次代のエンジン、ガソリンおよびディーゼルの燃焼効率50%超を達成

昨今、世界で自動車の電動化が進んでいる。しかし2040年になっても、すべての自動車(HV・PHV等を含む)の約89%には内燃機関が搭載されているだろう。予測を認めつつ地球温暖化の一因とされるCO2の排出量を減らすには、内燃機関の熱効率向上が不可欠である。


各国の自動車会社はその技術開発に取り組んできた。けれども、技術の成熟化に伴い飛躍的な進展が望めなくなっている。市販車の熱効率は'70年代に30%、四十年以上経った現状でも40%程度に留まっている。乗用車用エンジンの熱効率向上を困難にしている背景には、エンジンの燃焼現象が極めて複雑かつ高速で、空気量、燃料量、燃焼のタイミング等を制御するパラメータの膨大さにあるという。


JSTの戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「革新的燃焼技術」にて、慶應義塾大学、京都大学、早稲田大学との産学連携プロジェクトチームは、上記40%の壁を5年間で打ち破り、さらに10%引き上げる目標を掲げていて、今月16日、乗用車用のガソリンおよびディーゼルエンジンともに正味最高熱効率50%超を達成したことを公表。この成果を28日、公開シンポジウムで発表する。

同プロジェクトでは、ガソリンエンジンについては超希薄燃焼(スーパーリーンバーン)、ディーゼルエンジンについては高速空間燃焼の実現に成功。さらに両エンジンに共通する損失低減のための研究開発によって、機械摩擦損失の低減技術、ターボ過給システムおよび熱電変換システムの各効率向上技術を開発――これらの技術を統合した結果、ガソリンエンジン:51.5%、ディーゼルエンジン:50.1%の正味最高熱効率を得られたという。

ほかにも各研究チームが革新的な成果を達成している。内燃機関搭載車による環境負荷を低減し、世界のCO2排出量の削減に貢献するオールジャパンのアカデミア体制は、同プロジェクト終了後にも持続していくという。