研究所紹介 
Introduction of nextGV

燃焼・伝熱工学研究所 
Research Institute for Combustion and Heat Mass Transfer Engineering, WASEDA Univ.

廃熱回収装置及び
次世代燃焼技術の研究

所長:大聖 泰弘(次世代自動車研究機構特任研究教授)

燃焼・伝熱工学研究所では、内閣府SIP「革新的燃焼技術」のリーダー大学として、高効率ターボ過給機、化学的エネルギー回収システム、さらには、ハイブリッド燃焼と呼ばれる新しい燃焼技術の研究開発を行います。

■研究テーマ

廃熱回収装置及び次世代燃焼技術の研究

自動車用エンジンの熱効率向上技術を創出することを目的に次の4つについて研究を行う。

1. 廃熱回収技術の確立

(1)低圧排気タービンによる排気エネルギーの回収 高圧及び低圧の2段排気タービン、または、通常のターボ過給を想定し、低圧タービンはマイクロハイブリッドを想定した電気エネルギーの回生に使用する。このとき、タービンベンチによる実験と数値流体計算を駆使することで、低圧タービンの翼、ハウジング形状、材質の最適化を図る事で可能な限り排気エネルギーを回収する。 (2)化学再生による排気エネルギーの回収と燃料炭化水素の低分子化 High pressure loop EGR管に燃料を噴射して、触媒反応を活用することで、燃料分子の低級化によるオクタン価の上昇、吸熱反応により炭化水素分子 enthalpyの上昇を試みる化学再生廃熱回収技術を確立する。

2. Hybrid燃焼技術の確立

1‐(2)でオクタン価の向上した希薄混合気をパイロット軽油で着火するHybrid燃焼技術の確立を目指す。これは主噴射量の低減によるSOOT排出の抑制効果、希薄予混合気によるNOx生成の抑制に加え、通常ディーゼルエンジンでは燃焼後期に燃焼速度が緩慢化することを予混合気の迅速な燃焼で熱効率の向上効果を狙いとしている。また、このようなHybrid燃焼の壁面熱損失低減効果も実験的に検証するとともに、噴射量の少ないパイロット軽油による燃焼現象を、数値流体コードを活用することで解明する。

3. システム評価

上記1、2の技術を組み合わせ多気筒エンジンにおいてシステムの有効性を実証する。

4. 個別研究

各研究員が実施している個別の研究において、関連研究を実施する。

プロジェクトメンバー

所長:大聖 泰弘(次世代自動車研究機構特任研究教授)

  • 顧問
  • 大聖 泰弘(早稲田大学名誉教授)
  • 研究所員
  • 勝田 正文(創造理工学部教授)
  • 紙屋 雄史(大学院環境・エネルギー研究科教授)
  • 草鹿 仁(理工学術院教授)
  • 滝沢 研二(創造理工学部教授)
  • 中垣 隆雄(創造理工学部教授)
  • 宮川 和芳(基幹理工学部教授)
  • 招聘研究員
  • 尾形 陽一(広島大学大学院工学研究科准教授)
  • Tezduyar,Tayfun (E.ライス大学機械工学教授 James F.Barbour Professor)
  • 吉村 佳(スズキ株式会社技術職一般)
  • 高林 徹(株式会社本田技術研究所栃木研究所主任研究員)
  • 橋場 数宏(株式会社ヴァイナスシステム開発グループ)
  • 神長 隆史(マツダ株式会社パワートレイン技術開発部)
  • 山田 健人(株式会社本田技術研究所)
  • 崔 暁丹(いすゞ自動車株式会社)
  • 中田 浩一(トヨタ自動車株式会社ユニットセンターエンジン技術開発部)
  • 橋詰 剛(トヨタ自動車株式会社エンジン先行設計部主幹)
  • 小橋 好充(北海道大学大学院工学研究院エネルギー環境システム部門助教)
  • 芦田  耕一(日産自動車株式会社パワートレイン技術開発本部パワートレイン先行技術開発部第一次世代パワートレイン開発グループ(UD3)研究員)
  • 堀 司(神戸大学大学院システム情報学研究科講師)
  • 佐藤 久雄(現職なし)
  • 高木 正英(国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所海上技術安全研究所上席研究員)
  • 連絡先
  • 大聖研究室
  • 〒169-8555 東京都新宿区大久保3-4-1
  • 早稲田大学創造理工学部 総合機械工学科
  • 58号館 2階226号室
  • TEL:03-5286-3252(直通)
  • FAX:03-5272-3364(直通)
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