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11 

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N  r pm 

加 速 お く れ と 火 焔 伝 播 速 度 図‑ 14( a)

1 .4 

t拙

04 

P 

N  rpm 

性 速 特 力日 図‑ 1 4 ( h)

シ リ ン ダ 温 度 3 ・1 ・5

送風空気流量を調整してシリン夕、、温度を変えた場合の加速性を図‑ 15(a) に，そのときの点 温 度 が 上 る と 燃 料 の 気 この際，

火 お く れ (‑!l t) お よ び 火 焔 伝 播 速 度

(f

ふ) を図‑ 15 (b) に示す。

吸 込 み 空 気 量 の 減 吸入混合気の動粘性係数が増すので乱れの減衰を招くし，

化率が高くなり，

少をもきたすのでこれらの影響が含まれているだろう。

図‑ 15( 引によるとシリンダ温度が高い方 (T = 6 6

0

) が 加 速 の 初 期 に お け る 機 関 回 転 数 の 追 こ れ は シ リ ン ダ 温

従性( 力口速性) は良いが，加速運転の後半では逆に加速性は悪くなっている。

ＨＭＡｬ ｴＩ ｏＮＵｾｏＮＸ ms 短 縮 し ， 火 焔 伝 播 速 度 も 僅

し か し 高 速 回 転 に な る と シ リ ン ダ 内 混 合 気 の かながら増加するので初期の加速性は良くなる。

( 147)  

温 度 が 上 昇 し ， 動 粘 性 係 数 が 増 し ， 乱 れ の 減 衰 が 増 加 す る の で ， 火 焔 伝 播 速 度 は 図‑ 15 (b) のよ うに非常に低い。従って点火おくれ (L1t) は 短 か い に も か か わ ら ず 火 焔 伝 播 速 度 の 値 が 非 常 に 小 さ い の で 加 速 性 が T = 4 2

0

C の 場 合 よ り も 悪 く な る と 考 え ら れ る 。 結 局 ， 最 終 的 な 加 速 性 は T = 4 2

0

C の 方 が 良 い こ と に な る が 加 速 の 初 期 に お い て 機 関 の 不 調 が 烈 し く な る の で 実 用 上 か らは問題であろう。またN = 3 0 0 0 r pm程度までの加速であれば勿論シリン夕、、温度が高い方 (T = 6 6

0

) が 望 ま し い で あ ろ う 。 上 述 の 如 く 加 速 性 に 対 し 最 適 温 度 が 存 在 す る の で ， 冷 却 用 送 風 機 の 特 性 の 設 定 に 当 っ て は 十 分 考 慮 す る 必 要 が あ ろ う 。 ま た 絞 弁 全 開 ま で の 加 速 で あ れ ば 最 大 出力回転数を高める手段をこうずることも重要である。

4000 

N   r pm 

T. V. 

100  150 

tm s  

図 15 (a)  シ リ ン ダ 温 度 と 加 速 性

ム三止に♀

a 

ｔｾＴＲＧ

10 

1.5 

%  

4 0  

10 

30 

dt 

ms  

10 

1∞

。 4000 

度

m速

叩播

N伝

焔火れ

ム﹂/¥

度お

温火

ダ占川

ンび

リよ

シお

LM 

whリ

唱'A

図

3・1・6 混合比

混 合 比 を 変 え た 実 験 結 果 の 一 例 を 図‑ 16tζ 示す。 図 に お い て ， 両 者 の 火 焔 伝 播 速 度

(f.

