第36回目 直噴エンジン

335iクーペ登場で車雑誌の紙面がBMWで賑わっていますね( ^o^)/

私も恐らく皆さんと一緒で読み漁っているんですが、その内の１冊にBMWエンジニアのインタビュー記事が載ってまして、『コストやパワーの問題から開発したバルブトロニックの役割は終わり、直噴エンジンの開発を主軸に進める』(要約)というくだりがありました。

私はバルブトロニックという技術に驚いてE46,E90購入を決めたクチなので、正直ちょっとショックでしたが、そう知った以上BMWの直噴は何が良いのかを理解する為にまたまたお勉強する事に。

やっぱり基本からという事でWikipedia。

直噴エンジン

およそ50から120気圧という高圧でガソリンをエンジンの圧縮行程でインジェクターから高圧のシリンダー内に燃料を噴射し、一般的にシリンダー内の気流（タンブル旋回流又は、スワール旋回流）を利用し点火プラグ付近に燃焼可能な混合比の層（成層燃焼）を形成することでシリンダー内全体としては空燃比20:1から55:1の超希薄燃焼を可能にしている。又、成層燃焼中は、EGR（排出ガス再循環装置）を導入しても燃焼の悪化が殆んど無い為大量のEGRが導入することが可能となり、ポンピングロスの低減に非常に有効である。同時にEGRを導入する事により燃焼温度が低く抑えられ、NOx（窒素酸化物）の排出量を低減できる。従来のシリンダーに空気との混合気を作ってから噴射する方式に比べて省燃費化している。また、高負荷時は出力空燃比（12:1）付近での燃焼（均質燃焼）へ切り替えて吸入行程でガソリンを噴射する。この際、ガソリンの気化熱によりシリンダー内の吸気が冷却されることで充填効率の向上、点火時期の進角、高圧縮比化が可能となり高出力が得られる。燃焼モード切替時（超希薄燃焼⇔理論空燃費）には必要とする吸入空気量に大きな差があり、また切り替え時にトルク変動を伴う為アクセルペダル操作とスロットルバルブ開度をバイワイヤー化した電子制御スロットルを用いる場合が殆どである。

しかし、希薄燃焼は窒素酸化物のエンジン直後の排出量は少ないものの、排出ガス中に酸素余剰状態の為三元触媒でのNOx還元作用がほぼ期待出来ない為結果的に大気中へのNOx排出量を増加させるので、近年では希薄燃焼を行わずに理論空燃比下での燃焼のみを行い燃費や出力の向上だけでなく低排出ガス化を図ったガソリン直噴エンジンが増えた。またターボチャージャーなどの過給器との相性が良く、それらと組み合わせる事によって高出力化と低燃費化と低公害化を同時に実現する事が出来る。 直噴エンジンはエンジンの正確なトルク制御が容易である為、CVT（無段階変速装置）と組み合わせた場合にも、その正確なトルク制御のおかげでCVTベルトクランプ力を最低限に出来るメリットが有り、燃費向上に有効である。

ガソリン直噴エンジンはコストのかかる専用のインジェクターや噴射ポンプを必要とするためにエンジン全体のコストを押し上げている。これはインジェクターが筒内圧に耐えなければならないこと、噴射圧が高圧であること、特殊なノズル形状を使用する場合があることなどに起因する。直噴でない燃料噴射装置はこの必要が無く、安価にできる。

（Wikipedia記事参照）

いろいろと調べた結果、本来直噴は成層燃焼の為に超希薄燃焼を実現できるが、今回の335iはリーン制御方式ではないピエゾ式なのでさらに燃費改良の余地がある事、一部の地域でガソリンに硫黄分が混じっていてインジェクターが詰まるので地域によっては利用できないこと、パワーはあるが回転上昇に伴う盛り上がりなどは今ひとつ欠けている事などがわかりました。

まだまだコストを含めて改良の余地がありそうですので、恐らく私が買い換えられるようになる頃には、改良型直噴エンジンが主流になっているかも知れません。

とはいっても、物凄く乗ってみたいので、D営業さんに駄目もとで試乗させてもらえないか頼んでみるつもりです・・・(-_-;

どなたか既に購入された人でFamilie!参加される方いませんかね～（もちろん乗せてだなんて言いませんので(笑)）