Duration)として求めた。MPa)で混焼率増加に伴い筒内圧力が上昇し噴射時期進角時の運転領域が狭まる。ガス混焼率50%を超える条件では過早着火が発生した。MPa)でも同様に噴射時期進角時に運転領域が制限されるが、90%を超えるガス混焼率まで運転可能であった。MPa)では噴射時期進角側に制約は存在せず、遅角側運転領域はディーゼル燃焼と概ね同じであった。MPa)では水素と同様にガス混焼率増加に伴い運転領域が狭くなるが、適切な噴射時期を設定すれば過早着火は発生せずガス混焼率90%以上まで運転可能であった。MPa)では高混焼率時に噴射時期進角側の運転領域が拡大した。これは一酸化炭素やメタン混焼時の筒内圧力がディーゼル燃焼に比べ緩慢に上昇し、同じ噴射時期では最高筒内圧力が低下するためである。MPa)では一酸化炭素混焼、メタン混焼いずれの場合でも高混焼率時に失火が発生しやすくなり、遅角側運転領域が狭くなった。MPa)ではどのガスでも混焼率の増加により燃焼期間比が1.0以下、すなわちディーゼル燃焼より燃焼期間が短縮した。これは高負荷、高混焼率ではガス予混合気の空気過剰率が低下し燃焼速度が高くなるためである。MPa)では水素混焼時の燃焼期間比は高負荷同様ガス混焼率の増加によって低下するが、他のガスでは逆に増加する。MPa)では高混焼率時に全てのガスでRoCDが増加した。これは負荷の低下によってガス予混合気の空気過剰率が高くなり、燃焼速度が低下するためである。以上のことから、軽質ガス・ディーゼル混焼において、高負荷ではガス予混合気の過早着火防止が、中・低負荷では燃焼の緩慢化による等容度低下への対応が課題となる。いずれのガスを混焼させた場合でも空気過剰率を減じると燃焼期間比を低下させることができ、これによって等容度改善が期待できる。よって熱効率改善を図るには等容度改善とポンプ損失増加とのバランスを考慮する必要がある。メタンの中で最も着火し易く燃焼速度が高い水素を、比較的緩慢に燃焼する他のガスに加えた際の燃焼性能変化を調査した。MPa)では燃焼速度が高まり、水素混合率が50%を超える条件では筒内圧制限により運転可能な最大ガス混焼率が大幅に低下した。MPa)でもガス混焼率が高い条件では水素添加率に応じて燃焼期間比の顕著な低下がみられた。メタンに水素を添加した場合(図6)も同様に水素添加率が高くなると燃焼期間比が低下する。どの負荷条件においても一酸化炭素に水素を供給した時に比べ燃焼期間比の変化が小さかった。このことから、水素添加による等容度改善効果は水素添加量で一義的に決まるのではなく、組み合わせるガス種によっても変化すると考えられる。水素100%ガス混焼の高負荷時に過早着火が発生したが、それ以外の条件では過早着火は発生せず、着火時期は概ね一定の期間内に収まっている。水素を極端に多く含むガスでない限り過早着火のリスクは低く、ディーゼル燃料噴射によってガス予混合気の着火制御は可能と考えられる。図8に軽質ガス・ディーゼル混焼機関の出力条件(負荷)に対する最適ガス組成の要件をまとめる。図の横軸はガス燃料中のメタンと水素(または水素+一酸化炭素)の比率であり、縦軸は機関の正味平均有効圧(BMEP)である。)が低く、筒内温度が高い高負荷では筒内圧力超過や過早着火のリスクを低減するため水素量は極力減じる事が望ましく、水素混在下でも燃焼速度や着火性が変化しにくいメタンを主体とするガスが適している。部分負荷では、失火を防ぎ、高い等容度を維持するために水素、または水素と混合させることで燃焼速度が高まる一酸化炭素を多く含むガスが望ましい。出力気筒の運転条件に対して最適な空気過剰率を実現するためには、高負荷では過給が、中低負荷では吸気スロットリングが有効である。conditions5.おわりに昨今急激に市場化が進んでいる電動化技術に押し出されるかのように乗用車OEMの多くは欧州市場からのディーゼル機関搭載車の撤退を表明し、その流れは今後オフロード機関にも広がると予測されている。未利用エネルギーの有効利用の観点からは「雑食性」の高いディーゼル機関はCO2低減手段として有望であり、その最大の欠点である排ガス性能を改善することで今後も社会の発展に寄与し続けられると確信している。本研究はその一助となるべく始めたものであるが、実用化に向けては未だに数多くの課題が残されている。今後さらに技術の研鑽を深め、創出した技術を通じてより良い社会に貢献していきたい。Regionソーシャルメディアプライバシーポリシークッキーポリシーご利用にあたって当社の名を騙った詐欺にご注意ください。