ふ)

ＨｌＱ ｴＩ Ｈａｪ ａｪｆ］ＱＵＮＳ ｏＮＵｾｬｭｳ

短かい( 図‑ 16 (al 参照) 。 し か し 加 速 性 は 図‑ 16 (b) のようにAj F =15. 3の方がむしろ悪い。 こ れは Aj F =15. 3 の 方 が 供 給 燃 料 流 量 が す く な し 機 関 の 発 生 ト ル ク が 低 い た め で あ ろ う 。 な お ととに表示した混合比 ( Aj F) は 加速 運 転 に入 る 前 lと 測 定 し た 値 で あ っ て 加 速 運 転 中 は か な り 違った混合比を呈しているであろう。 従って火焔伝播速度( j . ふ) および点火おくれ (.dt) は定 常 運 転 時 の 関 係 ( Aj F=9. 3 と1 .53の比較) とは異なっている( 図‑ 16 (c) 参照) 。

( 148)  

697  ( 第1 報)

4 サイクノレ機関の加速( 増速) 特性について

L‑ C‑ l ‑ Q  350

。

N   r pm 

ｌｾｃＭｬＭｏ＠

40←ー 10 

10 

3  fs  Am  f S  完

布。

t 間

混 合 比 と 加 速 性 図‑ 16( b)

混 合 比 と 火 焔 伝 擦 速 度 お よ び 点 火 お く れ

100旧

図 16(a) 

40 

/J 七 :"‑9 "'‑1 に て 下 村

.

，  

L =C‑ l ‑ Q  f.S. 

弘

30 

/. . . ‑‑寸一‑‑. . ，. ..̲N =2 000 rpm 

/ / ￨ ¥ ¥  

RU内32 

17Ewqω  AUmM 

2 

15 

混 合 比 と 火 焔 伝 擦 速 度 お よ び 点 火 おくれ( 定常運転)

( 149)  

A/F 

10 

図 16 (c) 

3 ・2 減 速 特 性 に つ い て

減 速 運 転 中 の 機 関 の 運 転 方 程 式 は フ ァ ン ブ レ { キ の 吸 収 馬 力 に 相 当 す る 回 転 モ 戸 メ ン ト の 係 数 を ム と お く と 加 速 運 転 の 場 合 と 全 く 同 様 に(6) 式 で 与 え ら れ る 。 ま た 減 速 運 転 に 入 る と 同 時に機関が完全に駆動運転状態になるものとすれば，そのときの運動方程式は，

dω

/d t

十

(k ， +

ん) ω2/ 1= 0  

(7)    で 与 え ら れ ， 上 式 を 積 分 し，tニO で ω= ω 。とおいて積分常数を決定すると

1   1 

t =

夜 汗 瓦 了 ・ L J { 1

ーωJ ω} ( 8 )   の関係が得られる。 従 っ て 機 関 の 特 性 値 1，

k" ん ^ω。が一定であれば減速性は主として減速

範 囲 (ω 。/ ω) に 支 配 さ れ ， 平 均 速 度 ω[ ーω

。l/t ^{は (8)} 式から ゅーωo)/t ⁼ 

(与

^{ι ) ωω}

^。

^{( 9  )}  

で与えられ， ω・ω。に比例することがわかる。

3 ・2 ・1 気 化 器 絞 弁 閉 止 速 度

機 関 回 転 数N= 3 5 0 0 r p mから N= 1 7 4 0 r p m まで減速させる場合について，弁閉鎖速度を 変 え て 行 な っ た 実 験 結 果 を 図 ‑ 17 に示す。 こ れ か ら 機 関 減 速 度 ( N/ tr pm/ sec) と弁閉鎖速度 ( Nt/^{tr pm}  / s ec   1乙相当) との関係を求めたのが図 ‑ 18 である。

図 に お い て ， 機 関 回 転 数 は 時 間

( t )

に比例して減速しており， (9)

式 の 結 果 と 定 性 的 に 一 致 し て い る 。 ま た 機 関 の 減 速 度 ( N/ t ) も 弁 閉 速 度 に 比 例 し て お り ， 減 速 性 を 高 め る に は 弁 閉 速 度 を 早 く す る 必 要 が あ る こ と が わ か る 。 し か し ， 弁 閉 速 度 を 6 0 r pm/ ms 以 上 に 早 く し て も 減 速 性

N   r pm 

3500 

図 17  弁 閉 鎖 速 度 と 減 速 性 ( 150)  

