IHI 技報　Vol.54 No.3 ( 2014 ) 53 になり，排気弁開閉応答性を改善し，弁流路の流量係数が 向上されていることが分かる． さらに，過給機系の排気ウェイストゲートの有無など， 機関仕様によっても最適な排気弁閉タイミングは異なるた め，機関のもつポテンシャルを最大限に引き出すためにも 排気弁の開閉タイミングのフレキシブルな制御性が得られ たことは，最適チューニングを目指すうえで重要である． 上記において，燃焼に必要な空気量を確保しつつ，圧縮 比をできる限り低減するには，掃気圧力（ 過給圧力）を 高め，空気密度を高めておけばよい．この掃気圧力は過給 機性能に依存する部分が大きく，大型舶用機関の環境負荷 低減において，高圧力比かつ高効率な過給機が非常に重要 な役割を果たしている． 上記に述べたチューニング方法の違いについて，第7 図にシリンダ内圧力の計測結果比較を示す．このような燃 焼によって低NOx・高効率燃焼を実現している． 4.　コモンレール機関の進化 RT-flex 機関の後継機関として，さらなる船体との適合 性や熱効率の向上を目指したW-X シリーズ機関がリリー スされている．これらは，RT-flex 機関（ コモンレール式 電子制御機関）のさらなるロングストローク化による機 関回転数低下，最新の燃料噴射機構，制御システムなどが 盛り込まれている．コモンレール式電子制御機関の進化と 優位性を示す例として，第8 図に熱効率向上に効果のあ る燃料噴射機構の改善の一環として，噴射制御弁を燃料高 圧管の前に配置した場合（ RT-flex 機関）と，高圧管の後 に配置した場合（ W-X 機関）の燃料噴射挙動の数値シ ミュレーション結果比較を示す． 噴射制御弁を燃料高圧管の前に配置した場合は，主噴射 終了後に2 次噴射をしている（ 第8 図：�@参照）．実際 の機関でも，条件によっては， 2 次噴射が発生しているこ とが確認されており，2 次噴射によってシリンダに投入さ れる燃焼に寄与しない燃料の削減は燃料消費量削減につな がる． また，従来方式では，噴射の終わり方が緩やかであるの に対し，噴射制御弁を燃料高圧管の後に配置した場合は， シャープに噴射圧力が下がっており，かつ噴射終わりも早 い（ 第8 図：�A参照）．噴射圧力の緩やかな低下は，低 圧力での燃料噴射による燃焼の悪化を誘起することから， 噴射制御弁を燃料高圧管の後に配置することによって燃焼 改善が期待される． さらに，高圧管後に噴射制御弁を配置することで，指令 から実際に燃料が噴射されるまでの応答遅れが短縮されて いることも，機関制御性の改善に大きく貢献する要素とな る（ 第8 図：�B参照）．なお，実際の機関ではこの応答 遅れを加味した制御を行っている． 5.　結　　　　言 DU- バルチラ大型舶用ディーゼル機関は，クランク軸 に同期するカム軸回転を基準に制御されていた従来の常識 を一新し，カムレス機関として排気規制への適合や運用出 圧縮圧力同等 排気弁遅閉 掃気圧高排気弁遅開き ：1 次規制対応 ：2 次規制対応 圧　力 低高 クランク角度 前後 第7 図　シリンダ内圧力の計測結果比較 Fig. 7　Comparison of internal cylinder pressure 2 200 2 000 1 800 1 600 1 200 1 000 1 400 800 600 400 200 0 10 9 8 7 5 4 6 3 2 1 0 100 80 60 40 0 .20 20 .40 .60 .80 ( MPa )( mm ) ( cm3/s ) 0 10 20 30 時　間 ( ms ) 2 200 2 000 1 800 1 600 1 200 1 000 1 400 800 600 400 200 0 10 9 8 7 5 4 6 3 2 1 0 100 80 60 40 0 .20 20 .40 .60 .80 ( MPa )( mm ) ( cm3/s ) 0 10 20 30 時　間 ( ms ) ( a )　燃料高圧管前に噴射制御弁を配置 ( b )　燃料高圧管後に噴射制御弁を配置 �@ �A �B �A （ 注 ） �@：2 次噴射 �A：噴射の終わり方 �B：燃料噴射の応答性 噴射制御弁入口圧力 燃料流量 針弁リフト 第8 図　燃料噴射挙動のシミュレーション結果比較 Fig. 8　Simulation comparing F.O. Injection