1::2020/09/25(金) 13:38:59.86 ID:jI62lkt60 BE:487816701-PLT(13060)

“水素エンジンに革新、驚異の熱効率54% 続けマツダ・ロータリー

 再び脚光を浴び始めた水素エンジン――。技術面で最大の課題が、過早着火(バックファイア)と冷却損失である。同時に解決する手段はあるのか。

 有力な手段と考えるのが、ディーゼルエンジンのような水素噴流火炎の拡散燃焼だ。水素ガスを予混合しないで筒内に高圧直噴し、圧縮自着火させる。あるいは、水素ガスを噴射しながら点火プラグで火を付けるなど、燃焼火炎が燃焼室や気筒壁面にできるだけ衝突しないようにすることが重要になる。

 技術的な難度は高いが、研究は盛んだ。熱効率40%くらいでよければ前回紹介した独Bosch(ボッシュ)の予混合過給リーンバーンコンセプトで十分だが、それ以上を狙うのであれば拡散燃焼を本気で検討する必要があると思う。

 最近の拡散燃焼の研究例で驚異的なのが、産業技術総合研究所が主体となり、川崎重工業らと確立した大型商用水素エンジンの新しい燃焼方式「PCC(Plume Ignition and Combustion Concept:過濃混合気点火)燃焼」である。高出力・高熱効率・低窒素酸化物(NOx)を実現する。内閣府の総合科学技術・イノベーション会議(CSTI)が主導した戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の1つである「エネルギーキャリア」で実施された。”


https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00878/072500011/
2::2020/09/25(金) 13:39:14.41 ID:jI62lkt60.net BE:487816701-PLT(12060)

“ NOx低減には、噴射と点火間隔の最適制御とEGR(排ガス再循環)で対応している。EGRを増やすと燃焼温度が下がり、NOxが減る方向。加えて、予混合ではないためにバックファイアが生じにくい。研究段階ではあるが、最大正味熱効率で54%、NOx排出量で20ppmに達した。これはすごいことである。ぜひ実用化にこぎ着けてほしい。”





7::2020/09/25(金) 13:43:54.03 ID:16OP4CsS0.net

排熱をエネルギーに変える技術が解決されなきゃどうにもならんだろ
14::2020/09/25(金) 14:00:41.28 ID:fFANe8Q40.net

>>7
一時期スターリングエンジンが候補となったが変換出力と重量が問題となり見送られたよ
10::2020/09/25(金) 13:49:47.38 ID:2XGFCh8r0.net

水素タンクが一番難しいんだよなー
49::2020/09/25(金) 15:01:26.04 ID:f98hypbp0.net

>>10
タンクの水素漏れ問題はまだ解決してないよな?
見通し立たないだろ
11::2020/09/25(金) 13:51:42.56 ID:+fUM+kJK0.net

脆化をどう防ぐかがキモやな
13::2020/09/25(金) 13:59:22.35 ID:8xDA5Rv10.net

スカXが散々だったしなぁ
53::2020/09/25(金) 15:08:01.11 ID:UjpjPqNk0.net

>>13
技術的には凄いんだろうけど、通常エンジンと比べて特に燃費がいい訳でも無いし車両価格は上がるしハイオク指定になるし、余程のマツダファンじゃないと理解されない技術だと思う
15::2020/09/25(金) 14:01:57.28 ID:CTNPodB80.net

分子自体かなり小さいからタンクや補給装置が結構ややこしくなるんじゃなかったっけ。
16::2020/09/25(金) 14:02:15.26 ID:rET6tlCc0.net

水素と言えば、燃料として燃やしてエンジンを回すか、はたまた燃料電池としてEVに組み込むか。
正直、世界の流れは圧倒的に後者。
コスト的にどう考えてもエンジンよりはモーター+燃料電池の方が有利。
いつまでもエンジンにしがみついてると、まーたガラパゴスって言われるよ。
まあ、水素の供給方法によっては併存できるんだろうけど。
(´・ω・`)
29::2020/09/25(金) 14:15:59.57 ID:yk67Rg4s0.net

