火花点火におけるフランジ付き電極の乱れ抑制および衝撃波エネルギー回収効果

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650225
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 氏家 康成 日本大学, 生産工学部, 教授 (20060197)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野村 浩司 日本大学, 生産工学部, 助教授 (30246847)
• Keywords: ガソリン機関 / 火花点火 / 火花エネルギー / 混合気 / 乱れ場 / 衝撃波 / 火花電極

Research Abstract

地球環境保全の観点から今日の火花点火内燃機関では,希薄燃焼が指向されているが,火炎速度を上げて等容度を増大させるため,燃焼室内には強い乱れ場を生成することが常道となっている.しかしながら,強乱れ場は,火花点火の立場からは不利に働くことが多く,最悪ミスファイアを招く.実機では確実な点火のために従来の2〜3倍の火花エネルギーを与えているのが現状で,これは点火系の耐久性低下のみならず,電磁波障害をも引き起こす原因ともなっており,火花点火機構の解明に基づく基本的な対策が望まれる.
本研究においては,低火花エネルギーで希薄混合気を点火できるよう,局部的乱れ抑制および衝撃波エネルギー回収を目的として,従来試みられたことのないフランジ付き電極を提案し,点火特性の改善効果を明らかにする.
本年度は,従来点火実験用に設計製作した,容量成分と誘導成分の成分比率を自由に変更できる火花点火装置を,安定動作でさらに広範囲に変化できるよう改良を加えた.また,定用容器内で乱れ強さを変化できる乱れ場生成装置を設計製作した.基本構成は急速圧縮機を利用した装置である.
以上の装置を用い,種々の外形を持つフランジを電極に取り付け,主として容量火花による点火実験を行った結果,フランジを装着しない場合と比較して,最小点火エネルギーが低減することを確認した,フランジを採用すれば,当然火花間隙部の乱れが抑制され,その効果のみがエネルギー低減に寄与するとの懸念をうち消すため,静止混合気で点火実験を行った結果,この場合も同様にエネルギー低減の効果が確認され,衝撃波エネルギーの回収効果があることが示唆された.