【凄い!】東工大と慶大がガソリンエンジンで熱効率52%を達成

 
1 :moccosnoon ID:5VUAeiQg0
東京工業大学工学院システム制御系教授の小酒英範氏らと慶応義塾大学名誉教授の飯田訓正氏らのグループは、乗用車用のガソリンエンジンの正味熱効率を51.5%、図示熱効率を52.6%に向上することに成功した。現状の乗用車用ガソリンエンジンでは、高いものでも40数%にとどまっている。

熱効率の向上に同グループが適用したのが、超希薄燃焼と筒内水噴射の技術である(図1)。超希薄燃焼の空気過剰率は1.9。空気を大幅に過剰とすることで燃焼温度を下げて冷却損失を低減することで熱効率を高める。

水噴射を組み合わせたのは、高負荷領域でのノッキング(異常燃焼)を抑制するとともに冷却損失を低減するため。それによってさらに熱効率を高めるためだ。噴射した水が筒内で蒸発することで、筒内ガスの温度を低下させ、ノッキングの抑制と冷却損失の低減に寄与する。

両グループの最大の工夫点は、水を筒内に直接噴射して点火プラグ近傍ではなくピストン表面付近に水蒸気分布を集中させたこと(同グループでは「層状水蒸気遮熱」と呼んでいる)。吸気ポートに水を噴射して混合気に水を均一に添加する方式と違い、燃焼速度を大きく低下させずに済む。

その結果、超希薄燃焼でも燃焼を悪化させることなく水の蒸発による冷却効果が得られるという。同グループでは、ピストン付近の未燃領域で多く発生するノッキングと、ピストン表面から外部へと伝わっていく熱を効果的に低減できると期待している。  
ガソリンエンジンで熱効率52%、東工大と慶大が達成 | 日経クロステック(xTECH)

7 :moccosnoon ID:gInwCBjY0
えらい高いな
すごいよこれ
11 :moccosnoon ID:CYLVi9fP0
凄いけど
もうハイブリッドとかで燃費稼げるんだから
なんかもう次のことを研究しなよ
50 :moccosnoon ID:NPbr3uED0
>>11
ハイブリッドでもエンジン積んでるだろ。
その熱効率があがれば、さらに燃費がよくなるんだぞ?
55 :moccosnoon ID:OicdDMe+0
>>11
なんか勘違いしてるみたいだけど、ハイブリッドは今まで捨ててたエネルギーを回収したり、エンジンが不得意な領域を補う技術
エンジンが良くならなくてもハイブリッドさえ使えば燃費がどんどん良くなるいくってもんじゃない
12 :moccosnoon ID:61Xlail50
水タンクもいるんか?
52 :moccosnoon ID:yskNgGZ80
>>12
これ
14 :moccosnoon ID:xUQFl2aE0
グレタこれどーすんの?
22 :moccosnoon ID:V965Pygr0
>>14
よくもそんなことを!
47 :moccosnoon ID:ABIM/uUR0
>>22
やっぱ名言だわ
17 :moccosnoon ID:HJA6gPAo0
燃費2割向上だけじゃなくてNOx削減までありえるってスゲーな
18 :moccosnoon ID:XpTP4Xyb0
このエンジンでHVにしたらリッター60kmぐらい出そうw
21 :moccosnoon ID:ZVTPtacB0
確か100パーに近づくほど逆に動かなくなるんだっけ 上限が実質55とかで
54 :moccosnoon ID:wTVqDK0w0
>>21
去年だか一昨年だかに論文がでたんだっけな?
熱エネルギーを100%運動エネルギーに転換しようとすると、じわじわと無限小の速度で
動かすことになって、機構として実用にならんとか、そんな話だったかと。
ただ、機構としての効率max は50%だったような。
156 :moccosnoon ID:G+DIt6jT0
>>54
カルノーサイクルも実験室レベルでは超低回転サイクル(1rpmとか)にて実現可能、と10年以上前大学で指導教員から聞いたことある
自分はエンジンメーカーに勤務しているから余計にこの記事は気になる
23 :moccosnoon ID:TuU/7tHb0
実用化できるのかね?