>>16
でも後者で良いならEVで良いじゃん
91::2020/09/25(金) 19:51:40.84 ID:1tOPE6DF0.net

>>16
水素燃料電池の効率って元の電力の二割以下だと聞いたけど?
20::2020/09/25(金) 14:05:09.23 ID:Xu68VFUT0.net

>>16
燃料電池って出る出る言いながらなかなか実用化されないんだよな
20年位前にノートPCに採用されるって話があって期待してたのにどこいった
30::2020/09/25(金) 14:19:48.28 ID:1DZMl2BY0.net

>>20
ライターの会社とNECが共同で燃料電池やってたけど
リチウムイオンの性能が上がって小型の物は無くなった
43::2020/09/25(金) 14:36:12.35 ID:Xu68VFUT0.net

>>30
そういうことか…
当時言われてたのはアルコール注入で充電不要とかで魅力的だったんだけどな
21::2020/09/25(金) 14:05:35.45 ID:XUdwYUNS0.net

水素脆性ってのは聞いたことあるが、どうやって解決したんだ。
35::2020/09/25(金) 14:27:20.86 ID:Mss5DnFs0.net

>>21
解決はしてないよ
だからどこの業者も手を出さない
36::2020/09/25(金) 14:27:29.41 ID:dKNVbDjH0.net

>>21
とうの昔に解決済み。
脆化しにくい素材で、十分なマージンを持たせて使うだけ。
アレが問題になったのは、原発の熱交換器の破損事故。設計時点で、水素脆化を想定に入れてなかった。
38::2020/09/25(金) 14:30:04.00 ID:XUdwYUNS0.net

>>35
>>36
意見が食い違っているようだな。
76::2020/09/25(金) 17:16:49.83 ID:Mss5DnFs0.net

>>36
お前、放射線脆化と水素脆化は全く別物だぜ
98::2020/09/25(金) 21:11:48.14 ID:nc2voj/j0.net

>>76
放射線脆化じゃないよ。
放射線が一次冷却水を分解して水素を発生→これが熱交換器の細管を脆化って話。
25::2020/09/25(金) 14:10:45.54 ID:fFANe8Q40.net

水素エネルギー関連は、大政ガスが面白かった。でもエネルギー密度が低くてプロパンガスと混合させてタクシーを走られていたな。
九州の会社が水素+水によるエンジン開発で改造した日産ミニバンを車検取って公道試験まで行きついたが、既存車メーカーから総すかん喰らっていたのが印象的だったな。当然、石油メジャーを恐れてね。
熱効率がどうこうとか関係なく実用化に近い技術でも、現実の経済構造(特にエネルギー)を脅かす発明は見て見ぬふり、無視によって無き物にされる。
50::2020/09/25(金) 15:01:57.37 ID:c4HWCSQ70.net

>>25
大政ガスってエネルギー密度高いんじゃないのか?
水素を高分子化してるんだろ??
タングステン綱を一瞬で焼き切るとか言ってなかったっけ
あとプロパンガスと混ぜてるんじゃなくて漏れにくいのでプロパンのボンベに入れられるって話だったんじゃ
31::2020/09/25(金) 14:21:50.82 ID:yFYUa2zH0.net

内燃機だと構造上大気を吸わせることになって、結果NOxから逃れられない
そもそもあれだけ振動があるということは余分な仕事をしてるということ
やっぱり燃料電池のほうがいいんじゃないか?
37::2020/09/25(金) 14:29:11.67 ID:MF3ag9iz0.net

トヨタのMIRAIももうすぐ新モデル出るけどどーなん広まりそうなん?
40::2020/09/25(金) 14:30:18.94 ID:vhrniBqF0.net

54%というとLMP1−H並か
電気自動車よりずっとエコ
41::2020/09/25(金) 14:34:20.02 ID:7pXZq+5E0.net

水素でもNOx出るんだな
空気中にNがあるから仕方ないのか
55::2020/09/25(金) 15:19:51.89 ID:j2iXAv8O0.net

>>41
空気中の窒素と酸素が熱反応した結果が窒素酸化物なので、加熱圧縮するとどうしても出るな。
44::2020/09/25(金) 14:36:35.21 ID:H3/CVufJ0.net

