閑居人のアイデア
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本ページの最終更新日:2014年6月30日
1.大型トラック(GVW12トン越え)の排出ガス規制と燃費規制について
環境白書によれば、近年、自動車排出ガス規制が強化されてきた結果、大気中のNOxや浮遊粒子状物質は、緩や
かな減少傾向を示している。しかし、都市の大気環境は未だ十分に改善されいるとはいえないのが現状である。そのた め、現在、ディーゼル自動車から排出されるNOxおよびパティキュレート(PM)は、都市の大気環境を悪化させている最 大の原因とい云われている。そのため、ディーゼルトラック・バスは、現在の日本経済および市民生活の基盤を支えて いるにもかかわらず、世間からは厳しい目で見られている。そのような状況から、従来から引き続いて排出ガス規制の 強化が行われており、大型トラック・バス(GVW12トン越え)に対し、最近では平成17年(2005年)の新長期排出ガス規 制に続いて平成21年(2009年)にポスト新長期排出ガス規制が実施された。
しかしながら、米国よりも緩い大型トラックのNOx規制を施行し続ける日本政府の怠慢に詳述しているように、日本の
次期の大型トラックのNOx規制は、2016年の実施予定でもNOx = 0.4 g/kWh)であり、2010年の米国のNOx 規制(NOx = 0.27 g/kWh)よりも相当に緩いNOx規制が今後も施行され続けられるようである。また、近年の地 球温暖化防止の面から要望されているCO2削減に対応するため、現在はGVW3.5トン以上のトラックにおける2015年 度(平成27年度)重量車燃費基準が設定されている。これによって、大型トラック・バス(GVW12トン越え)においても燃 費規制が実施されているが、最近ではこれも陳腐化しているため、近い将来に政府(国土交通省)は2015年度(平成27 年度)重量車燃費基準を強化した新たな基準を設定すべきではないだろうか。
2.早急な解決が必要な大型トラック(GVW12トン越え)の技術的な課題
現在のポスト新長期排出ガス規制(2009年規制)に適合している大型トラック(GVW12トン越え)においては、以下に
示したような課題を抱えている。これについて、トラックメーカが課題解決の研究開発に懸命に努力されて、多くのトラッ クユーザも課題解決の早期実現を望んでいるものと思われる。
○ 高負荷時を含めた全てのエンジン運転領域での大量EGRの実現して大幅なNOx削減を図り、尿素SCRの
NOx削減負担を軽減して尿素水消費量を削減させること。
○ ディーゼルエンジンの永遠の課題である更なる燃費改善を図っていくこと。
○ DPF強制再生の回数を削減して、強制再生による燃料の浪費を出来るだけ抑制すること。
○ 排気ガス温度が低温となる走行時において、尿素SCRシステムのNOx低減機能を向上させること。
現在のところ、GVW12トン越えの大型ディーゼルトラック・バスにおけるポスト新長期規制適合には、各トラックメーカ
は揃って新長期排出ガス規制で実用化されたNOx削減の尿素SCR触媒とパティキュレート削減のDPF装置を組合せ た技術を用いているようである。そのため、現在、市場で数多く走行している新長期排出ガス規制(平成17年[=2005 年]規制)適合の大型ディーゼルトラック・バスや、市販中のポスト新長期規制に(平成21年[=2009年]規制)適合の大型 ディーゼルトラック・バスのほとんどの車両には、DPF装置が装着されているのである。このDPF装置については、各社 の新長期排出ガス規制(2005年)対応技術に詳述したように、ポスト噴射またはHC排気管噴射による頻繁なDPF再生 によって燃費を悪化させる欠陥を抱えているのである。その中でもポスト噴射によるDPF装置を再生する装置では、軽 油によってエンジンオイルを希釈させる問題が生じているのである。これらの現行のポスト噴射再生式やHC排気管噴 射再生式のDPF装置の問題点については、気筒休止でDPFの自己再生を促進する新技術のページに詳述したのでご 覧いただきたい。また、尿素SCR触媒では排気ガス温度が低いエンジンの低負荷ではNOxが十分に削減できない欠 点があり、今後の更なるNOx規制の強化への適合に際しては早急に改善すべき技術的な課題と考えられる。
ところで、GVW20〜25トンの大型トラックが必要十分な走行性能を維持するためには、13リットル級の標準エンジン
