【燃費向上】東工大、エンジン熱効率52.6%達成。鍵は超希薄燃焼と水噴射。

1 : 2020/04/24(金) 23:23:37.65 ID:GeVdFKsbM

超希薄燃焼と水噴射でガソリンエンジン熱効率52 %を達成
温度成層化によるノッキング抑制と冷却損失低減効果

空気過剰率を上げた超希薄燃焼ガソリンエンジンに筒内水噴射を適用
ピストン上に低温水蒸気層を形成し、ノッキングと冷却損失を効果的に低減
乗用車用ガソリンエンジンとして世界最高水準の図示熱効率52.6 %を達成

概要

東京工業大学 工学院 システム制御系の小酒英範教授、長澤剛助教、佐藤進准教授らは、
慶應義塾大学の飯田訓正名誉教授、横森剛准教授らとともに、
空気過剰率[用語1]を2程度まで上げた超希薄燃焼ガソリンエンジンに筒内水噴射[用語2]を適用し、
これまで40 %程度だった乗用車用エンジンの正味熱効率を51.5 %、図示熱効率[用語3]を52.6 %に向上させることに成功した。

高い熱効率が期待される超希薄燃焼ガソリンエンジンだが、さらなる熱効率向上を目指すには
高負荷領域におけるノッキング[用語4]抑制と冷却損失[用語5]低減が欠かせない。
同グループは燃焼室内のピストン表面近くに水を噴射して低温水蒸気層を形成することにより、
超希薄燃焼においても燃焼を悪化させることなくノッキング抑制と冷却損失低減を実現することを目指した。

各種の条件を最適化し、最終的には圧縮比[用語6]を17まで上げることで乗用車用ガソリンエンジンとしては世界最高水準の熱効率を達成した。
これらに加え、水噴霧の可視化と熱流束[用語7]の計測により当初の狙い通りピストン表面近くに低温水蒸気層が形成されていることを示唆する結果を得た。

本研究成果は、英国機械学会の国際学術誌「International Journal of Engine Research」オンライン版に4月6日付で掲載された。

https://www.titech.ac.jp/news/2020/046821.html

2 : 2020/04/24(金) 23:24:01.45 ID:d+JD+cM10
一方安倍は下痢を噴射した
3 : 2020/04/24(金) 23:25:25.63 ID:BINrNomu0
給水もしないといけないのかよ
5 : 2020/04/24(金) 23:27:01.85 ID:pCiJWdfE0
>>3
エアコンの水
32 : 2020/04/24(金) 23:37:39.67 ID:YgUR6taL0
>>5
エアコンつけないときは?
4 : 2020/04/24(金) 23:26:03.84 ID:du/OyyTBa
状態維持が難しいんじゃ
14 : 2020/04/24(金) 23:29:44.96 ID:DZtB8vX+0
>>4
今後は電気自動車の発電用に使われる事が
多いだろうから今までよりも管理しやすいんじゃないかな
6 : 2020/04/24(金) 23:27:11.92 ID:GeVdFKsbM
オクタン価改善で水メタノール噴射は?
水メタノール噴射はどうなの?!
7 : 2020/04/24(金) 23:27:12.37 ID:1oH6MX5/0
このスレは伸びない
8 : 2020/04/24(金) 23:27:46.67 ID:O8hn+pJB0
蒸気機関
9 : 2020/04/24(金) 23:28:13.61 ID:x9eMs0ZW0
圧縮比17ってヤベえな
安定的に水を噴射するシステムが作れるんだろうか?
そこが止まったら一瞬でヘッドが吹き飛びそうw
24 : 2020/04/24(金) 23:33:54.50 ID:UZrglNm70
>>9
ミラーサイクルとかその辺じゃないの?
10 : 2020/04/24(金) 23:28:46.33 ID:HgkdOgao0
錆びそう
11 : 2020/04/24(金) 23:28:59.62 ID:GhcIOwwy0
2年前のメルセデスのF1エンジンが熱効率50%越えを謳ってたけどこっちは乗用車用でってことか
22 : 2020/04/24(金) 23:33:18.63 ID:EUJ8QXZ60
>>11
今のF1は熱回生と制動回生のフルハイブリットだからね
12 : 2020/04/24(金) 23:29:29.48 ID:GeVdFKsbM
ガソリンと水とアドブルーを補給しないといけなくなるのかな?
そんなん面倒だから全部ブレンドして欲しいよな
13 : 2020/04/24(金) 23:29:30.00 ID:hXP1cKOq0
WW2の戦闘機だったかであった気が>水噴射
47 : 2020/04/24(金) 23:44:54.49 ID:QNyrbNZA0
>>13
あれはエンジン冷却用だったような
15 : 2020/04/24(金) 23:29:56.19 ID:WDwNSSdZd
冬場は水タンクが凍りそう
飛行機みたいにメタノールも混ぜないとダメかな
16 : 2020/04/24(金) 23:30:16.48 ID:GeVdFKsbM
圧縮比17とか聞いたことがない
17 : 2020/04/24(金) 23:30:21.39 ID:J3PFL0DJ0
エマルジョン燃料のことか?エセ化学じゃなかったのか?
23 : 2020/04/24(金) 23:33:19.58 ID:GeVdFKsbM
>>17
シリンダー内に水を噴射してしまおうというアイデアはなかった
18 : 2020/04/24(金) 23:30:49.58 ID:BPwsGJNq0
むかーし
セラミックエンジンという絵空事があってだなっ
26 : 2020/04/24(金) 23:35:34.08 ID:Xmztveyi0
>>18
あれは熱が問題だから水噴射でいけると思ってる(割れなければ)
19 : 2020/04/24(金) 23:31:17.35 ID:jEZ99yOO0
BMWが採用情報した奴?
33 : 2020/04/24(金) 23:38:31.26 ID:YgUR6taL0
>>19
M4で水噴射やってるね
20 : 2020/04/24(金) 23:31:45.65 ID:YCPEOv2R0
今時ガソリンかよ
21 : 2020/04/24(金) 23:32:47.16 ID:x9eMs0ZW0
圧縮17で通常燃焼させたら起こる事はノッキングと言うより完全にデトネーションだからな
中々薄氷物のシステムだと思う
25 : 2020/04/24(金) 23:35:14.01 ID:WtgSQZlT0
よく分からんけど高温の天ぷら油に水滴垂らすと爆発するようなもんか
34 : 2020/04/24(金) 23:39:30.12 ID:GeVdFKsbM
>>25
冷却水も膨張するんだから、パワー取り出した方がよくね?みたいな
シリンダーに伝わった熱は、ラジエーターから大気放出されるだけの無駄なわけで
シリンダー内で沸騰させたら、パワーが取り出せる
27 : 2020/04/24(金) 23:35:52.61 ID:snUHY6oN0
希薄燃焼によるカーボンの問題は解決したん?
28 : 2020/04/24(金) 23:36:18.99 ID:GeVdFKsbM
超希薄混合比・筒内水噴射・圧縮比17エンジン「なんか俺だけ水ぶっかけられてるし、燃料薄いし、しんどい気がするんやけど😫」
29 : 2020/04/24(金) 23:36:22.66 ID:3q9yEhUP0
そうか、工業大か!高校時代遊びすぎたんだろ!
31 : 2020/04/24(金) 23:37:26.97 ID:aDnmQOQt0
熱が上がることの対策として燃料が燃えることに加えて、更に水で温度下げるってこと?
38 : 2020/04/24(金) 23:40:45.91 ID:GeVdFKsbM
>>31
熱効率改善だから、温度対策ではないと思う
35 : 2020/04/24(金) 23:39:57.19 ID:ud7hRg790
戦車のエンジンとかBMWとかも水噴射やってたろ