遂にローリターの時代来たな
48::2020/09/25(金) 14:54:34.11 ID:QhMsLlRc0.net

>>1
熱効率なの?エネルギー効率じゃねーの?エネルギー量が決まってて、そこに熱損失があり回収できる運動エネルギーの割合だろ。
52::2020/09/25(金) 15:07:09.17 ID:BcZd5EHC0.net

水素自動車✕メタンハイドレートで日本が再度天下取るか!?
58::2020/09/25(金) 15:23:31.13 ID:CZBXcy2o0.net

事故って引火した場合はやっぱひどく爆発するのかな?
62::2020/09/25(金) 15:38:56.27 ID:j2iXAv8O0.net

>>58
ガソリンより安全と言われてるな。

空気より軽いため上空に逃げる。
加熱により圧力が高まると弁が解放されるメカニズムがある。

トンネル火災などでガソリンタンクが充分加熱した後に破裂すると全ガソリンが瞬時に蒸発(層変化)して大爆発を起こす。これをサーモバリック効果と呼ぶ。
69::2020/09/25(金) 16:08:05.67 ID:sxHppx/J0.net

>>62
ちゃうやろ。

燃料気化爆弾のそれは「ブリーブ(BLEVE)」。

サーモバリックは学術用語としての意味は、単に「高温高圧」。
爆弾の方は、固体から瞬間的に粉塵、気体へ相変化させて、同時に着火爆発。
70::2020/09/25(金) 16:20:25.79 ID:j2iXAv8O0.net

>>69
液体の相変化なのでブリーブですね。サンクス。
ただ、燃料気化爆弾は爆薬による拡散からの点火なのでチト違うかと。
71::2020/09/25(金) 16:46:42.48 ID:yzZ4NOCZ0.net

マツダは内燃機関にこだわりを持って技術力も高いのに、売れないよなぁ
93::2020/09/25(金) 20:37:10.28 ID:97X2iGkg0.net

水素ロータリーって言葉20年くらい前から聞いてるけど世に出るのは後どんだけ待つの?
97::2020/09/25(金) 21:07:58.59 ID:/tKLOBaN0.net

カワサキも水素やってたんだな
18::2020/09/25(金) 14:03:26.30 ID:UBVxHOGF0.net

価格をガソリン車と同じぐらいまでにする。
水素燃料がガソリンより安いまたは燃費が良い。
スタンドが増える。
取扱店が増える。

これらクリアしないとダメだろうな。
19::2020/09/25(金) 14:04:32.81 ID:dFxrXlnB0.net

とりあえずルマンに出てみよう
水素エンジンに革新、驚異の熱効率54%
引用元:http://hayabusa3.2ch.sc/test/read.cgi/news/1601008739




