エコ用語:HCCI

HCCI

同義語:予混合圧縮着火

 HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)=予混合圧縮着火。ガソリン・エンジンやディーゼル・エンジンとは異なる新しい燃焼方式。排出ガスのクリーンなガソリン・エンジンと高効率なディーゼル・エンジンの良さを併せ持つシステムとして注目を集め、内燃エンジンの究極のゴールとも言われている。

 ガソリン・エンジンやディーゼル・エンジンと異なるのは着火方式。ガソリン・エンジンの点火プラグによる火花着火、ディーゼル・エンジンの燃料噴射による自然着火に対し、HCCIは圧力と熱による自然着火により、燃焼が始まる。

<構造と仕組み>

 基本的な構造は間接噴射のガソリン・エンジンとほぼ同じ。混合気の温度が低く自然着火が難しい状況では火花着火も併用するため、点火プラグをはじめとする点火システムも備わっている。

 燃料と空気を均一に混ぜ合わせた混合気をシリンダ内に送り込み、圧縮し、爆発・膨張が行われ、そして燃焼後のガスを排出するという一連の燃焼サイクルにも変わりはない。ただし、着火方法の違いにより、燃焼の形態が異なっている。ガソリン・エンジンやディーゼル・エンジンの燃焼はそれぞれ、点火プラグおよび噴射ノズル付近から外側へ広がっていくのに対して、HCCIの燃焼は、混合気のなかに均質に混ざり合った燃料がそれぞれの場所でほぼ同時多発的に燃焼する。

<利点と課題>

 HCCIは圧縮比を高く設定できるので、ディーゼル・エンジン並みの熱効率が得られる。また、希薄な混合気を用いるために燃焼温度が低いためNOxが発生しにくく、同時に均一な燃焼によりすす(PM)の生成を抑制することができるので、排出ガスがガソリン・エンジンと同等にクリーンだ。ディーゼルとガソリンのいいところを合わせたような特性を持つ。

 ただし、実用化されていないということは当然、デメリットも存在している。負荷が高くなるとノッキングが発生するために負荷が制限される、着火がシリンダ内の温度に左右されるなど燃焼の制御が難しい、さらに、シリンダ壁など温度の低いところでの不完全燃焼によりHCが発生しやすい。一部メーカーではプロトタイプ車での実験も始まっているようだが、まだまだ超えなくてはならないハードルが存在しているのが現状だ。

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H

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J

JC08モード 

N

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P

PM 

S

SOC 

T

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Z

ZEV 

0〜9

10・15モード燃費 

|わ

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