氏名

クサカ　ジン

草鹿　仁

職名

教授 (https://researchmap.jp/read0206466/)

所属

（大学院環境・エネルギー研究科）

連絡先

URL等

WebページURL

http://www.f.waseda.jp/jin.kusaka/

研究者番号
30277826

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院（創造理工学部）

理工学術院（大学院創造理工学研究科）

理工学術院（大学院情報生産システム研究科）

研究院（研究機関）/附属機関・学校（グローバルエデュケーションセンター）

学内研究所等

先進型省エネルギー研究所

プロジェクト研究所所長 2003年-2006年

理工学総合研究センター

兼任研究員 1989年-2006年

燃料電池研究所

プロジェクト研究所所長 2008年-2011年

自動車用触媒研究所

プロジェクト研究所所長 2014年-

燃焼・伝熱工学研究所

研究所員 2014年-

自動車用触媒研究所

研究所員 2014年-

自動車用触媒研究所

研究所員 2014年-2019年

理工学術院総合研究所（理工学研究所）

兼任研究員 2006年-2018年

理工学術院総合研究所（理工学研究所）

兼任研究員 2018年-

自動車用パワートレイン技術研究所

プロジェクト研究所所長 2018年-2019年

電動車両研究所（EdVs研究所）

研究所員 2014年-2019年

電動車両研究所（EdVs研究所）

研究所員 2019年-

燃焼・伝熱工学研究所

研究所員 2014年-2019年

燃焼・伝熱工学研究所

研究所員 2019年-

自動車用触媒研究所

研究所員 2019年-

自動車用電動パワーシステム研究所

研究所員 2014年-2019年

自動車用電動パワーシステム研究所

研究所員 2019年-

自動車用新材料および新製造プロセス研究所

研究所員 2016年-2019年

自動車用新材料および新製造プロセス研究所

研究所員 2019年-

フロンティア流体構造連成解析研究所

研究所員 2019年-

自動車用パワートレイン技術研究所

研究所員 2018年-2019年

学歴・学位

学位

工学博士 課程 早稲田大学

所属学協会

自動車技術会

米国自動車技術会

日本燃焼学会

日本機械学会

受賞

自動車技術会　優秀講演賞

2005年10月

米国自動車学会　SETC 2003 優秀論文賞

2003年10月

自動車技術会　浅原賞学術奨励賞

2001年05月

その他基本情報

業績については、草鹿研究室ホームページをご参照ください。

研究分野

キーワード

エンジン、燃料電池

科研費分類

工学 / 機械工学 / 熱工学

研究シーズ

数値計算によるリチウムイオンバッテリ内部輸送メカニズムの解明技術

シーズ分野：エネルギー

研究テーマ履歴

燃料電池の研究、開発

個人研究

燃料電池改質システムの研究、開発

個人研究

乗用車用ディーゼルエンジンの研究，開発

個人研究

ガソリンエンジンの研究，開発

個人研究

大型ディーゼルエンジンの研究、開発

個人研究

有害排出ガス成分の生成過程の解明と制御

個人研究

エンジン燃焼の数値シミュレーションコードの開発

個人研究

メタノールエンジンの研究，開発（2000年3月終了）

個人研究

天然ガスエンジンの研究，開発（2003年3月終了）

個人研究

論文

Knock Prediction Using Multi Dimensional Simulating on Gasoline Engine -(PartⅡ)Knock Prediction on Gasoline Engines by Coupling with Turbulence Combustion Model and Simple Chemical Kinetics-

中間健二郎、村瀬栄二、草鹿仁、大聖泰弘

International Combustion Engine Symposium Proceedings2005年12月-

Knock Prediction Using Multi Dimensional Simulating on Gasoline Engine -(PartⅠ)A Studu on Gasoline Surrogate Mechanism-

塚越崇博、中間健二郎、村瀬栄二、草鹿仁、大聖泰弘

JSAE/JSME　International Combustion Engine Symposium Proceedings2005年12月-

自動車用内燃機関の省エネルギー・低公害化技術

草鹿　仁

日本エネルギー学会誌 200584(11)p.903 - 9072005年11月-

ディーゼルエンジンの低公害化技術

草鹿　仁

NOK TECHNICAL REPORT14p.13 - 182005年10月-

Numerical Simulation Accounting for the Finite rate Elementary Chemical Reactions for Computing Diesel Combustion Process

