| 研究概要 |
DME予混合圧縮着火燃焼において反応抑制物質の筒内直接噴射による急激燃焼の抑制効果と運転可能領域の拡大効果について実験および反応動力学的解析により検討した.その結果,反応抑制物質の筒内直接噴射によって,着火時期と急激燃焼の抑制,ならびに通常のディーゼル燃焼に匹敵する高負荷までの運転領域拡大が可能であり,運転全域で熱効率を大きく低下させることなく完全無煙・超低NOx燃焼が得られることが示された.さらに,反応抑制物質噴射により低温酸化反応発現までの温度が低下するとともに,その熱発生が著しく抑制され,それにともなう温度低下により主燃焼も抑制されること,メタノール噴射による燃焼抑制に対しては,温度低下効果とともに,化学的効果が大きく作用すること,水噴射による燃焼抑制には,化学的効果はメタノール噴射に比べると小さく,主に温度低下効果が大きく作用するこどなどを示した.一方,多くの非アルコール系含酸素燃料やベンゼン,水素,メタンなどの低着火性燃料にはこのような化学的抑制効果がほとんど認められなかった.また,水あるいはメタノールの噴射時期を前進させるほど着火および燃焼の抑制効果が増大するが,過度に前進させる主燃焼がむしろ急激になることからそれぞれ最適値が存在すること,メタノール噴射量により投入熱量を設定し,高負荷ではメタノールを主燃料とすることによりIMEPが0.8MPaに達する予混合圧縮着火燃焼が可能であることがわかった.メタノール導入によりH, OH, Oの各ラジカルがいずれも低温酸化反応発現前から顕著に減少しており,その結果として低温酸化反応を抑制する機構が考えられた.種々の反応抑制物質噴射により低温酸化反応を開始する温度が上昇するのに対し,その際のOHラジカル濃度は4x10-10程度の一定値をとることがわかった.
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