L = C‑ L ‑ Q  F ‑W 

t  ms 

150 

4サ イ クJレ機関の加速( 増速) 特性について (第1 報) 699 

30 

し= C‑ L‑ O  F ‑W 

機 関 減 20 速 度

一1:;s 10 

$皮

切

可叩速

昨担

減

速減関

#ハ

機︒δ

噌EA

図

noo  1100  1800  1960  2200  2720 

ＭＱＹＨ｡Ｉ ｖ］ＲＲＸＰｾＱＷＶＵＩ

1810  1845  2200 

ＭＱＹＨ Ｈｎ］ＳＰＰＰｾＱＷＰＰＩ

の向上を期待することはできないようである。 こ れ は 供 試 機 関 の 特 性 値 ム，k2， 1I こ基因する も の で あ り 運 転 条 件 か ら は 改 善 す る こ と が で き な い で あ ろ う 。 か か る 減 速 運 転 時 の シ リ ン ダ 圧 は 図 ‑ 1 9 (a)， (b) に 示 す よ う に 減 速 運 転 に 入 っ て 数 サ イ ク ノ レ 目 に は 駆 動 運 転 状 態 か 梅 端 な 後 燃 え の 状 態 に 入 る の で か な り 強 烈 な 排 気 騒 音 を 発 生 す る 。 し か し 燃 焼 状 態 は 段 々 に 回 復 し ， 低 速

( 151)  

2 

y 

︐伺U

内dou︾ '令L・

内︑JV

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Yl 

︑

/  /  /  /  /  /  /  /  /  / 

ノ

/ 

L=C‑l ‑O  

401 

F ‑ W 

千 田

. s

%  

20 

0  4  Llt   ms 

ー一一 S‑I:eady

ｏ ｾ＠ 3ω

。

4000 

N  r pm  図 一20 減 速 運 転 中 の 火 焔 伝 播 速 度 と 点 火 お く れ

回 転 に お け る 正 常 燃 焼 状 態 に 達 し て い る 。 か か る 燃 焼 不 良 の 原 因 は 燃 料 流 の 慣 性 の た め 混 合 比 が 過 濃 に な る た め で あ ろ う 。 従 っ て 火 焔 伝 播 速 度 ( f s. ) も 減 速 運 転 に 入 る と た だ ち に 急 激 に 低 下 し ， 後 半 に て 回 復 す る 傾 向 を 示 し て い る が 定 常 運 転 状 態 の 値 よ り か な り 低 い 火 焔 伝 播 速 度 と なっている( 図‑ 20 参照) 。

ま た 点 火 お く れ (.d

t )

も 定 常 運 転 時 よ り も 幾 分 小 さ い 値 と な っ て い る 。 こ の よ う に 減 速 運 転 中 は 過 濃 混 合 比 に お け る 運 転 で あ る か ら 減 速 運 転 に 入 る と 同 時 に 稀 薄 混 合 比 を 呈 す る よ う に 気化器の空燃比特性を改善する必要があろう。

以上，四サイクノレカ、、ソリン機関の加速運転および減速運転に関する実験結果から各因子の 加 速 ( 減 速 ) 性 に 及 ぼ す 影 響 お よ び 機 関 の 燃 焼 状 態 に つ い て 明 ら か に す る と 共l乙 理 論 式 と の 定性的検討をも加えたが， 今 後 定 量 的 解 析 と 実 験 結 果 と の 比 較 検 証 お よ び 加 速 ( 減 速 ) 運 転 中 の瞬間的混合比の測定をも行なう予定である。

( 152)  

4サイクノレ機関の加速( 増速) 特性について (策1報) 701 

4. 結 言

以上述べた実験的考察結果を要約すると次の通りである。

(1)  絞 弁 開 放 所 要 時 間 (t o) が 約9 5 ms 以 上 に な る と 機 関 の 加 速 性 は 弁 開 速 度 に 支 配 さ れ る。所要時間 (to) としては2 0 ms程度が最適であった。

(2)  加 速 お く れ (Nt ‑ N) は 絞 弁 の 変 位 ( 所 期 の 加 速 範 囲 ) に 比 例 し て 増 加 す る 。 ま た 一 定 の 加 速 お く れ に 達 す る ま で の 所 要 時 間 も 絞 弁 変 位 に 直 線 的 に 比 例 す る 。

