リーンバーンについて~お手軽に燃費向上する方法~

リーンバーン部品・パーツ・基礎知識

今回は軽量化以外の燃費向上方法として、リーンバーンについてご紹介します。

 

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リーンバーンとは

言葉の通り、希薄燃焼のことを指します。

一般的に燃料と空気には理想の比率(理想空燃比)があり、この比率より燃料がかなり薄いとリーンバーンになります。

 

リーンバーンのメリット

もちろん燃料噴射量が減るため燃費向上につながります。

その他、空気の割合が増えることからポンピングロス低減にもつながります。

 

リーンバーンのデメリット

燃料の気化熱による冷却効果が小さくなることと、窒素酸化物の生成量が増えることです。

これらはEGRなどを用いることである程度対策ができます。

 

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既存の車でリーンバーン化する方法を考えてみた

さくっとリーンバーンについて説明しましたが、やっぱり燃費向上するなら実際にやりたいですよね。

ということで僕が考えた方法をご紹介します。

 

燃料にイソプロパノールと水を混ぜる

どういうことかというと、燃料に無理やり水を溶かして、水の気化熱を利用して燃焼温度を下げるという方法です。

リーンバーン時には、窒素酸化物と燃焼が不安定になることの2つが問題になります。

そのうち窒素酸化物については燃焼温度を低下させることで窒素酸化物の生成量を減らすことができます。

そこで、気化熱の大きい水を燃料と共に燃焼室に送り込むことで、燃料削減(リーンバーン化)と燃焼温度低下を実現することが可能です。

 

イソプロパノール(イソプロピルアルコール)の役割

燃料(油)と水はそのままでは混ざり合いません。

そのためイソプロパノールを混ぜることで燃料に水を溶かします。

一般的に「水抜き剤」として売られている製品はイソプロパノールが主成分です。

つまり、水抜き剤を利用して燃料タンク内の水を燃料と一緒にエンジンに運んでもらうということになります。

これらの比率ですが、今のところガソリン:IPA:水=200:1:20で考えています。

これについては今後実験して煮詰めていきます。

 

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燃焼を安定化させる方法

スパークプラグ変更

混合気中の燃料の割合が少ないことから炎がうまく伝播しないことが推測されます。

そのため、少しでも大きく広範囲に火花を発生させることが必要です。

なのでマルチスパークプラグを利用します。

これによりある程度の対策が可能です。

 

インジェクター交換

インジェクターについては、エンジンにもよりますがいかに燃料と空気を混ぜるかが問題です。

そこで、可能な限り多孔のインジェクターを採用します。

 

プラグコード変更

せっかくプラグを交換しても、プラグコードの電気抵抗が大きければ大きな火花を発生させることはできません。

なので低抵抗のプラグコードに変更します。

 

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最後に

まだ構想段階のため実験データはありませんが、徐々に進めていきます。

目標は燃費1割アップといったところでしょうか。

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