基礎から学ぶ、自動車エンジンの熱効率向上、排ガスクリーン化の原理と次世代燃焼技術

燃費規制や排ガス規制の強化により、エンジンの熱効率と排気のクリーン化の両立が強く求められています。また、ハイブリッド車専用エンジンや発電エンジンなど、電動化技術と組み合わせたエンジンのニーズ拡大に伴い、今後は新たな設計思想のエンジンの登場が見込まれます。さらに、Real Driving Emission (RDE) の導入など、これまで想定していた運転領域よりも大幅に広い運転領域での高効率クリーン化が必要になってきており、開発側にとっては、これまでに経験したことがない高い要求レベルに対応する技術開発が求められています。 　エンジンの高効率化、クリーン化のために、様々な技術が提案されています。「高圧縮比化、リーンバーン、排ガス再循環 (EGR) 、全域λ=1燃焼、直噴、過給ダウンサイジング、ダウンスピーディング、レスシリンダー、高膨張比 (アトキンソン、ミラー) サイクル、可変動弁技術、可変圧縮比、遮熱、HCCI、PCCI、RCCI, SPCCI…」 など、混乱するほど多様な技術があります。これらの技術がなぜ注目されているのかを原理的に理解すれば、上記の技術をすんなり納得できます.また、原理を理解すれば、次の技術の創生にも役立つはずです。 　本セミナーは、エンジン熱効率や性能を支配する因子を「原理的に」理解することで、次世代エンジン技術がなぜ有望なのかを「理屈から」理解することを目的としています。エンジン高効率化の理論と、次世代エンジン技術との関係を、熱力学などの基礎理論にも立ち返り、分かり易く説明します。その上で、注目される各種最新技術について、原理と対応させながら解説します。

1. 各種自動車用動力源の比較
2. エンジンの高効率化の原理
   1. エンジンの熱力学
      1. エンジンの熱力学入門
      2. エンジンの熱力学サイクル
      3. エンジンの理論熱効率は何で決まるか?
      4. 理論熱効率向上の原理
   2. エンジン性能の表し方
      1. 軸トルクと軸出力
      2. 平均有効圧力
      3. 正味燃料消費率と正味熱効率
      4. シリンダ内圧力測定で分かること
      5. 図示と正味の違いとその使い分け
   3. エンジン熱効率の支配因子
      1. エンジンの各種損失
      2. 熱効率の向上法
      3. 各損失の低減法
3. 有害排出ガスの生成機構とその低減法
   1. 有害排出ガスとその規制
   2. 有害排出ガスの生成・排出メカニズム
      1. 未燃炭化水素 (HC)
      2. 一酸化炭素
      3. 窒素酸化物
      4. 粒子状物質
4. 高効率エンジンのための次世代燃焼技術
   1. リーンバーンエンジン
   2. 筒内成層直噴エンジン
   3. 直噴過給ダウンサイジングエンジン
   4. 可変動弁技術
   5. 高圧縮比エンジン
   6. 高膨張比エンジン
      1. アトキンソンサイクル
      2. ミラーサイクル
   7. 可変圧縮比
   8. ガソリンエンジンの異常燃焼
      1. ノッキング
      2. 過給エンジンのプレイグニッション
   9. ディーゼル燃焼の予混合化
   10. 予混合圧縮着火 (HCCI) 燃焼
       1. HCCI燃焼の利点と課題
       2. HCCI機関の特性
       3. HCCI機関の燃焼メカニズム
       4. HCCI燃焼応用技術
          • PCCI
          • RCCI
          • SPCCI燃焼など
• 質疑応答