排気ガスソリューションとエネルギー活用技術を提供する 株式会社 ACR

小型低燃費クリーンディーゼルエンジンの開発

c_diesel_img13 D-Rexエンジンは、レンジエクステンダーEVの発電用エンジンとして開発された、単気筒330ccの高効率ディーゼルエンジンです。
エンジン本体はシリンダ径やストローク、連桿比や、吸気ポート形状や燃焼室の最適化により高い熱効率を達成しています。
また、新たに燃料噴射装置を開発し多段噴射による制御も高熱効率に貢献しています。

D-Rexエンジン諸元

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定格出力 6.0kW
定格回転数 2600rpm
冷却方式 水冷式
気筒数 単気筒
排気量 329.8cc
内燃機方式 ディーゼル方式
圧縮比 17:1
動弁系 SOHC
弁数 In:φ26×2、Ex:φ26×2
クランクオフセット 6㎜
連桿比 3.89
バランサー 1次、2次
燃料方式 ユニットINJ:直噴式
加給機 あり
インタークーラー あり
EGR あり
噴射系 ユニットINJ直噴式

D-Rexエンジンの高熱効率化

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エンジン設計技術 スワールの活用技術 インジェクター ノズル開発技術
熱効率の向上のため、小排気量の定格ディーゼルエンジン用に設計をおこないました。 燃焼室内に噴射した燃料の内壁面付着を防止するために、最適なスワールを発生させる吸気ポート形状としました。これにより燃料の混合促進が向上し、燃焼効率の向上に貢献しています。 熱効率向上や排ガスの低減のため自社にてピエゾインジェクターを独自に開発しました。急速燃焼に最適な高圧多段噴射制御を実現し熱効率向上に貢献しています。

コンパクト化への挑戦

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小型ターボチャージャー 低床マウント 発電機、増速機との一体構造
小排気量用の小型高効率のターボチャージャーを社内にて独自開発しました。
小排気量ながら高い出力を達成し、小型・軽量のダウンサイジングに貢献しています。
小型・軽量エンジンをさらに低床レイアウトとして幅広い車両への搭載を容易にしました。 エンジン回転数を発電に適した回転まで増速するために、エンジンと発電機の間に増速機を設定。エンジン、増速機、発電機を一体化し、高効率で小型化の発電ユニットとしました。

単気筒エンジンの低振動化

レンジレンジエクステンダーEVに搭載されるエンジンは、振動の対策も重要な課題です。
D-Rexエンジンは比較的振動が大きい単気筒ディーゼルエンジンであるため、1次バランサーと2次バランサーを採用し低振動化を達成しています。
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バランサーによる振動対策 エンジンの低床化 イナーシャの活用
振動に厳しい単気筒ディーゼルエンジンに対し、1次、2次のバランサーを配置し、低振動化に貢献しています。 搭載性に有利な低床レイアウトはエンジンの振動低減にも貢献しています。 エンジン軸回転を増速し、発電機に接続することで燃焼圧力による振動を分散吸収させ低振動化に貢献しています。

小型ターボチャージャーの開発

D-Rexエンジンのターボチャージャーは小排気量の単気筒のため、軽自動車のターボチャージャーと比較して1/3から1/4程度の流量が求められます。これ程の小流量ターボチャージャーは世界でも殆ど存在していないため、、社内で独自開発を実施、小排気量・低回転エンジンで高出力を実現しました。
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小型ターボチャージャー A/Rの最適化 ターボ効率の向上
小流量の排気エネルギーでエンジンに必要な流量を確保するため高効率のコンプレッサーブレードを開発しました。 エキゾーストハウジングのA/RをR-Rexエンジンに合わせて最適化しました。 少ない排気エネルギーを効率的に回生するため、エキゾーストハウジング内に独自開発の翼を設置。これにより小型ターボチャージャーでも高効率化を実現しています。