草鹿仁、堀江信彦、大聖泰弘、中山茂樹

SAE TECHNICAL PAPER SERIES 2005-24-0512005年09月-

固体高分子燃料電池における輸送現象に関する基礎研究（第３報）　−低加湿運転時の分極特性に関する諸検討−

久保則夫、福山陽介、上田直樹、渡邊将司、草鹿仁、大聖素弘

自動車技術会論文集　　　　Vol.36 No.5 September 200536(5)p.119 - 1242005年09月-

固体高分子燃料電池における輸送現象に関する基礎研究（第２報）　−ガス流れ方向およびGDLの拡散性がセル性能におよぼす影響に関する検討−

久保則夫、福山陽介、林浩己、 草鹿仁、勝田正文、大聖素弘

自動車技術会論文集　　　　Vol.36 No.5 September 200536(5)p.113 - 1182005年09月-

圧縮自着火ガソリンエンジンの運転領域拡大の可能性　−数値シミュレーションを用いた極低負荷領域の自着火燃焼特性解析−

村瀬栄二、中間健二郎、草鹿仁、大聖泰弘

自動車技術会論文集Vol.36 No.5 September 200536(5)p.53 - 582005年09月-

小型ディーゼルエンジンにおける着火・燃焼過程の数値解析

堀江信彦、草鹿仁、西浦久泰、大聖泰弘

自動車技術会　学術講演前刷集66-05p.19 - 252005年05月-

詳細な素反応過程を考慮したGTTコードによるディーゼル燃焼の数値解析

桑原史雄、金山訓己、荒居大樹、草鹿仁、脇坂知行、大聖泰弘

自動車技術会　学術講演会前刷集66-05p.15 - 182005年05月-

詳細な素反応過程を考慮した数値流体コードによるディーゼル燃焼の数値解析

草鹿仁、森島彰紀、堀江信彦、大聖泰弘

自動車技術会　学術講演会前刷集66-05p.7 - 102005年05月-

ディーゼル燃焼の微粒子生成過程の解析

森島彰紀、草鹿仁、大聖泰弘

自動車技術会　学術講演会前刷集66-05p.1 - 62005年05月-

詳細な素反応過程を考慮したディーゼル燃焼の数値シミュレーション

草鹿仁

自動車技術/自動車技術会(59)p.31 - 352005年01月-

ガソリンエンジンにおけるノッキング予測解析

中間健二郎、村瀬栄二、草鹿仁、大聖泰弘

学術講演会前刷集/自動車技術会104-04p.7 - 122004年10月-

ガソリンエンジンにおけるノッキング予測解析　−3次元CFDによる火炎伝播過程を考慮したノック発生位置予測の可能性−

中間健二郎、村瀬栄二、草鹿仁、大聖泰弘

第42回燃焼シンポジウム講演論文集／日本燃焼学会p.227 - 2782004年12月-

天然ガスHCCI燃焼における排出ガス生成過程の解析

桑山祥一、草鹿仁、大聖泰弘

学術講演前刷集／自動車技術会118-04p.17 - 202004年10月-

圧縮自着火エンジンにおける運転パラメータの影響

村瀬栄二、中間健二郎、西之宮賢、草鹿仁、大聖泰弘

学術講演前刷集／自動車技術会106-04p.5 - 82004年10月-

乗用車用ディーゼルエンジンの燃焼に関する研究　−燃料性状がPCI(Premixed Compression Ignition)燃焼に与える影響−

草鹿仁、鈴木和彦、三好明、大聖泰弘

学術講演前刷集／自動車技術会98-04p.15 - 182004年10月-

多成分系燃料のディーゼル噴霧特性に関する数値シミュレーション

吉見泰広、村田豊、長島巨樹、桑原史雄、菅野秀昭、草鹿仁、大聖泰弘

学術講演前刷集／自動車技術会98-04p.11 - 142004年10月-

一人乗り燃料電池自動車の開発・設計

玉川昌子、加藤誠、日暮克典、大聖素弘、久保則夫、草鹿仁

学術講演前刷集／自動車技術会89-04p.21 - 242004年10月-

固体高分子型燃料電池における輸送現象に関する基礎研究

久保則夫、福山陽介、真塩徹也、草鹿仁、大聖素弘

学術講演前刷集／自動車技術会88-04p.9 - 122004年10月-

詳細な素反応過程を考慮した固体高分子型燃料電池用改質器の二次元輸送解析

長崎央雅、草鹿仁、大聖泰弘

学術講演前刷集／自動車技術会88-04p.5 - 82004年10月-

直噴ディーゼル機関の機関性能を向上させる燃焼因子と燃料因子との組み合わせに関する研究

菅野秀昭、三藤祐子、三ツ井裕太、草鹿仁、大聖泰弘

学術講演前刷集／自動車技術会79-04p.15 - 202004年10月-

固体高分子燃料電池における輸送現象に関する基礎研究（第１報）−分割電極セルを用いた実験とモデル計算による検討−

久保則夫、福山陽介、真塩徹也、坂元芳匡、草鹿仁、大聖素弘

自動車技術会論文集35(４)p.65 - 702004年10月-

化学反応シミュレーションおよび多次元流動シミュレーションを組み合わせたイソオクタン予混合圧縮着火に関する基礎的研究

飯田晋也、草鹿仁、大聖泰弘

自動車技術会論文集35(４)p.27 - 332004年10月-

詳細な素反応過程を考慮したHCCI燃焼の数値流体シミュレーション

草鹿　仁

日本燃焼学会誌／日本燃焼学会45(136)p.1 - ６2004年05月-

中型ディーゼルエンジンにおけるUrea-SCRシステムに関する基礎研究

末岡賢也、高田圭、大賀康史、長崎央雅、草鹿仁、大聖泰弘

学術講演前刷集／自動車技術会29-04p.17 - 202004年05月-

A Numerical Study on Ignition and Combustion of a DI Diesel by Using a CFD Code Combined with Detailed Chemical Kinetics

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

Numercial Study on Iso-Octane Homogeneous Charge Compression Ignition

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

Mixture Formation and Combustion Characteristics of Directly Injected LPG Spray

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

Development and Improvement of an Ultra Lightweight Hybrid Electric Vehicle

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

The Effect of Intake, Injection Parameters and Fuel Properties on Diesel Combustion and Emissions

