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琉球大学工学部(工学科機械工学コース)機械システム工学科　内燃機関工学研究室 Welcome to Spray & Combustion Laboratory - Mechanical Engineering Program, School of Engineering, Department of Mechanical Systems Engineering, Faculty of Engineering, University of the Ryukyus -

■内燃twitter Tweets by SCL_Ryukyu ■内燃instagram この投稿をInstagramで見る 琉球大学工学部_内燃機関工学研究室(@scl_ryukyu)がシェアした投稿 ■Schedule 更新情報はページ下部にあります。 ■早期配属募集テーマ テーマ番号：熱- (3年次指導教員が記入します) 機械工学コース テーマ名：e-Fuel(合成燃料)を用いた反応度制御圧縮着火(RCCI)燃焼機関 指導教員名：若井　謙介 (http://www.cc.u-ryukyu.ac.jp/~wakai) 連絡先（メールアドレス）：工2-233　wakai@tec.u-ryukyu.ac.jp 希望人数：　　2　人 概要・その他：当研究室では近い将来求められるカーボンニュートラルへの対応としてe-fuel, DME, GTL等の合成燃料を用いた予混合圧縮着火燃焼に着目し，燃焼による制御での機関，排気特性の改善に取り組んでいる． 予混合圧縮着火燃焼はPM(スス)とNOxの同時抑制を可能とするが，燃料投入量を増加するとノッキングが発生し運転領域が制限されてしまうという課題が残っている．そこで本研究ではe-Fuel,代替燃料を主室副室2ノズルとダイレクト点火コイルそれぞれ自作マイクロコントローラで制御, 噴射および点火することで，燃料の噴射時期，噴射期間と混合気の反応性とを変化し反応度制御圧縮着火(RCCI)燃焼を行う．混合気の濃度分布，反応性，筒内ガス温度などを制御することで燃焼状態を維持し安定運転領域の拡大を目指し研究を行っていく．                  電磁ノズルとデジタル点火を導入したRCCI機関      シリンダ側方に副燃焼室を追加 研究室訪問受入れの日時と場所：水曜日以外13時〜　実験棟A101, 若井居室2-233 内定実績：(株)マツダ, 三菱自工(株), (株)スバル, (株)ダイハツ, (株)デンソー, TSMC(JASM), 沖縄電力, 国土交通省, 原子力規制庁, 沖縄県庁：https://youtu.be/I0Gj6zqWXf0   テーマ番号：熱- (3年次指導教員が記入します) 機械工学コース テーマ名：中規模ドローンを想定したパルスジェットエンジンを 用いるハイブリッド駆動装置 指導教員名：若井　謙介 (http://www.cc.u-ryukyu.ac.jp/~wakai) 連絡先（メールアドレス）：工2-233　wakai@tec.u-ryukyu.ac.jp                希望人数：　1　人 概要・その他：一般にドローンと呼ばれる無人飛行体は複数の回転翼を常に制御し続けることが必要でありその性質上ペイロードと滞空時間は固定翼機と比べかなり短い。本研究では中型規模の機体を想定しドローンに適したパルスジェットエンジンや軽量小型熱機関を用いたハイブリッド式駆動装置を提案する。カーボンニュートラルを目指しe-fuelなど合成燃料を実用的に運用することを前提に、燃焼特性の把握を行い実機への応用を模索する事を目的とする．CFD解析結果をもとに小型ジェットエンジン実機を製作し、発電機とマイクロコントローラで制御する駆動負荷、給配電量制御システムを加えることでドローン用ハイブリッド駆動システムを実現する.  ペイロードと効率に及ぼす影響について実験を行い考察、検討する．                   　