
いつもの「お暇な人むけ」シリーズ。
長距離運転で良くなるのは燃費だけではありません。(特に登坂や峠道を長時間運転すると良くなると感じる。)
加速も良くなる、暫くDPFに詰まる煤も少なくなる、定速走行におけるDPF内部温度が上がる。
これってナンだろう?と考えてきました。
DPFそのものはDPF焼成工程があるワケです。しかしながら、どれだけ条件の良い焼成をしたとしても、一定レベルの向上しか見込めません。
DPF焼成では先のような、加速が軽くなったり、発生する煤が少なくなったり、定速走行における温度が目に見えて上がる・・・というコトは記憶にありません。(少しだけ、燃費や他が良くなるのは確認できます。)
じゃぁ、燃焼室内でナニがおこっているのか?
今日は兵庫→島根で約400km走行したらしいので、その間の変化として、記録と考察になります。
兵庫県~岡山津山周辺までは比較的上り下りが少ない中国道ですが、蒜山ICを超えたあたりから大山IC周辺は登坂や下り坂が連続します。
蒜山周辺でのDPF温度はおおよそのぼりで400℃、下りで200℃前後だったと記憶しています。大山周辺で登りで600℃台に入るようになりました。
そして、島根県は松江周辺で宍道湖をぐるぐる回っている時、定速走行でのDPFの温度の変化に気付きました。
通常、60km走行時におけるDPF温度は300℃丁度近辺が多かったのですが、ぐるっと回っている時は300℃を超えて来る(この時は340℃程度まで上がっていた)。
そして、燃費が良いのです。もちろん加速もよい。(良いというのは比べてで、決して数パーセントUP!のようなスゴイ値ではない)DPF再生までのDPF堆積/走行距離の間隔は0.1あたり5km(総合で6.0=300kmを超えてくる感じ)になっています。
※旅行前は、おおよそ0.1あたり4.8~4.9km、合計で300km未満でDPF再生が始まるイメージ。
この旅行の数週間前、ちょっと渋滞で15分以上アイドリングをしていたという事象があったのですが・・・、発車時以降、何とも調子の悪化が著しく、DPFの圧力が上がるという一面がありました。(DPFの圧力が想定以上に上がると燃費が悪くなり、加速も悪くなります。)そこから定速走行時におけるDPFの温度が数度下がったように記憶しています。
あてざん号ではアイドリングストップ機構を解除しており、ストップしません。この時、アイドリングストップ機構が働いていたとすれば、アイドリング時間そのものは半分くらいにおさえるコトが出来たのかもしれません。
ここで思い出すのは、アイドリングストップ機構というのは、アテンザディーゼルにとって非常に理にかなった装置だというコトです。アイドリングを可能な限りしない=無駄な煤を排出しない=アレだという構図になるのかもしれません。
さらに、エンジン停止によるDPF内部の温度低下や、エンジンオイルの温度低下、等はその時間から考えるととるに足らない事象だというコトがなんとな~く見えてきました。(MTだとアイドリングストップは邪魔以外のナンでもないのですが、ATなら積極的に利用してもいいかもしれません。)
これらの内容を鑑みて、DPF温度が上がる理由、そして燃費と加速が良くなる?となれば、その中身は?
恐らくは、インジェクションの吐出部分周辺の煤が温度により焼き切れたり、湾曲成長した部分が直線に戻ったりで、ホンのちょっぴり吐出粒度が上がった(小さくなった)というのが正しいのだと思います。
インジェクターから吐出される粒が大きければ、出口を出て空気と出会った瞬間から化合が開始されますが、それは表面での出来事になってしまい、比較的結合力の軽い(温度の低い)H(水素)から始まると想定すると、炭素が燃えるためにはもっと熱量と酸素が必要になるのですが、十分に小さい粒子でないと真ん中の軽油まで届かず、結果C(炭素)が残って、温度が一度下がるとそのまま炭素同士が結びつけば煤となり、出口周辺に堆積してしまうという状況なのかもしれません。
余談でいけば、ココにHHOガスがあれば、表面を燃やす間に一部が猛烈に反応、もしくは表面に振動を与える程度になれば、表面積が増える=化合部分が増える=消費カロリーが増える、Cが化合する領域に入りやすくなる(熱発生量が増える)=燃料効率が良くなるというイメージです。
吐出粒度が上がったという理由としては、インジェクターそのものを交換した時のような劇的な変化ではありませんが、温度ともろもろの関係が一致しているように思えます。
DPF温度が定速走行で調べた時に、その温度よりも低くなっている時は燃料あたりのカロリー使用量が少ない=煤の発生が多いという図式だと考えらえ、つまり燃費は悪くなるワケです。
当然、この時吐出する粒状が悪いためにDPF焼成の内容もよろしくない感じになり、ひいてはDPF燃焼そのものの率も下がってしまうのではないでしょうか。
このアタリの記述がすごく少なく、実験している人や、記録を公開している人というのはちょっとわからないのですが、自分が調べた過去の実績から総括するに、そういうイメージであろうか?という推論です。
これからいけば、他の皆さんの調子が悪くなった時の対処が無いという理屈が通ってくるのでは?と。
DPF手動再生をしても戻らない=原因そのものが違うのでDPFを対処しても、DPF側はスッカラカンになったとしても、すぐに元に戻ってしまう可能性があり、また他の状況が好転していないのであれば、モッサリ感はそのまま。燃料のカロリーを上手に使えていない場合、むしろ悪化する可能性もあるのかもしれません。
インジェクターを交換したら好転した=インジェクターの粒状が小さくなって、煤の発生量が減って、燃焼温度が上がったので走行時におけるDPF内部の温度も上がって、煤の燃焼も好転するという理屈なのかもしれない。
※当然、DPFが煤以外でつまっている場合、交換しても徐々に悪化してくる。
アイドリングをしていると調子が悪くなる=アイドリングをして煤を出している時、アイドリングそのものの温度が低いため、エンジン内部(筒内)の温度も低くなり、DPF温度においては150℃前後とかになればまったくCが燃えず、発車時のパフォーマンスに影響していまい、さらに燃料を消費する方向になり、燃料あたりのカロリー発生量が減れば悪循環になる可能性が高い(かもしれない)。
つまり、インジェクターの調子を良くしてやれば総合的なパフォーマンスを上げるコトが出来るのではなかろうか?というワケです。
これは、後期型(現行)アテンザから採用された新型インジェクターがこの悪くなりにくく、粒度の小さいという部分、さらに段階噴射による爆発から遠くさせ、より燃焼に近い燃え方をする事で騒音を減らしているという内容からしても同じ理由による所が大きいのではないか?と。
そうすると、新型からはこのもろもろの悪化するという部分とDPF内部の詰りという部分の両方が改善されていると考えられ、長距離を走らなくても普通に走行するダケでディーゼルの恩恵を享受できるのかもしれません。(状況悪化しにくいのかもしれない)
とかとか、今日は考えながら運転していました★(^^)
また機会があれば、もう少し自由研究してみたいと思います♪