ロ ︒

dロ

8

^0.

明td.

o 111  ‑

o ‑

a 

1 8 ∞ ^rpm 

F 恥 0.4M Pa Tc=30.C 

。 ^{i =12.BTDC} 

8 

J句

o a 芝

80 

0  CT  刀 ー園、

。 40 

。

Time 

‑ ‑2  min 

‑‑‑30 

。

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3

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e 

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AU  

40 

2  3  4  5  z π 1 S  

凶 4l 1 着 火 遅 れ と 初 期 燃 焼 の 関 係

'‑ 一 ー 一 一 一 一 一 一 ー 一 一 一 一 ム

^l

¥ 一 一 一 一 一 一 ー 一 一 ー 一 一 一

図 412 始 動 直 後 と 定 常 時 の 燃 焼 経過の比較

86  87 

1 ∞ 

F 

O 

UlL3  

。

‑20 

。

‑40 

T i

何 時

o  P e o = O . O l  M Pa 

x  0 . 2 

d. 

0 . 6 

へ 流 IHす る と パ わ れ て い る :Iん ， I';{l  4 6， 4 8から， こ う い っ た 条 件 で は ， 慨 に 遮 熱 に よ り T 1‑'じ が 減 少 す る と は ，iえず， シ リ ン ダ ヘ ッ ド

i t K

^{熱 の} C Hで

は 送 に 哨)JIIす る の が わ か る

[';{I  4 6， 4 8， 4 1 0 のネIÎ~ を介わせるとー ^初JUJ燃 焼 が 爪 先 で く ぼ み 内 の 子 悦 介 公 を 燃 焼 さ せ る 能 )Jが l:JJく. 隙11d'

: ' m

へ の 過 剰 な 木 燃 分 の 流 IHがffllえ ら れ る 場 合 に は . ~熱か隙|出背I~ における aL イTKL の 11主 I^(IJ‑冷 却 を fflJ;Wl する効~により T I1 じ が 減 少 す る が ， ~燃分の流 IH が過剰になると， ^冷却‑tflJ制 効 果 が 何 ら れ な く な る

ものと~- えられる.

4.S.2 

S O F

と

T H C

に 及ぼ す 壁面 影 響 の遣い

何

I4 6

に ぶ し た よ う に ， 冷 却 水 低 漏 の 低U1~j 11寺には遮熱の~~響が T fI 

C

と

S

( )

 

r で:~なり， ^T [1じ は 減 少 す る の に 対 し て

s(   )

^{F'は哨 }JII}す る . こ の 現 象 を よ11] 解 す る た め に ， こ こ で は T11  Cと S 0 Fの IJ̲=

h x

過れにおける1:，'[illJ路悼の述いを 調 べ た .

ミ輪 ら 1) は， S 0 Fは 負 仰j母

f f t

の 影 響 を 受 け る が T H Cに は あ ま り 影 響 が な い こ と を 報 行 し て い る . ま た1 ¥amaguchiら {I・1.やKi.tLclsonら (1 5 )に よ っ て ， 燃焼宅 l:，~ ^IfLIの 社 主 的 物 か ら 微 粒 ( ‑ が 政 山 さ れ る li J 能 性 が 示 さ れ て い る . こ れ ら の

が 夫 か ら S()  Fの 排 tl ¥ に は 燃 焼 宅 喧 耐 に l噴 溺 や 混 合 気 が 接 触 し た 場 合 の 十J‑1)‑， r込先 fQ象 が 影 響 す る こ と が

J 5 ‑

え ら れ る . これを fí1~ 認するために，

n

^{仰 を ス テ ッ}

プ 状 に 変 ! と し た 場 介 の

TI[C

，

S O

ド の 叫

W I

.~lt の時間的な変化を調べた ^￨χJ 

4 

13は B

^ 

^{S巳 に お い て 1800rpm，Tc 300}じ で 暖 機 運 転 を 行 っ た 後 に ， ヰ 、

F

Kiiの ね 仰 PCo^{で '定1I.):}Ii'

