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| 高い吸入効率と最適スワールの生成を両立した新設計の吸気ポート。 |
1バルブ休止時吸気流れ(スワール生成)図
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高出力を実現するには、吸気ポートやバルブ径を大きくし吸入効率を高める必要があります。一方、低燃費化には、スワールを生成させ、急速燃焼を行なうのが最も有効であり、そのためには吸気ポートやバルブ径を小さくせざるを得ません。
この相反する課題を両立させるため、吸気ポートに着目し、その最適化を追求しました。
まず、吸入バルブ径をφ30と大径化、合わせてポート径も大きくし、吸入効率を大幅に向上させました。
これを前提に、最もバランスのよいスワール比(1行程あたりの渦の回転数)2.5の確保をめざし、スーパーコンピュータによる解析やさまざまな試験結果をもとに、吸気ポートの取り回しや内部形状などを新設計。吸気ポートやバルブ径を小さくすることなく、効果的にスワールを生成させることを可能にしました。同時に、隣接するポートが干渉しないよう、隔壁の形状も見直しました。
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| 現代制御理論を用いた空燃比制御。 |
3ステージVTECエンジンは、つねに適正な空燃比を精度よく得るために、制御を行なうさいの演算式に予測という概念を取り入れた現代制御理論を適用しました。
そのひとつに、燃料噴射量の最適制御があります。通常、噴射された燃料の一部は、吸気ポートの壁面に付着し、次の行程の燃焼に使われますが、その付着比率は運転状態により変わってくるため、加減速時などの空燃比制御に乱れを生じる原因となります。
この付着比率をシミュレート計算し燃料噴射量に反映することで、高精度で安定した空燃比制御を可能にしました。しかも、この制御は、加減速時の燃費の向上と、排出ガス中のNOx(窒素酸化物)の低減にも大きく寄与しています。 |
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| 新ノックコントロールの採用。 |
つねに正確な点火を可能にする、新しいノックコントロールシステムを採用し、低速トルクを向上させています。また、ガソリンのオクタン価のちがいにも、きめ細かい点火タイミングのコントロールで対応します。 |
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| シンプルな構造の新リーンバーンコントロールシステムを採用。 |
最も効率よく、低コストなシステムの選択。それが今回の開発におけるひとつの指針でした。
そこで、高精度な空燃比コントロールをシンプルな構造で可能にする、独自のリーンバーンコントロールシステムを採用しました。これは、LAF(Linear
Air Fuel Ratio)センサーに代え、O2センサーとクランク角センサーを採用したもので、混合気が希薄化していくとクランク軸の角速度変化が増大することをセンサーで検知し、リーンバーンコントロールを行ないます。
また、リーンバーンを行なわない領域では必要に応じてEGR(排気ガス再循環)を大量に入れ、いっそうの燃費向上を果たしています。
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