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

Experimental and Numerical Studies on Soot Formation in Fuel Rich Mixture

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

The Effects of Ambient conditions and Fuel Temperature on a Direct Injection Gasoline Spray in a Constant Volume Chamber

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

Improvement of Combustion in a Dual Fuel Natural Gas Engine with Half the Number of Cylinders

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

Numercial Study on Combustion and Exhaust Gas Emissions Formation Processes of a Dual Fuel Natural Gas Engine By Using a Multi-Dimensional Model Combined with Detailed Chemical Kinetics

2003 JSAE/SAE International Spring Fuels & Lubricants Meeting2003年05月-

Homogeneous charge compression ignition and combustion characteristics of natural gas mixtures: the visualization and　analysis of combustion

JSAE Review 24 (2003) 24,pp.33-402003年08月-

詳細な素反応過程を考慮した燃焼、有害排出物質生成過程のモデリング

２００３年度年次大会講演論文集／日本機会学会7,pp.340-3412003年08月-

Simulating Combustion and Exhaust Gas Emissions in a DI Diesel Engine by Using a CFD code Combined with Detailed Chemistry

Journal of KONES Internal Combustion Engine 200310;1-2,pp.141-1482003年09月-

時間因子、乱流混合、及び燃焼室形状がHCCI燃焼の多次元シミュレーションに及ぼす影響

学術講演前刷集／自動車技術会，２００３年秋季大会64;03,pp.13-162003年09月-

固体高分子形燃料電池における輸送現象に関する基礎研究

学術講演前刷集／自動車技術会，２００３年秋季大会81;03,pp.1-62003年09月-

A Numerical Study on Combustion and Exhaust Gas Emissions Characteristics of a Dual Fuel Natural Gas Engine Using a Multi-Dimensional Model Combined with Kinetics

SAE 2003／Transactions Journal of Fuels and Lubricants Section4111,pp.799-8062003年10月-

Effects of High Temperature Fuel on In-Cylinder Fuel Mixture Formation Process for Direct Injection Engine

SAE 200332;00032003年10月-

減筒運転による4気筒デュアルフュエルガスディーゼルエンジンの燃焼及びトルク変動の改善

自動車技術会論文集34;4,pp.81-872003年10月-

詳細な素反応過程を考慮した数値流体コードによるデュアルフュエルガスディーゼルエンジンの燃焼と排出ガス生成過程の解析

自動車技術会論文集34;4,pp.89-942003年10月-

Experimental and Numerical Studies on Particulate Matter Formed in Fuel Rich Mixture

2003 JSAE/SAE International Powertrain & Fluid Systems Conference & Exhibition2003年10月-

Experimental Study on Unregurated Emission Characteristics of Turbocharged DI Diesel Engine with Common Rail Fuel InjectionSystem

2003 JSAE/SAE International Powertrain & Fluid Systems Conference & Exhibition2003年10月-

直噴ガソリンエンジン用スワールインジェクタ噴霧の燃料温度に対する影響の可視化

日本機械学会論文集（B編）03;0121,69;688,pp.146-1522003年12月-

SAE(米国自動車学会）　SETC 2003 優秀論文賞

SAE（米国自動車学会）2003年12月-

Two-dimensional Laser Induced Fluorescence Measurement of Spray and OH Radicals of LPG in Constant Volume Chamber

JSAE Review 23 (2002)23,pp.195-2032002年04月-

A Numerical Study on Combustion and Exhaust Gas Emissions Characteristics of a Dual Fuel Natural Gas Engine Using a Multi-Dimensional Model Combined with Detailed Kinetics

SAE Technical Paper Series／International Spring Fuels & Lubricants Meeting & Exibition2002年05月-

高効率LPGエンジン開発のためのシミュレーションモデルの構築

学術講演前刷集／自動車技術会，２００２年夏季大会pp.1-62002年07月-

ディ−ゼル燃料の性状が噴霧及び燃焼に及ぼす影響

自動車技術会論文集33;3,pp.49-542002年07月-

数値流体シミュレーションを用いたディーゼル燃焼の着火遅れに関する研究

２００２年度年次大会講演論文集／日本機会学会4,pp.93-942002年09月-

非定常噴霧の数値解析

２００２年度年次大会講演論文集／日本機会学会4,pp.147-1482002年09月-

ディ−ゼル燃焼に及ぼす各種燃料噴射系と給気系因子の効果

第17回内燃機関シンポジウム講演論文集／自動車技術会，日本機械学会共催pp.211-2162002年10月-

化学反応シミュレーションを用いたイソオクタン予混合圧縮着火に関する基礎的研究

学術講演前刷集／自動車技術会，２００２年秋季大会pp.13-162002年11月-

固体高分子型燃料電池のセパレータ形状が発電特性に及ぼす影響

熱工学講演会講演論文集／日本機械学会pp.59-602002年11月-

固体高分子型燃料電池の運転条件が発電特性に及ぼす影響

熱工学講演会講演論文集／日本機械学会pp.61-622002年11月-

高温燃料噴霧が直噴エンジン筒内混合気分布形成過程に及ぼす影響

熱工学講演会講演論文集／日本機械学会pp.443-4442002年11月-

ウォ−ルガイド式直噴ガソリンエンジンの形状特性が燃焼に及ぼす影響

熱工学講演会講演論文集／日本機械学会pp.445-4462002年11月-

Effect of Diesel Fuel Characteristics on Spray and Combustion

JSAE Review 23 (2002)23,pp.407-4142002年11月-

ディーゼルエンジンにおけるメタノールの利用技術

日本マリンエンジニアリング学会37;2,pp.93-992002年-

希薄天然ガス予混合気の圧縮着火と燃焼特性

自動車技術会論文集34;1,pp.59-642003年01月-

各種燃料の燃焼特性

JSAE／Symposium，Next Generation Fuel and Combustion，After Treatment and Lubricant05;04,pp.14-212003年02月-

