エンジンテクノロジー超基礎講座122｜排気エネルギーで回生：林義正氏のS-ハイブリッド・システム

仕組みがわかってみれば非常にシンプルだ。「まともな技術は簡単なんです。これは誰もが知っている技術しか使っていません」そう語るのは、東海大学総合科学技術研究所の林義正教授（取材当時）である。

燃焼室の中で燃料が生み出すエネルギーを100とすると、出力として取り出せるのはせいぜい30%程度だ。残りは冷却損失や機械損失として失われてしまう。オットーサイクルの原理上、ピストンを押し下げる役割を果たした排気は、外に逃がさないと次の行程に移れない。つまり、大きなエネルギーを蓄えたガスを、排気管を通じてみすみす大気に放出することになる。この排気損失は大きく、35%に達する。

大気に放出する前の排気にひと働きさせる装置の代表格がターボチャージャーだ。排気流路上にタービンを設けてこれを回転させ、同軸上のコンプレッサーホイールを作動させて吸気を高速で吹き出し、圧力に変換する仕組み。

林教授が考案したのはコンプレッサーの替わりに発電機を設け、圧力ではなく電気エネルギーに変換し、回収する仕組み。「電気は輸送にお金の掛からないエネルギー。だから溜めにくい」ため、バッテリーはあくまでバッファの役割。電気はバッテリーを経由してコントローラーで制御され、モーターを駆動する。動力の混合という意味でハイブリッドの一種だが、現行ハイブリッドが運動エネルギーを電気エネルギーに変換するのに対し、林式ハイブリッドは、エンジンが生む排気エネルギーを常時回生し、電気エネルギーに変換するのが特徴。

排熱回収技術と言えば、ヒートコレクター、ランキンサイクルシステム、熱電変換システムが思い浮かぶ。林式はシンプルかつ低コストで、効率が高そう。なぜいままで気づかなかった？

「視野が狭かったのでしょうね」とひと言。