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少量の軽油噴霧を点火源として，天然ガス予混合気を燃焼させる二元燃料機関には，予混合気が希薄になる低負荷条件において，火炎伝播が不完全になるという課題がある．本研究では，二元燃料機関に可変圧縮比を採用することにより，天然ガス予混合気の燃焼形態を，高負荷時は火炎伝播，低負荷時は希薄燃焼に適した圧縮自着火燃焼にそれぞれ切り替えるという燃焼制御方を提案している．平成２８年度の主な研究実績は以下のとおりである．
１．排気再循環EGRによる低負荷時の圧縮自着火燃焼の燃焼率制御
平成２７年度の研究より，天然ガス当量比0.4の低負荷条件において，圧縮自着火主体の燃焼を実現するための圧縮比を見いだした．本年度は，圧縮着火燃焼時における燃焼騒音の原因となる，急峻な熱発生を回避するための，噴射条件とEGR条件を調査した．その結果，30％程度のEGRを適用して着火遅れを適度に長くとり，軽油を予混合気中に分散させた上で，上死点付近で自着火が起こるような噴射時期を選択すれば，図示仕事を確保しつつ，急峻な燃焼を抑制できることを示した．
２．負荷変化に対する運転制御指針の提示
前項の調査にくわえて，当量比0.6の中負荷条件に適した圧縮比，EGR率，噴射条件の影響を調査した．それらの結果から，中負荷域では燃焼効率の悪化を生じないEGR率 約20％を選択しつつ，圧縮比を低負荷条件よりも下げることが図示仕事と低騒音の両立に適していることを示した．以上のように，低負荷から中負荷にかけての圧縮比，EGR，噴射時期の制御指針を示すことができた．
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