HondaのN-ONEを買いました日記

ホンダの軽自動車N-ONEユーザーとしての感想、便利/不便なところ、考えた事、気づき、ついでに調べたことなど綴った個人版N-ONEマニュアル

N-WGNのエンジン「EGRシステム」

エンジン周りについて ] 2014/04/08(火)

N-WGNのエンジンに新に付け加えたと思われる機能について見てみる第三回目、今日のお題は「EGRシステム」このテクノロジーは下のサイトの2ページ目に“地味に”書いてあります。
http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1312/06/news147.html

EGRシステムとは、エンジンの排ガスを一部吸気側に戻して、再び燃焼室の中に吸い込ませる仕組みです。この手段は最初(1970年代)は排ガス対策の切り札として“仕方なく”登場しました。排ガスは「不活性ガス」の一種で酸素が含まれていないから、燃料と空気の混合気に加えてエンジン内で燃焼させたとき、燃焼温度を下げられるという効果があります。その結果当時の触媒技術では如何ともしがたかった窒素酸化物の発生を抑えられたので、当時は排ガス対策のために「大量EGR」が多用されました。

その結果「走りのダサいエンジン」を搭載した車が多量に世に出た、いわば自動車の暗黒時代だった、と言っても過言ではないでしょう。
今では酸化還元触媒などが主流になったので、もはやEGRは少量でいいのです。

ところがなんとN-WGNでは捨てたハズの大量EGRシステムを採用している!のです。
でも実はこれ、EGRの持つ隠れた裏ワザ「燃費改善効果」を積極利用したものです。ガソリンエンジンの持つ「ポンピングロスが大きい」という短所を緩和させる働きをEGRは持っています。

ポンピングロス改善はけっこう燃費に効きます!
エンジンは「空気を吸って排気する」というポンプの仕組みが必然的に付いています。この「吸ってー、吐いてー」に必要な力が大きいと、それに燃料が余計に食われるからロスになるのです。イメージ的には口を大きく開けて息を吸ったり吐いたりするより、口笛を吹くぐらいのオチョボ口で吸ったり吐いたりする方がシンドイでしょう。それと同じようにスロットルを大きく開けて運転する場合より、渋滞路でジワジワ進むようなスロットルを絞った状態でエンジンを運転するようなときの方がシンドイ、つまりポンピングロスが大きくなります。

日常生活ではアクセルを思いっきり踏み込んでスロットルを全開にして走るような事など殆ど無くて、スロットルはほんの少し開けたり閉めたりするような使い方ばっかりだから市街地走行では燃費が悪いです。でも高速道路では少し多めにアクセルを踏み、スロットルが開き目になるのでポンピングロスが減って燃費が良くなる。こんな感がポンピングロスと燃費のイメージです。

ちなみにディーゼルエンジンはスロットルが無いのでポンピングロスはガソリンエンジンより少ないです。圧縮比が高くて理論熱効率が良いからディーゼルは燃費がいい、と思われていますが、このポンピングロスが少ないこともディーゼルの燃費株を上げています。

さて、N-WGNでは大量EGRによってポンピングロスを改善しました・・・みたいです。
これはいったいどういうことなのか?
仕組みは、エンジンが混合気を吸う時に排ガスを混ぜて増量させたら「口を大きく開けて息を吸うように」吸うときの力が減るということです。排ガスで薄まった混合気を吸わなければならないからスロットルは多めに開く必要があるので、その結果ポンピングロスを減らすことができるというわけです。

なぜ排ガスでなければダメなのか?排ガスではくて空気だけ吸わせたらいいじゃないか?
空気の中には酸素が入っているから、空気を多くして薄めると“良い混合比”が薄い側にズレて点火できなくなってしまいます。薄い混合気で運転できる「リーンバーンエンジン」というのも世にありますが、それはお金がすごーくかかる技術なので、もっと簡単にできるEGRでポンピングロスを減らす技術にスポットライトが当たったということになります。

このようなEGRを使った燃費改良は、理屈では昔からありましたが、実用化したのは最近です。エンジン制御用コンピュータ(ECU)が登場しその性能も上がったので、センサー技術の発達と相まってキメ細かいデリケートな制御ができるようになったから昔のように走らないダサいエンジンにならないでいられる、のです。

