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過給と排気再循環を併用する二元燃料ディーゼル燃焼に最適なバイオ燃料着火の条件

研究課題

研究課題/領域番号 17K07031
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関新潟工科大学

研究代表者

吉本 康文  新潟工科大学, 工学部, 教授 (90167023)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードディーゼル二元燃料機関 / 天然ガス導入 / バイオアルコール混合燃料 / 脂肪酸メチルエステル / 過給/EGR併用 / トレードオフ改善 / 二元燃料ディーゼル機関 / 天然ガス吸入 / 過給/EGR併用 / 次世代バイオアルコール混合FAME
研究成果の概要

石油代替燃料として有望視されている天然ガスをエンジンの吸気管に導入し,バイオ燃料を燃焼室内に噴射して着火する方式のディーゼル二元燃料機関に機械式過給と排気再循環を併用した.非可食部バイオマスを原料として生産することのできる次世代バイオアルコール(イソブタノールおよびイソペンタノール)と着火性が良好な脂肪酸メチルエステルとの混合燃料を着火燃料に用いた.研究の結果,正味熱効率の悪化を3%程度に抑えながらNOx(窒素酸化物)とSmoke(微粒子の成分)とのトレードオフをおよそ90%改善しうる燃焼条件を見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

着火性が極端に悪い次世代バイオアルコールを良好な着火性を有する脂肪酸メチルエステルに混合し,これを着火燃料に用いることによって高効率・低汚染燃焼を実現しうるディーゼル二元燃料(DDF)機関が成立することを示した.本研究は持続可能な社会を構築する上で不可欠な石油資源の保全と環境性能の改善に資するシステムの一つのあり方を提案するものであり,現有機関の少ない改造で有望な代替燃料である天然ガスの適用を可能にする.国内外の関連する研究を調査した結果,DDF方式に次世代バイオアルコールを適用した研究報告は見当たらなかった.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] 天然ガス吸入ディーゼル二元燃料機関の燃焼特性に及ぼすEGRと機械式過給併用の効果2018

    • 著者名/発表者名
      YOSHIMOTO Yasufumi、KINOSHITA Eiji、OHTAKA Takeshi
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 84 号: 867 ページ: 18-00219-18-00219

    • DOI

      10.1299/transjsme.18-00219

    • NAID

      130007521460

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] バイオディーゼル燃焼に及ぼす機械式過給とEGR併用の効果 ―1-ブタノール混合CMEの燃焼特性改善―2017

    • 著者名/発表者名
      孫小雨,吉本康文,木下英二,大高武士
    • 雑誌名

      自動車技術会論文集

      巻: 48 ページ: 629-634

    • NAID

      130006734274

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Influence of the Kind of Fuel Kind in the Ignition of Diesel Dual Fuel Operation with Introduced Natural Gas Combining EGR and Supercharging2019

    • 著者名/発表者名
      吉本康文,木下英二,大高武士
    • 学会等名
      JSAE/SAE 2019 Small Engine Technology Conference (Hiroshima, Japan), Paper No. 2019-32-0581
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオアルコール混合FAMEのディーゼル燃焼に及ぼす過給とEGR併用の効果2019

    • 著者名/発表者名
      ツェレンオチル エンフジャルガル,吉本康文,木下英二,大高武士
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第56期総会・講演会講演論文集,No.0197-1,E023(USBメモリ)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of the Kind of Fuel Kind in the Ignition of Diesel Dual Fuel Operation with Introduced Natural Gas Combining EGR and Supercharging2019

    • 著者名/発表者名
      Yasufumi Yoshimoto, Eiji Kinoshita, Takeshi Otaka
    • 学会等名
      2019 Small Engine Technology Coference, Hiroshima
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 次世代バイオアルコールと軽油との混合燃料を使用するディーゼル機関の過給とEGR併用による燃焼改善2018

    • 著者名/発表者名
      ツェレンオチル エンフジャルガル,吉本康文,木下英二,大高武士
    • 学会等名
      日本機械学会2018年度年次大会講演論文集,No.18-1,J0710401(DVD-ROM)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Combustion Improvements by C4/C5 Bio-alcohol Isomer Blended Fuels Combined with Supercharging and EGR in a Diesel Engine2018

    • 著者名/発表者名
      吉本康文,ツェレンオチル エンフジャルガル,木下英二,大高武士
    • 学会等名
      2018 International Conference on Internal Combustion Engines Engineering (ICICEE 2018), Istanbul, Turkey
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combustion Improvements by C4/C5 Bio-alcohol Isomer Blended Fuels Combined with Supercharging and EGR in a Diesel Engine2018

    • 著者名/発表者名
      吉本康文,木下英二,大高武士
    • 学会等名
      2018 International Conference on Internal Combustion Engines Engineering (ICICEE 2018), Istanbul, Turkey
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Boost Pressure on the Combustion Characteristics of a Dual Fuel Diesel Engine Ignited by Biofuels with Natural Gas2017

    • 著者名/発表者名
      吉本康文,木下英二,大高武士
    • 学会等名
      The Ninth International Conference on Modeling and Diagnostics for Advances Engine Systems; COMODIA 2017, C104 (USB Memory)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] C4/C5 バイオアルコール混合燃料のディーゼル燃焼に及ぼす過給とEGRの効果2017

    • 著者名/発表者名
      孫小雨,ツェレンオチル エンフジャルガル,吉本康文,木下英二,大高武士
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会講演論文集,No.17-1,(DVD-ROM)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ブタノール異性体混合軽油を燃料とするディーゼル機関の過給とEGRによる燃焼改善2017

    • 著者名/発表者名
      ツェレンオチル エンフジャルガル,吉本康文,木下英二,大高武士
    • 学会等名
      自動車技術会関東支部学術研究講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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