二価（エンジン）
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バイバレンシーエンジンとは、2種類の異なる燃料を使用できるエンジンです。例としては、石油/ CNGエンジンや石油/ LPGエンジンがあり、これらは欧州の乗用車アフターマーケットで広く利用されています。
種類
アルコールと石油
アルコール（多くの場合、バイオ燃料として生産される）または標準ガソリンのいずれかを使用できるエンジンは、フレックス燃料車の一種です。このような車は米国およびその他の国々で生産され、一般的に販売されています。
圧縮天然ガスまたは液化天然ガスと石油
圧縮天然ガス (CNG) はメタンを圧縮して高圧で貯蔵することによって製造されます。液化天然ガス(LNG) は液体水素と同様に極低温で製造および貯蔵されます。天然ガスの物理的特性により、通常の内燃機関よりも高い圧縮比がエンジンに必要となり、高圧縮により効率が向上します。天然ガスはオクタン価も高いため、高温で燃焼してノックが減少し、複雑な精製プロセスを経ずに燃料を製造できます。天然ガスの燃焼では未燃焼炭素がほとんど生成されないため、ガソリンのみを燃焼させた場合よりもエンジンとオイルは大幅にクリーンに保たれ、エンジンの寿命が延びます。車両を LNG または CNG とガソリンで走行するように改造するためのアフターマーケットキットが販売されています。米国では、天然ガスはガソリンよりも安価です。それでも、一般的な圧力でのCNGは、単位体積あたりのエネルギーがガソリンの4分の1しか含まれていないのに対し、LNGは80％しか含まれていない ため、より頻繁な燃料補給が必要です。 [ 1 ]
液化石油ガスと石油
液化石油ガス（LPG）は、主にプロパン、ブタン、エタンなどの数種類の炭化水素の混合物です。このガスは空気と混ざりやすく、より完全燃焼します。燃料費は通常のガソリンよりも安価ですが、LPG は単位体積あたりのエネルギーが低いため、燃費と効率は低くなります。LPG はクリーンな燃焼特性により、エンジンの寿命が長くなります。これらの車両と他の車両の主な違いは、燃料貯蔵システムにあります。LPG は室温では気体ですが、加圧すると液体になります（必要な圧力は混合物の組成によって異なります）。通常は約 10 barで貯蔵されます。欠点の 1 つは、LPG 燃料タンクが従来のものよりかなり重いため、タンクが 2 つ必要になり、車両の重量が増加することです。多くの自動車メーカーは、LPG とガソリンで動く車両を製造しています。[ 2 ] LPGは化石燃料から作られているため、必然的に温室効果ガスが大気中に放出されるため、最も環境に優しくない代替燃料であると考える人もいます。 [ 3 ]
水素と石油
バイバレンシーエンジンは水素燃料も使用することができ、BMW Hydrogen 7はバイバレンシーV12 H7シリーズエンジンを搭載しています。エンジン自体は、燃料噴射システムを除けば通常のガソリン内燃機関と似ています。BMW Hydrogen 7がガソリンモードで走行しているときは、燃料はシリンダー内に直接噴射されますが、水素で走行しているときは、燃料は吸気マニホールド内に噴射されます。BMWはHydrogen 7を「世界初の量産可能な水素自動車」と主張していますが、生産台数はわずか100台で、これ以上の生産予定はありません。[ 4 ]
未来
温室効果ガスの排出削減と天然資源の保護は、世界中の人々にとってますます重要になっています。多くの国では、新車製造時の燃費規制が設けられており、クリーンな燃料を使用する自動車メーカーに対しては、多くの政府が減税措置を講じています。そのため、自動車メーカーは新たな内燃機関技術の開発に意欲的に取り組んでいます。バイバレンシャルエンジンは、化石燃料から代替燃料への移行を容易にします。この技術は進歩を続け、より効率的でクリーンな燃焼を実現するエンジンへの需要が高まっています。
水素燃料
気体水素
水素は二酸化炭素を排出しないため、自動車燃料として研究されています。水素燃料の普及が進めば、電気分解による低コスト生産が可能になれば、他の燃料よりも安価になる可能性があります。水素は燃料電池で生成・利用し、電気モーターに動力を与えたり、内燃機関で直接燃焼させたりすることができます。BMWは、石油燃料と液体水素燃料を切り替えられる二価内燃機関を開発しました。水素は気体状態では貯蔵が難しく、体積エネルギー密度も低くなります。水素は様々な方法で製造できますが、その多くは二酸化炭素を排出します。最も有望な方法は電気分解です。事故発生時の水素貯蔵タンクの安全性は調査されており、様々な試験で問題がないことが示されています。[ 5 ] 水素を燃料として使用する場合、可燃性の範囲が広く、発火エネルギーが低いという特徴があります。これらの特性により、幅広い混合気体で水素を燃焼させることができますが、早期着火の問題が発生します。水素燃焼においては、点火エネルギーが低いため、クランクケースの換気が非常に重要です。クランクケース内での発火やエンジンオイル中の水の生成を防ぐために、適切な換気が必要です。 [ 6 ]水素と天然ガスは非常に類似した燃料であるため、燃焼に必要な成分の違いはわずかであり、相互運用可能なシステムを容易に構築できます。
液体水素
水素を極低温液体として貯蔵すると、体積エネルギー密度を高めることができます。液体水素は、ガソリンに比べて単位体積あたりのエネルギーが約3分の1あります。
液体水素燃料にはいくつかの欠点があります。この技術は非常に新しいため、液体水素充填ステーションのインフラは現時点では非常に限られています。燃料の製造に一般的に使用されるプロセスの多くは温室効果ガスを排出し、生成される水素は通常、有限の資源から得られます。液体水素の保管は大きな問題です。液体水素の沸点は非常に低い（-252.88℃）ため、燃料を液体の状態に保つのに十分冷たく保つことは困難です。温まると蒸発します。すると燃料タンク内の圧力が上昇し、一部のガスを放出する必要があります。これらの車両には、タンク内の圧力が高くなりすぎないようにリリースバルブが取り付けられていますが、少量の燃料が失われます。
参照
参考文献
- ^ 「クリーン代替燃料：圧縮天然ガス」（PDF） . 米国環境保護庁. 2012年2月11日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2013年1月15日閲覧。
- ^ 「LPGと天然ガス」Next Green Car . 2013年1月15日閲覧。
- ^液化石油ガス（LPG）
- ^ 「BMW EfficientDynamics : BMW CleanEnergy : BMW AG」。2011年9月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年7月28日閲覧。
- ^ 「BMW：水素とクリーンエネルギー戦略」Carlist.com。2013年8月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年1月15日閲覧。
- ^ 「内燃機関における水素利用」(PDF)。College of the Desert。2012年10月3日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年1月15日閲覧。
外部リンク
