ジメチルエーテルを利用したディーゼルエンジン燃料の燃焼改善

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18560769
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 段 智久 神戸大学, 海事科学部, 助教授 (80314516)
• Keywords: 船舶工学 / 環境対応 / 舶用機関 / 燃料

Research Abstract

本研究では、従来のディーゼル燃料(軽油・重油)にジメチルエーテル(Dimethyl Ether DME)を混合することで、ディーゼルエンジンにおける排気ガスの清浄化を試みるものである。DMEは最も簡単な構造をもつエーテルで低毒性の化合物である。燃料としてこのDMEを見た場合、自己着火のしやすさを表す指標であるセタン価が軽油よりも高く、炭素同士の直接結合がないため燃焼時にすすが発生しないなどの利点を持つ。
本年度は、水動力計と小型ディーゼルエンジンを配置し、DMEと従来燃料の混合燃料を使用できるように燃料噴射系統を製作した。供試機関には、小型水冷単気筒4サイクルディーゼルエンジンを購入し、この機関の使用回転数や馬力に応じたポータブル型水動力計一式を購入して設置した。この際エンジン回転数は動力計のシャフトに取り付けたロータリーエンコーダで計測する。DMEと従来のディーゼル燃料の混合は、DMEの気化を防ぐために高圧密封保持できる容器内で行う必要がある。そこで、耐圧の高い(<5MPa)燃料タンクを作成し、従来の燃料タンクに変えて設置した。高圧燃料タンクとエンジンを結ぶ燃料配管には、テフロンに金属を巻いた耐圧チューブを使用した。
以上の装置設置を終えた後、試験運転を行った。機関回転数をパラメータに負荷を変動させて排気ガス性能に与える影響について予備測定を行った。その結果、以下のような知見を得た。
1.本装置で安定的にDMEと従来燃料の混合燃料の運転を行うことが可能である。
2.広い範囲の回転数で、排気ガス中のすす成分を減じることが可能である。
以上め予備知見をもとに、次年度はより詳細な試験を行っていく予定である