J 

&転し， そ の 後lul転 数 を ー 定 に 保 っ た ま ま 負 仰 を ス テ ッ プ 状 に 変 史 し た 場 介 の TII  C，  S 0 Fの 推 移 を 計 測 し た も の で あ る . 横 軸 は 負 何 変

民

^{l~tf後 の IJ卜iH11}1 I 与 刻 を 基 準 時 刻 と し た 経 過 時 間 で あ る 変 更 後 の 負 荷 は ， 位I4 6  で 遮 熱 場 所 に よ る 排

I U

込 の 来 が 大 き く 現 れ た PC 0.4MPaとし. PCo  0.0 ，1 0.2M  l九iか ら ね 仰 を ト

.H

さ せ る 場 介 と ドCo Q.6MPaか ら 下 降 さ せ る 場 合 を 実 験 し た .

T 1 { Cの 排

I U.~u:変化を比ると. ü

イ^~j を l:^・4 ^{れ仰側から低} F ^{させた場合は， 排 出}

; 止 の 大 き な 変 化 が な い .

負イ

^'~j を低負荷側から上舛させた場合の ^{TUC は， 負 {~}

変更後， 一[皇 1匂 い 値 を ぶ し た 後 に ^a 定 の 舶 に な る . 最 高 値 は 負 街 変 更 後 約 10分 で 比 ら れ る が ， ト 分 時 間 が 経 過 し た 後 の 定 常 値 よ り 15% 高 い 程 度 で あ る

.)J S 0^ドは，

u

^{街 を 低}

t t

^{仰 側}から上主{ーさせた場合， 負^{u}変 史 丘 後 に 定 常{直

し し ご と と ^{‑ F}

Pe=

Pe o 

BASE  1

_Tc=30 

8 ∞ ^rpm  _{. . c}  

8i =12

t 3 mc 

Pe=0.4MPa 

ずー一一‑0

ω  n v  

p

︒

nU  

JU﹃

n  m 

n v  

今︐

ι

!

刈 413 負4121^{変 時 の} T[1  C， S 0ド の 排 出 傾 向

よ り も か な り lfJい114を 示 す . こ の 過 渡 的 増 加 の 科j立 は

r l I J

負 何 に よ っ て 見 な る が ， P c 0 O.  0 1   P 1¥aの 場 合 に は 定 常 偵 の 2併 以 上 に な る . ま た ， 排 出 JItの 増 加 は ー時 的 な も の で あ り ，

1 1

仰 変 更 の20分 後 に は 定 常 値 に な る . 負 {~j を必 íl 術 iWJ から低 ド さ せ た 場 合 に は ， こ の よ う な 過 渡 的 な 噌 加 傾 向 は は ら れ ず ， 述 や か に 定 常 11Q に 修 行 す る .

こ の よ う に ， 負 仰 を 低 負 何 か ら 急 激 に 上 昇 し たII^lf後 に . S 0 

r

の 排 出 置 が

I

J主 的 に 高 い11責 と な る の は， 変 史 IDJの 負 荷 で 燃 焼 宝 の 崎 町 に 付 着 し た 燃 料 が ， 負 仰 の ￨二舛 に よ る ^l

i

^:

. 1 m

温 度 や 燃 焼 室 内 干 均 ガ ス 温 度 の

l

二対 に よ っ て 蒸 発 し ， 排 出

さ れ た も の と 忠 わ れ る . 高 負 何側か ら 下 げ た 場 介 に こ の 傾 向 が比 ら れ な い の は， l^臼6 tL 何 では ^{fr~ I}面 に 什 持 し た 燃 料 を 燃 焼 さ せ る 能 ノ_Jが ^r1f.:lJく， 木 燃 の ま ま 明 面 に 残 寵 す る 成 分 が 少 な い た め で あ ろ う . ま た T H Cに こ の 過 渡 的 榊 加 傾 向 が 見 ら れ ないのは， 第 2Tii:に示したように， S 0 

r

は T11 Cよ り 高 沸 点 の 成 分 で構 成 さ れ て お り ， 壁 面 に 付 若 ， 残 留 す る の は 比 較的高 沸点 の 成分 と 予知 さ れ る こ と か ら， T]1  Cよ り も S 0 Fの )Iが 壁 面十j若， 蒸 発 の 修 響 を 受 け 封 い た め と 考 え ら

88  89 

r 一 一 _{一一一ー一一一-一 ~} ーーーーーーーーーーー ^￨ 

。

10 

mln 

20 

30  れる.