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コメント一覧

    • 1. 名無しさん
    • 2020年09月26日 12:00
    • ID:MRv4r7lh0
    • 水素に関しては、エンジンにしても燃料電池にしてもトップ走ってるのは日本なんですけどね
      水素ステーションの数も圧倒的だし何故日本が遅れてるとしたいのか分からん
      FCVの技術はEVにだって繋がるのに
    • 2. 名無しさん
    • 2020年09月26日 12:03
    • ID:GvRcUwOY0
    • ロータリーは構造的にアペックスシールが逝っちゃうからなぁ、パワー上がれば上がるほど寿命は短く。何万km走れるんだろうか。
    • 3. 名無しさん
    • 2020年09月26日 12:03
    • ID:WMVlRifS0
    • ネット論者「そんなんじゃ甘いよ」
    • 4. 名無しさん
    • 2020年09月26日 12:12
    • ID:wvMRCLSk0
    • 水素エンジンは、車に乗せるんじゃなくて
      副産物として出てくる水素で発電する以上の用途が思い付かない
    • 5. 名無しさん
    • 2020年09月26日 12:14
    • ID:ey3Yh5TV0
    • ガソリンもPHVもEVも水素も車として売り出してるトヨタは強いな
      次世代の自動車がどう転んでもほほ対応できる
    • 6. 名無しさん
    • 2020年09月26日 12:42
    • ID:w7VIO87r0
    • ずいぶん前にマツダがやってたじゃん
    • 7. 名無しさん
    • 2020年09月26日 12:43
    • ID:G.7jBv7k0
    • 水素ステーションの数が圧倒的っても
      実用の領域じゃなければ50歩100歩だろ
    • 8. 名無しさん
    • 2020年09月26日 12:57
    • ID:GRHaYswt0
    • 昔ミライに試乗したけど独特なフィールだったな。
      足回りが柔らか過ぎて怖かったが。
    • 9. 名無しさん
    • 2020年09月26日 13:00
    • ID:V94vlWke0
    • 何だかんだで川重も技術者集団だな
      バイクに航空機部門のスーパーチャージャーの技術者引っ張ってきたりやりたい放題な姿勢は好き
    • 10. 名無しさん
    • 2020年09月26日 13:03
    • ID:AuD.R72c0
    • >>1
      「日本がトップランナーだから」だよ
      今の流れのまま歩みを止めなかったらEVだろうがFCVだろうが日本メーカーの優位は揺るぎ無いものになる
      だからガラケーの時みたいに「お前のやろうとしてることなんて無駄無駄、他所の国じゃ一顧だにされないからww」と大嘘言って商機を自分から見逃すように仕向けたくて仕方無いわけ
    • 11. 名無しさん
    • 2020年09月26日 13:04
    • ID:TSvxG.S70
    • 101%になったら永久機関になるんか?
    • 12. 名無しさん
    • 2020年09月26日 13:14
    • ID:MRv4r7lh0
    • >>7
      その実用が圧倒的だと言っている
    • 13. 名無しさん
    • 2020年09月26日 13:14
    • ID:Z1Y78.Ih0
    • スレの人間で"大型商用エンジン"が何か分かってる奴ゼロ人説

      >>11
      100%の効率で水素に戻せたらなる
    • 14. 名無しさん
    • 2020年09月26日 13:21
    • ID:IOukD0xA0
    • 水素スタンド 1機4億円なりwwwwwwwww
    • 15. 名無しさん
    • 2020年09月26日 13:38
    • ID:TSvxG.S70
    • >>13
      実現出来たらノーベル賞確実というか
      あたらしい賞つくれそう('ω')
    • 16. 名無しさん
    • 2020年09月26日 14:06
    • ID:zmPmd1je0
    • 一番の問題は、日本が内燃機関を極めようとすると、技術力のない欧米中が全くついてこられないところなんだよな。
      だから欧米中は必死にEV化に舵を切っててそっちに流れる。
      でも消費者にも環境にも産業にも最も優しいのは内燃機関の技術向上とハイブリッドよなあ。
    • 17. 名無しさん
    • 2020年09月26日 14:23
    • ID:0CRjGKTh0
    • トヨタの社長が推してて最終的に諦めた技術だっけ?
    • 18. 名無しさん
    • 2020年09月26日 14:40
    • ID:ec2Z.3xo0
    • 水素は貯蔵の難しさとエネルギー密度の低さが問題だったろ。
      そこを解決しなきゃ、いくら燃やす技術頑張っても意味無いのでは。
    • 19. 名無しさん
    • 2020年09月26日 14:45
    • ID:EczvOotO0
    • 技術レベルで言うとドイツと同程度,つまり世界最先端クラスを走ってはいる.

      けど,法整備は欧州と比べて恐ろしく遅れていて,トヨタを中軸として法整備の仕事を進めている.(本来は官僚と政治家の仕事)

      なんの実証実験をするのも法整備で時間がかかりすぎるから静岡にトヨタの街を作るなんていう金のかかることをしなきゃならなくなる.
    • 20. 名無しさん
    • 2020年09月26日 14:52
    • ID:02O4vvtI0
    • >>9
      ヤバすぎて草
      軍用機のエンジニアが民生バイクもやってんのかよww
    • 21. 名無しさん
    • 2020年09月26日 14:53
    • ID:02O4vvtI0
    • >>16
      欧米だけだって、中国はEV推進をやめて補助金減額したんだよ。欧米と逆行してる。
    • 22. 名無しさん
    • 2020年09月26日 14:54
    • ID:02O4vvtI0
    • >>19
      ? ドイツは燃料電池においてはトヨタに全く敵わないだろ?
    • 23. 名無しさん
    • 2020年09月26日 14:56
    • ID:5JWeZM4q0
    • 実用エンジンですでに45%で実験じゃ52%達成済み
      水素エンジンってもっと効率良いと思ってたわ
    • 24. 名無しさん
    • 2020年09月26日 15:15
    • ID:0BHgodtv0
    • >>21
      アメリカも緩和だよ。環境基地外に定評のあるカリフォルニア州が突っ走ってるだけで。
    • 25. 名無しさん
    • 2020年09月26日 15:24
    • ID:jBdXPgS30
    • 燃料爆発させてる時点で未来がないわ
    • 26. 名無しさん
    • 2020年09月26日 16:33
    • ID:xSBZ2Qyn0
    • ガス冷却の高速増殖炉でガスタービン回して排熱で蒸気タービン回せば60%の熱効率が出て燃料も千年は当てにできる

