12/05/02 11:37:28.74
ソースは
URLﾘﾝｸ(www.nationalgeographic.co.jp)
[1/2]
自動車に利用される内燃エンジンは実用化から150年が経過した。
効率改善の余地は依然として大きいと考えられているが、実現は容易ではない。
研究者の間では、2012年後半に予定されている改良版のスーパーコンピューター
（スパコン）の誕生により、エンジン革命の道が切り開かれると期待されている。
アメリカ、エネルギー省管轄のオークリッジ国立研究所（ORNL）が同国最速、
世界第3位のスパコン「ジャガー（Jaguar）」の大幅なアップグレードに着手している
からだ。
ジャガーは「タイタン（Titan）」として生まれ変わり、現時点で世界最速の
日本製スパコン「京（K computer）」の2倍の処理速度を実現する予定だ。
スパコンの話題では、「2010年に中国がアメリカを抜いて1位になった」、
「2011年に日本が両国を抜いてトップに立った」など、国家間の競争に注目が
集まりがちだ。しかし、オークリッジ国立研究所は3月、強力なスパコンだからこそ
取り組める現実の問題に焦点を当てるべく、ワシントンD.C.で専門家会合を開催。
研究テーマリストの上位はエネルギー問題が占めた。
エネルギー省が管轄するサンディア国立研究所の機械工学者ジャクリーン・チェン
（Jacqueline Chen）氏は、世界各国から集まった約100人のスパコン専門家を前に、
「現在はある意味で面白い時代だ」と語った。
「化石燃料に代わる燃料の追及と、効率的なエンジンシステムの開発が同時進行
している。2つの目標を一度に扱うのは非常に難しい。そのためには、燃料と燃焼に
関する科学的土台をしっかりと理解する必要がある」。
◆火花点火を超えて
内燃エンジンは、1870～80年代にニコラウス・オットーや
ゴットリープ・ダイムラーといった発明家たちが設計を完成させて以降、
100年以上にわたり世界の輸送機関を動かしている。
しかし、当初から大量のエネルギーが浪費されてきた。一般的な火花点火エンジンの
乗用車の場合、車両を動かすのに利用されるエネルギーは燃料タンク内の燃料が
秘めるエネルギーの3分の1以下で、残りはほとんどが排熱として失われる。
火花点火エンジンはそもそも非効率な仕組みなのだ。ディーゼルエンジンの場合、
電気火花ではなく圧縮によって着火するため、はるかに効率的だが、それでも大幅な
改善が可能と考えられている。
有望な候補として、低温で燃焼を行う「予混合圧縮着火（HCCI）」が注目されている。
電気火花を使って燃料に点火するのではなく、混合燃料を圧縮して化学反応を
引き起こし、ピストン運動の適切なタイミングで自然に着火させる方式だ。
低温の圧縮点火により、25～50％の燃料効率改善が実現するという。
しかし、HCCIエンジンは従来型の火花点火エンジンに比べて制御が難しく、
混合燃料の化学反応プロセスにも細心の注意を必要とする。詳細なメカニズムも
十分には解明されていない。
-続きます-