詳細な素反応過程を考慮したエンジン燃焼のシミュレーション

株式会社シーディー・アダプコジャパン第2回エンジンセミナー発表資料pp.5-1,5-382003年02月-

粒子画像流速測定法（PIV法）を用いたエンジンシリンダ内流れ場の解析

SUZUKI TECHNICAL REVIEWpp.87-932003年03月-

詳細な素反応過程を考慮した多次元モデルによる天然ガス予混合圧縮着火に関する基礎的研究

自動車技術会論文集32;2,pp.43-482001年04月-

自動車技術会　浅原賞学術奨励賞

自動車技術会2001年05月-

詳細な素反応過程を考慮したエンジン燃焼の多次元モデリング

学術講演会前刷集／自動車技術会，2001年春季大会31;01,pp.11-142001年05月-

Combustion and Exhaust Gas Emissions Characteristics of a Glow-Assisted Methanol Engine - The Improvement of Combustion under Turbocharging Condition Combined with EGR by the Use of a Slit Injection Nozzle -

学術講演会前刷集／自動車技術会，2001年春季大会37;01,pp.9-122001年05月-

エンジン燃焼と化学反応速度論

自動車技術／自動車技術会55，pp.41-452001年06月-

予混合圧縮着火燃焼と化学反応速度論

JSAE／Symposium，燃料性状とディーゼル微粒子04;01,pp.7-152001年06月-

Multi-Dimensional Modeling Combined with a Detailed Kinetics - Application for HCCI -

Proceedings of The 2001 JAPAN-CHINA Workshop on Combustion and Its Latest Measuring Technologypp.185-1902001年07月-

Multi-Dimensional Modeling Combined with a Detailed Kinetics

JSME-JSAE／The Fifth International Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines COMODIA 2001pp.346-3522001年07月-

燃料電池システムにおける各種燃料の改質特性

２００１年度年次大会講演論文集／日本機会学会2,pp.437-4382001年08月-

高温・高圧定容容器を用いたガソリン噴霧の可視化・解析

２００１年度年次大会講演論文集／日本機会学会2,pp.475-4762001年08月-

TABモデルを用いたスワールインジェクタ噴霧のモデル化

２００１年度年次大会講演論文集／日本機会学会2,pp.477-4782001年08月-

高温・高圧場における直噴ガソリン噴霧燃焼の可視化・解析

２００１年度年次大会講演論文集／日本機会学会01;09,pp.117-1182001年08月-

ディーゼルエンジンにおけるメタノール利用技術

第６６回（平成１３年秋季）日本マリンエンジニアリング学会学術講演会講演論文集（別冊）pp.160-1652001年10月-

多環芳香族，微粒子の生成過程に関する基礎研究

学術講演前刷集／自動車技術会，２００１年秋季大会110;01,pp.11-162001年-

減筒運転による天然ガスデュアルフュエルエンジンの性能・排出ガス特性

学術講演前刷集／自動車技術会，２００１年秋季大会114;01,pp.11-142001年-

詳細な素反応過程を考慮した多次元モデルによるヂュアルフュエルガスエンジンの燃焼に関する基礎研究

学術講演前刷集／自動車技術会，２００１年秋季大会114;01,pp.23-262001年-

グローアシストメタノールＤＩディーゼルエンジンの燃焼・排出ガス特性 −スリットノズルと過給，部分予混合燃焼，ＥＧＲによる燃焼改善−　

自動車技術会論文集33;1,pp.11-162002年01月-

詳細な素反応過程を考慮した多次元モデルによるデュアルフューエルガスエンジンの燃焼と排出ガス特性に関する研究

自動車技術会論文集33;1,pp.23-302002年01月-

燃料電池システムの発電特性に関する基礎研究

講演前刷集／日本機会学会，関東学生会第４１回学生員卒業研究発表講演会pp.261-2622002年03月-

過濃混合気における多環芳香族及び微粒子の生成過程

自動車技術会論文集31;3,pp.63-702000年07月-

直接噴射式天然ガスデュアルフュエル機関の燃焼・排出ガス特性

第1６回内燃機関シンポジウム講演論文集／自動車技術会，日本機会学会共催pp.283-2882000年09月-

Combustion and Exhaust Emissions Characteristics of a Diesel Engine Dual-Fueled with Natural Gas

The 7th International Conference and Exhibition on Natural Gas Vehiclespp.23-312000年10月-

Combustion and Exhaust Gas Emission Characteristics of a Diesel Engine Dual-Fueled with Natural Gas

JSAE Review 21 (2000)21,pp.489-4962000年11月-

Simulating the homogeneous charge compression ignition process using a detailed kinetic model for n-heptane mixture

