ターボ放電は、タービンによって回収できるエネルギーをより有効活用できる新しいアプローチです。内燃機関の排気流に取り付けられます。変位パルスエネルギーを分離してブローダウンパルスエネルギーを回収することにより、排気システムの排出が可能になり、エンジンのポンピング仕事が減少し、エンジンの燃費が向上します。これは、自然吸気エンジンについて以前に研究されてきた空気システム最適化への新しいアプローチです。ただし、ダウンサイジングは将来のパワートレインシステムの有望な方向性であるため、成功するにはターボ放電をターボチャージャー付きエンジンに適用できる必要があります。
一部の研究では、一次元ガス力学モデリングを使用して、特にターボ過給システムとの相互作用に焦点を当てて、ターボ過給ガソリン エンジンに対するターボ放電の影響を調査しています。その結果、低リフト排気バルブによるエンジン呼吸の制限により、エンジンのピークトルクは低中速で増加しますが、高速トルクは若干減少することがわかります。大型のターボチャージャーとターボ放電を使用した場合の速度の関数としてのエンジンの最大トルクは、ターボ放電を使用しない小型のターボチャージャーのそれに匹敵しました。燃費の改善はエンジン マップのほとんどの部分負荷領域で明らかであり、ベースラインのエンジン エア システム戦略に応じてピーク値は 2 ～ 7% 変化します。高温トラップされた残留質量は、バルブ圧力降下の影響が支配的な高出力条件を除いて、エンジン マップの大部分にわたって一貫して減少しました。これにより、点火進角とさらなる燃費向上が期待されます。
この研究の結果は有望であり、利用可能な排気ガスエネルギーの一部をターボ過給ではなくターボ放電に使用すると、部分負荷と全負荷の両方のエンジン性能にプラスの影響を与える可能性があることを示しています。可変バルブ作動およびターボチャージャー制御システムの適用により、さらに最適化できる大きな可能性がまだ残されています。
参照
貿易産業省 (DTI)。 Foresight Vehicle 技術ロードマップ: 将来の道路車両のための技術と研究の方向性、バージョン 3.0、2008 年。https://connect.innovateuk.org/web/technology-roadmap/エグゼクティブサマリー (2012 年 8 月にアクセス)。
投稿日時: 2022 年 5 月 16 日