エンジンシステム研究グループ

燃焼評価用実験設備

単気筒ガソリンエンジン(燃焼評価用)

単気筒ガソリンエンジン(燃焼評価用)

熱効率やエミッションなど基礎的な燃焼を評価するための直噴エンジン。圧縮比や吸気温度・EGR率などの変更が可能なシステム。

エンジンダイナモメータ制御盤・排ガス分析計

エンジンダイナモメータ制御盤・排ガス分析計

遠隔でエンジンの運転条件を設定し、各種計測が行える制御盤。燃焼解析や排ガス分析計と連携してリアルタイムな制御と計測ができる。

急速圧縮膨張装置

急速圧縮膨張装置

筒内で1回の燃焼を起こすための装置。混合気の火炎伝播燃焼と圧縮着火燃焼に対応。燃焼状態を圧力センサ・高速度カメラにより計測できる。

エンジン内燃焼可視化

燃焼可視化ディーゼルエンジン

燃焼可視化ディーゼルエンジン

伸張ピストン/シリンダにより、直接噴射式ディーゼル燃焼をボトムビューで高速度ビデオカメラにより可視化できる。

燃料噴霧観察用定容燃焼容器

燃料噴霧観察用定容燃焼容器

別置き容器で空燃比を調整した予混合器を供給・点火による温度圧力上昇により高温高圧場を形成。設定した雰囲気条件に達したタイミングで燃料を噴射し、高速度ビデオカメラにて燃料噴霧発達過程を観察できる。

燃焼と噴霧の観察

燃焼と噴霧の観察

(上)燃焼可視化ディーゼルエンジンで観察したジメチルエーテル(DME)ディーゼル燃焼の可視光・OHラジカル発光・C2ラジカル発光の像
(下)定容燃焼器内で観察したDME燃料の気液相噴霧・液相噴霧

先進X線計測技法による噴霧計測

シンクトロンX線光源

シンクトロンX線光源

シンクロトロンX線(SPring-8、米国アルゴンヌ)を用いた燃料噴霧計測技法。

代表的計測項目・ノズル内部・近傍

ノズル内部・近傍分裂過程

ノズル内部および燃料噴霧直後の密度や速度が高い領域における燃料の可視化及び定量解析。

代表的計測項目・ノズル内部・近傍

ノズル近傍の噴霧ダイナミック解析

新たな噴霧モデルの構築のためのノズル近傍の噴霧ダイナミック解析。

触媒活性・燃焼評価装置

触媒試料

触媒試料

実際のエンジン条件の約10000分の1のスケールで触媒性能を評価するためにマイクロハニカムと呼ぶ小さな試料をリアクタに設置して反応を行う。

触媒活性評価装置

触媒活性評価装置

ディーゼル車排ガス中に含まれる窒素酸化物や未燃炭化水素など有害化学成分を浄化する触媒の性能を評価できる。

流通式反応器

流通式反応器

燃料の基礎燃焼特性を評価するための流通式反応器。燃焼過程で生成した低級炭化水素や多環芳香族炭化水素を定量的に評価できる。

分析装置

化学分析装置

化学分析装置

ガスクロマトフラフ(GC)、ガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)、高速液体クロマトグラフ(HPLC)などを完備。燃料、排ガス、デポジット成分分析が可能。

X線CT

X線CT

産業用X線CTを完備。自動車部品などを非破壊で内部構造を可視化。計測事例:インジェクタ内部構造、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)内に堆積するアッシュ成分。

燃料分析装置

燃料分析装置

燃料密度、蒸留特性、ガソリン系燃料PONA分析、軽油系燃料引火点、流動・曇り・目詰まり点計測などを完備。カーボンニュートラル燃料の分析が可能。

テストコースとシャシダイナモメータ

テストコース

テストコース

1周3,200m。直線部750m。車両の惰行試験による走行抵抗の測定や、車載計測による各種モード走行試験を実施することが可能。

シャシダイナモメータ

シャシダイナモメータ

WLTCモード等の排出ガス・燃費評価モード走行実験、定常走行実験等により、試験室内で実際の走行を模擬して車両性能を評価することができる。※現在休止中

車載可能な計測システム

車載可能な計測システム

テストコース、シャシダイナモメータのどちらでも使用可能なポータブル計測システムにより、パワートレイン関連の各種データを取得できる。

カーボンリサイクル燃料合成

小型反応装置

小型反応装置

ジメチルエーテルからオレフィン(脱水縮合反応)、あるいはオレフィンからパラフィン(水素化反応)のプロセスを実施するための小スケール反応装置(ガス流量=数10mL/min)。

小型反応装置説明図

小型反応装置説明図

小型反応装置の説明図。

中型反応装置

中型反応装置

ジメチルエーテルからオレフィン、そしてさらにパラフィンへの二つのプロセスを実施できる中スケール反応装置(ガス流量=数L/min)。

水素エンジン評価

水素エンジン評価設備

水素エンジン評価設備

万が一の水素漏洩に対する安全装置を備えたエンジンダイナモ設備。1MPa未満の低圧で水素をエンジンに供給することが可能。