RSNパルスジェットエンジンの燃焼　　　　   試作PreFilmingノズル 研究室訪問受入れの日時と場所：水曜日以外13時〜　実験棟A101, 若井居室2-233 内定実績：(株)マツダ, 三菱自工(株), (株)スバル, (株)ダイハツ, (株)デンソー, TSMC(JASM), 沖縄電力, 国土交通省, 原子力規制庁, 沖縄県庁：https://youtu.be/I0Gj6zqWXf0 テーマ番号：熱- (3年次指導教員が記入します) 機械工学コース テーマ名：CO2の分離吸収貯留装置と高効率小型熱機関への最適化 指導教員名：若井　謙介 (http://www.cc.u-ryukyu.ac.jp/~wakai) 連絡先（メールアドレス）：工2-233　wakai@tec.u-ryukyu.ac.jp 希望人数：　　1　人 概要・その他：日本政府の掲げる「2050 年カーボンニュートラル宣言」 という高い目標実現には電動化のみに偏らず燃料多様性を維持する既存の内燃機関から、排出ガス中の CO2 を選択的に分離回収し合成燃料を生成するカーボンリサイクル技術を確立する必要がある。本研究では汎用小型機関における CO2 排出量の削減を目的とする。多様な合成燃料の筒内直接衝突を用い混合気形成過程を変化し燃焼制御を行う。燃料相互の噴射時期、 期間、噴霧特性を用い燃焼室での混合気形成過程の選択性を拡げ、機関特性と排気特性の制御範囲を拡大する。排気管に取り付けた減圧室から排気を CO2 分離吸収槽へと導き吸収液へ CO2 のみを吸収、回収を行う。種々の燃料、運転状態において適用を可能とし、軽量小型な 汎用小型機関における CO2 回収貯留を効率よく行うため必要な研究である。         CO2吸収装置を取り付けた対向噴射RCCI機関    吸収液中のガス噴流CFD解析 研究室訪問受入れの日時と場所：水曜日以外13時〜　実験棟A101, 若井居室2-233 内定実績：(株)マツダ, 三菱自工(株), (株)スバル, (株)ダイハツ, (株)デンソー, TSMC(JASM), 沖縄電力, 国土交通省, 原子力規制庁, 沖縄県庁：https://youtu.be/I0Gj6zqWXf0   テーマ番号：熱- (3年次指導教員が記入します) 機械工学コース テーマ名：海洋航走体ロボット(AUV)用小型高効率スターリング無気式機関 指導教員名：若井　謙介 (http://www.cc.u-ryukyu.ac.jp/~wakai) 連絡先（メールアドレス）：工2-233　wakai@tec.u-ryukyu.ac.jp 希望人数：　　1　人 概要・その他：半導体、二次電池など希少金属の利用は拡大を続けている。資源の偏りと昨今の地政学的リスク増加に伴い、周囲を海に囲まれたわが国において海底構造、鉱物資源探査の果たす役割は増大が見込まれている。広大な海洋鉱物資源探査において複数の地点を同時に長期間にわたり探査することを可能とする無人の自律式海洋航走体（ロボット）の活用がますます求められる状況になっている。しかし自律稼働をし電力消費量の多い複数の探査装置、センサーを長期間にわたり駆動し続けるため、二次電池のみでの運用には限度がある。我々は電動機とのハイブリッド運用を行うことで、より長期間安定して動作することのできる小型高効率のスターリング無気式機関(AIP)を模索する。              　　スターリングエンジンの出力測定　　     AUVスラスタのCFD解析 研究室訪問受入れの日時と場所：水曜日以外13時〜　実験棟A101, 若井居室2-233 内定実績：(株)マツダ, 三菱自工(株), (株)スバル, (株)ダイハツ, (株)デンソー, TSMC(JASM), 沖縄電力, 国土交通省, 原子力規制庁, 沖縄県庁：https://youtu.be/I0Gj6zqWXf0   テーマ番号：熱- (3年次指導教員が記入します) 機械工学コース テーマ名：PreChamber点火を用いた希薄予混合気への火炎形成過程解析 指導教員名：若井　謙介 (http://www.cc.u-ryukyu.ac.jp/~wakai) 連絡先（メールアドレス）：工2-233　wakai@tec.u-ryukyu.ac.jp                希望人数：　1　人 概要・その他：本研究では予混合圧縮着火機関における代替燃料の噴霧・着火特性を把握し機関への応用を模索する事を目的とする．マイクロコントローラで制御する燃料噴射システムを用いることで多様な燃料噴射と混合気形成、デジタル点火を実現した．火炎伝播挙動を把握するため高温高圧容器内にPreChamber燃焼器、機関筒内の雰囲気，燃焼室を模擬し，シュリーレン法を用い高速度ビデオカメラにより噴霧、着火挙動を撮影，画像から火炎の先端到達距離，角度，体積等の巨視的特性を測定する．