| Research Abstract |
本研究は,圧縮着火機関に予混合圧縮自着火燃焼の原理を適用し,過大な圧力上昇率を避けながら高効率で低環境負荷の運転を保障するため,燃焼制御の拠り所となる指標の開発を目指している.初年度は,改良した定容燃焼装置およびダンピング方式ガスサンプル装置を用いて,広範な燃料着火性,噴射圧力,ノズル噴孔径,噴射量の下で多くのデータを収集した.得られた窒素酸化物生成量や最大熱発生率(圧力上昇率)を,混合気形成過程の進行度の観点から整理すべく,いくつかの指標を試した結果,着火時点での燃料噴霧内の平均燃料質量分率にもとづく着火性指標を考案し,これによりある程度統一的な整理ができる事を見出した.すなわち,この指標の値をある程度以下に抑えるよう噴射条件を選べば,低い窒素酸化物生成量のもとで静粛な燃焼が得られる.この指標は,従来用いられてきた混合時間に比べ,噴射条件の影響を内包して,より合理的に燃焼特性に対応する.燃料の着火性に依存する場合があるものの,さらに改良を加えれば,実際的な燃焼制御指標として使用できる可能性がある.
また,単成分燃料について,レーザ誘起蛍光法を用いて,不活性高圧雰囲気中の非定常噴霧を計測し,噴霧内濃度の分布を定量化できる手法を提案した.いくつかの噴射条件(噴射圧力,ノズル噴孔径)において計測を行い,得られた濃度分布より,燃料濃度の確率密度分布を得て,噴霧内濃度不均一の時間的変化を明らかにすることができた.これは上記指標の改良に有用なデータとなる.
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