電子油圧制御式超高圧噴射システムの試作に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04505001
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 廣安 博之 広島大学, 工学部, 教授 (40034326)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斎藤 昭則 (株)豊田中央研究所, 機械1部, 室長 ; 高崎 講二 九州大学, 工学部, 助教授 (30154769) ; 新井 雅隆 群馬大学, 工学部, 助教授 (80112176) ; 宮本 登 北海道大学, 工学部, 教授 (60003208) ; 藤本 元 同志社大学, 工学部, 教授 (90051630)
• Keywords: 超高圧燃料噴射 / 電子油圧制御 / 燃料噴霧 / 噴霧燃焼 / 燃焼装置 / 窒素酸化物 / 微粒子

Research Abstract

電子油圧制御式超高圧噴射システムの評価を行うための計測手法の開発、および実際の燃焼装置における高圧噴射噴霧の燃焼・排気特性の測定を行い、超高圧噴射システム試作に対する検討を行った。まず、2波長レーザ光吸収・散乱光度法やエキサイプレックス法により超高圧噴霧の内部構造や混合気濃度分布を調べ、高圧噴霧と通常噴霧の違いを把握した。また、高温・高圧雰囲気中に噴射する高圧噴霧を想定した非定常間欠噴流に対して、雰囲気レーザ誘起蛍光法を適用し噴流中に導入される空気量の定量的解析を行った。その結果、噴流周辺の大規模な渦による空気巻き込みが、噴流内部への空気導入量に大きく影響していることがわかった。さらに、高圧噴霧の壁面衝突挙動の測定や数値計算をおこない、実際の燃焼室内部に比較的近い状態での噴霧特性の評価が実施できた。超高圧噴射された燃料噴霧では、その燃焼・排気特性が壁面衝突の影響を大きく受けることが考えられるので、これらの壁面衝突噴霧に関する研究結果は、超高圧噴射システムの試作に際して多くの有益な情報を与えるものと考えられる。その他、噴霧形成に大きく影響を与えると思われる噴射初期の噴霧挙動、新しい噴射形態として試みた多段噴射ディーゼル噴霧の構造解析、超高圧噴射ディーゼル機関の燃焼特性に大きな影響を与えると思われる衝突壁面上の液膜形成状態、高過給ディーゼル燃焼室内の噴霧燃焼の可視化、などの研究を行い超高圧噴射システムの試作に際しての重要な実験データを収集することができた。

Research Products

• [Publications] 大須賀勲夫: "Benefits of New Fuel Injection System Technology on Cold Startability of Diesel Engines" SAE Paper. 940586. (1994)
• [Publications] 高橋秀夫: "非定常高噴射圧力ディーゼル噴霧の初期発達過程" 第11回内燃機関シンポジウム講演論文集. 14-16 (1993)
• [Publications] 高橋秀夫: "単孔ホールノズルより噴出するディーゼル噴霧の初期微粒化過程の観察" 第31回燃焼シンポジウム講演論文集. 525-526 (1993)
• [Publications] 新井雅隆: "多段ディーゼル噴霧の研究" 自動車技術会1993年秋季大会学術講演会論文集. 936. 33-36 (1993)
• [Publications] 新井雅隆: "ディーゼル噴霧の姿勢制御" 日本機械学会第71期全国大会講演論文集. 930. 275-277 (1993)
• [Publications] 城戸章宏: "間欠ガス噴流の空気導入におよぼす噴射パラメータの影響(雰囲気蛍光法による定量解析)" 第31回燃焼シンポジウム講演論文集. 449-451 (1993)
• [Publications] 斎藤昭則: "高圧ディーゼル噴霧の壁面挙動解析(第1報,壁面衝突時の噴霧特性計測)" 日本機械学会論文集(B編). 59. 356-361 (1993)
• [Publications] 河村清美: "高圧ディーゼル噴霧の壁面挙動解析(第2報,壁面衝突噴霧のモデル)" 日本機械学会論文集(B編). 59. 362-367 (1993)
• [Publications] Y.Takeda: "Diesel Combustion Improvement and Emissions Reduction Using VCO Nozzles with High Pressure Fuel Injection" SAE Paper. 940899. 1-18 (1994)
• [Publications] 武田好央: "高圧燃料噴射によるディーゼル機関の排出物低減(VCOノズルの効果)" 第11回内燃機関シンポジウム講演論文集. 7-12 (1993)
• [Publications] 武田好央: "高圧燃料噴射によるディーゼル機関の排出物低減(濃混合燃焼室の効果)" 日本機械学会第71期全国大会講演論文集(D). 930-63. 234-236 (1993)
• [Publications] 宮木正彦: "高圧コモンレール方式燃料噴射装置の開発-多段噴射によるエンジン始動性の改良-" 日本機械学会第71期全国大会講演論文集(D). 930-63. 284-286 (1993)
• [Publications] 城戸章宏: "雰囲気レーザ誘気蛍光法(LIFA法)による間欠ガス噴流の空気導入に関する定量解析" 日本機械学会論文集(B編). 59. 201-207 (1993)
• [Publications] A.Kido: "Quantative Measurements and Analysis of Ambient GAS Entrainment into intermittent gas Jets by LIFA" SAE Paper. 930097. 1-9 (1993)
• [Publications] J.Senda: "Visualization and Quantative Analysis on Fuel Vapor Concentration in Diesel Spray" Advanced Study Institution on Unsteady Combustion. II. 27.1-27.6 (1993)
• [Publications] 和栗雄太郎: "ディーゼル機関における低質燃料油噴霧の燃焼特性に関する研究" 日本機械学会論文集(B編). 59. 311-317 (1993)
• [Publications] 高崎講二: "Influences of Fuel Spray Impingement on Combustion in a D.I.Diesel Engine" COMODIA '94. (発表予定). (1994)
• [Publications] 鈴木護: "高圧噴射ディーゼル噴霧内における混合気形成過程" 日本機械学会論文集(B編). 59. 4038-4045 (1993)
• [Publications] M.Suzuki: "Simultaneous Measurement of Vapor and Liquid in an Evaporating Diesel Spray" SAE Paper. 930863. 1-23 (1993)