最新ディーゼル燃焼に適合する修正セタン価および分子構造に基づく新着火性指標の提唱

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06177
• 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: 熱工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小川 英之 北海道大学, 工学研究院, 教授 (40185509)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: ディーゼルエンジン / 着火遅れ / セタン価 / アレニウス式 / 酸素濃度 / 温度 / 圧力

研究成果の概要

ディーゼルエンジンにおいて吸気温度，吸気圧力，吸気酸素濃度，燃料噴射圧力，および燃料のセタン価を広範かつ独立に変化させた際の着火遅れを実測し，簡便な着火遅れ予測式の構築を試みた．燃料噴射開始時の酸素分圧および平均筒内ガス温度を説明変数としたアレニウス型着火遅れ予測式に，各セタン価燃料の実測の着火遅れを与えてE/Rを未知数として求めたところ，セタン価CNに反比例する関数で与えることができた．それをもとに，セタン価が32から78の燃料について，前述の関数でE/Rを着火遅れの予測式に与えて本実験結果に適用したところ，着火遅れが2.0 ms よりも短い場合には高い精度で着火遅れの予測が可能であった．

自由記述の分野

エンジンシステム工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ディーゼルエンジンにおける着火遅れは，機関性能および排気特性に対して大きな影響を与えるため，その把握はきわめて重要であるのに対して，広域かつ多様に変化するエンジン燃焼室内雰囲気条件と着火遅れとの関係を体系的に調査した例は少ない．広範な運転条件およびセタン価に対して適用可能な着火遅れ予測式を構築できれば，ディーゼルエンジンの高効率・高性能・低エミッション化に資する成果となることが期待できる．