      熱分解で水素作っても良い
    • 27. 名無しさん
    • 2020年09月26日 17:10
    • ID:NfB7U6iw0
    • EUはついに水素社会に舵を切ったぞ。
      このままEVを推進しても中国を利するだけだとやっと気付いたらしい。

      特にドイツは、水素とCO2(大気から回収したもの)から作るe-fuelという
      カーボンフリーの合成燃料でレシプロエンジンを回して自動車産業を
      存続させる目算だ。

      トヨタ、ホンダもe-fuelの研究は行ってるので、ロータリーもまずは
      合成燃料で復活させるのが現実的だな。
    • 28. 名無しさん
    • 2020年09月26日 17:11
    • ID:ZnpjW2us0
    • 技術開発はどこでどう開花するか予測が難しいからな
      やれるだけやるしかないわ
    • 29. 名無しさん
    • 2020年09月26日 19:27
    • ID:QGQKakDd0
    • >>26
      炉がもたねーよw
    • 30. 名無しさん
    • 2020年09月26日 20:49
    • ID:SHlKkTaz0
    • ※19
      テクノクラートが居ねぇって話か。
      まあ日本で理系大学卒業して官僚になるやつは居なさそうだもんね。
      就職ルートが無さそう。
    • 31. 名無しさん
    • 2020年09月26日 21:46
    • ID:.onZf6p20
    • 水素でOが余らない空燃比にすればNOxは発生しない又は普通の三元触媒が使える
      O過多にしてのディーゼル的燃焼にすれば本件の様になっちまう
      発熱量の低さから過級して燃料量も増やして発熱量を確保しつつ~となれば少しは実用度も上がるかもね

      最も水素が燃焼する際の大量の水分の対策をどうするかだけど
      様々な企業が水素の燃焼エンジンにトライしたが実用試験時にオイルの乳化が問題になったと言う
    • 32. 名無しさん
    • 2020年09月26日 22:31
    • ID:g2b7bQpX0
    • APEXシールは10万キロで吹き飛ぶの?
    • 33. 名無しさん
    • 2020年09月26日 23:07
    • ID:DvHFBRBE0
    • 水素と二酸化炭素から作る人造ガソリンのEフューエルの方が良さそう


      既存のガソリンと互換性があるし、高効率だし、排気ガスが綺麗
    • 34. 名無しさん
    • 2020年09月26日 23:25
    • ID:M9Vocp490
    • ロータリーエンジンは圧縮比を高くできないから効率が悪い。
      圧縮比が高いのがディーゼルエンジンと直噴エンジン。
      又ロータリーエンジンは構造上オイルもガソリンと一緒に燃焼させてしまう。
    • 35. 名無しさん
    • 2020年09月27日 04:12
    • ID:2ZvXMwsT0
    • ロータリーが熱効率上げにくい理由は燃焼室が常に移動してる事
      冷えた壁へ移動していくから熱を奪われる量が多い
    • 36. 名無しさん
    • 2020年09月27日 07:06
    • ID:o.SPBWUB0
    • 効率だけで言ったらタービンエンジンになるんじゃないのか、大昔に散々ガスタービンエンジンの研究やっていたじゃん。
      当時の結論は「効率が良くても燃費が悪い」だったぞ。
    • 37. 名無しさん
    • 2020年09月27日 12:04
    • ID:pCLeC56J0
    • 結局エンジンじゃ回生出来ないしねー
      ブレーキかけなくていい用途ならいいけど
      ミライもスタックとは別に回生用の電池積んでるし
    • 38. 名無しさん
    • 2020年09月27日 12:18
    • ID:rD9.0X.H0
    • >>2
      ただ軽量かつコンパクトなのでシリーズハイブリットには最高のパワートレインのはずなんだけとね~。
      イメージ悪くてデミオe-power出しても売れるかどうか…。
    • 39. 名無しさん
    • 2020年09月27日 12:56
    • ID:sUb0sNgO0
    • 水素エンジンに一番力を入れていた自動車メーカーってBMWだったと思うんだけど、何でそれが日本のガラパゴスって話になるんだ?