を搭載する必要がある。そのため、日野自動車は、このクラスの大型トラックには13リットル級のの標準エンジン搭載 しているのである。ところが、ポスト新長期排出ガス規制(2009年規制)に適合した日野自動車の13リットル級の標準 エンジンを搭載した7段マニュアルトランミッションのGVW25トンクラスの大型トラックの一部車種では、2015年度(平成 27年度)重量車燃費基準に未達成と云う悲惨な状況に陥っているようだ。また、三菱ふそうにおいても、13リットル級の 標準エンジンを搭載した7段マニュアルトランスミッションのGVW20〜25トンの大型ダンプでは、2015年度(平成27年 度)重量車燃費基準に未達成の状態である。 したがって、日野自動車、三菱ふそうでは、このような13リットル級の標 準エンジンを搭載した7段マニュアルトランスミッションの大型トラックの全ての車種を2015年度(平成27年度)重量車燃 費基準に適合できるようにするために、ディーゼルエンジンの燃費削減の技術を開発することが喫緊の課題と見られ る。
また、原油の生産が頭打ちとなる石油ピークの時代を迎えたと見られることから、今後の世界の総石油生産量は減
少傾向にあると考えられる。現時点で100%の燃料を石油に依存している大型トラックにおいては、今後の石油資源不 足による軽油需給の逼迫や価格高騰に備えた脱石油への施策が早急に求められているところである
○ 今後の石油資源の枯渇による軽油不足に備え、トラック貨物輸送分野におけるエネルギー危機管理として
の脱石油の輸送体制を実現すること。
現在の大型トラックが100%の燃料を石油に依存していることのエネルギー危機管理上の問題を解決する手段とし
て、多くの学者や専門家と関連企業は、将来の大型トラックの燃料には天然ガス由来のDMEとGTLが最適であると主 張し、これを導入するための技術開発を盛んに行っているところである。しかし、「閑居人」は「大型トラックの燃料にD MEまたはGTLを用いる」ことは、「エネルギー資源の浪費」、「燃料原価の高騰」および「CO2の削減不能」の 問題を引き起こすことはほぼ間違いないと考えている。全ての分野で省資源やCO2削減が最優先される今日では、 DMEやGTLは、大型トラックの燃料としては致命的な欠陥を抱えていると考えて良いだろう。したがって、天然ガスから 合成のDMEとGTLは、ディーゼルトラックの燃料に不適であり、大型トラックの燃料にDMEやGTLを用いることは絶対 に避けるべきと考えている。そして、一部の学者・専門家が盛んに推奨している大型トラックの燃料にDMEやGTLを用 いることは愚の骨頂と思えて仕方がない。「閑居人」は「将来の大型トラックにDMEやGTLを燃料に使用する」エネルギ ー資源の浪費と信じているが、これと真逆の意見である大型トラックにDMEやGTLの導入を推進されている学者・専門 家の理論・根拠を、是非ともお教えいただきたいと願っている。
現在、DMEに関係する人達は、「DMEはディーゼルエンジンの高効率性を持つ燃料であり、将来の有望な燃料」との
宣伝活動を盛んに行なっているようだ。例えば、軽油よりもエネルギー効率が30%も劣るDMEを推奨する機械学会の 疑問のページに詳述しているように、日本機械学会誌2010年5月号(Vol.113、N0.1098)に掲載された「DMEトラックの最 新開発状況」の論文において、DMEと軽油との異種の燃料の優劣の議論に必須のWell-to-Wheelのライフサイクルアセ スメント(LCA)による評価を全く行わず、「DMEが将来の有望な燃料」と学術的な根拠を示さずに飛躍した結論を主張し てDMEの宣伝を行っているのである。この日本機械学会誌に掲載されたDMEトラックの論文は、誇大宣伝を通り越し、 虚偽宣伝に近いように思えるのだ。
ところで、ハイブリッド乗用車の10モード燃費値は、通常のガソリン乗用車よりも2倍程度の燃費向上が得られてい
る。そのため、ハイブリッド乗用車はユーザの人気が高く、爆発的に普及しているようであ。しかし、トラックメーカが市 販している小型ハイブリッドトラック(積載量2トンクラス)の重量車モード燃費値は、通常の小型ディーゼルトラックよりも 最大で10%程度の燃費向上に過ぎないようだ。詳細は、小型ハイブリッド トラックはハイブリッド乗用車のような燃費 改善が困難のページをご覧いただきたい。このように、現在の小型ハイブリッドトラックは、高い車両価格に見合った燃 費削減が得られていないようだ。したがって、現在の燃費性能が大幅に向上されない限り、小型ハイブリッドトラックが 広く普及することはないものと予想される。
3.将来の燃費性能と環境性能に優れた大型トラックを実現するための有効な技術
「閑居人」は、これまで数十年間、トラックメーカーでディーゼル排出ガス対策に関係した業務に携わってきた。職を退
いてから長い月日が経過しているが、不思議なことに未だに大型ディーゼルトラック・バスの排出ガス低減技術への興 味が薄れることはない。これは他に熱中できる趣味を持っていないためではないかと思っている。暇な生活の徒然に、 今後の排出ガス規制強化に役立ちそうな新たな技術を考案し、ポスト新長期排出ガス規制適合の「アイデア」にまとめ た。その主な技術は、ディーゼルエンジンのメリットを大きく損なうことなく排出ガスの低減が可能と考えられる気筒休止 エンジン(特許公開2005-54771)、後処理制御システム(特許公開2005-69238)、パルスEGRシステム(特許公開2005- 54778)の3件の出願特許である。
