2015 Fiscal Year Research-status Report
火花放電による能動的活性化学種発生とその制御による低圧縮比自己着火燃焼の安定化
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26420152
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
山根 浩二 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (10210501)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 圧縮自着火 / 低圧縮比機関 / 火花放電誘発 / 燃焼可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，定容燃焼容器と実機関を改造したボトムビュー可視化機関を用い，一箇所の火花放電によって多噴霧の自己着火燃焼が生じる状況を高速度デジタルビデオカメラにより可視化観察し燃焼現象解明を行った．実験に使用した燃料は，ラウリン酸メチルのほか，通常の自動車用軽油を用いた．
定容燃焼容器による実験では，軽油を燃料とした場合，着火遅れが長くなる雰囲気温度約７５０K以下では，火花放電によって噴霧の自己着火が誘発され燃焼開始時期の早期化が観察された．また，低雰囲気温度条件でも，噴霧先端が点火栓を通過する時期に火花放電を行うことで，高い熱発生率が生じることが示された．
一方，ボトムビュー可視化機関を用いた実験においては，ラウリン酸メチルの場合には，自着火するクランク角度が火花放電によって早まる，いわゆる燃焼開始時期の早期化現象が観察されたが，軽油を用いた場合には，火花放電によって自着火が誘発されるのではなく，混合気が強制着火されたと考えられる現象が観察された．すなわち，圧縮比が低い条件では，混合気に強制点火するモード（SIモード）の範囲が広く，定容燃焼容器の場合に比べて可視化機関での燃焼では，吸気の体積効率を抑えた影響で，実圧縮比が幾何学的圧縮比より低くなり，通常の自己着火によるディーゼル燃焼（圧縮着火燃焼モード）が生じず，ガソリン機関のようなSIモードとなったと考えられる．今後，この点に関して，噴射や火花放電時期等の運転条件を系統的に変更して調査する必要があり，引き続きボトムビュー可視化機関による実験を続けている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ボトムビュー可視化機関を用いた実験では，当初の予測とは異なった現象が観察された．このことから，まずは定常運転時と同様の燃焼現象が観察できるよう運転条件を定め，その後，火花放電の効果を可視化によって明らかにする．
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは定常運転時と同様の燃焼現象が観察できるよう運転条件を定め，その後，火花放電の効果を可視化によって明らかにする．
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| Causes of Carryover |
ボトムビュー可視化機関のピストン用の石英製段付きガラスの製作・納品が遅れたため執行が間に合わなかった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ピストン用の石英製段付きガラスは次年度も複数個必要であり，次年度と合算して執行する．
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