リーン バーン エンジンについて

内燃機関では、希薄燃焼とは、過剰な空気を含む燃料の燃焼を指します。希薄燃焼エンジンの空燃比は、65:1 まで低くすることができます。 （質量）。これに対し、ガソリンを化学量論的に燃焼させるために必要な空燃比は 14.64:1 です。希薄燃焼エンジンでは、余剰空気が生成する炭化水素が大幅に少なくなります。高い空燃比は、さまざまなエンジン出力管理技術によって生成されるスロットル損失を減らすためにも採用できます。

この記事では、希薄燃焼エンジンの定義、アプリケーション、図、動作、長所と短所について学びます。

希薄燃焼エンジンとは?

希薄燃焼エンジンまたはディーゼル エンジンは、理論空燃比の既存のエンジンよりも燃料消費量と CO2 排出量が少なくなりますが、排気ガス中に O2 が存在するため、現在の「三元」タイプの触媒の使用が妨げられています。その結果、酸素を含むエンジン排気ガス中の NOx を N2 に変換できる触媒が必要になります。 「リーンバーン」という用語は、比較的自明です。エンジンの燃焼室に供給され、消費される少量の燃料です。通常の空燃比は 15:1 前後です。 (燃料 1 に対して空気 15 の割合)。真の希薄燃焼比は 23:1 に達することがあります。

希薄燃焼エンジン (ガソリンとディーゼルの両方) は、伝統的に調整されてきたエンジンよりも燃費が良く、排出量が少ないです。その性質上、同等の「通常の」内燃エンジンよりも燃料の使用量が少なく、未燃焼の炭化水素と温室効果ガスの生成が少なく、同じ量の電力を供給できます。リーン燃焼条件を達成するために、より大きな燃焼室圧縮比 (より高いシリンダー圧力)、実質的な吸気スワール、精密なリーン計量直接燃料噴射が使用されます。

希薄燃焼システムのアプリケーションは、ホンダ、トヨタ、三菱、大型ガス エンジン、ディーゼル エンジンなど、あらゆる種類の商用車で一般的です。

希薄燃焼エンジンの図:

動作原理:

希薄燃焼エンジンの動作はそれほど複雑ではなく、簡単に理解できます。その動作において、希薄燃焼モードを使用することで、スロットリングの損失を減らすことができます。通常の定常速度運転では、従来の車両のエンジンは、加速に必要な出力を提供するサイズになっていますが、それよりも十分に低く機能する必要があります。通常、スロットルを部分的に閉じると出力が低下します。一方、スロットルを介して空気を送り込むために必要な仕事が増えると、効率が低下します。燃空比を下げると、スロットルを全開に近づけて出力を下げることができ、通常の運転中 (エンジンの最大トルク能力を下回る) の効率を向上させることができます。

希薄燃焼エンジンは、より高い圧縮比を使用できるため、従来のガソリン エンジンよりも優れた性能と燃料効率を実現し、炭化水素排出量を削減できます。直噴エンジンは、高空燃比で超希薄混合気を実現する唯一の方法です。

クリーン燃焼の主な欠点は、NOx 排出量を削減するには、複雑な触媒コンバーター システムの使用が必要になることです。現在の三元触媒コンバーターは、酸化反応と還元反応を実行するために排気ポートで汚染物質のバランスを必要とします。したがって、ほとんどの最新のエンジンは、化学量論点またはその近くで巡航および惰性走行します。

希薄燃焼エンジンの仕組みについて詳しくは、以下のビデオをご覧ください。

希薄燃焼エンジンの長所と短所

利点:

以下は、さまざまな用途における希薄燃焼エンジンの利点です。

• 燃料効率の向上
• 大気中に放出される未燃焼の炭化水素と温室効果ガスの数を減らす
• 希薄燃焼モードは、スロットル損失を低減するための手法です。

短所:

希薄燃焼エンジンの優れた利点にもかかわらず、いくつかの制限が依然として発生します。以下は、さまざまな用途における希薄燃焼エンジンの欠点です。

• NOx 排出量を削減するために、希薄燃焼には複雑な触媒コンバーター システムが必要です。
• 比較的高い費用

結論

希薄燃焼エンジン (ガソリンとディーゼルの両方) は、伝統的に調整されてきたエンジンよりも燃費が良く、排出量が少ないです。その性質上、同等の「通常の」内燃エンジンよりも燃料の使用量が少なく、未燃焼の炭化水素と温室効果ガスの生成が少なく、同じ量の電力を供給できます。リーンバーン エンジンの定義、アプリケーション、図、動作、長所と短所について説明したこの記事は以上です。

読書から多くのことを学べることを願っています。もしそうなら、親切に他の学生と共有してください。読んでくれてありがとう。また会いましょう!