廃熱回収装置及び次世代燃焼技術の研究
分野:科学
本研究所では、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
1.1 低圧排気タービンによる排気エネルギーの回収(大聖研、宮川研、滝沢研)
高圧及び低圧の2段排気タービンを想定し、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屈指することで、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。
1.2 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(関根研、大聖研、中垣研)
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(大聖研、勝田研、草鹿研、滝沢研)
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、噴射量のすく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(全研究室)
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。
大聖 泰弘[だいしょう やすひろ](理工学術院教授)
【研究所員】
大聖 泰弘(理工学術院教授)
勝田 正文(理工学術院教授)
宮川 和芳(理工学術院教授)
草鹿 仁(理工学術院教授)
中垣 隆雄(理工学術院教授)
紙屋 雄史(理工学術院教授)
関根 泰(理工学術院教授)