IMechE/International Journal Engine Research1;3,pp.281-2892001年01月-

化学反応シミュレーションを用いた天然ガス予混合圧縮着火に関する基礎的研究

自動車技術会論文集32;1,pp.29-342001年01月-

Predicting Homogeneous Charge Compression Ignition Characteristics of Various Hydrocarbons

The 15th Internal Combustion Engine Symposium(International) in Seoul / JSAE JSME1999年07月-

The Effect of Poly-Cyclic Aromatic Hydrocarbons on Particulate Matters in Fuel-Rich Mixture

The 15th Internal Combustion Engine Symposium(International) in Seoul / JSAE JSME1999年07月-

予混合圧縮着火燃焼と化学反応速度論

JSAE SymposiumNo.02-002000年01月-

直接噴射メタノールディーゼル機関の性能・排出ガス特性の改善（部分予混合気燃焼方式の効果について）

自動車技術会1999年春季大会No.24-991999年05月-

天然ガスデュアルフュエル機関の燃焼・排出ガス特性の改善に関する研究

自動車技術会1999年秋季大会No.72-991999年09月-

化学反応速度論を考慮した天然ガス希薄予混合気の自己着火特性（第２報：EGRと過給が着火・燃焼に及ぼす影響）

自動車技術会1999年秋季大会No.73-991999年09月-

新しいディーゼル燃焼コンセプトと代替燃料の燃焼への応用

山海堂　エンジンテクノロジーVol.051999年11月-

Predicting Engine Performance, NOx Emission and Knock Phenomena in a Spark Ignited Natural Gas Engine

CIMAC, Proeed. of the 22nd CIMAC International Congress on Combustion Engines5, p.1283-1297, 1998年05月-

メタノールＤＩエンジンの着火・燃焼に関する化学反応速度論的検討（第２報　排出ガス生成過程の解析）

日本機械学会論文集 622;64，p.1903-1910，1998年06月-

メタノールＤＩエンジンの着火・燃焼に関する化学反応速度論的検討（第３報　シリンダ内におけるホルムアルデヒド生成過程の解明

日本機械学会論文集622;64，p.1911-1918，1998年06月-

Combustion and Exhaust Gas Emissions Characteristics of a Diesel Engine Dual-Fueled with Natural Gas

日本機械学会 COMODIA98(The Fourth Internatinal Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines)pp.555-560,1998年07月-

天然ガスの筒内直接噴射によるデュアル・フュエルエンジンの燃焼・排出ガス特性

日本機械学会論文集631;65，p.1083-1088，1999年03月-

The Application of Combustion Models Combined with Detailed Kinetics for Predicting Exhaust Emissions Formation in the Cylinder of Direct-Injection Methanol Engine

12th Internal Symposium on Alcohol Fuels／ADVANCES OF ALCOHOL FUELS IN THE WORLDpp.287-301, 1998年09月-

化学反応速度論を考慮した天然ガス希薄予混合気の自己着火特性

学術講演会前刷集／自動車技術会，1998年秋季大会86-98，pp.5-8, 1998年10月-

天然ガス直接噴射デュアルフューエルディーゼルエンジンの燃焼と排出ガス特性

学術講演会前刷集／自動車技術会，1998年秋季大会86-98，pp.1-5, 1998年10月-

過濃混合気におけるPAH生成に関する化学反応シミュレーション

学術講演会前刷集／自動車技術会，1998年秋季大会84-98，pp.5-8, 1998年10月-

CNG自動車用エンジンの新しい燃焼の試みについて

日本ガス協会，第22回天然ガス自動フォーラム1998年06月-

Simulating Exhaust Emissions Characteristics and Their Improvements in a Glow-Assisted DI Methanol Engine Using Combustion Models Combined with Detailed Kinetics

SAE971598SP-1276 pp.127-1391997年05月-

Chemical Kinetic Investigation of Ignition and Combustion Phenomena in a DI Diesel Engine Fueled with Methanol (Ignition Characteristics of Methanol Mixtures)

日本機械学会　JSME International JournalSeries B Vol.40, No.3 pp.432-4381997年08月-

メタノールＤＩエンジンにおける有害排出ガス生成過程の解析（吸気条件の影響）

第74期通常総会講演会講演論文集／日本機械学会pp.150-1511997年03月-

Simulating Exhaust Emissions Characteristics and Their Improvements in a Glow-Assisted DI Methanol Engine Using Combustion Models Combined with Detailed Kinetics

