> > 早稲田大学がエンジンの新原理を発見 ハイブリッド車以上、熱効率60%実現か

早稲田大学がエンジンの新原理を発見 ハイブリッド車以上、熱効率60%実現か

記事を保存
早稲田大学がエンジンの新原理を発見 ハイブリッド車以上、熱効率60%実現か

早稲田大学理工学術院は、単体で従来の2倍以上の熱効率ポテンシャルを持つエンジンを生み出すための画期的なエネルギー変換原理「新圧縮燃焼原理」を発見した。

この原理の有効性が燃焼試験で確認できれば、現在30%程度の自動車用ガソリンエンジンの最大熱効率が60%以上になり、現在のハイブリッドシステム自動車を超える低燃費を実現する可能性がある。また、この高効率エンジンを搭載した自動車を使って各家庭で発電すれば、社会全体のエネルギー総合効率を向上させることも期待できる。

新原理は、新たに構築した「熱流体力学理論」を駆使した思考実験とスーパーコンピュータシミュレーション(計算機実験)、高速空気流実験によって考案されたもの。エンジンの個体壁が断熱壁であると仮定した場合、圧縮比を大きくすればするほど熱効率は向上し、出力も大きくなる。流体力学の理論解析とスーパーコンピュータシミュレーションによって、音速レベルの速度を持つ気体噴流16~30 本程度を衝突させれば、10~30 倍程度の圧縮比が可能とされており、断熱条件を満たせば、熱効率は60%を超える。

また、実際のエンジンについてのスーパーコンピュータシミュレーションによる燃焼後の圧力・温度分布をみると、燃焼後の高温ガスが中心部にとどまり、エンジン側壁に接触していないことがわかる。これは、エンジン側壁の断熱化が可能で、冷却機構が不要となるとともに、従来、エンジン側壁から冷却水に逃げていた熱が出力になって、熱効率が上がることを示唆し、60%を超える熱効率ポテンシャルを有することを表している。

さらに、新たな圧縮燃焼方式では、圧縮すればするほど騒音が増えないこと、1点だけでの自己着火により、着火回数が少なくなり、従来エンジンの騒音レベルに留められるポテンシャルがあることが分かり、騒音・振動の低減効果も確認された。

新原理発見に伴い、同大では、プロトタイプエンジン2機(発電・自動車専用/音速レベルから極超音速での航空機用専用)を独自に制作し、ガソリンを用いた場合の新圧縮燃焼原理確認実験を開始。今後、素質評価を行う予定。

【参考】
早稲田大学 - 理工・内藤教授、究極効率のエンジンを生む新圧縮燃焼原理を発見

関連セミナー・イベント情報

関連カテゴリ

プレスリリースを受け付けております

環境ビジネスオンラインでは、皆様からの環境に関する情報をお待ちしています。

新製品・新サービス、研究内容、法令情報、イベント・セミナー、海外の環境ビジネス情報など、お気軽にお寄せ下さい。お送り頂いた内容を、編集部にて拝見いたします。

こちらから、必要事項をご記入ください

Copyright © 2012 日本ビジネス出版. All rights reserved.