| 研究課題/領域番号 |
18K13705
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
永野 幸秀 九州大学, 工学研究院, 助教 (20567060)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ノック / 異常燃焼 / 圧力振動 / ノックフリー燃焼 / ガソリンエンジン |
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| 研究実績の概要 |
ガソリンエンジン等の火花点火エンジンの熱効率向上には，ノックの抑制・制御技術の構築，ノックフリー燃焼の実現が必要であり，ノック発生メカニズムおよびノック強度（圧力振動の強度）に影響を及ぼす因子を明らかにすることが重要である．本研究では，ノックを引き起こす未燃ガスにおける自着火の発生形態やノック強度に及ぼす未燃ガス温度分布の影響を明らかにすることが目的である．
H30年度は，定容燃焼容器によるノック発生過程について直接光およびシュリーレン写真による観察を行った．ノックが発生する条件においては，その発生過程において，冷炎が火炎面付近より生じ，エンドガス側の壁面方向に向かって広がる様子が観察された．その後，火炎面付近の未燃ガスからエンドガス側の壁面方向に向かって自着火が連続的に生じ，壁面に到達した後，激しい圧力振動が生じた．圧力振動発生前に観察されたこれらの現象は，エンドガス全域で同時に生じるのではなく，火炎面付近からエンドガス側壁面に向かって生じていたことから，化学反応に強く影響を及ぼす温度に着目し，エンドガスにおける温度分布について調べた．定量化シュリーレン法によるエンドガス部の温度分布の推定を行った結果，点火からしばらくの間はエンドガスの温度はおおよそ一様となっているが，冷炎の発生前にエンドガス側の壁面に向かって温度が低くなる温度分布が形成されていることが明らかとなった．この温度分布がエンドガス中の化学反応の進行に影響を及ぼし，連続的な自着火の原因となっている可能性が示された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の予定通り，定量化シュリーレン法による計測のための光学系，校正方法，解析方法の準備を完了し，ノック強度の高い条件におけるデータ取得および解析まで進めることができたが，ノック強度の異なる条件での実験が未実施である．このことより「やや遅れている」と判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度の研究によって，定量化シュリーレン法によるエンドガスにおける温度分布の推定が可能となり，ノック強度の高い条件におけるエンドガスの温度分布と自着火発生形態の関係を示した．今後は，温度等の条件を変化させ，エンドガスの温度分布と自着火の発生形態の関係，そして自着火発生形態とノック発生過程およびノック強度の関係について調べ，ノック強度決定因子について検討を行う．
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