バイオディーゼル燃料における化学的・物理的過程を考慮した分子構造・組成解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23510107
• 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: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 大阪工業大学
• 研究代表者: 桑原 一成 大阪工業大学, 工学部, 教授 (00454554)
• 研究分担者: 益山 新樹 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30157218)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: バイオディーゼル燃料 / 着火特性 / ディーゼルエンジン / 噴霧燃焼 / 化学反応速度論 / 詳細化学反応モデル / 環境負荷低減

研究概要

バイオディーゼル燃料の主成分は脂肪酸メチルエステルである．詳細化学反応計算により気相燃料の着火特性を求めると，1000 Kを上回る高温条件では脂肪酸メチルエステル類の着火遅れ時間はアルカン類の着火遅れ時間よりも大幅に短い．一方，ディーゼルエンジン実験により燃料噴霧の着火特性を求めると，アルカン類の着火遅れ時間が脂肪酸メチルエステル類の着火遅れ時間よりも短い．気相の着火特性に優れるが液相の微粒化・蒸発特性に劣ることが，バイオディーゼル燃料を用いたディーゼル燃焼技術に制約をもたらしている．燃料組成設計のねらいは，着火特性を阻害することなく微粒化・蒸発特性を改善することに集約される．

研究成果

• [雑誌論文] Chemical Kinetics Study on Small-Alkane Ignition Process to Design Optimum Methane-Based Blend for HCCI (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Kuwahara, Takuya Tada, Hiroki Tanaka, Takahiro Sako, Masahiro Furutani, Yasuyuki Sakai, Hiromitsu Ando
  • 雑誌名: SAE International Journal of Fuels and Lubricants 巻: Vol. 7, No. 2 ページ: 390-411
  • DOI: 10.4271/2014-01-1281
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオディーゼル燃料 地産地消モデル実証研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 益山 新樹
  • 雑誌名: 教育と化学 巻: Vol. 61, No. 6 ページ: 278-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオディーゼルサロゲートの着火特性に関する反応論的解析(第3報) (2012)
  • 著者名/発表者名: 平村 義浩, 大村 慎太郎, 桑原 一成, 酒井 康行, 安東 弘光
  • 雑誌名: 自動車技術会論文集 巻: Vol. 43, No. 2 ページ: 431-436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Kinetics Study on Ignition Characteristics of Biodiesel Surrogates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Kuwahara, Koryu Nakahara, Yoshimitsu Wada, Jiro Senda, Yasuyuki Sakai, Hiromitsu Ando
  • 雑誌名: SAE Technical Paper 巻: No. 2011-01-1926 ページ: 1-18
  • DOI: 10.4271/2011-01-1926
  • 査読あり
• [学会発表] Chemical Kinetics Study on Small-Alkane Ignition Process to Design Optimum Methane-Based Blend for HCCI (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Kuwahara, Takuya Tada, Hiroki Tanaka, Takahiro Sako, Masahiro Furutani, Yasuyuki Sakai, Hiromitsu Ando
  • 学会等名: SAE 2014 World Congress
  • 発表場所: Cobo Center(米国デトロイト市)
  • 年月日: 2014-04-09
• [学会発表] アルカン類・脂肪酸メチルエステル類の燃料噴霧着火遅れ (2014)
  • 著者名/発表者名: 柏原 諒, 中谷 匡希, 桑原 一成
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第89期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺市)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] 理論化学に立脚したオクタン価リファレンス燃料の着火遅れ式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 多田 卓矢, 桑原 一成
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第89期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺市)
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] Chemical Kinetics Study on Effect of Pressure on Hydrocarbon Ignition Process (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Kuwahara, Yoshihiro Hiramura, Shintaro Ohmura, Masahiro Furutani, Yasuyuki Sakai, Hiromistu Ando
  • 学会等名: COMODIA 2012
  • 発表場所: 福岡リーセントホテル(福岡市)
  • 年月日: 2012-07-25
• [学会発表] バイオディーゼルサロゲートの着火特性に関する反応論的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平村 義浩, 野瀬 博史, 桑原 一成
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第87期定時総会講演会
  • 発表場所: 関西大学(吹田市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] バイオディーゼルサロゲートの着火特性に関する反応論的解析(第3報) (2011)
  • 著者名/発表者名: 平村 義浩, 大村 慎太郎, 桑原 一成, 酒井 康行, 安東 弘光
  • 学会等名: 自動車技術会2011年秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] Chemical Kinetics Study on Ignition Characteristics of Biodiesel Surrogates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Kuwahara, Koryu Nakahara, Yoshimitsu Wada, Jiro Senda, Yasuyuki Sakai, Hiromitsu Ando
  • 学会等名: 2011 JSAE/SAE International Powertrains, Fuels & Lubricants
  • 発表場所: 京都テルサ(京都市)
  • 年月日: 2011-08-30