SAE Spring Fuels & Lubricants Meeting & ExpositionSAE9715981997年05月-

メタノールＤＩエンジンのシリンダ内におけるホルムアルデヒド生成過程の解析（各種吸気条件の影響）

第１４回内燃機関シンポジウム講演論文集／自動車技術会，日本機械学会　共催pp.229-2341997年09月-

メタノール噴霧のグロー着火と燃焼の可視化

1997年秋季大会学術講演会前刷集／自動車技術会pp.137-1401997年10月-

天然ガスデュアルフュエルディーゼル機関の性能・排出ガス特性の改善

1997年秋季大学学術講演会前刷集／自動車技術会pp.141-1441997年10月-

グローアシストメタノールDI機関の性能・排気特性−スリット噴射ノズルによる燃焼改善

自動車技術会論文集/自動車技術会26-41995年10月-

メタノール混合気の着火に関する化学反応速度論的検討

第73期全国大会講演論文集/日本機械学会31995年09月-

グローアシストメタノールDI機関の燃焼・排気特性

秋季大会学術講演前刷集/自動車技術会9541995年09月-

特許

整理番号：501

多段噴射機構を有するディーゼルエンジン用燃料油及び多段噴射機構を有するディーゼルエンジン（日本）

草鹿　仁

特願2004-102923、特開2005-290041

整理番号：515

多段噴射式機構を有するディーゼルエンジン用燃料油組成物（日本）

草鹿　仁

特願2005- 25476、特開2006-213769、特許第4930820号

整理番号：614

ディーゼル排ガス処理装置およびディーゼル排ガスの処理方法（日本）

草鹿　仁, 神長　隆史

特願2006-194508、特開2008- 19834

整理番号：728

排気浄化装置及び排気浄化方法（日本, PCT, ヨ－ロッパ, アメリカ）

草鹿　仁, 免出　武之, 高田　圭

特願2007-283665、特開2009-108809

整理番号：840

エンジンの燃焼室構造（日本）

草鹿　仁, 中山　竜太

特願2008-322015、特開2010-144602

整理番号：1023

エンジンの燃焼室構造（日本）

草鹿　仁, 中山　竜太

特願2008-322008、特開2010-144601、特許第5178491号

整理番号：1118

応答曲面モデル構築装置及びプログラム（日本）

大貝　晴俊, 小川　雅俊, 草鹿　仁

特願2010-241570、特開2012- 92760

整理番号：1119

エンジン制御パラメータ適合化装置及びプログラム（日本）

大貝　晴俊, 小川　雅俊, 草鹿　仁

特願2010-241574、特開2012- 92761

整理番号：1344

エンジンの燃焼室構造（日本）

中山　竜太, 草鹿　仁

特願2012-161825、特開2012-229698、特許第5613730号

整理番号：1345

エンジンの燃焼室構造（日本）

中山　竜太, 草鹿　仁

特願2012-161824、特開2012-193749、特許第5564538号

整理番号：218-JP

エンジンの排気浄化装置（日本）

草鹿　仁, 加藤　秀朗, 野竹　康正

特願2012-506983、特許第5680060号

外部研究資金

研究資金の受入れ状況

提供機関:文部科学省

インテリジェントエコービーグルに関する研究1997年-2001年

学内研究制度

特定課題研究

固体高分子型燃料電池の内部挙動解明に関する基礎研究

2004年度

研究成果概要：固体高分子形燃料電池の内部物質輸送現象を解明するため，反応面を絶縁体により分割した分割電極セルを用いた電流密度および抵抗分布計測を行い，反応ガスの相対湿度，ガス流れ方向（コフロー，カウンターフロー），ガス拡散層仕様（カーボンクロス...固体高分子形燃料電池の内部物質輸送現象を解明するため，反応面を絶縁体により分割した分割電極セルを用いた電流密度および抵抗分布計測を行い，反応ガスの相対湿度，ガス流れ方向（コフロー，カウンターフロー），ガス拡散層仕様（カーボンクロス，カーボンペーパー）がセル性能へ与える影響を調査した．また，物質輸送と電気化学反応を連成させた単相２次元数値モデルを構築し，実験結果との比較検討を行った．低加湿運転時には，カウンターフローによるセル内の水分循環効果を利用することで，同加湿条件のコフローに比べ，反応面全域の抵抗を低く抑えることでき，セル電圧を確保できることが示された．また，拡散性が低いガス拡散層を用いた場合には，フラッディング特性が変化することが明らかになった．これらの検討より，電解質膜内の水分分布を予測することが可能になり，各種運転条件における輸送現象を解析し，設計指針を得ることができた．また，従来の研究において，数値モデルに用いる供試電解質膜の物質輸送特性（含水率特性，水の拡散係数）は，いくつかの文献値を参照するに留まっていたが，これらの値はセル内の水分移動特性に対し，大きな寄与度をもつことが知られている．そこで，鏡面冷却式露点計を用いて供試膜の物質輸送物性を計測し，その計測結果を数値モデルに組み込み，不確定なパラメータを減らすことでモデルの精度を向上させた．さらに，露点計を用いた発電中の極間の水分移動量計測を行い，実験と計算の結果において良好な一致が得られ，数値モデルの妥当性を確認するとともに，セル設計ツールとしての有用性を検証することができた．

