なぜ排気ガスを再利用する？ EGRのメリット・デメリット

最近のハイブリッドエンジンは、燃費を良くするために高い圧縮比を採用しています。

例えばクラウンなどに搭載されているA25A-FXSエンジンは圧縮比14.0。かなり高い圧縮比です。

圧縮比を高くすることで熱効率を上げられる反面、ノッキングに対しては厳しい条件になります。

そこで使われている技術の一つがEGRです。

そもそもEGRって何？

簡単に言えば、

です。

排気ガスの一部を吸入空気と一緒に、もう一度シリンダーへ入れます。

「せっかく新しい空気を吸っているのに、なんで排気ガスなんか入れるの？」と思いますよね（笑）

でも、ちゃんと理由があります。

EGRを使うメリット

排気ガスを混ぜることで燃焼温度の上昇を抑え、ノッキングを起こしにくくする効果があります。

さらに、エンジン内部で発生するポンピングロスなどの無駄な損失を減らすことができ、燃費向上にも役立っています。

特にEGRを積極的に利用するのは、低〜中回転の部分負荷など、普段の街乗りでもよく使う運転領域です。

高い圧縮比とEGR。こうした技術を組み合わせることで、現在のハイブリッドエンジンは高い燃費性能を実現しています。

ところがEGRにもデメリットがあります

一度燃焼した排気ガスには、新しい空気と比べて燃焼に使える酸素が少なくなっています。

それを新しい空気と混ぜてシリンダーへ入れるということは、混合気を燃えにくい方向へ希釈することにもなります。

EGRを増やしていけば、次のような問題も出てきます。

• 着火しにくくなる
• 火炎の広がりが遅くなる
• 燃焼が不安定になりやすくなる

ここが面白いところです。

だから「点火」が重要になる

最近の高効率エンジンでは、燃えにくくなった混合気でも確実に着火させるため、点火性能が非常に重要になっています。

実際、A25A系エンジンでも高エネルギー点火が採用されています。

つまりメーカーも、高圧縮比やEGRを使った高効率燃焼を成立させるために、点火性能を重視しているということです。

では、純正ダイレクトコイルから、さらに点火性能を高めたコイルへ交換したらどうなるのか？

ここが私が興味を持ったところです。

そこでダイレクトコイルJ-Spec

もちろん、純正ダイレクトコイルの性能が低いわけではありません。

純正部品はさまざまな環境で長期間使用できる耐久性や品質、性能、そしてコストまで含めたバランスで設計されています。

一方、ダイレクトコイルJ-SpecはA25A系の純正コイルをベースに、点火性能をさらに高めることに重点を置きながら、品質・耐久性・安定性についても妥協せず作り込みました。

単純に「強い火花を飛ばせればいい」という考えではありません。

ダイレクトコイルは、エンジンの熱にさらされながら高電圧を繰り返し発生させる部品です。

だからこそ、点火性能を高めるだけではなく、その性能を長く安定して維持できる品質と耐久性まで含めて、ダイレクトコイルJ-Specの性能だと考えています。

ダイレクトコイルJ-Specは何を変えたのか？

通常の純正イグニッションコイルは、基本的に1回のスパークで混合気に点火します。

それに対してダイレクトコイルJ-Specは、3回以上のスパークを発生させるマルチスパークを採用しています。

さらに2次電流値も、ノーマルコイルの約2倍まで高めています。

狙っているのは単純に、「火花を強くすればパワーが出る」ということではありません。

EGRなどによって燃焼条件が厳しくなった混合気に対して、

「だったら点火側にもっと余裕を持たせて、燃焼をサポートしてあげればいい」

という考え方です。