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ガソリンとディーゼルのハイブリッド

ガソリン(火花着火)とディーゼル(圧縮着火)のハイブリッドエンジンについて、ご存知の方がいたら教えてください。自由研究的に考えてみたいと思っているのですが、先行事例があれば知りたいのです。

4気筒中2気筒ガスで残り2気筒がディーゼルとか、V型の片バンクをディーゼルにするといったイメージの、ハイブリッドエンジンを試作したという事例をご存知の方はいらっしゃいませんか?

ディーゼルでPMが出る負荷領域をガソリン気筒が助力すれば、燃費と排ガスが両立できるように思います。

投稿日時 - 2012-08-10 13:13:04

QNo.7636762

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回答(8)

ANo.8

発想は面白いですが、質問者さんがおっしゃる「ガソリン気筒が助力」に相当する部分を電気モーターでアシストするハイブリッド車は、ずいぶん昔からトラックで実用化されています。

投稿日時 - 2012-08-11 03:01:36

ANo.7

え?すでにあります。
http://eco.nikkeibp.co.jp/style/eco/column/shimizu/070907_iaa/index5.html
自己着火のガソリンエンジンですね。

高圧縮にして自己着火させる事で
燃焼性能のアップ、熱効率のアップが計れるわけです。
EUでディーゼルが半数というのも
この燃料に対する熱効率の良さがあげられています。

あなたが考えたハイブリッドどころではないです。
・圧縮比可変
・ガソリンエンジンのディーゼル着火。
・筒内噴射およびモーターハイブリッド
・電動タービンの休止および気筒ごと稼働
=排気量も可変てことです。

あと。
ディーゼルのPMを悪者扱いしているのは
日本だけ。
世界的視野では
NOxかCO2か
どちらを取るかですから。

馬鹿な都知事にだまされている口ですねあなたも。

また。アイデアくらい、
メーカーに負けない者を出そう!!!
残念。
メーカーにすでに負けています。

投稿日時 - 2012-08-10 15:27:40

ANo.6

私の頭が常識に縛られているのでしょうが
どう考えても
クランクを共有できないです。

しかし
ガソリンとディーゼルの二つのエンジンを積む事は
物理的には可能です。
4サイクルエンジンを二つ積んだ車は実在します。
ただやはり、二つ同時に稼働させて、駆動するのは現実的でないと思います。

投稿日時 - 2012-08-10 15:25:54

ANo.5

発想としては面白いのですが、ディーゼルエンジンとガソリンエンジンの特性がそれほど大きく異なるわけではないので、それで得るメリットもあまり多くはないかと思います。モーターと内燃機関のように大きく特性が異なる物のほうがより大きなメリットが得られるでしょうし、モーターとのハイブリッドのような回生によるエネルギーの再利用もできません。モーターのように回転数0の時点で最大トルクが発生し、やり方しだいではトランスミッションのような機械的に大きなロスを発生する装置を使用しなくてもすむという利点もありません。市販の実用車ではトランスミッションを完全に廃したものは有りませんが、プリウスに採用されているような通常トランスミッションと比べると非常に単純な機構のみで全域をカバーできるのもモーターと内燃機関のそれぞれの特性がかなりかけ離れているからこそ可能なことです。

ディーゼルエンジンととガソリンエンジンを同一のブロック組み込むことは色々な面で不都合を生みます。たとえば4気筒エンジンの2気等をディーゼル化するとします。この際に問題になるのがディーゼルエンジンとガソリンエンジンの燃焼時の圧力の違いで、当然ながらピストンやコンロッド・クランクシャフトなどの部品はディーゼル部分ではそれに耐える強度を持たせる必要があります。これは、ガソリンエンジンの同部分よりも重くなることを意味しますので、ガソリンエンジンが得意とする回転域では全く無駄に重い部品を動作させることになります。このことによる損失は回転数が高くなるほど大きくなるので、ガソリンエンジン単体よりも効率は確実に低くなるでしょう。これについてはディーゼルが主体になって動作している状態でも同じです。無駄な摩擦抵抗を生む部分を動かしていることに変りはありません。V型の片バンクというのは論外ですね。V型(90度V)エンジンでは慣性質量の50%に当たるカウンターウエイトをクランクシャフトにつけることで、1次振動を論理的に完全にキャンセルできるという利点があるので、多気等エンジンで好んで使われるレイアウトですが、Vバンクの左右でピストンなどの慣性質量が異なっていては、この利点が全く無くなってしまいます。