( 3)   加 速 運 転 中 の シ リ ン ダ 内 燃 焼 は ， 急 激 燃 焼 ， 後 燃 え の 著 し い 不 良 燃 焼 ， 急 激 燃 焼 ， 梢 々不良燃焼，正常燃焼の如き経過をたどる。

(4 ) 

吸 気 管 が 長 い 場 合 に は 加 速 運 転 中 に 火 焔 伝 播 速 度 が 急 激 に 上 昇 す る 。 こ れ は 気 化 器 が 機 関 側 か ら 離 れ る ほ ど 著 し く 火 焔 速 度 は100 m/ s内外にも達し， い わ ゆ る 加 速 ノ ッ ク を 発 生 する。

(5)  シ リ ン ダ 温 度 が 高 い と 初 期 加 速 は 良 好 で あ る が ， 機 関 回 転 数 の 上 昇 に 伴 っ て 火 焔 伝 播 速度の増加が減るため終局加速はむしろ悪くなる。

(6)  多少過濃混合比による加速運転の方が良好な加速性を示す。

(7) 機 関 の 減 速 性 は 気 化 器 絞 弁 の 閉 鎖 速 度 に 比 例 す る 。 しかし閉鎖速度を6 0 r pm/ ms 以 上に高めても減速性の向上を期待することはできない。

(8)  減 速 運 転 中 の シ リ ン ダ 内 燃 焼 は 後 燃 え を 伴 っ た 駆 動 運 転 に 近 い 燃 焼 を 呈 し て い る の で 減 速 運 転 に 入 る と 同 時 に 自 動 的 に 燃 料 を 遮 断 す る こ と が 望 ま し い 。

終 り に の ぞ み ， 日 頃 御 指 導 御 鞭 提 を 賜 わ っ て い る 東 京 大 学 浅 沼 強 教 授 ， 北 海 道 大 学 黒 岩 保 教 授 ， 深 沢 正 一 教 授 な ら び に 本 学 の 千 谷 茂 教 授 ， 林 重 信 講 師 ， 福 島 和 俊 助 手 ， 早 川 友 吉 技 官 に 深 甚 な る 謝 意 を 表 わ す 。 ま た 本 実 験l こ 協 力 さ れ た 群 馬 大 学 工 学 部 機 械 工 学 科 卒 業 研 究 生 江 原 靖 夫 ， 北 原 三 彬 ， 柳 沢 明 の 諸 君l こ感謝します。

文 献

1)  大 井 次 男 ・ 他 : 日本機械学会誌， 56， 517  ( 1962‑ 2) ， 225.  

2)  村山 正 ・ 他 : 機 械 学 会 北 海 道 支 部 第 9回講演会前刷集.

3)  浅沼 強 ・ 他 : 機 械 学 会 . 41期 通 常 総 会 学 術 講 演 会 前 刷 集 No. 110.

4)  八 回 桂 三 ・ 他 : 機械学会. 41期 全 国 大 会 講 演 前 刷 集 No. 98.

( 153)  

E D T A   による水銀 (II) の双金属極電位差滴定*

太 万 川 吉 平

Bi met al l i c   Pot e nt i ome t r i c   T i t r at i on o f   Me r c u r y  

(II) 

wit h   E D TA   T e t s uhe i   T a c h ik a wa  

Abs t r ac t  

T h e   pot ent i omet r i c  t i t rat i on of   mer c ur y  (II)  wi t h  et hyl enedi ami net et r aacet i c  aci d  a nd  t he  r ever se  t i t rat i on we r e   car r i ed  out   at  pH  4 by   us e  of  s ev en bi met al l i c  el ect r ode  coupl es:   pl at i num‑ t ungst en，  pl at i num司ni ckel，pl at i num‑ si l ver， pl at i num‑ pal l adi um， pl at i num‑ si l ver   a ma lg a m， pl at i num‑ z i r coni um  a nd  pl at i num‑ gol d.   T h e   t i t rat i on  c ur ves   we r e   const r uct ed  ancl  t he magni t udes   of  c hang巴i npot ent i al   at  t he  encl   poi nt   we r e   det er mi ned  f or   t h巴s ev encoupl es.  

