• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実施状況報告書

樹木エッセンシャルオイルによるエンジン燃料の燃焼効率改善

研究課題

研究課題/領域番号 24580478
研究種目

基盤研究(C)

研究機関高知大学

研究代表者

大谷 慶人  高知大学, 教育研究部自然科学系, 教授 (30253339)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード樹木エッセンシャルオイル / ディーゼル排ガス微粒子 / ディーゼル燃料 / 燃焼効率 / ヒノキ精油
研究概要

大気中のPM2.5は現在、国外および国内の社会的に大きな問題となっており、ディーゼルエンジン排ガスもその一因である。すなわち、何らかの対策は喫緊の課題である。今回、ヒノキ精油を燃料に直接添加することで、排ガス中の環境汚染物質が低減されることを見出した。
ディーゼル燃料(市販の軽油)に0~5%(体積比)の量で樹木精油を添加して、ディーゼルエンジンの運転試験を行った。排ガスの温度、排ガス中のディーゼル排ガス微粒子(DEP)濃度、エンジンの回転数等を連続測定した結果、1%添加で著しくDEP濃度が減少したが、1%以上添加してもそれ以上の効果は得られなかった。1%以下の添加量では、0.1%添加でもいくらかの効果は見られるが、0.5%以上の添加であれば明らかに大きな効果が得られることを明らかにした。精油をディーゼル燃料に添加すると明らかにエンジンの回転数および排ガス温度は上昇する傾向にあり、燃料の燃焼促進に役立つことがわかった。更に、排ガスの汚染物質、今回は特に排ガス微粒子の著しい減少が見られることから、ヒノキ精油(ヒノキ材油あるいはヒノキ葉)をディーゼル燃料に添加することにより、エンジンの燃焼効率が向上することを明らかにした。ただし、エンジン運転の安定性は電子機器などによる精密な制御をされているわけではないので、多くの試験を行って傾向を正確につかむ必要があった。更に、市販の軽油は品質において精密な試験を行うには比較的大きな変動があることがわかり、使用する燃料の交換時には注意を要することも分かった。今回用いたディーゼルエンジンおよび測定機器のほとんどは本研究費により購入した。

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

当初の計画通り、ディーゼルエンジン、デジタル粉塵計、排ガス黒煙測定器を購入して、ヒノキ精油を中心にディーゼル燃料への添加実験を開始した。エンジンの低速回転(630~900rpm)、高速回転(1780~1880rpm)の2条件で測定したところ、 ヒノキ材精油1%添加で著しく排ガス中のDEP濃度が減少したが、添加量を増やしてもそれ以上の効果は得られなかった。ヒノキ材精油1%以下の添加量を検討した結果、0.5%以上で効果が現われた。精油の添加量の増加に伴い、エンジンの回転数および排ガス温度は上昇する傾向にあった。しかし、5%添加では逆に低下し、最適の添加量が存在することを示した。以上の結果を2013年3月に盛岡市で開催された日本木材学会大会で発表したところ、優秀ポスター賞を受賞した。

今後の研究の推進方策

大気中のPM2.5は現在、社会的に大きな問題となっており、ディーゼルエンジン排ガスもその一因である。今回、ヒノキ精油を燃料に直接添加することで、排ガス中の環境汚染物質が低減されることを見出した。一般に、ディーゼル燃料の燃焼温度が上昇するとNOxの増加を伴うので、今後この点をさらに詳細に検討する。更に、 ヒノキ精油以外の精油でも効果を明らかにするとともに、樹木精油の種類および添加量、使用条件によってその効果がどのように変化するかを明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2013

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] ディーゼルエンジンにおける樹木精油添加燃料の燃焼効率2013

    • 著者名/発表者名
      大谷慶人、王超男、市浦英明
    • 学会等名
      第63回日本木材学会大会
    • 発表場所
      盛岡市岩手大学教育学部
    • 年月日
      20130327-20130329

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi