マツダ技報 2017 No.34

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o li [ －43－ ]-[ f ] yarpSecneavuqE oitaR noitartenePegarevAmm IssueDifficulty in achievingboth combustion stability and PN reduction during AWS 3)Control spray change caused by injector deposit No.34（2017） 3.1 AWS中の燃焼安定性とPN低減の両立 AWSでは，始動時に触媒をいち早く活性化するため，点火時期を遅角して排出ガス温度を高める制御を行ってマツダ技報 3.1ではAWS中の燃焼安定性とPN低減の両立，3.2では高負荷運転と軽負荷運転でのPN低減の両立，3.3では1～2を劣化時でも成立させる噴霧の劣化抑制技術について，そして3.4では，（1）噴射制御最適化のための最小噴射量低減技術と（2）噴射タイミング最適化によるPN低減について紹介する。 前述のとおり，新型ではPN低減のために，燃焼室壁面への燃料付着量の低減と筒内均質性向上に注力した。PN発生要因と対応策，それに伴う主な課題と新型で開発したブレークスルー技術の関係をFig. 5に示す。 いる。点火時期遅角化は，燃焼安定性に対して不利な条件となるため，ピストンキャビティーへ燃料噴霧をトラップし，スパークプラグ火花部に燃料を集め，弱成層を形成することにより，燃焼安定性を確保している(4)。しかしながら，ピストンキャビティーに燃料噴霧をトラップする際，ピストンへの燃料付着が，PN発生の要因となる(5)。 そこで新型では, 従来並みのコンパクトな噴霧を維持しつつ，インジェクター噴孔諸元の最適化と加工精度の高いレーザー加工の採用により，噴霧平均当量比と噴霧長を改善した。従来型と新型のインジェクターの噴霧比較結果をFig. 6に示す。 またFig. 7～9に示すように，噴霧の改善と合わせて，燃料噴射圧の高圧化，噴射分割数の最適化により，ピストンへの燃料付着量を低減させつつ，従来型並みのスパークプラグ近傍のA/Fを確保した。 これらにより，Fig. 10に示すようにAWSの定常運転条件にて，PNを大幅に低減することを実現した。 Breakthrough Technology 1)-Improve equivalence ratio of spray -raise fuel pressure -perform multiple injection 2)Expand dynamic range of penetration 4)Optimize injection control Previous Penetration 1050PreviousPN Emission Factor Inhomogeneity Intake valve interaction Cylinder head wetting Piston wetting Liner wetting Injector tip wetting Countermeasure Optimize injection direction Optimize penetration ―Fuel pressure ―Injection hole spec ―Multiple injection Optimize injection pattern―Multiple injection ―Injection timing Raise combustion chamber wall temp Optimize injection hole spec Fig. 5 Breakthrough Technologies Difficulty in achievingPN reduction both at high load and light load Combustion chamberwall temp decreasedby i-stop or fuel cutFig. 6 Comparison of Spray Characteristic New Improved Improved New 3. ブレークスルー技術