| 研究課題/領域番号 |
09650221
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
梶谷 修一 茨城大学, 工学部, 教授 (90091438)
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| 研究分担者 |
陳 之立 茨城大学, 工学部, 助手 (90282277)
金野 満 茨城大学, 工学部, 助教授 (90205576)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 内燃機関 / 圧縮点火機関 / 希薄燃焼 / 自着火 / 燃料組成 / ジメチルエーテル / オゾン / 着火遅れ |
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| 研究概要 |
超希薄予混合気自着火機関の燃料組成に関する以下の事を検討した。
1) 燃料組成に関し、複合化する前に、候補となる燃料のを特性を実機関を用いて調べた。
2) 候補とした燃料はDMEである。実験の結果容易に自着火する事、無煙燃焼する事、排出HC量が少ない反面、NOx排出量が多いことが明らかになった。
3) 次にDMEの特性を使い、C3H8とのブレンド燃料で機関を運転した。その結果、DMEのブレンド割合で自着火時期を制御出来る事を明らかにした。この際、筒内噴射であるが、軽油運転と同等の機関性能、無煙燃焼、低HC燃焼を確認した。ここでの問題もNOx排出量の増加であった。
4) DMEあるいはDMEブレンド燃料を希薄化すると自着火温度は高くなる。そこで以下の新しいアイデアを検討した。
5) すなわち自着火時期制御を活性化空気で行う事である。活性化空気すなわちオゾン化された空気は、オゾンの強力な酸化作用で燃料の一部を分解する。これは吸気の温度増加、過給、シリンダ内残留ガス増加と同等の働きをすると予測される。そこで(1)基本的な燃料の燃焼速度を計測しオゾン添加の燃焼速度へ及ぼす影響も検討した。同時に(2)オゾンの燃料分解に関与する詳細を検討するため、数値計算を試みた。
6) 実験の結果、空気中のオゾンを10000ppmにすると燃焼速度は約10%増加する事を確認した。
7) 数値計算ではオゾン添加した空気と燃料の自着火までの時間はオゾン濃度に高くなると短くなることが分かった。また燃焼温度の上昇割合から燃焼速度を見積もると、燃焼速度も増加し、5)の結論を確認した。
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