前述のように、日野自動車や三菱ふそうは、ポスト新長期排出ガス規制(2009年規制)に適合した13リットルの標準
エンジン搭載の7段マニュアルトランスミッション装着のGVW25トンの大型トラック・トラクタの一部の車種が2015年度(平 成27年度)重量車燃費基準に不適合となっているようである。大型トラックに11リットル級エンジンを採用しているUDト ラックスも同様である。そのため、日野自動車、三菱ふそうおよびUDトラックスは、大型トラックの全車種を2015年度 (平成27年度)重量車燃費基準に適合させる技術開発に必死に取り組んでいるものと考えられる。
一方、10 リットルのダウンサイジングエンジンを採用しているために走行性の劣る大型トラック大型トラックを販売して
いるいすゞ自動車では、日野や三菱と同様の走行性能の優れた13 リットル級の標準サイズのエンジンを搭載した大型 トラックを商品化してほしいとの販売部門からの要望が強いものと予想される。したがって、日野自動車、UDトラックス、 三菱ふそうおよびいすゞ自動車の全てのトラックメーカは、13 リットル級の標準サイズのエンジンを搭載した全ての大型 トラック・トラクタでの2015 年度(平成27年度)重量車燃費基準に適合させるための燃費改善の新たな技術を必要とし ていることは明らかである。この13 リットル級の標準サイズのエンジンを搭載した大型トラックを2015 年度(平成27年 度)重量車燃費基準に容易に適合させることができる技術が、筆者提案の2ターボ過給機方式の気筒休止エンジン(特 許公開2005-54771)である。
仮に、日野自動車は、この気筒休止エンジン(特許公開2005-54771)の技術を大型トラックに採用した場合には、大
型トラックが5〜10 %程度の燃費を改善できるため、13リットルの標準エンジン搭載の7段マニュアルトランミッシ ョンを装着した全ての大型トラック・トラクタの重量車モード燃費を2015年度(平成27年度)重量車燃費基準に容 易に適合させることができると考えられる。三菱ふそうとUDトラックスの場合も同様である。これについては、気筒休 止エンジンによる大型トラックの低燃費化に詳述しているのでご覧いただきたい。
前述の通り、日野自動車、三菱ふそうおよびUDトラックスは、ポスト新長期排出ガス規制(2009年規制)に適合の大型
トラック用ディーゼルエンジンの重量車モード燃費値を数パーセント程度の削減ができないため2015年度(平成27年 度)重量車燃費基準が未達成の課題を抱えている。一方、いすゞ自動車は、日野自動車、三菱ふそうの2社よりも小排 気量のエンジンを大型トラックに採用し、エンジンダウンサイジングによって燃費削減を図って大型トラックの大部分を 2015年度(平成27年度)重量車燃費基準に適合させているが、この場合には大型トラックの走行性能に若干の犠牲が 強いられている車種もあるようだ。したがって、いすゞ自動車においても、大型トラック用ディーゼルエンジンにおける燃 費削減の必要性は、他のトラックメーカと変わらないものと考えられる。したがって全てのトラックメーカにおいて、大型ト ラックの気筒休止エンジン(特許公開2005-54771)の技術を採用すれば、燃費向上の課題は、容易に解決できるので ある。なお、気筒休止エンジン(特許公開2005−54771)が大幅に「燃費改善」と「NOx削減」の両方を実現できる優 れた特性がある。その理由については、気筒休止は、燃費削減と尿素SCRのNOx削減率の向上に有効だ!のページ を御覧いただきたい。
また、PM削減のために装着されているDPF装置では、ポスト噴射またはHC排気管噴射による頻繁なDPF再生によ
って燃費を悪化させる欠陥を抱えている。これらポスト噴射またはHC排気管噴射を用いること無くDPFの再生を可 能にする技術が後処理制御システム(特許公開2005-69238)である。この特許技術は、燃費を浪費させることなくDPF の再生を可能にするため、現状の走行燃費を大きく削減することが可能となるのである。これについては、燃費悪化の ポスト噴射を止め、気筒休止でDPFを再生する新技術に詳述しているので、御覧いただきたい。また、ディーゼルの気 筒休止は、コールドスタートのNOx削減にも有効だ!に詳述しているように、2ターボ方式の気筒休止エンジン(特許公 開2005-54771)の特許技術は、JE05モードのコールドモード試験をにおけるNOxの排出を削減することの可能である。
そして、今後、大型トラックの脱石油とCO2削減を同時に実現するためには如何なる施策が実施されるべきかと
