| 研究課題/領域番号 |
19K04868
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
|---|
研究代表者 |
西尾 澄人 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20443244)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | バイオ燃料 / メタンスリップ / NOx / GHG / EGR |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究の目的はガス機関のメタンスリップとディーゼル機関から排出されるNOxを同時に低減するシステムの構築である。本研究ではガス燃料を一部の気筒で使用し、その排ガスを、バイオ燃料を使用する気筒にEGR（排気再循環）用ガスとして導入するシステムを提案している。この方式によりNOxが低減されると共に、メタンスリップも削減される。ただし、このようなシステムでは気筒間の燃焼のバラツキによる回転のバラツキや振動という問題が生じる。そこで、本研究では実験的に本システムの有効性を検証することとしている。
2年目である今年度は、3気筒エンジンの１気筒の燃料を他の気筒の燃料（重油）と異なる燃料（軽油）に変更できる異種燃料エンジンに改造して、気筒間の燃焼のバラツキが回転速度や排ガスに与える影響を調べる実験を行った。1気筒の燃料を他の気筒の燃料（A重油）と異なる軽油に変更した場合は、全ての気筒がA重油の場合と比べて．NOx濃度，CO濃度は若干低いが，ほぼ同等の値であり，全く問題がなかった。回転数のバラツキもほぼ同等であった。
本研究の成果は、日本マリンエンジニアリング学会主催の「第90回マリンエンジニアリング学術講演会」において「バイオ燃料利用に関するNOxとメタンスリップの同時低減技術の研究」と題して講演を行った。また、「日本マリンエンジニアリング学会誌56巻4号」に本研究の内容を記載した「バイオ燃料の有効利用」が掲載されることが決まった。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2年目である今年度は、3気筒エンジンの１気筒の燃料を他の気筒の燃料（重油）と異なる燃料（軽油）に変更できる異種燃料エンジンに改造して、気筒間の燃焼のバラツキが回転速度や排ガスに与える影響を調べる実験を行った。本実験により、燃料による燃焼のバラツキが回転速度のバラツキや排ガスに与える影響が分かった。
さらに、一部の気筒の燃料を他の気筒と違うメタンなどのガスの混焼が可能な異種燃料エンジンに改造して実験を行い、気筒間のバラツキの検証を行う予定であった。しかし、私自身が腎臓癌になり、コロナ禍において手術を受けることになり、計画通りにエンジン実験が行えなくなった。このため、本実験は次年度早々に行う予定である。実験はまだ行っていないが、エンジンの改造はほぼ完了しており、研究の進捗状況としては、おおむね順調に進展していると考える。
|
| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の今後の推進方策については次のように考えている。まず次年度早々に、一部の気筒の燃料を他の気筒と違うメタンなどのガスの混焼が可能な異種燃料エンジンに改造した実験を行い、気筒間のバラツキが回転数や排ガスに与える影響を調べる。さらに、次年度はEGRシステムを構築し、気筒ごとに燃料噴射制御を行い、気筒間の燃焼のバラツキ低減の実証を行う。併せて、排気ガス性状への影響も調べ、提案するシステムの有効性を検証する。本EGRは良好な燃料を使用した気筒の排気ガスを過給機前に戻す低圧EGRによって行う。本システムで有効性が確認できれば、高圧EGRにもつなげられると考える。なお、本実験エンジンは電子制御燃料噴射装置を併用する噴射系に使用可能であり、多様な燃料噴射制御を行い、気筒間の燃焼のバラツキを低減する手法を検討する。
なお、現在新型コロナウィルス問題により、在宅勤務などの対応によりエンジン実験に制約がかかることが推測されるが、必要最低限の実験は行うように調整しながら、今後の研究を推進していきたいと考えている。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は、3気筒エンジンの１気筒の燃料を他の気筒の燃料（重油）と異なる燃料（軽油）に変更できる異種燃料エンジンに改造して、気筒間の燃焼のバラツキが回転速度や排ガスに与える影響を調べる実験を行った。さらに、一部の気筒の燃料を他の気筒と違うメタンなどのガスの混焼が可能な異種燃料エンジンに改造して実験を行い、気筒間のバラツキの検証を行う予定であった。
しかし、私自身が腎臓癌になり、コロナ禍において手術を受けることになった。そのため、エンジン実験が計画どおりに行えなくなった。このため、本実験を次年度早々に行うこととするため、次年度使用額が生じた。さらに、次年度行うこととしているEGRシステムを構築し、気筒ごとに燃料噴射制御を行い、気筒間の燃焼のバラツキ低減の実証を行う予定である。
|
