エンジンのノッキングを抑える「流れの力」を解明 経験則に科学的裏付け、より正確な予測モデル構築へ

エンジンのノッキングを抑える「流れの力」を解明経験則に科学的裏付け、より正確な予測モデル構築へ

2026年1月23日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇流体科学研究所　教授　丸田薫

【発表のポイント】

混合気の流れの影响が强いほど、ガソリンエンジン内の异常燃焼（ノッキング）が回避され、ノッキング耐性が强化されることを明らかにしました。
2023年に発表した理论に基づいて、実际のエンジン内の复雑な流れ条件下でのノッキング予测への道を开きました。

【概要】

自动车用ガソリンエンジンの热効率向上を妨げる异常燃焼をノッキングといいます。実际のエンジン内部では、燃料と空気の混合気の复雑な流动がノッキングの発生に影响を与えることが経験的に知られていました。しかし、このような混合気の流れがノッキングにどのように作用するのか、その仕组みは十分に解明されていませんでした。

东北大学流体科学研究所の角田阳大学院生、森井雄飞准教授、丸田薫教授らの研究チームは、流れ场が火炎に作用する条件下で数値シミュレーションを行い、2023年に発见した「火炎からの激しい迁移现象」の临界条件が変化することを明らかにしました。流れ场の影响が强いほどこの迁移现象が起きる温度が上昇し、结果としてノッキングが発生しにくくなる可能性が示唆されました。

本成果は、実际のエンジン内の复雑な流れ条件を考虑したノッキング予测理论の构筑に向けた重要な一歩となります。

本研究成果は、2025年12月30日付で流体物理学の専門誌Physics of Fluids に掲載されました。

図1.（补）流入温度と燃焼速度の関係。（产）流れ场の影响を代表する伸长率に応じた、黄色と白色の领域の境界で表される火炎からの激しい迁移现象の临界条件変化。伸长率が上昇するほど（流れ场の影响が强くなるほど）临界条件は高温に迁移し、流れの存在がノッキングの発生を抑制する方向に働くことが、示唆されている。

【论文情报】

タイトル：Effect of flame stretch on the transition boundary of "explosive transition of deflagration"
著者：Akira Tsunoda*, Youhi Morii, Kaoru Maruta
*责任着者：东北大学流体科学研究所　大学院生　角田　阳（大学院工学研究科）
掲載誌：Physics of Fluids
DOI:

详细（プレスリリース本文）