新しいエンジン設計は環境に非常に優れています

Sep 06, 2023

興味深く珍しいエンジン コンセプトが生まれては消えていきますが、その 1 つである Achates Power の対向ピストン エンジン (OPE) は量産に向けて進み続けています。

2020 年、創業 100 年の英国エンジニアリング会社の米国部門であるリカルド ノース アメリカは、プロジェクトの推進を支援するために Achates とパートナーシップを締結しました。

その目的は、2017年から2025年の間に段階的に導入される小型車両（LDV）を管理する米国の厳格な排ガス規制を満たす、軽量で燃料効率の高い200kWガソリンエンジンを製造することである。

このエンジンは、米国のフルサイズ ピックアップ トラックなどの商用車での使用を目的としており、燃料消費や排出ガスを発生させることなく、ガスを大量に消費するエンジンの性能を発揮します。 乗用車にも同様に適しています。

最新のニュースは、リカルドが第 2 世代エンジンの重量を第 1 世代エンジンに比べて 60% 大幅に削減し、フルサイズのピックアップトラックのこれまでで最高のものよりも燃費が 20% 向上したということです。ディーゼルのようなトルクをプラス。

このようなエンジンは新しいものではありません (たとえば、ユンカース Jumo ディーゼル OPE は第二次世界大戦でドイツの航空機に使用されました) が、シリンダー ボアの速度を上下させる往復ピストンを備えた従来のピストン エンジンと比較すると、非常に革新的です。

代わりに、スバルやポルシェに搭載されているようなボクサー エンジンを想像してください。 これは水平対向エンジンとして知られており、中央のクランクシャフトと外側のシリンダーヘッドから水平面内でピストンが出入りし、そこで燃焼が起こります。

これを逆にすると、シリンダー ヘッドの代わりにエンジンの両端に 2 本のクランクシャフトがあり、各ボア内の 2 つのピストンが互いに向かって動きます。これが OPE の仕組みです。 燃料と空気はピストンがボアの中心でほぼ交わるときにピストン間に導入され、ピストン間の空間に燃焼室を形成します。 混合物が点火すると、「対向する」ピストンが強制的に引き離されます。 吸気と排気はエンジンの中心で行われます。

アハテスのエンジンは 2 ストロークで、ピストンが接触するたびに点火します。 さらに進化したのは、ガソリン圧縮着火エンジンであることです。 これは、ガソリンが火花ではなく、圧縮熱と高温の排気ガスの痕跡によって点火されることを意味します。

シリンダーヘッドとカムシャフトがなく、ボアが少ないため、3気筒エンジンは軽量で製造コストも安くなります。

また、燃料のエネルギーを熱として失うのではなく、より多くのエネルギーを機械動力に変換します。 この熱効率により、他のレシプロ エンジン技術よりも優れています。

Achates Power が設立メンバーとして参加している水素対向ピストン エンジン ワーキング グループは、NOx の発生を非常に少なくクリーンに水素を燃焼させる直噴火花点火バージョンの開発を検討しています。 具体的には言及されていないが、OPE は合成燃料でも動作する可能性があるようだ。