及オイカワ川 昌マサクニ訓准教授TCU Research Directory 2023 127高出力高効率ゼロエミッション水素内燃機関の研究水素エンジン / 水素燃焼 / 熱効率 / トライボロジー研究テーマキーワード理工学部 機械工学科内燃機関工学研究室研究室HP研究者情報最近の研究テーマ近年、出力変動が大きい太陽光発電や風力発電で得られた電力を貯蔵する2次エネルギーとして、「水素」が期待されています。この「水素」をトラックや船などの分野で利用する技術として、水素内燃機関が欧州を中心に再び注目を集めています。水素内燃機関は、従来技術を活用できる利点がある一方、課題の１つとして高負荷運転時に排出される多量のNOxが挙げられます。そこで、独自開発した高圧水素噴射弁を用いたオリジナルの燃焼技術（過濃混合気塊燃焼）を適用することで、水素内燃機関の高効率かつ低NOxエミッションを実現しました。さらなる熱効率向上とゼロエミッションに向けて、燃焼室形状や噴孔形状が機関性能に与える影響や、可視化エンジンを用いた燃焼室内の水素火炎伝播や噴流形状の観察を行っています。研究内容と目指すもの化石燃焼に代わる次世代燃料として水素を用いた内燃機関の研究を推進し、高圧水素噴射弁も独自開発して高効率ゼロエミッションを実現する燃焼解明に取り組んでいます。また、可視化エンジンを用いた燃焼室内の水素火炎伝播や噴流形状の観察や、ブローバイ中の水素濃度計測及びオイル劣化評価など、水素燃焼技術から水素内燃機関特有のエンジントライボロジー技術の構築まで、実用化も見据えた研究開発を推進しています。これらの研究を通して、内燃機関から排出されるCO₂削減と循環型社会の実現を目指しています。外部資金• 自動車用内燃機関技術研究組合（AICE）「国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）/グリーンイノベーション基金事業／CO₂等を用いた燃料製造技術開発プロジェクト/乗用車および重量車の合成燃料利用効率の向上とその背反事象の改善に関する技術開発」2022年6月 - 2024年2月• 自動車用内燃機関技術研究組合（AICE）萌芽研究「直噴水素エンジンの噴射特性と燃焼室形状が筒内気柱振動とブローバイガス中の水素濃度に与える影響」2022年6月-2024年3月技術の特徴独自開発の水素噴射弁を用いたオリジナル燃焼技術を適用することで、水素内燃機関の高出力高効率ゼロエミッションを目指しています。また、水素内燃機関の機関性能評価だけでなく、実機を用いた水素燃料特有のトライボロジーに関する課題として、ブローバイ中の水素濃度計測やオイル劣化評価などの研究も行っています。技術の用途• 定置発電や大型船舶用水素内燃機関への燃焼技術応用• 水素内燃機関用の燃料供給装置への応用• 実機検証により評価した水素内燃機関用トライボロジー技術の展開企業等との連携可能テーマ• ガス内燃機関の燃料供給装置に関する研究開発• 水素内燃機関の性能評価に関する研究• 実機を用いた水素燃料特有のトライボロジーに関する研究 (ブローバイ中の水素濃度計測、オイル劣化評価など）知的財産権・関連論文情報・著書Effect of supercharging on improving thermal efficiency and modifying combustion characteristics in lean-burn direct-injection near-zero-emission hydrogen engines, International Journal of Hydrogen Energy, Vol47, Issue2, January, 2022, Elsevier, pp1319-1327,など査読付き論文16件
元のページ ../index.html#129