問われれば、「閑居人」は、天然ガスと軽油を併用する「DDF大型トラック」を開発し、広く普及させること」と自信 を持って答えたい。我が国では余り知られていないが、世の中にはディーゼルに比べ15%のCO2削減が可能なDDF エンジンと云うエンジン技術が既に存在し、このDDFエンジンを搭載したDDF運転とディーゼル運転の選択が可能なDD F大型トラック は天然ガスの補給ができない地域では軽油のみで運行させて貨物輸送を行うことができることは既に知 られている。そして、2011年8月からスウェーデンのボルボ・トラックスは、このDDFエンジンを搭載した大型DDFトラック・ トラクタの市販を開始したとのことである。仮に、このDDF運転とディーゼル運転の選択が可能なデュアル運転モードの 機能を備えたDDF大型トラックを日本全国に普及させることにより、気候変動枠組条約に基づいた京都議定書のCO2 削減に関する大型トラック分野での目標を容易に達成することが可能あり、脱石油による石油エネルギーに対する危 機管理が充実でき、また燃料には安価な天然ガスが併用できると云う、大型トラック。トラクタの分野における画期的な 進歩と改善をもたらすことは間違いないと考えている。
4.現在の大型トラック用ディーゼルエンジンにおける重要な課題とその解決策(まとめ)
これまでの説明を解り易くするため、現在の大型トラック用ディーゼルエンジンが抱えている重要な課題を整理し、そ
れぞれの課題の解決に有効な筆者提案の3件の特許技術[(気筒休止エンジン(特許公開2005-54771)、後処理制御 システム(特許公開2005-69238)、直噴式DDFエンジン(特許公開2008-51121)]を分類し、各特許技術によってそれぞ れの課題が解決できる技術的な作用・効果を説明したページを以下の表1にまとめた。(下線部分をクリックにより、そ のページを表示)
現在の大型トラック用ディーゼルエンジンにおいて、早急に解決を図るべき重要な課題は、表1に示したような「燃費
改善」、「CO2削減」、「低負荷時における尿素SCR触媒の高温化によるNOxの削減」、「ポスト噴射またはHC 排気管噴射が不要なDPF装置の自己再生の促進」および「脱石油」であると考えられる。そして、筆者が提案して いる3件の特許技術を実用化することにより、表1に示した大型トラック用ディーゼルエンジンの重要課題の全てを容易 に解決することが可能になるのだ。
一方、最近の自動車技術会や日本機械学会の講演会や論文集等においては、表1に示した大型トラック用ディーゼ
ルエンジンの課題解決を目的とした多数の論文が発表されているが、これらの論文には大型トラック用ディーゼルエン ジンの表1の重要課題を十分に改善できる技術が残念なことに殆んど記載されていないようである。また、自動車技術 会の「2010年人とくるまのテクノロジー展」(2010年5月19〜21)で世界的な研究機関であるAVL(オーストリア)のヘル ムート・リスト会長が講演し、ディーゼルエンジンの燃費向上には、「コンピュータ設計技術をうまく使う」との説明を追加 して「フリクションロス(摩擦損失)の低減」と「シリンダー内の燃焼改善」のエンジン工学の教科書に記載されている二つ の技術項目によって25%の効率向上が可能と発表しているが、具体的な技術内容は何も示していないようだ。これは、 世界的な研究機関のAVLが具体的な技術内容を何も示さずに、ディーゼルエンジンの効率向上の単なる希望を述べて いるに過ぎないのだ。AVLは全く寂しい内容の講演を行ったものだ。
また、AVLは、具体的なディーゼルの効率向上の方法として「排気熱を電気エネルギーに変えるコンバーターを付ける
ことで、6 - 7%ほど効率を上乗せできる」と発表しているが、これはディーゼルエンジンの排気ガスの熱エネルギーをラ ンキンサイクル、排気ガスタービンまたはスターリングエンジン等で動力に変換し、この動力で発電機を駆動して電気エ ネルギーを回収する装置を付加したものと考えられる。この「排気熱を電気エネルギーに変えるコンバーター」は、火力 発電所や大型船舶ではディーゼルエンジンが定格出力で運転されるために常に高温の排気ガスを排出するために高 い効率で稼働できるため、既に火力発電所や大型船舶において広く普及している装置である。しかし、大型ディーゼル トラックは常にエンジン出力が変動する上に部分負荷の運転で低い排気ガス温度となることが多いため、大型トラック に「排気熱を電気エネルギーに変えるコンバーター」を搭載した場合には効率が著しく劣ってしまうことになる。そのた め、大型トラックにこのコンバーターを搭載しても十分な燃費の向上は難しい。したがって、AVLがこのコンバーターの 搭載によって大型トラック用ディーゼルエンジンの効率を6 - 7%ほど改善できるとの講演での発表は、大きな誤りでは ないだろうか。因みに、排気ガスの排気熱を排気ガスタービンで動力として取り出すターボコンパウンドは、ターボコンパウ ンドがディーゼル燃費を大幅に改善できるとの主張は、誤りだ!に詳述しているように、気筒内の最高圧力を高めることな くエンジンの高出力化が可能な技術であり、燃費向上の機能が少なく、重量車モード燃費を1%未満しか改善できない ような燃費改善に不適な技術である。
