比較して見えてくる
ディーゼルエンジンの有用性

　トラックなどの大型自動車、ブルドーザーなどの建設機械、トラクターなどの農業機械、漁船や石油タンカーなどの船舶がディーゼルエンジンで動いていることをご存知でしょうか？ ディーゼルエンジンが使われる理由は簡単で、熱効率が高いため燃料費を節約できるからです。例えば美味しいご飯や魚が今の値段で食べられるのはディーゼルエンジンのおかげなのです。日本では少数ですが乗用車にもディーゼルエンジンが使われており、環境意識の高いヨーロッパでは新車の過半数がディーゼル車になっています。

図1 各種乗用車用動力源の項目別評価
Figure 1:Grades in power sources for a passenger car

　図1は各種乗用車を項目別に評価したものです。赤い線が外側になるほど優れていて、逆にこれが一番小さい六角形よりも内側に入ると実用的に受け入れられないことを意味します。燃料電池自動車や電気自動車は特殊な用途を除き初期コストなどが実用レベルにありません。一方、ガソリンハイブリッド車は初期コストが実用レベルに達し、急速に普及が進もうとしています。それに対してディーゼル車はスペース有効性でガソリンハイブリッド車よりも有利であり、スペースが重視されるミニバンなどではディーゼル車が有利です。

課題だった排気対策も
最新技術でスス濃度が激減

　図1でもわかるように、ディーゼル車の弱点は排気対策が難しく、そのため初期コストがガソリン車に比べてかなり高いことが挙げられます。しかし、最新技術の導入により問題は解決しつつあります。図2は、ディーゼルエンジン内の燃焼過程を撮影した連続画像です。ピストンの一部を石英ガラスで作った特殊なエンジンと高速度カメラを用いました。燃料噴射圧力が40 MPa （上段） から150 MPa （下段） に上昇することにより燃料噴霧のスピードが速くなって空気との混合が改善されています。そのため、スス濃度に対応する火炎輝度が低下し、燃焼終盤には青いレーザー光が透過していることからススが消滅していることがわかります。このようにディーゼルエンジンの燃焼は最新技術の導入で大きく進化しています。

図2 高圧燃料噴射で進化するディーゼル燃焼
Figure 2 : Advancing diesel combustion with high pressure injection.

ディーゼル エンジン

シリンダ（燃焼室）内に空気のみを吸入してピストンによる断熱的圧縮で高温・高圧にし，そこに燃料を高圧で噴射して自己着火・燃焼させるエンジン。

• 最もエコなパワーソース、
  それはディーゼルエンジン
  エネルギー環境システム部門
  応用熱工学研究室
  教授　小川 英之
• データ融合技法に基づく
  動的交通制御システム
  北方圏環境政策工学部門
  交通インテリジェンス研究室
  教授　中辻 隆
• 冬期つるつる路面を
  市民の協働とIT技術で克服する
  北方圏環境政策工学部門
  建設管理工学研究室
  准教授　高野 伸栄

• 燃料電池内現象解明と
  将来自動車構成分析
  エネルギー環境システム部門
  エネルギー変換システム研究室
  教授　近久 武美、准教授　田部 豊
• 歩行者を自動車事故から
  守るシステムの開発
  大学院公共政策学連携研究部公共政策学部門（大学院工学院　北方圏環境政策工学専攻建設管理工学研究室　担当）
  教授　萩原 亨