| 研究課題/領域番号 |
18K03992
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
秋濱 一弘 日本大学, 生産工学部, 教授 (30394547)
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| 研究分担者 |
岩田 和也 日本大学, 生産工学部, 助手 (40803953)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 点火 / 火花点火エンジン / レーザー / レーザーブレイクダウン / 燃焼 / プラズマ / 希薄燃焼 / 放電 / 火花点火機関 / 火花放電 / 内燃機関 |
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| 研究成果の概要 |
火花点火ガソリンエンジンの希薄燃焼限界を向上させる新しい広域点火法を提案した。レーザーブレイクダウンと高電圧印加を組み合わせた長距離放電点火LBALDI （Laser Breakdown Assisted Long-distance Discharge Ignition） の基礎特性明確化と有効性実証を目的としている。レーザーと高電圧印加の角度は90°付近が最も放電距離が長くなる。定容容器を用いて燃料依存性を調査しルイス数１以上の条件にて有効な点火法であることが分かった。急速圧縮装置を用いてエンジンに近い条件の高圧場においても長距離放電可能なLBALDIの有効性を実証し、目標を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、長距離放電の形成とそれによる広域点火を実証し、レーザーブレイクダウン支援長距離火花放電という新しい放電形態を用いる点で独創的であり、革新的な新点火方法が提案された。エンジンの燃費向上とクリーン排気が実現でき、特に高効率が期待できる高過給・高ＥＧＲ・希薄燃焼エンジンに有効と考えられ、二酸化炭素削減など社会的にも大きな意義を持つ。放電閾値電圧の低下のメリットを生かし、電極摩耗が問題のスパークプラグに代わる次世代点火法として、特に耐久性を重要視する定置型、あるいは船舶用エンジンへの応用も期待できる。またアンモニアなどカーボンニュートラル燃料の点火へも応用でき、本技術の波及効果は大きい。
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