ディーゼル機関への植物油燃料適用に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680581
• Research Institution: Niigata Institute of Technology
• Principal Investigator: 吉本 康文 新潟工科大学, 工学部, 助教授 (90167023)
• Keywords: ディーゼル機関 / 代替燃料 / 植物油 / なたね油 / 含酸素化合物ブレンド / 機関性能 / 壁面蒸発特性 / 懸垂油滴燃焼

Research Abstract

植物油は再生可能な資源であり、燃料サイクルでの二酸化炭素排出量を削減しうることから、ディーゼル機関の代替燃料として期待されている。しかし、植物油は高粘度・低揮発性であり、したがって、改質せずにそのまま用いた場合には炭素状物質が燃焼室内に堆積するなど、重大な障害を引き起こすことが知られている。この対策として、エステル交換燃料に改質する方法が広く採用されているが、工程が煩雑であり、コストがかかるなどの難点がある。本研究の目的は、植物油に低沸点・高揮発性の有機溶剤を直接ブレンドするという最も簡便な改質法を採用することで圧縮着火機関用燃料としての適性を確保し、この種燃料をディーゼル機関に適用した際の燃焼性を明らかにすることにある。本年度は、軽油および数種の含酸素化合物(2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-n-ブトキシエタノール、ジ-n-ブチルエーテル)を植物油(なたね油)の改質剤として選定し、混合溶解性ならびにディーゼル機関性能を調べた。また、軽油ブレンドなたね油燃料における軽油添加率が噴霧性状(噴霧の貫徹力と噴霧角)に及ぼす影響について実験を行った。さらに、加熱面上で単一油滴を蒸発させた場合の特性(蒸発時間と蒸発形態)について調べる一方、懸垂油滴の燃焼実験装置を製作し、植物油を含有する燃料の燃焼特性を調べた。これらの研究の結果、なたね油に対して等量以上の軽油をブレンドすることにより、壁面蒸発特性、噴霧性状、および機関性能は顕著に改善されることがわかった。また、2-メトキシエタノール以外の含酸素化合物は、良好な混合溶解性および機関性能を示す結果を得た。

Research Products

• [Publications] 小井戸 政寛, 吉本 康文, 玉木 恕乎: "植物油を含有するディーゼル燃料の蒸発および燃焼特性"日本機械学会講演論文集(北陸信越支部第39期総会講演会). (2002)
• [Publications] 吉本 康文, 玉木 恕乎: "軽油ブレンド菜種油を燃料とするディーゼル機関の性能と排気特性"日本機械学会講演論文集(関東支部第8期総会講演会). (2002)