特集:新型MAZDA3 4 *1~8 エンジン性能開発部 -24- 1. はじめに SKYACTIV-Xを実現する燃焼技術 The Combustion Technology Enabling the SKYACTIV-X Performance Summary The Skyactiv-X has made extra-high compression ratio possible compared with conventional gasoline Key words : Spark Ignition Engine, Homogeneous Charge Compression Ignition, New Combustion Model 要 約 Tomonori Urushihara /New Combustion Model Engine, Performance/Fuel Economy/Efficiency, Mixture Formation/Gas Flow, SPCCI 漆原 友則*1 丸山 慶士*5 Keiji Maruyama 松本 浩太*2 Kota Matsumoto 山口 直宏*6 Naohiro Ymaguchi Hiroki Morimoto Ueki 末岡 賢也*3 Masanari Sueoka 森本 博貴*7 井上 淳*4 Atsushi Inoue 松尾 佳朋*8 Yoshitomo Matsuo 火燃焼を発現させることによって,高希釈/希薄燃焼を可能とし,実用運転時の燃費を改善することができた。他方,高負荷条件においては高圧縮比化に伴い,伝ぱ燃焼に引き続き発生する自己着火燃焼が大きく生じる傾向となる。SKYACTIV-Xでは全負荷の自己着火燃焼を穏やかにかつ安定的に発生させることにより,高圧縮比下でも十分な軸トルクを発生させることができた。 部分負荷並びに全負荷で実施したこの火炎伝ぱと自己着火の併用燃焼をSPCCI(Spark Controlled 焼に代表される圧縮自己着火燃焼は伝ぱ燃焼限界空燃比を超える希薄/希釈混合気を燃焼させることができるため,次世代の高熱効率燃焼として期待されてきた。一方,圧縮自己着火燃焼を引き起こすためには高い圧縮開始温度や高い圧縮比が必要である。圧縮自己着火燃焼のために高い圧縮比を採用する場合には,全負荷時にノッキングに代表さSKYACTIV-Xではこれまでに例を見ない高圧縮比を採用した。これにより,部分負荷運転時に圧縮自己着Compression Ignition)と呼び,本報ではSPCCI燃焼をどのように実現したかを報告する。 fueled engines. Under a part-load condition, highly diluted/lean mixture combustion was realized with the assistance of compression ignition combustion, resulting in a great improvement in vehicle fuel economy. In the meantime, under a full-load condition, strong auto-ignition tends to occur with the employment of a higher compression ratio. The Skyactiv-X attained sufficient output torque, even with a high compression ratio, with the help of mild and stable auto-ignition combustion under a full-load condition. The compression ignition combustion triggered by flame propagation, which occurred under both part-load and full-load conditions, has been named SPCCI (Spark Controlled Compression Ignition). In this article, we describe in detail how the SPCCI combustion has been realized. HCCI(homogeneous charge compression ignition)燃Engine Performance Development Dept. れる異常燃焼を回避する何等かの方策が必要である。圧縮開始温度を高める方策を採用する場合には,HCCI燃焼の燃焼開始時期が圧縮開始時点の温度圧力等の混合気条件で決定されるため,高度な可変動弁系で内部EGR量を連続可変とする等,圧縮開始温度の緻密な制御が必要であった。 今回開発したSKYACTIV-Xでは火花点火伝ぱ燃焼に よって圧縮自己着火を制御する新しい燃焼方式SPCCI(Fig. 1)を採用することによって,部分負荷ではHCCI燃焼に必要な圧縮比より低い圧縮比で自己着火燃焼の利点を活用するマツダ技報 No.36(2019)
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