俺のリードは冷却水燃焼室に入っちゃってカーボン無くなって超キレイになってたわ

36 : 2020/04/24(金) 23:40:02.08 ID:Xn1OmlzU0
工業大学とかFランクの癖にやるじゃないか
37 : 2020/04/24(金) 23:40:25.02 ID:fY6ESa6K0
リチウム硫黄バッテリーがほんとに実用化したら勝ち目ないだろ
39 : 2020/04/24(金) 23:41:16.43 ID:Nyl3zA420
誰ノ母校カ云ツテミロ
43 : 2020/04/24(金) 23:41:49.53 ID:GeVdFKsbM
>>39
菅直人?
40 : 2020/04/24(金) 23:41:19.23 ID:HnGRv9DLM
水メタと亜酸化窒素を両用積もうぜ
41 : 2020/04/24(金) 23:41:23.36 ID:QZcTeh8s0
過度なリーンバーンて熱効率は良くても有毒ガス出易くて
排気管理で高コストになるから捨てられたんじゃねえの
排ガス規制が厳しくなる前のカブとか45%位行ってたんじゃなかったっけ
45 : 2020/04/24(金) 23:43:26.20 ID:GeVdFKsbM
>>41
最近リーンバーンが流行ってる
環境問題より、薄すぎて失火するのが問題

それをCVCCみたいな燃料の濃いプレチャンバーで安定して火球を作って着火しようってなってる

42 : 2020/04/24(金) 23:41:32.66 ID:GeVdFKsbM
信州大学にはまだ勝ててないが、
追い上げてる感じはするよな😠
44 : 2020/04/24(金) 23:43:12.42 ID:J4J8GvOo0
爆発しないのかこれ?
46 : 2020/04/24(金) 23:43:38.27 ID:u+yG5Hxm0
どれくらいすごいんだ?
48 : 2020/04/24(金) 23:45:11.44 ID:GeVdFKsbM
>>46
アルトに載せたら、実燃費で40km/Lくらいかな?
まぁ熱効率50%が車に乗るのはまだまだ先の話だわ
49 : 2020/04/24(金) 23:45:30.21 ID:Ih9FFEGt0
>>46
わかりにくいよな

現状、発電所の電気使う、電気自動車とガソリン車どっちがエコなんだ?

50 : 2020/04/24(金) 23:46:24.79 ID:UeCvrXm10
一方 信州大は水蒸気で蕎麦を茹でる技術を開発していた

コメント

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