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燃料物性・特性から迫る、純アルコールディーゼル機関実現に向けた自着火制御技術開発

基于燃料性质和特性开发自动点火控制技术，实现纯醇柴油机

基本信息

批准号：
22K03974
负责人：
内田浩二
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Sojo 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

项目摘要

エネルギー・環境問題を背景に、本研究は植物由来アルコールをはじめ、様々なバイオ燃料に適した高効率ディーゼル型エンジンシステム実現に向け、そのキー技術である自着火・燃焼制御法の確立を目指そうとするものである。これまで行ってきたアルコール噴霧の混合気形成過程に対する理論検討ならびに定容燃焼炉を用いた噴霧可視化実験を通し、噴霧による混合気形成および自着火現象を支配する要因には、燃料物性（理論空燃比と蒸発潜熱）に関わる内部要因と周囲ガス条件（圧力・温度・酸素濃度）に関わる外部要因があることが分かった。現在は燃料の着火遅れと自着火支配要因の定量評価を進めている。しかし、これまで使用してきた定容燃焼炉は電気ヒーター加熱であり、装置の仕様上、周囲ガス条件2.8MPa、 800Kが限界であるため、未だ純アルコールの自着火現象は捉えられていない。そこで本年度は、実験条件範囲拡大を目的とし、予混合燃焼を利用したガス加熱方法を採用した定容燃焼炉を新たに構築し、噴霧可視化実験を実施した。実験では燃料噴射時の周囲ガス酸素濃度を大気空気と同様21Vol.%とし、エタノール（特級：99.5%）を供試した。その結果、周囲ガス圧力0.7MPa、温度2341K（計算値）において、エタノールの噴霧混合気形成過程を可視化することができた。しかしながら、装置周辺からのガス漏れおよび観測窓ガラスの破損等により、目標の周囲ガス条件を達成することができず、エタノール噴霧の自着火現象を捉えることはできなかった。但し、この実験結果から、エタノールの自着火には単純に周囲ガス温度のみが影響するのではなく、周囲ガス圧力も強く影響することを明らかにした。現在は上記事実を確認するため、装置の改修ならびに調整を進めている段階である。

The background of environmental problems, this study on the origin of plants, fuel, high efficiency, high efficiency, The main factors affecting the formation of mixed gas in the spray process, such as theoretical air-fuel ratio and latent heat evaporation, internal factors and cycle conditions (pressure, temperature and acid concentration), are discussed theoretically and used in a constant volume combustion furnace. Now, the fuel ignition and self-ignition control must be quantitatively evaluated. The constant volume combustion furnace is used for electric heating, and the operating conditions of the device are 2.8MPa and 800K. The self-ignition phenomenon is detected. This year, the conditions for the use of mixed combustion are large, and the heating method is new. 21 Vol.% of the fuel injection cycle is the same as the fuel injection cycle. The test was conducted on the basis of a special grade of 99.5% The results show that the pressure is 0.7MPa, the temperature is 2341K (calculated value), and the spray mixing process is visualized. For example, if the device is damaged, the target condition is met, and the self-ignition phenomenon of spray is detected. However, the results of this investigation are as follows: Now, please confirm that the equipment has been repaired and adjusted.