| 研究概要 |
高速ディーゼル関数について, 性能向上の期待できる給・排気系を定量的に予測する手法の研究を行うことにより, 以下の成果を得た.
1. 排気タービン過給複合期間の性能予測に関しては, 過給機とのマッチングの良否, 給・排気管系の動的効果の影響も含めて, 最適な圧縮機と排気タービンの組合わせを予測できるシミュレーションプログラムを完成した. これを用いて複合機関の性能計算を行い, 一段および二段過給機関について求めた性能との比較から, 本プログラムの予測手法としての有用性を確認した.
2.吸気系と電気系回路との間の相似性に基づいて, 吸気系を簡略化して取り扱う方法を定めた. 可変断面積をもつ吸気管と, 回転一次圧力波発生源としてクランク室の利用, さらに過給機関において, 着火位相に応じて生じる排気マニホルド間の圧力差で作動するフリーピストン形式の空間圧縮機の利用を取り上げ, シミュレーションによる定量計算から, それらが供給空気量の増加に有効なことを確かめた.
3.四サイクル機関の吸気弁孔流路内三次元非定常ガス流動を, 圧縮性粘性流れとして数値解析するための実用的計算プログラムを作成し, 吸気弁孔流路形状がスワール強さおよび体積効率に及ぼす影響の予測を試みた. 計算精度については, 定常流の計算結果を実験結果と比較することにより, 検討を行った. ヘリカル型吸気孔および一体型2弁式吸気孔を対象にモデル計算を行い, 流路形状の差異, 流路入口・弁出口における圧力の時間変化の違いなどによるスワール比および体積効率の差異を計算できることを示した. 本計算手法においては, 機関のガス変換過程の一次元解析結果を弁孔流路入口・弁出口の境界条件として用いて, 弁孔流路単独の非定常三次元流動解析を行っており, 吸気弁孔流動特性に及ぼす流路形状の影響を, 機関運転状態のもとで検討することができる.
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