【思いつき】排ガスでハイブリッド？

質問

こんにちは。お世話になってます。

例えばプリウスなどのハイブリッドカーは回生ブレーキなどで電力を蓄えていますよね？
　では、ターボ車のように排ガスの力でダイナモを回せば、この力も電気として回収できるような気がするんですが、既に開発、実装されていたりするんでしょうか？
あるいはこの方法に欠点や盲点がありますか？

本当に興味本位の質問ですので、暇な方ご回答願います。

回答No.3

noname#12265 · ベストアンサー

１．ご提案のシステムは、既に過去に研究されました。装置の実現性には問題ありません。（ターボチャージャーと同負荷であれば発電装置でも十分成立します。）
このシステムが実用化されなかった理由はただ一つ、『効率が低い』からです。ルームランプやウィンカーの点灯ぐらいなら回収出来そうですが、その発電の為に揃えなければならない装置類がバカになりません。

２．ついでに。
　排気ガスの熱を回収するシステムなら、今現在研究されています。
　これは宇宙開発の技術を応用したモノ（←マジ）で、アポロ１２号も月に持って行った、５０年持つ電池『ＲＴＧ』を元ネタとしてます。
　ＲＴＧとはRadioisotope Thermoelectric Generatorの略で、その構造は…長期間発熱し続ける物体の周りに熱電素子（デジタル温度計に使う熱電対など）をビッチリ貼っておけば、後はほっといても電力が得られるとゆぅモノで、Radioisotopeの名の通り、そのコアにある発熱体はプルトニウム２３８です。
　この技術を応用し、エキゾースト周りを断熱して熱電素子を貼っておけば、廃熱を電力に変換して回収出来るリクツです。
　この研究、決して始まったばかりではありませんが、今のところは熱電素子の変換効率が低い事もあって動力のアシストが出来るほどはエネルギ回収が出来ていません。
　但し、オーディオ類を駆動する程度のエネルギ回収は可能な様で、それだけでもバッテリや発電機の小型化は図れそうです。
　最終的にこの方法でどれほど電力が回収出来るのかは判りませんが、研究が進めば、エンジンから発電機（実は、結構馬力を食ってます）を撤去出来る日が来るかもしれません。

３．実は、排ガスの運動エネルギや熱エネルギを回収するアイデアは、古くから色々とありました。排気ガスの熱で単に湯を沸かすモノから（沸かしてお茶でも入れるツモリか？）、廃熱でスターリングエンジンを動かす様なモノまで、特許の出願も相当数あります。
　しかしどれも根本的な問題を抱えています。それは『新装置を装備するコストに見合うだけのエネルギを回収出来るのか？』という点です。エンジンをもぅ１コ装備出来るほどおカネをかけて、回収したエネルギはお茶を１杯入れるだけ、では究極のムダ使いでありちっともエコではありません。
　これらのアイデアの殆どが、コストとのバランスで単なる『アイデア』の一つに収まってしまっているワケです。

お礼

↑すみません。お礼じゃなくて、補足の方に書いてしまいました。

補足

素晴らしい回答ありがとうございます！やはりすでに色々試されているのですね。実用化されない理由「装置に見合った発電量が得られない」と言う理由も納得です。
排気ガスの熱を回収するシステムが軽量、小型、高効率に出来れば夢のようですよね。

回答No.2

myeyesonly

こんにちは。
これは廃エネルギーの有効利用ではないのですが、飛行機のエンジンで「ターボプロップ」「ファンジェット」「ターボファン」というエンジンがあります。

これらはいずれもジェットエンジンの高速排気でプロペラを回して推力を得るエンジンです。

それから、レシプロエンジンにちょいと仕掛けをした「ＰＷＶ」という過吸気システムは排気ガスの圧力でエンジンに入れる混合気をあらかじめ圧縮するシステム（つまりスーパーチャージャー）です。
おそらく現在、排気圧力を最も有効利用してるシステムじゃないでしょうか。

脱線回答ではなく、本来の方ですが、プロペラなどを排気管に置くと排気抵抗が大きくなり、先の方の回答のようにエンジンを炒めます。
小さなプロペラ等なら可能でしょうがたいした出力が得られないでしょうから、何に使えるでしょうね？
むしろ、排気管やマフラーはかなり熱くなるので、熱の方が使えそうな気がしますが・・・

お礼

なるほど、ジェットエンジンでは排気圧でプロペラを回すものがあるのですね。
ターボ車で使用している排気のエネルギーをＮＡエンジンは単純に捨てているのなら、電力としてでも再利用したらいいんじゃない？・・程度の思いつきなんですけどね。たしかに熱をしっかり再利用することが出来れば効率は一気に良くなるんでしょうけどね～。

回答No.1

noname#6248

速やかに排気されなくなって
結果エンジンが壊れやすくなりませんかね…

お礼

ターボについては全然知識がないので的外れな質問かもしれなかったのですが。「ターボ車は排ガスのエネルギーを再利用して・・」という一文から、それではコンプレッサーの代わりにダイナモ回したら？と言う単純な発想でした。ターボのタービンの抵抗よりもダイナモの抵抗の方が遥かに高いのでしたら、たしかにエンジンにダメージが行くかもしれませんね。ありがとうございました。