またPIV解析により混合気と火炎の渦や流動，拡散，噴霧内への空気導入の状態を解析，模擬燃焼室への壁面衝突時の燃焼挙動などから着火と燃焼の過程を明らかにする．燃焼室における噴霧と火炎の挙動解析結果が実際のエンジンで機関・排気特性に及ぼす影響について検討する． 　　　　　 　高速度カメラによる噴霧燃焼解析　　壁面衝突噴霧のシュリーレン画像へのPIV解析 研究室訪問受入れの日時と場所：水曜日以外13時〜　実験棟A101, 若井居室2-233 内定実績：(株)マツダ, 三菱自工(株), (株)スバル, (株)ダイハツ, (株)デンソー, TSMC(JASM), 沖縄電力, 国土交通省, 原子力規制庁, 沖縄県庁：https://youtu.be/I0Gj6zqWXf0   代表的就職先 ・マツダ株式会社、本田技研工業(株)、日産自動車(株)、三菱自動車工業(株)、ダイハツ工業(株)、(株)デンソー ・UDトラックス(株)、(株)小松製作所、(株)マツダE&T、アイシン・エィ・ダブリュ(株) ・トヨタテクニカルディベロップメント(株)、(株)トヨタプロダクションエンジニアリング、河西工業(株) ・ボッシュエンジニアリング(株)、(株)マキタ、NOK(株)、(株)フジテック、TSMC(JSMA)、(株)ダイハツインフィニアース 沖縄県庁、国土交通省、原子力規制庁、他多数 就職内定実績 ・三菱自動車工業(株)、(株)ミクニ、ヤマハ モーターパワープロダクツ(株)、臼井国際産業(株) ・スズキ(株)、(株)やまびこ、今治造船(株))、河西工業(株) ・NOK(株)、JASM(TSMC)、Micron Technology 他多数 ■Papers 投稿論文が掲載されました ・自動車技術会論文集　 2022年 53巻 4号 p.723-730 https://doi.org/10.11351/jsaeronbun.53.723 ○GTL 燃料を用いた低圧対向多段噴射による噴霧，混合気形成と予混合圧縮着火燃焼の制御 ・2025年度内燃機関工学研究室 卒業研究中間発表会 ○合成燃料(e-fuel)の利用によるアクティブプレチャンバを用いた 希薄予混合燃焼の制御 ○シュリーレン法を用いた希薄予混合気 プレチャンバ点火の基礎燃焼特性観察 ○中規模ドローンを想定した パルスジェットエンジンの高効率化技術 ・2024年度自動車技術会秋期大会ポスター発表< ○DMEを用いた火花点火による希薄予混合圧縮着火 ・2024年度内燃機関工学研究室 卒業研究中間発表会< ○パルス燃焼器における液体燃料の微粒化挙動 ・2023年度内燃機関工学研究室 卒業研究中間発表会 ○小型熱機関における排出ガス中の二酸化炭素吸収装置 ○希薄予混合燃焼の火花点火による燃焼制御 ・2022年度自動車技術会秋期大会ポスター発表 ○GTL 燃料への微細気泡混入による混合気形成過程と燃焼の制御 ・2022年度内燃機関工学研究室 卒業研究中間発表会 ○GTL軽油における微細気泡生成とその噴霧特性に与える影響 ○GTL燃料を用いたエンジンの負荷変動が及ぼす熱効率と排気特性への影響 ・2021年度内燃機関シンポジウム講演発表 ○石油代替燃料を用いた低圧対向噴射による予混合圧縮着火燃焼の制御 ・2020年度自動車技術会秋期大会ポスター発表 ○燃料中の微細気泡が噴霧の巨視的特性及び 分裂挙動に与える影響 ○異種燃料対向噴射を用いた応度制御圧縮着火(RCCI)燃焼の制御 ・2019年度日本機械学会　九州支部 沖縄講演会 ○反応度制御圧縮着火(RCCI)燃焼を目的とした 異種燃料低圧対向噴射による混合気形成過程の変化 ○液体燃料中のマイクロバブルが噴霧の混合気形成過程 および着火性に与える影響 ・2019年度自動車技術会秋期大会ポスター発表 ○燃料中の微細気泡が噴霧，着火特性に与える影響 ―混合気形成の促進と不活性ガスの導入― ・2019年度内燃機関工学研究室 卒業研究中間発表会 ○反応度制御圧縮着火(RCCI)燃焼を目的とした異種燃料対向噴射による混合気形成過程の変化 ○液体燃料中のマイクロバブルが噴霧の蒸発と混合気形成過程に与える影響 ・2018年度自動車技術会秋期大会口頭発表 ○ガス溶解方式を用いた微細気泡混入燃料の 噴霧・微粒化特性に与える影響 p.1 学術講演会講演予稿集 ・2018年度自動車技術会秋期大会発表 ○代替燃料を用いた対向噴射による混合圧縮着火(PCCI)燃焼の制御 ・2018年度内燃機関工学研究室 卒業研究中間発表会 ○PCCI機関における混合気の着火性と時間的配置が 機関、排気特性に与え る影響 ○不活性ガスを用いたマイクロバブル混入燃料の噴霧特性 -溶解ガスの物 性が与える影響- ・2017年度日本機械学会　九州支部 九州学生会第49回学生員卒業研究発表講演会 優秀講演賞　受賞 ○ガス溶解方式を用いた微細気泡が噴霧特性に与える影響 ・2017年度自動車技術会秋期大会発表 ○気体燃料の混入とCO2加圧溶解による微細気泡生成を用いた噴霧と燃焼の制御 -溶解気体の物性と微細気泡が与える影響- ・2017年度機械システム工学科 卒業研究中間発表会 ○ PCCI機関におけるマイクロバブル混入燃料の混合気形成過程 ・2016年度内燃機関工学研究室 修士論文中間発表会 ○ 対向噴射による反応度制御圧縮着火(RCCI)燃焼の制御 ・2016年度機械システム工学科 卒業研究発表会 ○微細気泡混入バイオディーゼル燃料の 機関，排気，微粒化特性 ○対向噴射による反応度制御圧縮着火(RCCI)燃焼の制御 ・2016年度自動車技術会秋期大会発表 ○代替燃料における微細気泡の生成と光学計測手法の検討 -ジャーク式噴射システムにおける噴霧特性- ・2016年度機械システム工学科 卒業研究中間発表会 ○代替燃料を用いた低圧対向 PCCI機関における機関排気特性 ●発表スライドGIF ○液体燃料に混入する微細気泡群の粒度分布変化が その噴霧と微粒化特性 に与える影響 ●発表スライドGIF ・2015年度内燃機関工学研究室 修士論文中間発表会 ○ 微細気泡混入が予混合圧縮着火機関の混合気形成過程に与える影響 ・2015年度自動車技術会秋期大会発表 ○スワールノズルを用いた対向噴霧による予混合圧縮着火(PCCI)燃焼の制御 ・2014年度自動車技術会秋期大会発表 ○2元燃料供給法を用いた予混合圧縮着火機関における燃焼制御 ・2014年度内燃機関工学研究室 修士論文中間発表会 ○低圧対向噴霧による 予混合圧縮着火燃焼の最適化 ○低圧対向噴霧の特性解析 ・2013年度自動車技術会秋期大会発表 ○DME圧縮着火機関における混合期形成過程の最適化 ・2012年度自動車技術会秋期大会発表 ○直噴ガソリンノズルによる ジメチルエーテルの多段噴射噴霧特性と 予混合圧縮着火機関における燃焼制御 ○海洋バイオマスを利用したCO2削減およびバイオ燃料化に関する実証研究 ・2012年度内燃機関工学研究室 修士論文中間発表会 ○マルチホールノズルの DME圧縮着火機関への適用可能性 ○GTL燃料の汎用小型ディーゼル機関への適用とその燃焼解析 ・2011年度修士論文 ○DME圧縮着火機関における筒内直接噴射ガソリンノズルを用いた燃焼制御 ・2007年度卒業論文 ○可変燃焼制御を実現する 新型機関の製作 ○イオン電流計測によるDME燃料の着火遅れ ・2006年度卒業論文 ○筒内噴射ガソリン機関(GDI)ノズルにおける多段噴射の噴霧、着火特性 ・2005年度卒業論文 ○ガソリン直噴用ノズルを用いたDME圧縮着火機関 における混合気形成手法の最適化 ・2005年度卒業論文 ○筒内噴射ガソリン機関(GDI)ノズルにおける 含酸素燃料の噴霧、着火特性 ○軽油代替燃料を用いたディーゼル機関の出力，排気特性 ■Pics. *副室式小型ディーゼル機関の燃焼室形状最適化のため直噴式機関のピストンを加工する。DME-HCCI機関としての最適な燃料供給方法の模索。 *直接噴射式ガソリンノズルを用いジメチルエーテル(DME)を多段噴射することで燃焼領域を広げる研究。 *ST95エンジンも実動状態で保管中。 *海洋バイオマス利用バイオディーゼルエンジンの燃焼制御法を検討中。 *高温高圧容器の整備。ディーゼル機関の燃焼室内上死点時の温度、圧力を模擬する。シュリーレン光学系を持ち高速度ビデオにより燃料噴霧の噴霧、着火特性の把握を行う。 ■Topics ＊2025年度3年次早期配属募集テーマを掲載しました(9/24/25) ＊2024年度3年次早期配属募集テーマを掲載しました(9/27/24) ＊代表就職内定先など追記(5/20/24) ＊2023年度3年次早期配属募集テーマを掲載しました(9/25/23) ＊2023年度卒研中間発表前刷りを掲載しました(9/25/23) ＊2005年度から2011年度の卒論、修論で修復できたものを掲載しました(3/6/23) ＊自動車技術会秋期大会の発表ポスターを掲載しました(11/2/22) ＊卒研中間発表前刷り、卒研早期配属テーマが掲載されました(9/30/22) ＊自動車技術会論文集への投稿論文が掲載されました(7/20/22) ＊自動車技術会秋期大会の発表ポスター,日本機械学会九州支部沖縄講演会前刷りを掲載しました(3/5/20) ＊早期配属募集の告知を掲載しました(10/1/19) ＊本年度の卒業研究中間発表会前刷りを掲載しました(10/1/19) ＊日本機械学会九州支部第49回学生員卒業研究発表講演会で優秀講演賞を受賞しました Prev. Research(3/12/18) ＊早期配属募集の告知をstudentに掲載しました(10/19/17) ＊自動車技術会秋期大会の発表ポスターをPrev. Researchに掲載しました(10/10/17) ＊本年度の卒業研究中間発表会前刷りをPrev. Researchに掲載しました(10/2/17) ＊早期配属募集の告知をstudentに掲載しました(10/26/16) ＊自動車技術会秋期大会の発表ポスターをScope of Research Activitiesに掲載しました(10/18/16) ＊本年度の卒業研究中間発表スライドGIFをPrev. Researchに掲載しました(10/6/16) ＊本年度の卒業研究中間発表会前刷りをPrev. Researchに掲載しました(9/27/16) ＊過去の早期配属告知をstudentに掲載しました(9/25/16) ＊早期配属募集の告知をしました(10/20/15) ＊早期配属募集の告知をしました(10/21/14) ＊自動車技術会秋期大会の発表ポスターを掲載しました(10/29/13) ＊過去の発表ポスターを掲載しました(8/16/11) ＊卒業論文発表会が無事終了しました(2/18/10) ＊修士論文公聴会が無事終了しました(2/18/10) ＊早期配属学生が決まりました ＊卒業研究早期配属について(10/27/09) ＊自動車技術会2009秋期大会に大学院生が参加しました(10/8,9/09) ＊卒業研究中間発表会が開催されました(10/6/09) ＊沖縄海洋バイオマス利活用研究プロジェクト 　低炭素事業キックオフミーティングが開催されました(6/18/09) ＊新４年生を迎えて(4/28/09) ＊広島大学の西田恵哉先生が来訪されました(2/16/09) ＊卒業研究早期着手について(11/11/08) 質問などは工学部2号館2-228室へ *テーマなどの情報を記入(11/07/08) ＊最近の研究室風景を更新(5/29/07) ＊整理更新しました(5/18/07) ＊卒業論文発表会が終了しました(3/2/06) ＊卒業論文中間発表会が終了しました(9/30/05) ＊toppageを更新しました(8/5/05) ＊4年生の実験風景を追加しました(7/21/05) ＊平成十七年度新4年生の実験風景を追加しました(7/19/05) ＊平成十六年度新4年生名簿を追加しました(6/17/04) ＊2/27に卒業研究発表会が行われました。 発表会の写真を追加しました(3/9/04) ＊平成十五年度新4年生名簿を追加しました(6/17/03) ＊2/28に卒業研究発表会が行われました。 　前刷り原稿を公開しました。(3/17/03) ＊9/30,10/1に卒業研究中間発表会が行われました。 　前刷り原稿と発表スライドを公開しました。(10/17/02) 　＃番外＃ 　　02年度１年次合宿研修へ渡嘉敷島の国立沖縄青年の家へ 　　行きました(8/9/02) 　＊共同作業で製作中だった倉庫が完成しました(5/28/02) 　＊新４年生の共同作業風景を更新、完成が近付いてきました。(5/27/02) 　＊新４年生の共同作業風景を更新、実験研究風景を追加しました。(5/16/02) 　＊新４年生の共同作業風景を掲載しました。(5/13/02) 　＊平成13年度の卒業論文発表会の様子を掲載終了しました。(4/30/02) 　＊早期配属の３年生を紹介しています。(2/6/02) 　＊広島大学で教鞭をとられている西田恵哉先生の特別講議が終了しました。 　　(8/10/01) 　＊自動車技術会2001春期大会参加報告が出来ました。(6/25/01)