部分予混合燃焼

部分予混合燃焼（ぶぶんよこんごうねんしょう、英: Partially premixed combustion、PPC）は、将来的に自動車などの内燃機関に採用されることが意図されている現代的な燃焼工程である。PPCI（partially-premixed compression ignition、部分予混合圧縮着火）またはGDCI（gasoline direct-injection compression-ignition、ガソリン直噴圧縮着火）[1][2][3][4]とも呼ばれる。比出力が高く、燃費が良く、排気ガスの汚染が少ないことから、有望な技術とされている。圧縮着火エンジンであるため、混合気は点火プラグからの火花ではなく、圧縮に伴う温度上昇によって着火する[5]。PPCエンジンは圧縮工程中に燃料を噴射、予混合する。この予混合された混合気は、圧縮行程で点火するには希薄すぎるため、最後の燃料噴射が上死点付近で終了した後に混合気は点火する。PPCエンジンの燃費や作動原理はディーゼルエンジンに似ているが、PPCエンジンはさまざまな燃料で運転することができる。また、部分的に予混合された混合気はきれいに燃焼する[6]。PPCエンジンでガソリンを使用する際には、ガソリンの潤滑性（英語版）の低さとセタン価の低さに起因する課題が生じる。燃料添加剤の使用や、ガソリンとディーゼル、あるいはガソリンとバイオディーゼルの混合燃料を使用することで、ガソリンの様々な問題を軽減することができる[7]。

脚注

  1. ^ Green Car Congress, 2014. Quote: "Delphi has been developing a multi-cylinder engine concept for PPCI combustion with the current US market gasoline (RON91).… A multiple-late-injection (MLI) strategy with GDI-like injection pressures was selected without use of a premixed charge. The absence of classic knock and pre-ignition limits in this process enabled a higher compression ratio of 15. The engine operates “full time” over the entire operating map with partially premixed compression ignition. No combustion mode switching, diffusion controlled combustion, or spark plugs were used. Delphi uses the term Gasoline Direct Injection Compression Ignition (GDCI) in reference to this combustion process."
  2. ^ Sellnau et al, 2014.
  3. ^ Sellnau et al, 2015.
  4. ^ Tunér, 2014. p. 5. Quote: "A loved child has many names
    • Gautam Kalghatgi - Saudi Aramco – PPCI, GCI
    • Lund – PPC
    • Delphi – GDCI
    • Eindhoven - PPC
    • Wisconsin Madison – PPCI, GCI
    • Sandia – PPCI, LTGC"
  5. ^ “A Review of Gasoline Compression Ignition: A Promising Technology Potentially Fueled with Mixtures of Gasoline and Biodiesel to Meet Future Engine Efficiency and Emission Targets”. MDPI. 2021年6月3日閲覧。
  6. ^ Johansson, Bengt (2016年). “Fuels and Combustion” (PDF). wiley-vch.de. Wiley-VCH. 2016年8月29日閲覧。 “The concept is based on injection rather late in the compression stroke and operation with a significant ignition delay. A crude definition of PPC is that all the fuel should be in the cylinder at the time of ignition. This means that start of combustion (SOC) should be after end of injection (EOI). Most often, multiple injections are used with PPC to generate a suitable stratification of fuel/air in the cylinder at the time of ignition”
  7. ^ Putrasari, Yanuandri; Lim, Ocktaeck (2019). “A Review of Gasoline Compression Ignition: A Promising Technology Potentially Fueled with Mixtures of Gasoline and Biodiesel to Meet Future Engine Efficiency and Emission Targets”. Energies 12 (2): 238. doi:10.3390/en12020238. 

参考文献

  • “Promising Delphi 1st-gen Gasoline Direct Injection Compression Ignition engine meeting ultra fuel efficient program targets”. Green Car Congress. BioAge Group (2014年4月17日). 2016年2月15日閲覧。
  • Johansson, Bengt (2010年4月29日). “Partially Premixed Combustion, PPC, for high fuel efficiency engine operation” (PDF). Lund University. 2016年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月15日閲覧。
  • Johansson, Bengt (2013年6月10日). “Partially Premixed Combustion, PPC – Why all diesel engines should be run on gasoline” (PDF). Lund University. 2017年8月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月15日閲覧。
  • Lindberg, Austin (2013年11月18日). “Hyundai Developing Gasoline-Burning Compression-Ignition Engine”. Car and Driver. Hearst Communications. 2016年2月15日閲覧。
  • Sellnau, Mark; Foster, Matthew; Hoyer, Kevin; Moore, Wayne; Sinnamon, James; Husted, Harry (2014-04-01). “Development of a Gasoline Direct Injection Compression Ignition (GDCI) Engine” (PDF). SAE International Journal of Engines (SAE International) 7 (2). doi:10.4271/2014-01-1300. http://www.delphi.com/docs/default-source/old-delphi-files/d43a37d5-4e16-45ce-852d-df2ba4773e56-pdf.pdf 2016年2月15日閲覧。. [リンク切れ]
  • Sellnau, Mark; Moore, Wayne; Sinnamon, James; Hoyer, Kevin; Foster, Matthew; Husted, Harry (2015-04-14). “GDCI Multi-Cylinder Engine for High Fuel Efficiency and Low Emissions” (PDF). SAE International Journal of Engines (SAE International) 8 (2). doi:10.4271/2015-01-0834. オリジナルの2017-05-17時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20170517120834/http://www.delphi.com/docs/default-source/2015-sae-technical-papers/gdci-multi-cylinder-engine-for-high-fuel-efficiency-and-low-emissions.pdf 2016年2月14日閲覧。. 
  • Tunér, Martin (2014年2月28日). “State of the art of Partially Premixed Combustion (PPC)” (PDF). Lund University. 2016年2月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月14日閲覧。
  • Tunér, Martin (2015年10月22日). “Partially Premixed Combustion, PPC, for high efficiency and low emissions” (PDF). Lund University. 2016年1月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月14日閲覧。

関連項目