だけど私としては、過日のナトリウム封入バルブ&高圧縮比テクノロジーは羨ましいですが、このEGRは欲しくありません。嫌いです。
排ガスはどうしたってカーボンやヤニで汚れています。ディーゼルほどではないにしろ、ガソリン車の排気管の中は真っ黒でしょう。それを一部いただいて、わざわざエアクリーナで空気を裏ごししてキレイにした、いわば聖域とも言える吸気管に戻すだなんて想像しただけでウンザリします。

N-ONEでもちょっとだけは・・・(まさかN-ONEにはコレ採用されてないだろうな・・・)EGRしているとは思いますが、それでもときどきEGRパイプにパチンコ玉詰めて塞いでやりたくなる気持ちがムクムクします(ホントにそうしたら、きっとマッチング済のECUの制御点火時期データと実際が狂いますからやらないように)。

多分EGRは燃料噴射インジェクターのノズル周辺も汚すでしょう。ただでさえ吸気バルブが開いた瞬間に燃焼室から排気の吹き戻しという「自己EGR」があります。それに吸気は一方方向でスッとエンジンに吸い込まれるようなものではなく、バルブが開いてから閉じるまでの一瞬の間にも出たり入ったりを繰り返すから、大量EGRは“重ね重ね”吸気管内を汚くすると・・・私は思っています。きっとエンジンオイルも汚すことでしょう。
ま、しかし、開発する側も素人ではないからそういうリスクは百も承知千も合点でテストにテストを重ねていますから実用上問題ないとは思います。

まあ個人的には大嫌いなEGRシステムですが、燃費向上の貢献度からすると、二番手ぐらいに高いポジションにいるのではないでしょうか!?
きっと過日の私の大好きな「ナトリウム封入バルブ&高圧縮比テクノロジー」のご利益よりも上行っていると想像します。
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コメント

by しん : URL
EGR・・聞いたことあるけど程度の知識しかなかったです。
排気循環とかサーマルリアクターとか、排ガス浄化技術の説明に出てくるのは見るのですが、理解の「り」の字も無い状態でした。
雑誌等で目にするのはEGRでスロットルがベトベトに汚れるとか、走りがスポイルされるとか・・・実際はチンプンカンプンでしたねぇ。
さすがに今回の「なつお」さんのブログは1回読んで・・・??ムムッ?と言う感じ、2回読んで「そうなんだぁ!?」、そして3回目にして「なぁるほどぉ~」となりました(ほんと、我ながらのみこみが悪くて恥ずかしいです)
>「走りのダサいエンジン」
これぞ、私の最初のクルマでしたねぇ、中古で買った日産L-18EGI仕様のNAPSでした、5速ヒューランドパターン(ポルシェタイプなどとも言われた左上にRでその下が1速の直結5速車)
こんなのでクルマ人生スタートしたので、普通のマニュアル車に乗るとうっかりしてセカンド発進をよくしてました(余談)。
さて、リンク先を見てみるとNシリーズの空力のイメージチャートのようなものもあり面白かったです(ホンダの常で数値等は明示されてませんが、トータルドラッグのイメージができました)、プレミアムがノーマル系より少しCD値が劣るのは、グリルが開いているからですかね・・ただ、ワタシ高速でもほとんど80Km/hていどなので余り関係ないかもしれませんけど。
ただ、このところのブログで一番印象的だったのは何を隠そう「なつお」さんの技術者目線でEGR嫌いで高圧縮比やナトリウムバルブが大好きだなんて面白かったです。
ちなみに・・・ちょっと興味がわいてしまって、エンジン関係の本をアマゾンで注文してしまいました、アハハ。
それでは!
2014/04/09(水) 22:01:09 #qbIq4rIg[ 編集]
by なつお : URL
しんさん、

>エンジン関係の本をアマゾンで注文・・・
どのような本をお買いになったのでしょうか。私も興味あります。
もし私がおススメする本をあげるとしたら鈴木孝著「エンジンのロマン」改訂新版(ISBNコード:9784895225939)です。
著者の鈴木さんは元日野自動車の技術者で、文才もあって面白い内容になっています。

>CD値が劣る
そうですか、私はそこまで気づいていませんでしたが、多分おっしゃるようにグリルのデザインの違いがあるのでしょうね。
2014/04/10(木) 00:22:22 #-[ 編集]

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プロフィール

なつお

Author:なつお
6年前に他社の車からホンダステップワゴンに乗り換え、今年(平成25年)からホンダのN-ONEに乗るユーザーです。自動車関連とIT企業に勤めていた今はブロガーの男。

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