カーボンニュートラルを指向した微量化学種添加型希薄デュアルフューエル燃焼の研究

添加微量化学物质以实现碳中和的稀薄双燃料燃烧研究

• 批准号: 22K03938
• 负责人: 小橋 好充
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03938/
• 关键词: 内燃機関; デュアルフューエル; オゾン; カーボンニュートラル燃料; ガス燃焼; 着火

本年度は再生可能エネルギー由来の水素および二酸化炭素からメタネーションにより合成可能なメタンを主燃料とするガス燃料を用い，高着火性の液体燃料を着火源とするデュアルフューエル燃焼エンジンにおいて，ごく微量のオゾンをエンジン吸気に添加することによる着火および燃焼時期の制御，ならびに熱効率の向上と排ガスの低減を試みた．その結果，高着火性の液体燃料はエンジン圧縮行程の早期に燃焼室内に広く分散すると，オゾン由来の酸素ラジカルと反応し，着火が顕著に促進すること，この特徴を利用すれば燃焼位相を広く制御可能なことが明らかとなった．また，圧縮上死点近傍でエンジン燃焼室内に直接噴射された液体燃料の着火はオゾン添加の影響をほとんど受けず，燃焼室に広く分散したガス燃料の自着火が促進されることも明らかとなった．この知見を活用することで，より一層の希薄燃焼化による熱効率向上を図るため，過給条件下においてオゾン添加をともなう場合のエンジン燃焼を検討した．その結果，希薄燃焼による失火の助長ならびに燃焼効率の低下は，オゾン添加により大幅に緩和され，希薄燃焼による冷却損失の低減効果とあいまって熱効率が大幅に向上することが明らかとなった．さらに，液体燃料を圧縮行程の早期に広く分散させる方式の方が，より低いオゾン量で燃焼を促進し得ることがわかった．以上のことから，オゾン添加と過給希薄燃焼による熱効率の向上とNOxの大幅低減が可能となる条件を明らかにすることができた．

This year, the water element and diacidified carbon from which regeneration is possible, the main fuel and the fuel used, the liquid fuel with high ignitability, the ignition source and the control of the combustion period, the addition of trace amounts of hydrogen and the control of the combustion period, The heat rate of the exhaust gas is reduced. As a result, the liquid fuel with high ignitability is dispersed in the combustion chamber at the early stage of the compression process, and the characteristics of the fuel are utilized to control the combustion phase. Direct injection of liquid fuel into the combustion chamber near top dead center promotes ignition of the fuel. This knowledge can be used to improve the combustion efficiency of a single layer. As a result, it is desirable to reduce the combustion efficiency by a large margin and to reduce the cooling loss by a large margin. In addition, the liquid fuel pressure reduction process and early dispersion of the way, the low volume of combustion and promotion of the way. The above conditions are not applicable to the increase in NOx emission.