      むしろ燃料電池車に一番熱心なのはトヨタとホンダだろうに
    • 40. 名無しさん
    • 2020年09月27日 15:47
    • ID:7OvVps.u0
    • 水素ロータリーのメリットって水素とガソリンのバイフューエルなんじゃないの?
    • 41. 名無しさん
    • 2020年09月27日 16:23
    • ID:DK56YR4J0
    • コロナ関連費用の半分くらい出せば充分日本で普及するんじゃねぇの?
      50兆円。。
      そう考えると日本さんの本気ってすげぇよな。
    • 42. 名無しさん
    • 2020年09月27日 18:19
    • ID:AGDSiHRj0
    • 水に溶かすと水素が発生する粉末を水素水のメーカーが売ってたぞ
      水素の貯蔵は解決してるじゃねーのw
    • 43. 名無しさん
    • 2020年09月28日 08:40
    • ID:.NzcQMb70
    • >>34
      伝聞じゃなくて自分で勉強しろよ
      そのハンパ知識の愚かさが判るから
    • 44. 名無しさん
    • 2020年09月28日 08:45
    • ID:.NzcQMb70
    • >>35
      君は「よく考えること」を始めよう
      表面積体積比はよく語られることだが雰囲気温度をある程度コントロールできるようになった昨今、それが通用するか否か
      それよりも移動中の燃焼室における燃焼の解析がどれだけ進んでいるかの方に注意しよう
    • 45. 名無しさん
    • 2020年09月28日 09:41
    • ID:TDfPpYM00
    • トヨタの新型MIRAIの航続距離は、現行型の+30%になるらしい。担当者によると『水素ステーションがなかなか増えないので、ユーザーが外出先で水素の補充に苦労する事に気付いた。だから、航続距離を延ばした』と言ってるから、此れで水素ステーション不足に一応は対処出来るようになるし、そうなると水素自動車も増える可能性も上がる。そして水素自動車が増えれば、水素ステーションも増設されるのではないかな。
    • 46. 名無しさん
    • 2020年09月28日 12:40
    • ID:DG7LDqj40
    • >>45
      テスラに比べて何十倍もステータスシンボルとして上位。
      水素ステーションは官民で動く。
      自前のテスラのスーパーチャージャーの普及より上行ってるよ。

    • 47. 名無しさん
    • 2020年09月29日 03:20
    • ID:4qg2xNla0
    • >>39
      BMWは今は水素噴射じゃなくて、水噴射の方に力を入れてるな。
      昔の戦闘機みたいにシリンダーに水を噴射してパワーを出すんだとよ。
    • 48. 名無しさん
    • 2020年09月29日 18:58
    • ID:Klp9WZ540
    • EVは送電ロス勘案されてないしな。
      本当は水素が最適解なんだがもう世界中の
      利権争いがEVに傾いたからどうにもならんだろうね
    • 49. 名無しさん
    • 2020年09月29日 22:00
    • ID:4qg2xNla0
    • EVは太陽光自家発電やってて、V2Hの自家消費が主流だから、送電ロス関係ないな。
    • 50. 名無しさん
    • 2020年10月01日 08:28
    • ID:Gbxn3P7z0
    • >>47
      全く違う技術を同列に並べるべからず
    • 51. 名無しさん
    • 2020年10月01日 08:30
    • ID:Gbxn3P7z0
    • >>36
      ガスタービンの特性は最高出力時の燃費のよさ
      出力を絞ったら途端に悪化するのよ

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