マツダのようにすごいエンジンを開発しても高かったら
売れないぞ

25 :moccosnoon ID:NCqerjg60
熱効率を追うって結局、マツダのSKYACTIV-Xみたいなもんだろ?
ディーゼルみたいにスパークプラグ無しで熱効率を追求したが
結局、ガソリンエンジン特有のパワーも得られず、
ディーゼル特有のトルクも得られず、スーパーチャージャーやらで補って
燃費も平凡になってしまった価格が高いだけの評判倒れエンジン(´・ω・`)
72 :moccosnoon ID:WoNw0Xay0
>>25
マツダには成功したDがあるからな
素直にDハイブリッド作ればいいのに
31 :moccosnoon ID:STpQVCG30
基礎研究はこういうのの積み重ねだからなあ
気が遠くなるほどの実験失敗してきたんだろう
37 :moccosnoon ID:ZNuzlZCc0
むかし、渦にしたら効率アップしたってエンジンあったよね
181 :moccosnoon ID:G2pBzplJ0
>>37
ホンダのREVとかVTEC-Eかな
スワール発生させるやつ
40 :moccosnoon ID:hw5rg/3h0
え、時代はクリーンディーゼルだったのでは?
122 :moccosnoon ID:m0fGxH6J0
>>40
ハイブリッド作れないヨーロッパメーカが必死に押してたが
クリーンの部分がインチキだった
130 :moccosnoon ID:hGLn2ure0
>>122
そしてダーティーディーゼルで世界中の環境破壊をして子供の肺疾患を激増させた
それがバレたので次のHVに対抗するインチキは100年以上前の古い技術であるEVにした
コロナでドイツ人の性格の悪さがバレてるけど、日本人は随分前からドイツ人がゴミだとわかってたよね
42 :moccosnoon ID:SJJmg2Af0
で、こういうの採用されるのいつになるんかね?
宇宙ステーションに使われるレベルの変換効率の安価な太陽光発電、既存のDVDに数十倍焼ける技術とかあったけどさ…
65 :moccosnoon ID:/9AizcHP0
>>42
どうなんだろうね
高馬力を得るための水噴射エンジンはBMWが4年前から市販化してはいるから
高効率で安定となるとまた別の技術がいるとはいえ
他の研究室レベルの技術よりかは希望がもてるけど
コロナのせいで自動車メーカー自体がだめそうだしなあ
45 :moccosnoon ID:KGPyH+hk0
WECのTS050は熱効率50%超えてたんじゃなかった?
87 :moccosnoon ID:Ny0BAwQS0
>>45
ハイブリッドシステムトータルで熱効率50%以上だから
エンジン単体で50%越えるならもっと良くなる

 GRスーパースポーツコンセプトの熱効率が60%に近づくことが何を意味するかと言えば、それはEVのエネルギー効率を上回る可能性だ。液化天然ガス(LNG)火力発電の効率は発電所のシステム性能によって多少上下するが、おおよそ50%から60%あたりだ。性能を左右するのはタービンブレードの耐熱温度で、高いほど予圧縮が上げられて効率も上がる。しかしそのために1700℃に耐える材質を使えばイニシャルコストも上昇するのだ。もちろんGRスーパースポーツコンセプトが標榜する60%も最大値であり、運転条件によって下がるだろうが、遠くの発電所から送電するときのロスを勘案すれば、平均値でもさほど違わない可能性が見えてくる。少なくとも石炭と石油による火力発電の熱効率は当然軽く凌駕する。

 それぞれ別の問題を抱えており、なかなか決め手になりかねている原子力と風力、太陽光などを別とすれば、熱効率において主力となるLNG火力発電所に引けを取らなくなる。友山副社長は「発電所が走っているようなものです」と筆者に言った。  トヨタがレースカーにナンバーを付けて売る理由 (3/5) - ITmedia ビジネスオンライン

51 :moccosnoon ID:YE2oWpr90
すげー
全然わかんねーw
頭良い人もいるもんだ
70 :moccosnoon ID:mfObjQMN0
まーたHVが勝つのか
ぶっちゃけEVは現実的じゃないわ
103 :moccosnoon ID:XEPtT3Lm0
金ばら撒いて環境問題にひっかけて電気自動車に無理やり移行させようとしてるシナチクうざすぎ
128 :moccosnoon ID:Tq5Uqkwm0
サウジ「余計なことしやがって。」
140 :moccosnoon ID:PKQznY3K0
ガソリンと水を補給する時代になるのか
159 :moccosnoon ID:U9DOBUjB0
>>1
えっ50%で高いの?
半分以上無駄にしてたってこと?
そりゃグレタさんも怒るわ
170 :moccosnoon ID:IeiyuikA0
石油価格も下がっているし
発電所を大量に必要とする電気自動車にとっては、思い切り悪いニュースだな
197 :moccosnoon ID:Hg1Lo5by0
素人ですまん、燃焼室に水が入るとウオーターハンマーというやつが起きないのだろうか
212 :moccosnoon ID:F4yYq2tE0
>>197
ウォーターハンマーは大量の水が入った場合に起きる
これは水蒸気を発生させるだけだから起きない

コメント

  1. 乗用車用エンジンとしてはシリンダー内やピストンなどの防錆と水分が入ることによるエンジンオイルの劣化まで研究しないと実用化は無理
    特に長期に渡り使用しない時には固着などの可能性も考慮すべき
    さらに使用する水は純水しか使用できないなら返ってランニングコスト増で実用化に難題を残す。
    多分常時動かす発電用にしか道はないかもしれない

  2. ペーパーインジェクターの詐欺師やで!

タイトルとURLをコピーしました