Society of Automotive Engineers of Japan, Inc. 240選TOP JSAE HOME
日本の自動車技術240選
left image
240選トップガソリン・天然ガスエンジン > 12T(TGP)(希薄燃焼エンジン)
 12T(TGP)(希薄燃焼エンジン)
image
 
 
 均質希薄燃焼方式は、排出ガス対策と燃料消費改善の面から従来から注目されていた技術であった。しかし、混合気の着火性が低下し、燃焼が不安定になることが大きな障害となって実用化が阻まれていた。これを解決する大きな鍵となったのは、TGPと呼ばれる副燃焼室である。
 12Tエンジンは、通常の燃焼室の他に乱流生成スポット(TGP:Turbulence Generating Pot)と呼ばれる吸気バルブを持たない副燃焼室をもち、燃料供給系及び点火系の改善により、均質混合気の着火性を向上し、燃焼を安定させて、混合気の希薄限界を拡大した。
 主燃焼室とTGPをつなぐ噴口の部分に2極接地式点火プラグを配置し、圧縮行程中に発生するフレッシュな混合気の流れのなかで着火させ、非常に強い流れが存在するTGP内の混合気は速く燃焼し、強い火炎となって主燃焼室内に噴出し、これによって均質かつ希薄な混合気を速くかつ安定して燃焼させることができる。空燃比16~18の希薄領域での運転を可能にしており、触媒なしで51年排出ガス規制に適合する。
 焼結合金製エアブリードを有するキャブレターによって燃料の微粒化・混合気の均質化を図っている。
 暖気状態・運転状態を感知して点火時期を適切に遅らせることによって、燃焼室で燃焼できなかったCO、HCは、排気系で反応させる。これによって、最高燃焼温度が低下し、NOxが減少する。
 インテークマニホルドの負圧が急上昇すると、インテークマニホルド内壁に付着していた液状燃料が急激に蒸発して濃混合気となるので、一時的に大気をインテークマニホルドに導入する。(ミクスチャコントロールシステム)
 この51年度排出ガス規制対策を満足するトヨタ希薄燃焼方式の12Tエンジン1.6Lを、1976年1月にカローラ、スプリンターのリフトバック車に搭載し発売した。
 53年排出ガス規制では、この12Tエンジンに、酸化触媒、EGR、AS(二次空気導入装置)を装備した12T-Uエンジンの開発につながる。
dot
保管場所:トヨタ自動車(株)歴史文化部トヨタ博物館(〒480-1131愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地100号)
dot
製作(製造)年:1976
dot
製作者(社):トヨタ自動車(株)
dot
資料の種類:量産品
dot
現状:保存・非公開
dot
型式 / 製作
型式:12T
dot
種類:ガソリンエンジン
dot
会社名:トヨタ自動車(株)
dot
用途:51年排出ガス対応
dot
搭載車種:カリーナ、カローラ
dot
製作年:1976~1978
dot
諸元
シリンダ配列・数:直列4気筒
dot
サイクル/冷却方式:4/水冷
dot
弁型式/数:OHV/
dot
燃焼室:半球形
dot
総排気量:1588cc
dot
内径×行程:85.0×70.0mm
dot
圧縮比:8.5
dot
質量(重量):141kg
dot
性能
最大出力:85PS/5400rpm
dot
最大トルク:12.5kgm/3400rpm
dot
燃料消費率:17.5km/L
dot
装置
吸気系:クロスフロー式
dot
排気系:クロスフロー式
dot
エピソード・話題性:均質希薄混合気を吸入し、副燃焼室と噴口およびプラグの配置など適度なレイアウトにより、着火性能を飛躍的に向上させた他社に例を見ない独自の希薄燃焼方式。
dot
特徴:均質希薄混合気を使用した希薄燃焼方式により、触媒なしで51年排出ガス規制に適合。
 TGPという副燃焼室を設け、点火プラグは主燃焼室とTGPをつなぐ噴口の部分に位置させ、圧縮行程中に発生するフレッシュな混合気の流れのなかで点火する。
 TGP内には非常に強い流れが存在するために、TGP内の混合気は速く燃焼し、主燃焼室内に向かって強い噴流火炎となって現れ、これによって均質かつ希薄な混合気を早くかつ安定して燃焼させる。
dot
参考文献:戸田忠秀、野平英隆、許斐敏明、石山忍「トヨタ希薄燃焼エンジン(12T)の燃焼解析」トヨタ技術第26巻第2号 昭和51年10月
三田省吾、小西正巳、中村徳彦、大野栄嗣、梅花豊一「トヨタ希薄燃焼エンジンの燃焼特性」トヨタ技術第26巻第3号 昭和51年12月
dot
その他事項: :希薄燃焼エンジン;過給:自然吸気;バルブタイミング:吸入(開8°、閉50°)、排気(開55°、閉3°); :燃焼制御方式(触媒なし); :均質混合気吸気; :副燃焼室(吸気弁なし); :2バレルキャブレタ(アイドルリミッタ付); :2極接地式点火プラグ; :排気マニホールド(二重構造保温タイプ); :点火時期制御装置(TCS);減速時制御装置:ミクスチャコントロール、スロットルポジショナ; :ブローバイガス還元装置(PCV)クローズド;燃料蒸発ガス抑止装置:キャニスタ; :2ウェイクランクケースベンチレーション;CO:2.01g/km
(最高規制値)2.7g/km;HC:0.12g/km
(最高規制値)0.39g/km;Nox:0.57g/km
(最高規制値)1.2g/km;最高速度:160km/h;登坂能力:0.64tanθ;
dot
240選トップガソリン・天然ガスエンジン > 12T(TGP)(希薄燃焼エンジン) page top
COPYRIGHT (C) SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS OF JAPAN, INC. ALL RIGHTS RESERVED.