I n  t he  case  of   t i t rat i on  of  0.1  N  mer c ur y  (II)  wi t h 0. 1  M  ED TA， pl at i num‑ t ungst en  a nd pl at i num‑ ni ckel   coupl es s howe d  a  t i t rat i on  c ur v e wi t h  a peak   a nd  t he pot ent i al   at  t he  encl   poi nt  i ncreasecl   abr upt l y.   Pl at i num‑ pal l acl i um ancl   pl at i num‑ z i r coni um coupl es  pr es ent ed a  r ever se S‑ s haped c ur v e  ancl  t he pot ent i al   at t he  end  poi nt   r ecedecl   s uddenl y， whi l e pl at i num‑ gol d c oupl e  gav e  a n  S‑ s haped  c ur v e ancl  t he  pot ent i al   r i sed  at  t he encl  poi nt .   Pl at i num‑ si l ver  a ma lg a m  coupl e  s howecl   t he  s a me   s hape  as  pl at i num‑ t ungst en  c oupl e， but   t he  pot ent i al  decr eased.  

F or   pl at i num‑ t ungst en  coupl e， t her e  wa s 旦devi at i onof   encl  poi nt   i n t h巴t i t rat i onof   0. 01  N   mer ‑ c ur y (II)  wi t h  0. 01 M  ED TA.    T l町 ef or e，speci al   car e  mus t   be  t aken  i n us i ng  it. 

1. 緒 昌

著 者 ら は さ き に ， 鉄 り お よ び 鉛2 ) に つ き 双 金 属 極 電 位 差 滴 定 法 を 試 み た 。 そ の 結 果 鉄 に つ いて使用可能な組合わせば白金ータングステン，白金ーゾノレコニウム，白金一銀，白金一銀ア マlレガム，白金 ノf ラ ジ ウ ム ， 白 金 一 金 ， 白 金 一 モ リ ブ デ ン お よ び 白 金 一 ニ ッ ケJレで，滴定曲 線 の 形 は 逆L 字形， S字 形 お よ び 逆S字形の3と お り を 示 し た 。 ま た ， 鉛 に つ い て は 白 金 ー タ ングステン，白金一モリブデンおよび白金一銀アマノレガムの3 組 合 わ せ が 使 用 可 能 で ， 滴 定 曲 線はいずれも S字 形 を 示 し た 。 以 上 の よ う に ， 滴 定 さ れ る 金 属 イ オ ン の 種 類 に よ り 使 用 可 能 な 電 極 の 組 合 わ せ ， 滴 定 曲 線 の 形 お よ び 終 点 に お け る 電 位 差 変 化 ( J E j J V) は 異 な っ て い る 。 現 在

までに ED TAIと よ り 水 銀 の 電 位 差 滴 定 法 を 行 な っ た 研 究 に は た と え ばS. S i g g i a

3

) らの銀ー甘 コ ウ 電 極 を 用 い て ピ リ ジ ン 溶 液 中 ( pH_{ＶＮＵｾＷＮＲＩ} C.   N.  Rei l l y4)，5)  

ら の 水 銀 電 極 を 用 い ， 酢 酸 ア ン モ ニ ウ ム 緩 衝 液 中 ( pH 4. 6) で 滴 定 を 行 な っ た も の も あ る 。 さ ら

*

本報を双金属極電位差滴定法における電極についての鑓

 

16報とする。

( 155)  

l乙 H. Khal i f a

6

) らはアjレカリ溶媒中( pH 9‑ ‑ ‑ 10) に お い て 硝 酸 第 二 水 銀 に よ る 逆 滴 定 法 と シ ア ン 化 カ リ ウ ム を い ん ぺ い 剤 と し て 用 う る 方 法 と を 併 用 し て 水 銀 を 含 む 三 元 系 混 合 溶 液 を 分 析