このAVLが推奨する「排気熱を電気エネルギーに変えるコンバーター」は、大型ラックの走行で多用されるディーゼル
ディーゼルエンジンの部分負荷運転時には排気ガス温度が低く、排気ガスの熱を電気エネルギーに変える際の効率が 劣る欠点がある。この欠点(=欠陥)を改善するためには、ディーゼルエンジンの部分負荷運転時の排気ガス温度を高 温化する新たな技術を追加することが必要である。したがって、AVLの提案のように、「排気熱を電気エネルギーに変え るコンバーター」を単に大型トラックに搭載しただけでは、大型トラックの十分な燃費向上は望めないのである。仮に AVLが大型トラックの燃費向上のために「排気熱を電気エネルギーに変えるコンバーター」を大型トラックに搭載するこ とを提案したいのであれば、大型ラックの走行で多用されるディーゼルディーゼルエンジンの部分負荷運転時に排気ガ ス温度を高温化する技術を最初に提案すべきではないかと考えられる。ディーゼルエンジンの部分負荷運転時に排気 ガス温度を高温化できる技術を何も提示しないで「排気熱を電気エネルギーに変えるコンバーター」を大型トラックに搭 載するとのAVLの講演での提案は、「閑居人」には愚の骨頂と思えるのだ。AVLがこのような講演発表をしているところ を見ると、ディーゼルエンジンの燃費向上についてはAVLも技術アイデアが枯渇し、大きな壁に突き当たっているように 考えられる。そして、そのようなAVLに多くのトラックメーカが大型トラック用ディーゼルエンジンの燃費向上のコンサル ティングを飽きもせずに受けている現状を考えると、今後の大型トラックには燃費向上に大きな期待ができないと考える のが妥当ではないだろうか。
このAVL推奨の「排気熱を電気エネルギーに変えるコンバーター」が大型トラック用として実用に耐えうる高い効率で
稼働できるようにするためには、気筒休止は、ディーゼル排気ガスのエネルギー回生装置の効率を向上に詳述してい るように、大型ラックの走行で多用されるディーゼルディーゼルエンジンの部分負荷運転時での排気ガス温度の高温化 を図ることが必要である。その方法として、このコンバータを採用する場合には、「閑居人」提案の気筒休止エンジン(特 許公開2005-54771)の特許技術を用いるこが必須と考えている。逆な言い方をすれば、AVL推奨の排気熱を電気エネ ルギーに変えるコンバーターのシステムに「閑居人」提案の気筒休止エンジン(特許公開2005-54771)の特許技術を用 いない場合には、効率の向上が望めないのである。そのため、AVLが提案する「排気熱を電気エネルギーに変えるコン バーター」のシステムでは、重量車モード燃費の向上が十分でなく、実用性に欠けた技術と考えられる。ディーゼルエン ジンの熱効率の向上を図る技術として、AVLがこの「コンバーターのシステムを提案したいのであれば、ディーゼルエン ジンの部分負荷運転時の排気ガス温度を高温化する技術である「閑居人」提案の気筒休止エンジン(特許公開2005- 54771)の特許技術の採用も同時に提案すべきである。
因みに、AVLは「排気熱を電気エネルギーに変えるコンバーター」ではディーゼルエンジンの排気ガスからエネルギー
を回収して6 - 7%(重量車モード燃費?)の効率を上乗せするとの発表を行っているが、このAVL提案のコンバーター が稼働した際の効率は極めて低いと予想されるため、このコンバーターを大型トラックに搭載した場合には、実際に大 型トラックの重量車モード燃費で6 - 7%ほどの燃費を上乗せすることは極めて難しいものと考えられる。これについて は、AVLは無責任な効率向上の数値を発表をしているのではないかと感じている。
また、AVLがこの講演で提案しているもう一つの効率向上の技術がエンジンダウンサイジングである。このエンジンダ
ウンサイジングは、古くから良く知られた燃費向上の技術であり、大型ディーゼルトラックのメーカがこれまで競って開発 を実施してきた技術であるため、技術的には何の目新しさも無い燃費向上の手法である。
以上のように、世界的な研究機関であるAVLの2010年5月の講演の提案は、ディーゼルエンジンの効率向上につい
ては古典的な既知の技術に限られており、技術的な目新しさは見られず、大型トラックの燃費向上に早急に採用できる ような新しい技術を何一つ提案していないようだ。このことは、世界的な研究機関であるAVLでも、ディーゼルエンジン の燃費向上に有効な技術が提案できないことを示している証拠とも考えられる。このようなことから、世界の大学・研究 機関・トラックメーカ等の学者・専門家の人達でも、表1に示した大型トラック用ディーゼルエンジンに関する重要課題の 解決の方法は、未だに何も見出していないと言っても過言ではないように考えられる。それにもかかわらず、殆んどの 学者・専門家は、筆者提案の3件の特許技術を完全に無視していることは、「閑居人」には理解に苦しむところである。
