吸気シャッターバルブとポンピングロス

ポンピングロス
一般的にはガソリンエンジンのスロットルが
絞られてる時に発生する「吸気抵抗」による
ロスのことを指します。

ディーゼルエンジンにはスロットルバルブが無く
燃料噴射量で出力を調整するため、
ないとされているポンピングロスですが、
クリーンディーゼルエンジンにはしっかりと
「吸気シャッターバルブ」という部品が装着されているため、
ポンピングロスが存在します。

吸気シャッターバルブの役割は
基本的には吸気を絞る事で
サージタンク内に負圧を生成するためです

なぜ負圧にする必要があるか
「EGRを効率よく導入するため」
「エンジンの始動性を良くするため」
「DPF再生時に媒介に排気ガスを効率よくに送るため」
などがあります

まず、下記の画像はアクセラXDMTの
アイドリング時のニュートラル時の
OBD2から取得したデータとなります



吸気シャッターバルブの開度が「3.53」
Hot EGRバルブ開度が「15.69」です
上記からアイドリング時は吸気を
かなり絞っているのが分かります
※私の車両はアイドリング時ブースト計は負圧を指します

次に下記画像は低負荷時の巡行時の画像です
例：アクセル開度が10％以下で60km巡行時



吸気シャッターバルブ開度が「4.71」
Cooled EGRバルブ開度が「65.1」
Hot EGRバルブ開度が「45. 1」

同じ巡行時でもCooled EGRのみ導入する
パターンもあります



吸気シャッターバルブ開度が「4.71」
Cooled EGRバルブ開度が「65.1」

どちらのパターンでも多量EGRを導入する
事によって「NOx低減」と「ポンピングロス低減」
「冷却損失の低減」などの効果が得られる
※よって燃費は向上する

少し踏み込んで加速する際は
下記の画像となる



吸気シャッターバルブ開度が「81.96」
Cooled EGRバルブ開度が「89.8」
少し強い加速をする際は
吸気シャッターバルブは全開となり、
NOx発生を抑えるためにEGRバルブも
大きく開きます

なお、DPF再生時とアクセル開度100%で
加速する際は、ガソリンエンジンとは異なり
Hot EGRとCooled EGR両方のバルブは
全閉となります

よって、EGRを導入する事によるメリットは
「燃費性能の向上」「NOx発生量の低減」
デメリットは「インマニに煤が蓄積し、性能低下」

よって両EGRの流量を制限する事のメリットは
「燃費時の煤発生量の低減」
「インマニに蓄積する煤の量が減少」
逆にデメリットは
「NOxの発生量が増加」
「ポンピングロスが増えるため、燃費性能が若干低下」
「メーカー保証などについては個人責任となる可能性がある」