し，また，銅，亜鉛，マンガンなどの混合溶液中の水銀( I I ) を銀アマルガムを指示電極として

ヨ ウ 化 カ リ ウ ム に よ り 電 位 差 法lと よ り 定 量 し た 。 そ の 終 点 に お け る 電 位 の 飛 躍 は 硝 酸 第 二 水 銀 0. 1  m1l あたり 60‑ ‑ ‑ 90 m V，  ヨ ウ 化 カ リ ウ ム 溶 液0. 1 m1l あたり 170‑ ‑ ‑ 200 m V 程 度 で あ っ た と 報 告 し て い る 。 以 上 の よ う に 双 金 属 極 を 用 い た 報 告 は 非 常 に 少 な い 。 従 っ て ， 本 報 に お い て は 7組 合 わ せ す な わ ち ， 白 金 一 タ ン グ ス テ ン ， 白 金 一 ニ ッ ケjレ，白金一銀，白金一パラジウム，

白金一銀アマノレガム，白金一ジノレコニウムおよび白金一金を用いて水銀 (II) のE D TAによる

電 位 差 滴 定 お よ び そ の 逆 滴 定 を 酢 酸 一 酢 酸 ナ ト り ウ ム 緩 衝 液 中( pH 4. 3) で 行 な い ， 滴 定 曲 線 な ら び に 終 点 に お け る 電 位 差 変 化 を 求 め ， 比 較 検 討 を 加 え た 。

II. 実 験

n

・1 試 薬 II ・1 ・1 E D TA溶 液

0. 1  M E D T A溶 液 は 特 級 エ チ レ ン ジ ア ミ ン テ ト ラ 酢 酸 二 ナ ト リ ウ ム ( 二 水 塩 ) 37. 225 gを 水 に と か し，111とした。また， 0 . 0 1 ME D T A溶 液 はO. lM溶液と同じ要領で調製した。

H・I・2 水 銀 (II) 試 料 溶 液

O.lN水 銀 (II) 溶 液 は 特 級 官F酸 第 二 水 銀 ( 和 光 純 薬 ) 31  gを 水lことかし，数m1l の 酢 酸 を 加 え 透 明 な 溶 液 と し ， さ ら に 水 を 加 え 111にした。 O. 0 1 N溶液も同じ要領で作った。

H ・I ・3 3酢 酸 一 酢 酸 ナ ト リ ウ ム 緩 衝 液

酢酸一一酢酸ナトリウム緩衝液は O.lM酢酸と O. lM酢 酸 ナ ト リ ウ ム 溶 液 を 1 : 1 の 割 合 で 混 合 し て 作 っ た 。 こ の 溶 液 の p Hは4. 40であった。

II・2 装置

II ・2 ・1 堀 場p Hメ 戸 タ {

II ・2 ・2 島 津K ‑ 2型 精 密 級 電 位 差 計

II・3 電 極

実験に使用した電極の寸法はつぎのとおりである( ただし，直径× 長さ) 。

白金 1 mmx 2 0 mm， 銀 : 1.1m m    x ll m m， 銀 ア マJレガム 1 mmx1 0 mm， タングステ ン: 0 . 5 mmx 2 0 mm，  ニ ッ ケ ル 0 . 6 mmx 4 mm，パ ラ ジ ウ ム : 1 mmx1 7 mm，  ジノレコニウ ム: 1mmX8mm， 金 : 1mmx9mm。な お ， 銀 ア マ ノ レ ガ ム 極 は あ ら か じ め 前 処 理 を し 表 面 を 清 浄 に し た 銀 極 を 純 水 銀 に し た い 蒸 留 水 で 洗 い 口 紙 で ふ き と っ て か ら 使 用 し た 。 銀 ア マ ノ レ ガ ム 極 以 外 の 電 極 は 滴 定 ご と に エ メ リ ー 研 磨 紙0/ 5‑ 0/ 6で み が き ， ベ ン ゼ ン で 洗 い ， 口 紙 で ふ き とり使用した。

( 156)  

ドキュメント内 室蘭工業大学学術資源アーカイブ (ページ 153-163)