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マイクロホールノズルを用いた予混合燃焼式ディーゼル機関の試作

研究課題

研究課題/領域番号 04555047
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

神本 武征  東京工業大学, 工学部, 教授 (00016429)

研究分担者 河村 英男  (株)いすゞ, セラミックス研究所, 取締役
飯田 訓正  慶応義塾大学, 理工学部, 助教授 (60137982)
池上 詢  京都大学, 工学部, 教授 (70025914)
河村 英夫  (株)いすゞセラミックス研究所, 取締役
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
1994年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1993年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1992年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワードマイクロホールノズル / レーザ加工 / 高圧噴射 / ディーゼル燃焼 / ディーゼルエンジン / 燃料噴射ポンプ / 希薄化噴霧 / 予混合燃焼 / 噴霧
研究概要

本研究は直接噴射式ディーゼル機関において,高い熱効率を維持しつつ窒素酸化物や微粒子などの大気汚染物質の排出を低減することを目的としており,従来の噴霧拡散燃焼方式を予混合燃焼方式に近づける試みを提案している.すなわち具体的には,従来形のズルより1桁噴口断面積の小さな噴口を多数個持つノズル,高圧噴射,短い着火遅れのコンビネーションを提案している.実施した試験研究により得られた成果は以下の通りである.
1.マイクロホールノズル試作 レーザー穴あけ加工により最小噴口径0.06mmという恐らく世界最小の噴口を有する多噴口ノズルの試作に成功した.
2.マイクロホールノズルの噴霧の着火と燃焼特性 ボア60mmの燃焼室を有する急速圧縮膨張装置を用いてノズル噴口径が着火遅れに及ぼす影響を調べた.噴射圧力100MPa,燃焼JIS2号軽油,雰囲気圧力8MPa以下の条件で実験を行ったところ,噴口径0.15mmから0.06mmに小さくすると着火遅れが約30%短くなるとの新知見が得られた.また直接噴射式エンジンにマイクロホールノズルを装着して燃焼実験を行った結果,着火遅れが短縮されること,初期燃焼割合が増加すること 排気煙濃度は低下するが窒素酸化物濃度は低下しないことなどが判った.
3.スプール式高圧燃焼装置の試作 スプール加速式高圧燃焼噴射システムの試作及び試験を行った結果,スプールのプレリフトの変更やスプールを短時間に2度加速させることなどによって,初期噴射率が制御できることや,パイロット噴射が可能ないことが判った.これによりマイクロホールノズルを用いた燃焼試験において,予混合気の形成過程を噴射率によって制御した場合の燃焼について調べる手段ができた.

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] K. Ymamane, M. Ikegami et al: "Fuel Injection Pressure and Nozzle Oriffice Diameter in Direct-Injection Diesel Egine" Proceedings of COMODIA94. 225-230 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山根浩二,池上詢他: "スプール加速式高圧燃焼噴射のディーゼル燃焼特性" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集. 940-30. 186-188 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 水戸口和浩,飯田訓正他: "予混合火炎からのラジカル発光に関する研究(ガソリン,メタン,メタノール火炎の発光スペクトルの特徴と当量比依存性)" 第31回燃焼シンポジウム講演論文集. 301-303 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小堀繁治,神本武征: "空気室付ディーゼル機関における高温2段燃焼に関する研究" 自動車技術会学術講演論文集. 945. 33-36 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamane, K., Ikegami, M., and Shioji, M.: "Fuel Injection Pressure and Nozzle Orifice Diameter in Direct-Injection Diesel Engines" Proc.of COMODIA94. 225-230 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamane, K., Nakatani, K., Tanaka, S., and Ikegami, M.: "Diesel-Combustion Characteristics at Spool Acceleration Type High-Pressure Injection" Proc.of the 72nd JSME Annual meeting. No.940-30. 186-188 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobori, S., and Kamimoto, T.: "A Study on High Temperature Two-Stage Combustion for a Diesel Engine with Air-Cell" Proc.of JSAE meeting. No.945. 33-36 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kidoguchi, K., and Iida, N.: "A Study on Luminescence from Radicals in a Premixed Flame" Proc.of the 3lst Japanese Sympo.on Combustion. 301-303 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ymamane,M.Ikegami et al: "Fuel Injection Pressure and Nozzle Orifice Diameter in Direct-Injection Diesel Engine" Proceedings of COMODIA94. 225〜230 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 山根浩二,池上詢他: "スプール加速式高圧燃料噴射のディーゼル燃焼特性" 日本機械学会第72期全国大会講演論文集. 940-30. 186〜188 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 水戸口和浩,飯田訓正他: "予混合火炎からのラジカル発光に関する研究(ガソリン,メタン,メタノール火炎の発光スペクトルの特徴と当量比依存性)" 第31回燃焼シンポジウム講演論文集. 301〜303 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小堀繁治,神本武征: "空気室付ディーゼル機関における高温2段燃焼に関する研究" 自動車技術会学術講演論文集. 945. 33〜36 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Ikegami,et.al.: "A High-Pressure Diesel Fuel Injection System Using Spool Acceleration and Oil Hammering" SAE SP-971,No.930599. 77-88 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 池上詢,山根浩二: "ディーゼル機関の高圧燃料噴射における適正ノズルオリフィス径" 日本機械学会論文集B編 568号. 59. 4046-4051 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Takeyuki Kamimoto,et.al.: "2-D Imaging of Fuel Vapor Concentration in a Diesel Spray via Exciplex-Based Fluorescence Technique" SAE Paper No.932652. 1-9 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hidenori Kosaka,Takeyuki Kamimoto: "Quantitative Measurement of Fuel Vapor Concentration in an Unsteady Evaporating Spray via a 2-D Mie-Scattering Imaging Technique" SAE Paper No.932653. 1-10 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Ikegami et al.: "A High-Pressure Diesel Fuel Injection System Using Spool Acceleration and Oil Hammering" SAE Paper No.930599. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Norimasa Iida: "Surrounding Gas Effects on Soot Formation and Extinction Process" SAE Paper No.930603.(1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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