化学反応速度論を考慮した燃焼モデルの構築と各種燃料の燃焼過程の素反応機構の調査

1999年度

研究成果概要：(1)　燃焼素反応文献調査：燃焼反応機構が多数掲載されている学術論文誌 'Combustion and flame'、'Symposium(International) on combustion'、 ' Combustion s...(1)　燃焼素反応文献調査：燃焼反応機構が多数掲載されている学術論文誌 'Combustion and flame'、'Symposium(International) on combustion'、 ' Combustion science and technology'を中心に、1970年から各種燃料の燃焼素反応及び燃焼過程における有害排出物質の生成機構を調査し、データーベースを作成した。(2)　エンジンを用いた燃焼実験：申請者らが現有するエンジン実験装置を用いて、天然ガス及び軽油と類似した燃焼特性を有するノルマルヘプタンを対象に予混合圧縮着火特性を調査した。 (3)　応速度論を考慮した燃焼モデルの構築：天然ガスの代表組成はメタン88%、エタン5%、プロパン5%及びブタン2%であることから、燃焼スキームにはC4のケミストリーが必要となる。(1)で調査した素反応機構により得られる各化学種の速度方程式をエネルギー方程式と組み合わせ数値的に解くことで、ショックチューブ、急速圧縮膨張装置などの実験結果と着火遅れ時間を比較した。その結果、「S. Kojima," Detailed Modeling of n-Butane Auto-ignition chemistry", Combustion and Flame Vol.99, 1994 」が各種実験の結果を合理的に説明できることが分かった。そこで、これらにサーマルNOとプロンプトNOの生成反応を加えた反応スキーム（素反応数508、化学種151種）を用いてエンジンにおける燃焼をシミュレートした。この結果、計算により得られたシリンダ内圧力線図は、実験から採取された圧力線図をよく再現し、実際のエンジンの燃焼を記述することが可能であることが明らかになった。また、計算によって得られたNOの生成量は実験結果と合致することから、本燃焼モデルを用いて低NOかつ高効率となる運転条件を予測した。　同様の計算手法を用い、軽油に近い圧縮着火特性を有するノルマルヘプタン（C7H16）について計算を行った。反応スキームには、「H. J. Curran, P.Gaffuri, W. J. Pitz, and C.K. Westbrook, "A Comprehensive Modeling study of n-Heptane Oxidation", Combustion and Flame,: Vol.114, pp.49-177, 1998」をベースに、前述したN系の反応及び、ディーゼルエンジンから排出される微粒子の前駆物質と考えられるPAH( Poly-cyclic Aromatic Hydrocarbon) の生成を記述した素反応を組み入れ、燃焼及び有害排出物質の生成過程をシミュレートした。その結果、実験で確認されたノルマルヘプタンの２段燃焼（低温酸化、高温酸化）特性をよく再現できることに加え、PAHの生成特性も実験結果とよい相関が得られた。　以上、基礎燃焼化学分野の論文を調査し、それを用いて各化学種に関する速度方程式とエネルギー方程式を組み合わせ、系の温度、圧力及び各化学種の濃度履歴を算出した。さらに、NO、PAHの生成量、さらに圧力履歴を実験結果と比較した結果良い一致が得られたことから、このような計算手法は妥当であり、今後もエンジンの燃焼特性、有害排出物質の生成特性を調査する上で有用であると判断される。

固体高分子形燃料電池における輸送現象解明に関する実験及び数値モデルの構築

2004年度

研究成果概要：固体高分子形燃料電池の内部物質輸送現象を詳細に調査するため，小型単セル（均一場セル）に対して大流量のガスを供給することで，反応ガスの消費および水分の生成の影響を無視することができる均一な反応場を形成し，物質輸送現象に起因する低加湿...固体高分子形燃料電池の内部物質輸送現象を詳細に調査するため，小型単セル（均一場セル）に対して大流量のガスを供給することで，反応ガスの消費および水分の生成の影響を無視することができる均一な反応場を形成し，物質輸送現象に起因する低加湿運転時の分極現象について解析を行った．また，実験結果を理解するために触媒層内の物質輸送現象をアグロマレイトモデルにより記述した数値モデルを構築し，比較検討を行った．これらの検討から低加湿運転時のセル性能低下要因は，電解質膜のプロトン伝導性低下のみならず，触媒層内電解質のプロトン伝導性低下および反応ガスの溶解，拡散性低下の複合現象であることが明らかになり，それらの中でもとりわけ，電解質膜および触媒層内電解質のプロトン伝導性低下の影響度が大きいことが示された．　さらにカソードの流路形状がセル性能に与える影響を調査するために，ピッチを固定し，ウェブ（ガス流路部）とリブ（集電部）の比率や流路形状（ストレート，インターデジテイティッド）を変化させ，性能試験を行った．高加湿運転時には，リブ下の反応面に高い酸素濃度を形成できるウェブ幅の広いセルや対流効果により液水の滞留を抑止しつつ高い酸素濃度を保つことができるIDセルにおいて高いセル性能が得られることが明らかになり，低加湿運転時にはリブ下の乾燥を抑止することができるウェブ幅の広いセルにおいて高いセル性能が得られることが示された．このように，フラッディングと乾燥の抑止性はトレードオフの関係にあり，運転条件および流路における位置（上下流）に適応した流路設計がセル性能を確保するためには不可欠であることが示された

