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スロットルバルブのない直噴ガソリンエンジンの低回転域の吸入空気のコントロール...

tut********さん

2018/3/409:41:32

スロットルバルブのない直噴ガソリンエンジンの低回転域の吸入空気のコントロールと噴射ガソリンの空燃比について。

直噴ガソリンエンジンは噴射ガソリンの制御でアクセルコントロールをしているのでスロットルバルブが不要になり吸入負圧のポンピングロスが少なくなり出力や燃費に有利になるといわれますが、

スロットルバルブがないということは、通常のガソリンエンジンで言えば吸入空気量は全開状態でバルブリフト可変のない直噴エンジンの場合低回転時と高回転時の吸入空気量の違いは吸入空気の慣性の違いのみと想像します。

ガソリンエンジンの理想理論空燃比は14,7対1ですが直噴エンジンでもそれは大きく違わないと想像します。

私の想像のイメージですが通常エンジンの低回転域の混合気吸入量はシリンダー容量の数分の1(3分の1とか4分の1程度)と想像しますが、直噴エンジンの場合、吸入空気量にあわせて理想空燃比でガソリンを噴射した場合、スロットルバルブがないのだから低回転域に必要以上の空気吸入し過剰な混合気を燃焼してしまうんじゃないかという疑問があります。

そのあたりのコントロールはどのようになっているのでしょうか?

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nin********さん

2018/3/411:27:43

スロットバルブが無いと
言われているエンジンは
バルブトロニックと言われる
可変バルブ制御で吸気制御を
しています。
【リフト量やタイミングを可変】
ですが万が一の故障で暴走しない
ようにスロットバルブは設置
されています。

1番抵抗が無い状態で待機させて
ますのでポンピングロスは
最小で済んでいます。

直噴のメリットで空燃比は
リンバーンさせている域が
広くなっているはずです。

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k_f********さん

2018/3/521:20:50

tutu007733さんへ

>直噴ガソリンエンジンは
>噴射ガソリンの制御でアクセルコントロールをしているので
>スロットルバルブが不要になり
何か誤解されてませんか?
予混合燃焼は厳密に空燃比14.7:1を守らねばなりません。じゃ無いと三元触媒がNOxを乖離して無毒化出来なく成っちゃう。

>ガソリンエンジンの理想理論空燃比は14,7対1ですが
>直噴エンジンでもそれは大きく違わないと想像します。
大きく違わない、所か、厳密に守ります。じゃ無いと排ガス規制を通りません。(勿論、加速補正でトルクベストの濃い目を使ったりするが)

>そのあたりのコントロールはどのようになっているのでしょうか?
噴射量で出力を制御するのはディーゼル。
ガソリンは理論空燃比を厳密に守る。
その為には、スロットルバルブでの絞りで吸入量制限・制御を行います。それ以外無いし。。。
もしスロットルバルブを廃止するなら、吸気行程長の長短で吸入量を制御する様にしなければいけない。
その為に、吸気弁閉じ時期を連続可変する技術、それを過給と一緒に使いこなす技術が待望されているのです。

・・・が、、、ここに問題が在るのです。
絞って回転を下げて来る。アイドル回転に近づけようとする。
スロットルでの絞りならば、絞りで吸気に与えられる運動エネルギーが圧縮上死点温度Upに転化しているのですが、ノンスロットル化する事で付与されるエネルギーが無く成り、着火不良・燃焼速度低下で、アイドル回転迄下げて行けなく成ってしまう。
だからVANOSには不要と成った筈のスロットルバルブが残っていた。。。

世界中の各社が、ノンスロットルから可変圧縮比の研究へ流れて行きます。
上死点温度が下がり過ぎて困っちゃう領域は、圧縮比を上げる事でカバーしよう。。。
これは悉く頓挫し、コンチネンタルの戦車用ディーゼルを除いては撤退する事と成ったのでした。
(精密な機構を安くは作れなかった)
そんな状況から

「圧縮上死点温度が下がり過ぎて困るのなら、
上がり過ぎてノッキングしちゃう過給と組み合わせれば、
アイコでホイ、丁度相補に成って都合が良いではないか!」

と思い付く人が出て来ます。このお方 (-人-)
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%BC%E5%9D%82%E5%BC%98

・スロットル弁を廃止し、吸気弁閉じ時期連続可変機構で出力と過給圧の制御
・内部圧縮を持つ事で高効率な機械式過給器の装備
・理想の高膨張比14の達成
の3点を同時に・一緒に採用したガソリンエンジンの構想が

K-ミラーサイクル
(兼坂式アトキンソンサイクルミラーシステム)

として特許成立し、待望されているのです。

flu********さん

2018/3/502:49:44

前提のエンジンがわかんない。どういうエンジンを想定してんの?
可変リフト機構が無くてスロットルレス?どんなガソリンエンジン?

dac********さん

2018/3/501:00:42

その考えには時間と言う概念が喪失しています

シリンダに取り込む量を少なくするエンジンをミラーサイクル・アトキンソサイクルと呼んでいます
反対にシリンダに取り込む量を増やす事をターボで行っています

回転数におおじて空燃比と点火タイミングが事なります

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