こ こ で 行 っ た ス テ ッ プ 試 験 は ， 微 粒 子 測 定 の I.l

y

間 分 解 能 の 制 約 が あ る た め ， :f:'l荷変更 l氏 後 の

I W

加 泣 の 遮 熱 場jリ

J

に よ る 追 い を 定

: J 1

1な に 評 価 す る の に は 適 し て( いないが， i笠 lói 付行燃料のぷ先により~燃炭化/.k.#が増加lす る

I I J

能 性 が あ る こ とと， T fl  C よ り も S 0 

r

の ん‑が そ の 影 響 を 受 け 易 い こ と が 確 認 で き た.

遮 熱 に よ り 壁 面 地 皮 が 卜

.H

し て い る 場 合 は ，

m

炎 闘 の 減 少 に よ り 火 炎 が よ り 近 く ま で 接 近 し ， 壁 面 に 付 持 し て い る 成 分 の ぷ 発 を 促 進 す る と 忠 わ れ ， これが，

￨χI  4 6に/J'し た よ う に 遮 熱 に よ り S 0 Fが哨力11す る ・ 困 と 考 え ら れ る . ただし，

こ の 効 果 は ピ ス ト ン く ぼ み 内 の 壁 面 に 限 ら れ る と

J S

え ら れ る が 守 シ リ ン ダ ヘ ッ ド 遮 熱 も S 0 Fが 増 加 す る こ と か ら ， 隙 間 部 に お け る S 0 ド の 生 成 メ カ ニ ス ム も 与 え る 必 要 が あ る

4 . S .   1 :

排 出 炭 化 水 素 の 構 成 成 分

I]if節にノJミしたように， S 0 FとT H Cで 壁 l面 の 影 響 が 異 な る こ と か ら ， t)I: ~n よ 燃 炭 化 水 系 の 成 分 範 凶 に よ っ て 壁 面 遮 熱 の 影 響 が 異 な る こ と が 与 え ら れ る その場合， : i J : g 熱 場 所 に よ っ て 排 出 さ れ た 未 燃 炭 化 水 素 の 組 成 に 違 い が あ る と ) 5 え， 第 2ì~ でjÆべた方法により T 11  Cと

S

0 f ' の 構 成 成 分 を 分 析 し て J虚 熱 場 所 のj主 い が 構 成 成 分 に ど の よ う に 彬 響 し て い る か を 調 べ た .

(l) T H Cの 構 成 成 分  11‑F I Dガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ で T H C を 成 分 分 析 し た 結 果 を 凶 4 14に示すJ.重 1転 条 件 は Tc ‑3 0 

o c  . 

0 j 1 2 ⁰ B T D Cで Pe 0̲4MPaで あ る . 炭 点 数

C

4 以 ド の 低 沸 点 成 分 の 分 析 に は ス ク ワ ラ ン カ ラ ム を 用 い ， 排 気 管 か ら ガ ス バ ッ グ に 採 取 し て 室 温 ま で 冷 却 し た 試 料 を シ リ ン ジ で 注 入 し ， カ ラ ム 温 度 10⁰

C

で 分 析 し た

C

₅以 上 の 成 分 は

TH C

の 計 制]1と 同 じ 保 温 ラ イ ン を 用 い て 排 気 管 か ら 直 接 導 入 し た 排 気 ガ ス を ， 成 分 に 応 じ た 分 離 用 カ ラ ム で 分 析 し た C⁵ ，...̲， 

C_sの ql沸 点 成 分 に は DC 200カラム， C 9以 じ の l話 沸 点 成 分 に は

o v  ] 

01カ ラ ム を 用 い， そ れ ぞ れ50 ‑‑‑1 2 0 oC ， 1 O，...̲，  2 0 0 OCの 昇 温 分 析 を 行 っ た .