したがって、最近の学者・専門家は、「技術の真理を追及して社会の発展に貢献する」と云う研究者・技術者としての
本来の使命・良心を完全に忘れてしまっているように思えるのだ。元エンジン技術屋の「閑居人」としては寂しい限りだ。 そして、彼らは新たな研究開発に取り組む熱意を喪失しているようであり、これまで実施してきた研究開発を後生大事 にダラダラと惰性で継続しているだけではないだろうか。このような姿勢で研究開発に取り組んでいては、現在の大型ト ラック用ディーゼルエンジンの課題解決に何一つ貢献できないことは明らかであり、内容の乏しい論文しか発表できて いないことは、当然の成り行きと考えられる。
このように、現状の大学・研究機関・トラックメーカは、大型トラックについて燃費向上を含むディーゼルエンジンの重
要な課題解決に目立った貢献できる論文が発表できていないようだ。そのため、現状の大学・研究機関・トラックメーカ における研究開発の現状レベルでは、近い将来に大型トラック用ディーゼルエンジンの重要な課題を全て解決すること が極めて困難なように思われる。そして、現在の状況では、トラックメーカは、仮に国土交通省が2015年度重量車燃 費基準から5%程度の強化を検討した場合、今のところ各トラックメーカにはその燃費基準に適合できる能力がないた めにトラックの生産ができなくなることから、国土交通省に2015年度重量車燃費基準の強化の遅延を強く要望し続け ざるを得ないと推測される。
また、現状では、政府は「ディーゼル重量車 NOx = 0.23 g/kWh のNOx規制強化」、「CO2削減」および「脱石油」等の
有効な政策を何も打ち出せない状態であり、今後もこの状況は、長く続くものと予想される。しかしながら、現時点で仮 に大学・研究機関・トラックメーカ等において筆者提案の3件の特許技術に勝る技術の開発に目処が立っているなら ば、この筆者の予測が完全に覆されることになる。そこで、誰方か「閑居人」の3件の特許技術に勝る技術が大学・研 究機関・トラックメーカ等において既に開発されていることを御存じの場合には、その技術についての概要を是非とも 「閑居人」にお教え頂きたいと願っている次第である。その技術が「閑居人」提案の3件の特許技術を凌駕しているもの であれば、このホームページを即刻に訂正したいと考えている。
何はともあれ、大学・研究機関・トラックメーカ等が筆者の提案している実用化の容易な「気筒休止エンジン(特許公開
2005-54771)、後処理制御システム(特許公開2005-69238)、直噴式DDFエンジン(特許公開2008-51121)」の3件の特 許技術の研究開発を早急に実施すれば、大型トラック用ディーゼルエンジンが抱えている多くの重要な課題が早期に 解決でき、大型トラックにおける改善が速やかに実現できるのである。「閑居人」が提案している3件の特許技術によっ て実現が可能な大型トラックの性能向上の内容を以下の表2に示す。
筆者提案の3件の特許技術を実用化することによって、以上の表2に示したNOx削減を含む大型トラックの性能向上
の全てが見事に実現できるのである。しかし、現在は、筆者提案の3件の特許技術が何故か多くの大学・研究機関・ト ラックメーカ等の学者・専門家には無視されているのだ。これにより、近い将来、NOx削減を含む大型トラックの大幅な 性能向上が難しいことは確実と予想される。そのため、「ディーゼル重量車の NOx = 0.23 g/kWh(WHTC排出ガス試験 法)の規制強化が遅延されていること」により、国民は大気環境改善の停滞を無条件に受け入れることをを押し付けら れてしまうのである。そして、トラックユーザにとっては「燃費の改善された大型トラックの市販が遅れてしまうことや、ポ スト噴射またはHC排気管噴射によるDPF装置の再生での燃料浪費が今後も継続されてしまうこと」によって経済的な 不利益を被ってしまうのだ。
また、政府(国土交通省・環境省・経済産業省)は、相も変わらず、大型トラックのCO2削減や脱石油に関してバイオ
マス燃料のような実現の不可能な政策」を恥ずかしげもなく掲げ続けて行かざるを得ず、そして「中央環境審議会の第 八次答申に挑戦目標として明記されているディーゼル重量車 NOx = 0.23 g/kWhレベルまでのNOx規制強化を遅延さ せ続け、また例えば2015年度重量車燃費基準から5%程度を強化のような、次期の更なる重量車燃費基準の強化の 予定を全く表明できない状況が続いて行くものと推測される。
