高圧縮比大型ディーゼル機関における最適燃焼室形状および高流量ノズルによる冷却損失低減

向山　智之・内田　登（新エィシーイー）

大型商用ディーゼル機関の更なる熱効率向上には，高圧縮比化と，増加する冷却損失を画期的に低減する必要がある．本研究ではまず圧縮比23.5の燃焼室形状設計を数値シミュレーションで検討し，得られた指針を圧縮比26の設計へ応用した．さらに高流量ノズルと組合せ，単気筒実機評価により冷却損失低減効果を確認した．

畳み込みニューラルネットワークモデルを用いたディーゼルエンジンの熱発生制御
-（第1報）熱発生率推定と精度向上-

関口　亮・岡本　毅・小澤　恒（いすゞ中央研究所）・栁内　滉洋・Ratnak Sok・草鹿　仁（早稲田大学）

カーボンニュートラル燃料の多様化に対応するため，燃料特性によらず目標性能を実現する燃焼制御が求められる．本研究では，CNNを用いた熱発生率推定に基づく制御ロジックを構築し，セタン価の異なる軽油を用い，筒内圧力とクランク角加速度をそれぞれモデル入力として，推定精度への影響を評価した．

燃料の物理特性がディーゼルエンジンの噴霧と燃焼特性に与える影響
-第1報 ディーゼル噴霧の噴孔近傍における空気導入に及ぼす燃料物性の影響-

小林　亮太・藍澤　岳斗・座間　淑夫（群馬大学）・橋詰　剛（トヨタ自動車）

近年の圧縮着火機関ではCN燃料の適用により，更なる環境負荷への低減が期待されている．一方，CN燃料は従来の軽油と表面張力など物性値が異なる可能性があり，混合気の形成に寄与する空気導入特性の変化が予想される．そこで本研究では蛍光PIVを用いて噴霧への空気導入特性に及ぼす燃料物性の影響を調査した．

燃料の物理特性がディーゼルエンジンの噴霧，燃焼特性に与える影響
-（第2報）燃料の物理特性が燃焼，排出ガス特性に与える影響-

遠藤　佑馬（早稲田大学大学院）・志田　光希（早稲田大学）・橋詰　剛（トヨタ自動車）・草鹿　仁（早稲田大学大学院）

本研究では燃料の物理特性がディーゼル燃焼に及ぼす影響を明らかにすることを目的として，物理特性の異なる5種類の燃料を用いた実験を実施した．供試機関に単気筒ディーゼルエンジンを用い，2領域モデルで空気導入量を推算した結果，空気導入の早期化により従来よりも低い噴射圧においても微粒子低減が可能となった．

数値熱流体計算と機械学習を組み合わせた大型ディーゼルエンジンの燃焼室形状の最適化手法の研究

松前　諒大・松田　知紘・草鹿　仁（早稲田大学）

ディーゼルエンジン燃焼室のリップ径・リップ深さ・リエントラント角を対象に，熱効率，Soot，NOx排出量を指標とした最適化を実施した．燃焼室形状と性能指標の関係を推定するためANNモデルを構築し，最適化にはPSOを適用した．感度解析により各形状因子の影響を明確化し，熱効率向上と排出ガス低減を両立する形状を探索した．

数値熱流体計算と機械学習を組み合わせた大型ディーゼルエンジンの燃焼室形状の最適化手法の研究
-設計意図を反映した最適形状の解析-

松前　諒大・松田　知紘・草鹿　仁（早稲田大学）

PSOで最適化した2種の燃焼室形状の筒内現象を解析し，性能向上の要因を調査した．両立型は流速抑制により壁面熱損失を低減し，効率と排出ガス低減を両立した．熱効率特化型は流動強化と燃料噴霧のリップ部衝突により初期燃焼と後期酸化を促進した．PSOの重み設定により，特定の燃焼戦略を実現可能であることを示した．