B  A S  E

の

TH C 

1ド に 含 ま れ る 低 沸 点 成 分 は エ チ レ ン ， プ ロ ピ レ ン ， ア セ チ レン， ブ テ ン 等 の 不 飽 和 成 分 が ほ と ん ど で ， メ タ ン が 僅 か に 含 ま れ る . 中 沸 点 成 分 に は パ ラ フ ィ ン の ピ ー ク 以 外 に も 多 く の 熱 分 解 生 成 物 と 思 わ れ る ピ ー ク が 見 ら れ る rH i 沸 点 成 分 の ク ロ マ ト グ ラ ム に は 軽 油 の 主 成 分 で あ る C16を 中 心 に パ ラ フ ィ ン の ピ ー ク と 微 量 成 分 に よ る 盛 上 が り が 見 ら れ ， C 20 程 度 の 成 分 ま で

Sample: THC  1800rpm  Pe=0.4MPa  Tc =30‑C  9i =12.BTDC 

2 

C‑H 

ハU q L

﹀

E

ハU q L

3S80E 

C‑p 

変A 

RU   ONυ14曹

ド

I {

4 14 

T H C

の ク ロ マ 卜 グ ラ ム

合 ま れ る C ‑P^， C  Hの ク ロ マ ト グ ラ ム を 比 較 す る と ， _{~熱による構成成} 分 の 変 化 が 見 ら れ な い . 凶

4 6

に 示 し た よ う に

TH C

と

S0

ドの排tJ¥傾向が異 な る こ と か ら ， 遮 熱 は 低 沸 点 成 分 の 生 成 に 影 響 し て い る も の と 忠 わ れ た が ， 定

;誌の結果 C⁴以 下 の 低 沸 点 成 分 濃 度 は 約40ppmCであり， 図 4

6

に 凡 ら れ た 50pp mCの 足 は 低 沸 点 成 分 だ け に よ る も の で は な い こ と が わ か っ た . し か し ' 1¹ ・尚 沸 点 成 分 に も ク ロ マ ト グ ラ ム 上 の 特 定 成 分 に 顕 去 な 増 減 傾 向 は 比 ら れ な か っ た .

( 2 )  S  0  F

の 情 成 成 分 図

4

14と￨司じ逗転条判ニで 揃 集 し た S 0ド を 成 分 分 析 し た 結 果 を 図 4 15 に示す. 試 料 は 微 粒 子 を ソ ッ ク ス レ 一 組111'，した抽出液を 濃 縮 し た も の で ， キ ャ ピ ラ リ カ ラ ム で10‑‑‑280 

o c

の舛討I11分 析 を 行 っ た . 以￨より，

い ず れ の 遮 熱 に お い て も

S0 P

は 軽 油 の 主 成 分 以 上 の

C

14" " ，

C

2 5程 度 の 炭 化 水 素 で 構 成 さ れ て お り I C ¹⁴よ り 低 沸 点 の 成 分 は ほ と ん ど 含 ま れ な い こ と が わ か る . また， 遮 熱 場 所 に よ っ て ク ロ マ 卜 グ ラ ム の 総 面 積 に 差 が 見 ら れ ， ピ ス ト ン 遮 熱

C ‑pは B八 S Eよ り 小 さ く ， シリンダヘッドjj.Jf熱 C . Hは 大 き く な っ て お り ， 図

4 6

に 示 し た

S0  F

排 出 量 の 関 係 と ー 致 す る . しかし，

T H C

の 場 介 と 同 様

9 0  

91 

E 一 一 一 一 一 一 ‑ 一 一 一 一 一 一 一 瓦 一 一 一 ー ー ーーー‑

Sa mple :  SOF 

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C 

C 

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ドキュメント内 高速ディーゼル機関の排出微粒子および全炭化水素の生成機構とその低減 (ページ 53-56)