ところで、日本の社会では、退職して何れの企業・団体に属さなくなった日から、その人はポンコツの元技術屋と見な
される傾向が根強いようだ。そのようなポンコツの元技術屋の筆者が提案する3件の特許技術は、ディーゼルエンジン 関係の学者・専門家が技術の内容を詳細に検討すること無く、「幼稚な技術」と見なされてしまっているものと推測され る。しかしながら、ポンコツの元技術屋の筆者は、このようなことが大型トラックにおける日本のNOx削減を含む性能向 上が大幅に遅れるのではないかと勝手に思っている。
さて、最近の大型トラックの寿命は、途中でオーバーホールを行う必要はあるが、走行距離で150万km以上が常識
とされている。そのため、大型トラックのシステム・装置には常に高い耐久性と信頼性が求められている。したがって、 大型トラックに新しいシステム・装置を採用する場合には、高耐久性と高信頼性を確保するため、長い期間を費やして システムや部品の開発が行われている。このように、大型トラックに用いるシステム・装置の開発には長い期間が必要 なため、新たな技術を採用する場合には、そのシステム・装置の基本的なアイデア・概要がトラック業界内では古くから 話題になっていることが多い。
例えば、新長期規制(2005年規制)の大型トラックに新たに採用された「尿素SCR触媒装置」は、この技術がトラック業
界で最初に話題となったのは1977年頃にボイラー用の装置として実用化された時であった。各トラックメーカとも、そ れより少し後にこの技術の開発の検討を開始し、実際にこの技術を大型トラックに採用されたのは新長期規制(2005年 規制)である。同じく新長期規制(2005年規制)の大型トラックに新たに採用された「DPF装置」は、トラックメーカの元技 術屋の筆者もこの装置の開発の初期に少し関係したが、その時期は1990年前後であったと記憶している。したがっ て、「尿素SCR触媒装置」と「DPF装置」は、共に技術開発のために実に20年前後の歳月を費やしているのである。
また、筆者が発明したディーゼルエンジンのプレストローク噴射ポンプ(商品名:TICS)は、最初のアイデアを特許とし
て出願して開発を開始してから10年程度を経過した後に、プレストローク噴射ポンプを採用した大型トラックが市販で きたのである。このようなことから、大型トラックに新たなシステム・装置を採用する場合には、大型トラックに必要な高 耐久性・高信頼性を確保したシステム・装置を完成させるために、通常、10年以上の十分な開発期間が必要な場合が 多いと考えられる。
このように、大型トラックのディーゼルエンジンに新たなシステム・装置を採用する場合には、通常10年程度の十分な
開発期間が必要となる場合が多い業界だ。そのようなトラック業界にもかかわらず、今のところ大学・研究機関・トラ ックメーカでは、表1に示した大型トラックの「燃費改善」、「CO2削減」、「NOx削減」、「DPFの自己再生の促 進」、および「脱石油」の重要な課題について、何れの課題でも解決できる技術が何一つ開発できていないよう だ。このように、大学・研究機関・トラックメーカにおいて未だに大型トラックの重要課題を解決できる技術が不 明の現状では、「閑居人」提案の3件の特許技術を実用化しない場合には、いつまで経っても表2に示した大型 トラックの性能向上の全てが実現できない可能性がある。
何はともあれ、わが国の大学・研究機関・トラックメーカは、未だに表2に示した大型トラックの性能向上を可能にする
技術が何一つ開発できていないことは事実のようだ。そのような状況にもかかわらず、大学・研究機関・トラックメーカの 学者・専門家は、「閑居人」提案の3件の特許技術を無視しているのである。これによって、実際に迷惑を被ってしまう のは、「大気環境改善の停滞」に曝し続けられる一般市民であり、「燃費を大幅に改善した大型トラックの販売開始の 遅れや、現行のDPF装置の自動再生・手動再生での燃料の垂れ流し」を強いられ続けるトラックユーザであり、「表2に 示したNOx規制強化、重量車燃費基準の強化、CO2削減、省エネ、脱石油」の政策が推進できない政府(国土交通省・ 環境省・経済産業省)である。特に、政府(国土交通省・環境省・経済産業省)の担当官僚の人達は、彼らの職務である 「NOxとCO2の削減による大気環境の改善」、「省エネルギーの実現」、「脱石油の実現」が全く不可能なため、崖っぷち の状況にあると考えられる。
その中でも、特に社会的ニーズの高い大型トラックの燃費向上とNOx削減が実現できる体制を早期に構築する最善
