1994 Fiscal Year Annual Research Report
気流中の火炎形成方法と希薄混合気燃焼のアクティブ制御に関する研究
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06555062
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小野 信輔 九州大学, 工学部, 教授 (80037738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川野 英昭 九州大学, 工学部, 助手 (30037915)
花田 邦彦 九州大学, 工学部, 助手 (30037874)
平山 義則 九州大学, 工学部, 講師 (40253504)
村瀬 英一 九州大学, 工学部, 助教授 (60150504)
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| Keywords | スワール / 点火 / 熱発生率制御 / 希薄燃焼 / 多重点火 / ガス機関 / 遠心加速度 |
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| Research Abstract |
火花点火機関のアクティブ燃焼制御を目標に、従来の制御できる因子が点火時期だけである固定された点火源からの火炎発生とは異なり、固定点火源であっても、点火源特性を可変とした制御因子を残したプラズマジェットやト-チ点火のの検討を行うと同時に、エンジンの運転状態に対してもっと広く、積極的な制御を行うことのできる方式として提案する、多重、多点点火方式について単筒実験機関を用いて検討した。スワール場での点火された火炎は対流運動によって周方向及び半径方向へ移動するので、燃焼室周辺部で点火しても火炎の外周壁接触は遅れ、熱損失が大きく触れることにはならない。希薄域での燃焼であるため、点火電極形状を適当に選べば、発生火炎は電極に保炎されることなく下流へ離脱する。したがって間欠的に火花放電をくり返せば火炎塊列をつくることが可能である。また、エネルギー制御によって、高エネルギー放電を行うと同時に点火間隔を短くすれば、大火炎塊の発生によって保炎の可能性もある。このような観点から多重放電回路を用いて、燃焼室を回転させる剛体渦装置によって基礎的試験を行い火炎塊列の制御による燃焼制御が可能なことを明らかにし、実機スワール場への適用を試みた。燃焼可視化用のピストンとシリンダカバーを装着した外部駆動単筒実験機関に吸気管燃料噴射方式と吸気弁開閉制御により、単圧縮燃焼試験を行った。高速度写真観測と熱発生率変化の計測によって、(1)火炎塊列の形成が壁面運動のある基礎試験の場合と同様に認められ、スワールを利用した周辺多重点火によ、火炎塊列を形成出来ること、(2)火炎塊列の間隔が短かすぎると単一火炎となるが同時に保炎作用も現れ易くなるが、間隔を適当に変えれば、燃焼室周辺の多点から発生したような挙動になるので火炎塊列の形成時期制御によって熱発生率を幅広く制御できることが分かった。
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[Publications] 小野信輔ほか5名: "剛体渦中の火炎伝播制御の基礎研究" 自動車技術会論文集. 25巻4号. 183-486 (1994)
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[Publications] 小野信輔ほか5名: "A Study on the Control in the Centrifugal Acceleration Environment by Means of Flame Initiation Process" Proc.of The 3rd Int.Symp.COMODIA 94. 57-62 (1994)
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[Publications] 村瀬英一ほか3名: "Pulsed Combustion Jet in Lean Mixtures" SAE Paper No.942048. 1-9 (1994)
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[Publications] 平山義則ほか4名: "Preventive Engine Development from Failure Resolution" Proc.of Int.Conf.on Safety,Economy and Reliability in Marine Engineering and Construction. 1-14 (1994)
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[Publications] 村瀬英一ほか3名: "パルスジェットによる希薄混合気の点火(急速圧縮装置による実験)" 第32回燃焼シンポジウム. 25-27 (1994)