まぁ、方法として模索するのであれば、リショルムやルーツブロワのようなコンプレッサーを装備して、エンジン自体の圧縮比はガソリンエンジンをベースとしてつくり、ディーゼル動作させる際は、過給により実圧縮比をディーゼルエンジンとして動作可能な圧力まで高めてやるという方法が取れなくはありませんが、この場合でも、ガソリンエンジンとして動作している状況では無用に大きな慣性質量を持ったエンジンということになりますので、ロスが大きくなることは避けられません。従って、ディーゼルとガソリンのハイブリッドを考えるのであれば、独立したディーゼルエンジンとガソリンエンジンを積むのが現実的な話となりますが、これは、2台のエンジンとそれらの出力を繋ぐためのトランスミッションなどの存在を意味し、これでは重量の増加が大きすぎるでしょう。

せっかくのアイデアを否定するだけでは申しわけないので、ディーゼルエンジンとガスタービンのハイブリッドと呼べるエンジンの話をしておきます。これらは実際に試作され、それなりの結果をもたらしたものです。

ディーゼルエンジンとガスタービンという全く特性の異なるエンジンですが、構造的には、ターボチャージドディーゼルに似ています。ターボチャージドディーゼルでは排気ガスの残存エネルギーは吸気用のターボコンプレッサーを駆動するために使用されますが、このエネルギーをタービンで回収してトランスミッションを介して(回転数が1桁違いますからね)出力軸に加算するという方法を取っています。確か、カミンズエンジンという会社が試作し20%近く効率を上げることに成功しているはずです。
この方式はターボコンパウンドと呼ばれています。ただし、ガスタービンのガスジェネレーターにあたる部分が外部にパワーを独立して供給するユニットであるため、タービン部分に常に十分なガスを供給できるわけではなく、運転状況によっては十分な性能を発揮できなことと、コストの高さが問題となり実用化はされていません。

投稿日時 - 2012-08-10 15:16:54

圧縮比も違うしエンジン重量(ディーゼルとガソリンでは金属の素材も変わります)のアンバランスで、振動も大きくなるでしょう。

エンジンも大きくなるし、燃料系統も倍だから容積も倍 ハイエースぐらいの大きさなのに2人乗りぐらいになるかもしれません。

机の上の段階で却下だったんでしょうね。

投稿日時 - 2012-08-10 15:09:26

ANo.3

ガソリンエンジンとディーゼルエンジンのハイブリッドを試作した事例があるかは知りませんが、自動車用のエンジンとしては非現実的だと思います。
燃料タンクが2つ必要で、燃料供給ラインが2系統必要で、ガソリン側とディーゼル側を別々に制御するECUを用意するとなると、製造にかかるコストとメンテナンスに掛かるコストを考えると、多少燃費が良くなったとしてもトータルコストでは損するのではないでしょうか。

投稿日時 - 2012-08-10 13:42:01

ANo.2

面白い発想ですが、ちょっとバランスが難しそうですね。
気筒内圧力が大きく異なりますし、ガスの燃焼スピードも違いますので、一つのエンジンブロックを共有する方式ではロスが大きくなってしまいそうですね。
まだ、完全に独立したエンジンを2基積む方が現実的な気がします。
もう一つ、ロータリー方式で状況により燃料を使い分けるなんてのはいかが?

投稿日時 - 2012-08-10 13:41:38

ANo.1

ガソリンとディーゼルは性質が異なるため混合にする利点は少ないです
タンクもエンジンも別に用意する必要があるのでそれだけ重くなり
あえて2種類搭載する意味がまったくないです
ブラジルで普及しているフレックス燃料車という
バイオエタノールとガソリンどちらでも走れるような車のほうが
現実味が高いでしょう。

投稿日時 - 2012-08-10 13:39:29

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