海外研究活動

研究課題名： ディーゼル燃焼に関する研究

2005年08月-2006年07月

機関： Chalmers University of Technology（スウェーデン）

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
理工学基礎実験２Ａ　総合機械創造理工学部2019春学期
エンジニアリング・サーモダイナミクス創造理工学部2019秋学期
エンジニアリング・サーモダイナミクス　　【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
プロジェクト・ベースド・ラーニングＡ創造理工学部2019春学期
プロジェクト・ベースド・ラーニングＡ　　【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019春学期
フルードダイナミクスF創造理工学部2019秋学期
フルードダイナミクスF　【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
メカニカルエンジニアリングラボＦ創造理工学部2019春学期
メカニカルエンジニアリングラボＦ　　【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019春学期
メカニカルエンジニアリングラボＡ創造理工学部2019秋学期
メカニカルエンジニアリングラボＡ　　【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019秋学期
ゼミナール創造理工学部2019通年
ゼミナール　　【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019通年
エンジニアリング・プラクティス創造理工学部2019通年
エンジニアリング・プラクティス　　【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019通年
卒業論文・計画創造理工学部2019通年
卒業論文・計画　　【前年度成績S評価者用】創造理工学部2019通年
フルードダイナミクスＡ創造理工学部2019春学期
熱エネルギー変換工学創造理工学部2019春学期
熱エネルギー・反応工学創造理工学部2019秋学期
自動車工学創造理工学部2019春学期
エンジン設計工学創造理工学部2019秋学期
エネルギー最前線創造理工学部2019秋学期
自動車用パワートレイン開発プロセス及び開発手法　創造理工学部2019春学期
Graduation Thesis A創造理工学部2019秋学期
Graduation Thesis A 【S Grade】創造理工学部2019秋学期
Graduation Thesis B創造理工学部2019春学期
Graduation Thesis B [S Grade]創造理工学部2019春学期
Seminar A創造理工学部2019春学期
Engineering Practice A創造理工学部2019春学期
Seminar B創造理工学部2019秋学期
Engineering Practice B創造理工学部2019秋学期
Mechanical Engineering Laboratory A創造理工学部2019春学期
Mechanical Engineering Laboratory B創造理工学部2019秋学期
Seminar C創造理工学部2019春学期
Engineering Practice C創造理工学部2019春学期
修士論文（総合機械）大学院創造理工学研究科2019通年
Research on Thermal Energy Reaction Engineering大学院創造理工学研究科2019通年
熱エネルギー反応工学研究大学院創造理工学研究科2019通年
エンジン制御工学研究大学院創造理工学研究科2019通年
システムズ・メカニクス研究大学院創造理工学研究科2019通年
熱エネルギー変換工学特論大学院創造理工学研究科2019秋学期
Advanced Topics in Computational Fluid Dynamics with Chemical Reactions大学院創造理工学研究科2019春学期
熱エネルギー反応工学特論大学院創造理工学研究科2019春学期
自動車工学大学院創造理工学研究科2019春学期
エンジン設計工学大学院創造理工学研究科2019秋学期
エネルギー最前線大学院創造理工学研究科2019秋学期
エネルギー最前線大学院先進理工学研究科2019秋学期
環境・エネルギー学実習Ａ大学院創造理工学研究科2019春学期
環境・エネルギー学実習Ｂ大学院創造理工学研究科2019春学期
自動車用パワートレイン開発プロセス及び開発手法　大学院創造理工学研究科2019春学期
熱エネルギー反応工学演習Ａ大学院創造理工学研究科2019春学期
熱エネルギー反応工学演習Ｂ大学院創造理工学研究科2019秋学期
環境・エネルギー特別演習Ａ大学院創造理工学研究科2019春学期
環境・エネルギー特別演習Ｂ大学院創造理工学研究科2019秋学期
エンジン制御工学演習Ａ大学院創造理工学研究科2019春学期
エンジン制御工学演習Ｂ大学院創造理工学研究科2019秋学期
システムズ・メカニクス演習A大学院創造理工学研究科2019春学期
システムズ・メカニクス演習B大学院創造理工学研究科2019秋学期
システムズ・メカニクス演習C大学院創造理工学研究科2019春学期
システムズ・メカニクス演習D大学院創造理工学研究科2019秋学期
Master's Thesis (Department of Modern Mechanical Engineering)大学院創造理工学研究科2019通年
Advanced Topics in Environment and Energy Conversion Engineering大学院創造理工学研究科2019秋学期
Advanced Seminar on Environment and Energy Engineering A大学院創造理工学研究科2019春学期
Advanced Seminar on Environment and Energy Engineering B大学院創造理工学研究科2019秋学期
Seminar on Thermal Energy Reaction Engineering A大学院創造理工学研究科2019春学期
Seminar on Thermal Energy Reaction Engineering B大学院創造理工学研究科2019秋学期
熱エネルギー反応工学研究大学院創造理工学研究科2019通年
システムズ・メカニクス研究大学院創造理工学研究科2019通年
環境・パワーシステム研究Ａ（修士課程）大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・パワーシステム研究Ｂ（修士課程）大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
環境・エンジン制御研究Ａ（修士課程）大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・エンジン制御研究Ｂ（修士課程）大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
環境・パワーシステム研究Ｃ（修士課程）大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・パワーシステム研究Ｄ（修士課程）大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
環境・エンジン制御研究C（修士課程）大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・エンジン制御研究D（修士課程）大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
熱エネルギー変換工学特論大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
熱エネルギー反応工学特論大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
エネルギー最前線大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
自動車工学Ａ大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
自動車工学Ｂ大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
自動車用パワートレイン開発プロセス及び開発手法大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・パワーシステム演習Ａ大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・パワーシステム演習Ｂ大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
環境・エンジン制御演習Ａ大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・エンジン制御演習B大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
環境・エネルギー学演習Ａ大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・エネルギー学特別演習Ａ大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・エネルギー学特別演習Ｂ大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
環境・パワーシステム研究Ａ（博士後期課程）大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・パワーシステム研究Ｂ（博士後期課程）大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
環境・パワーシステム研究Ｃ（博士後期課程）大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・パワーシステム研究Ｄ（博士後期課程）大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
環境・パワーシステム研究Ｅ（博士後期課程）大学院環境・エネルギー研究科2019春学期
環境・パワーシステム研究Ｆ（博士後期課程）大学院環境・エネルギー研究科2019秋学期
自動車　０２グローバルエデュケーションセンター2019夏シーズン

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