の方法は、できるだけ早期に排出ガス規制と燃費規制のオプションとして、表3に示したようなNOx削減と燃費向上を規 定した「低NOx・低燃費トラック・バスの基準(案)」を新たに設定することである。この「低NOx・低燃費自動車の基準 (案)」では、表3に示した通り、2005年の第八次答申にNOxの挑戦目標として示されていた 0.7 g/kWhの 1/3程度の 0. 23 g/kWhのNOx 規制値と、2015年度重量車燃費基準から 10% 程度の燃費を向上した大型トラックの「低NOx・低燃 費トラック・バスの基準(案)」を設定することが適切ではないかと考えている。そして、大型トラックに気筒休止エンジ ン(特許公開2005-54771)を採用することにより、政府は大型トラックの新たな低燃費・低排出ガス基準を早期 に設定せよ!に詳述しているような「NOx=0.23 g/kWh & 2015年度重量車燃費基準から 10% 程度の燃費 を向上」を規定した低NOx・低燃費トラック・バスの基準が実際に施行された場合には、この基準を達成した大 型トラックをを容易に実用化し、市販できるのである。
そのため、政府(国土交通省・環境省・経済産業省)の担当官僚の人達は、トラックメーカに対し、「閑居人」が提案す
る3件の特許技術の研究開発に早急に着手するように指導すべきと考えるが、如何なものであろうか。もっと解り易く言 えば、政府(国土交通省・環境省・経済産業省)がトラックメーカに対して「閑居人」提案の3件の特許技術【気筒 休止エンジン(特許公開2005-54771)、後処理制御システム(特許公開2005-69238)、直噴式DDFエンジン(特 許公開2008-51121)】の研究開発を速やかに開始するように指導しなければ、最悪の場合には表2に示した NOx削減を含む大型トラックの性能向上が際限なく先送りされる可能性があることを喚起しておきたい。
ところで、鳩山前首相は2009年9月22日に国連本部で開かれた国連気候変動首脳級会合で2020年までに温
室効果ガスを1990年比で25%削減する日本の中期目標を表明した。省エネの発達した日本ではCO2の25%削減 の実現が極めて困難であることは既に世界的に良く知られていることもあって、鳩山首相の非現実的なCO2削減宣言 に対し、国連ではほとんど注目されなかったようだ。常識的に考えれば鳩山前首相の露骨な売名行為・自己宣伝であ ることが容易に判断できるため、各国のマスコミも揃って無視したのではないだろうか。結果から言えば、CO2削減に ついて世界各国が冷徹な判断の基に行動していることを理解できていない鳩山前首相は、CO2の25%削減を表明す ることによって世界の称賛を得るものと勝手に思い込み、CO2排出に関して日本の社会全体に重い足かせを嵌めてし まったのだ。このような的外れの鳩山前首相の行動は、国民にとっては迷惑な話である。
そうは云っても、既に日本は大幅なCO2削減を世界に向かって宣言したことから、大型トラックにおけるCO2削減の
必要性も現実味を帯びてきたのである。一方、経済産業省の2006年5月の「新・国家エネルギー戦略」では「ほぼ100% を石油系燃料に依存する運輸部門はエネルギー需給構造の中で最も脆弱性が高いために石油依存からの脱却を図 るべき」とし,「今後、2030年までに、運輸部門の石油依存度を80%程度とすることを目指す」とす政策を発表している のだ。このように現在の政府は大型トラックにおいてはCO2削減と脱石油と云う立派な方針・目標を堂々と掲げている のである。しかしながらこれら方針・目標を実現できそうな施策は何も発表されていないようである。これについては、 「大型トラックの「CO2削減」と「脱石油」の技術は、未だに不明か?」、「日本の脱石油・低炭素化に寄与しない研究に 熱心な交通安全環境研究所」および「バイオマス由来のDMEによる自動車の低炭素・脱石油は、不可能だ!」に詳述し たように、「閑居人」は政府や関係省庁が大型トラックのCO2削減と脱石油の政策を積極的に推進しているようにはと ても考えられないのだ。
このような状況を見ていると、「閑居人」はポンコツ元技術屋としての血が沸々と湧いてくるのある。そこで、現在の大
型トラック用ディーゼルエンジンの多くの課題を解決するために、「閑居人」(筆者)は気筒休止エンジン(特許公開2005 -54771)、後処理制御システム(特許公開2005-69238)および直噴式DDFエンジン(特許公開2008-51121)の3件の特 許を考案し、提案しているのである。世の中で「挑戦課題」と叫ばれている大型トラックのディーゼルエンジンの「燃費改 善」、「CO2削減」、「低負荷時における触媒(排出ガス後処理装置)の高温化によるNOx削減とDPFの自己再生促進」、 「ポスト噴射またはHC排気管噴射が不要なDPF装置の再生」、および「脱石油」の課題が、「閑居人」提案の3件の特 許技術によって解決できると考えるのは、「閑居人」の単なる独り善がりであろうか。
最後に、このホームページの全てのページで誤りや疑問と考えられる記載内容にお気付きの場合には、躊躇無くご指
摘をいただければ幸いです。また、どのようなことでも構いませんので、反論を含めて率直な御意見・御感想をお送り願 えればと思っております。 ![]() |