2014 Fiscal Year Annual Research Report
バイオマス由来気体液体燃料の柔軟な利用を可能とするエンジン制御アルゴリズムの構築
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24760157
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山崎 由大 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60376514)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エンジン / 燃焼 / バイオマス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，液体，気体とも成分が安定しないバイオマス由来の燃料を対象に，デュアルフューエルエンジンシステムの構築を行うことを目的とする。これまでに，初年度は，ガス燃料の組成の影響を考慮したデュアルフューエルエンジンのシミュレーションモデルの構築，２年度目はシミュレーションモデルの改良と実機の液体燃料噴射系を電子制御式に改造し，ガスの組成，噴射条件が着火，燃焼に及ぼす影響を明らかにしてきた。これに対し，本年度は制御システムの構築を目指して，吸気への添加物による燃焼制御を試みた。
デュアルフューエルエンジンでは，運転条件によって噴射した軽油の自己着火をトリガーとして，火炎伝播燃焼を行う場合と，自己着火燃焼を行う場合がある。一般的には前者であるが，限られた条件では後者も起こすことが可能で熱効率も上昇する。なお，前者ではガス燃料の組成によっては必要な液体燃料が多くなる，また後者の場合には，気体燃料の自己着火燃焼の依存度が高くなるため，液体燃料の噴射制御以外の手法での燃焼位相の制御が必要になってくるなどの課題がある。そこで，制御の自由度を上げるといった実用的な観点と，また燃焼方式によって添加物の影響がどのように異なるかといった学術的な観点から，液体燃料の噴射条件に加えて，酸化力の強いオゾンを予混合気へ添加する方法を検討した。オゾンを予混合気に添加すると，軽油噴射を行わず気体燃料のみを自己着火燃焼させた場合には着火時期を早期化させる働きを持つことが明らかになった。一方で，軽油噴射後に火炎伝播が生じているような場合には，オゾンは軽油の自己着火およびその後の火炎伝播への影響はほとんどないことが明らかになった。ここで得られた知見は，バイオマス由来の組成成分が変動する燃料を，ロバスト性を確保しつつより高効率に利用するエンジンシステムの構築に資するものと考えられる。
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Research Products
(3 results)
