自動車エンジンの開発としてHCCIが注目されていますがHCCIの利点と欠点を詳しく教えてください。

自動車エンジンの開発としてHCCIが注目されていますがHCCIの利点と欠点を詳しく教えてください。

alfaromeo1550626さんへ お手数ですが、先ずは https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q12116184427 をご一読下さいな。d(^^) 未燃ガスを圧縮して着火させる為に、同時に多点で燃焼が始まる。のでディーゼルノックと同様に衝撃が大きい。 又、この衝撃が境界層を吹き飛ばしてしまう為に、高温ガスに燃焼室壁が直接晒されてしまい、壊れる危険性が高まる。 ので、部分負荷領域にしか、適用出来そうに無い。 高負荷〜全開領域では、旧来からの(通常の)火花点火エンジンに移行する、、、のが現状の見通しです。 又、ガス交換が完璧に近い4stで自己(不正で無い)着火を起こさせる為に、高過給圧に加えて、EGRもかなりな精度の制御が必要。つまり、複雑で周辺部品の買い込み代も嵩むのに、得られるメリットが部分的な物に留まる、のがイタイ訳です。 Benzのデゾットも、後が続かないですしネ。d(^^;) それよりは・・・(後述) メリットは、スロットル弁を絞って来ると急速に悪化する燃焼状態(速度)の改善、加えてその領域での排ガス浄化が期待出来ます。(逆に言うと、たったそれだけ。トルク増に成るかは、過給次第) 2stだとホンダのAR燃焼に見る様に、燃焼の改善と排ガス浄化が顕著だったのですが、これはループ掃気にチャンバー過給という基本構造なので、RCバルブ(排気ポート高調整)だけで実現出来たという事が大きいでしょう。4stだと、それなりに大掛かりに成ってしまいます。 ・・・で、ガソリンエンジンの部分負荷領域の改善は、何もHCCIを採用しなければ改善出来ない物でもありません。 これについては https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13133981928 をご一読頂ければ幸いです。 兎にも角にも、吸気弁閉じ時期連続可変機構によるノンスロットル化、圧縮比連続可変化がキー技術に成って来て、 ノンスロットル化 + 高膨張比サイクル + アイドル回転から高過給圧が可能な高効率機械式過給器 が待望されているのです。 更に、、、 今は4弁で、中央一点点火という構造に落ち着く事と成りましたが、これが理想か、実は未だ判っていません。 予混合燃焼のノッキング限界を越えるには? マツダはかつて、ヘッドガスケット内に複数(6個だったかな?)の点火プラグを内蔵したエンジンを、ショーに出展しました。 燃焼室周辺部の未燃ガスが火焔伝搬に伴って圧迫されるからノッキングする。なら、逆に周辺部から着火したら? との発案だった訳ですが、火炎伝搬して行く最中に冷えてしまって、余りよろしく無かった由。 ならば、ボア径1/2の円周上に点火プラフを並べたら・・・という案が出たのですが、ここには既に、吸排気弁が座っています。d(^^;) じゃあ、ポート内に切替機構を備えた上で、大型商船に採用の、超ロングストローク超低回転(正調)ディーゼルサイクルディーゼルの様に、頭頂部1弁配置にしたらどうか? これは荒唐無稽な案ではありません。舶用4stディーゼルでは、既に三井造船の傘下、ADDによって開発に成功している構造です。 と言う事で、HCCIは「一つの解」に過ぎないのです。(比較的実現させ易そうだ、と言う事 d(^=^;) >自動車エンジンの開発は >どのような方向にむかうでしょうか。 加速の繰り返しが日常な自動車ですから、小型で軽量な事が大事です。小さければ、それを囲う鉄板も少なく成って軽量化に寄与しますし。d(^^) 又、使い易い大出力とトルク特性も望まれる事でしょう。 と成ると、ディーゼルはご紹介した以前の回答に有る通りで、本質的なポテンシャルの点で向きません。排ガス浄化も頭が痛い問題です。 https://www.excite.co.jp/News/car/20110604/Clicccar_31012.html が、現状で登場しているガソリンエンジンも又、不満足な存在です。 ノンスロットリング + 過給の、新世代のガソリンエンジンが小型軽量に仕上がれば、それにハイブリッドを組み合わせた物が、一つの理想に成る、と考えています。 又、「水素社会」が実現するなら、それによっても左右される事に成るでしょう。 その場合は燃料電池 + 電気駆動に成るか、それとも水素を燃料とするレシプロエンジンに成るか、未だ結論は出ていないと思います。 更にそのエンジンも、吸気する部分と燃焼〜排気の部分が分かれていて過早着火が防げると思われるバンケルロータリーが脚光を浴びるかもしれませんし。 又、ハイブリッドは使い物に成らないと結論付けられたガスタービンさえ、使用可能にします。ので、もっとタービン入口温度を上げて効率改善に成功すれば、発電専用として再登場して来るかもしれません。 中々難しい話ですね。更なるご質問をお待ちしています。