１：日大理
高圧・超
Abstract: Th pressure osc with a two-s result, under process whe １．背景 予混合圧縮 燃焼・急速燃 高効率な運転 混合燃焼は， 化物（NOx） 与する．HC 自着火によ かし，過度に 化を招く．ま 波が生じ，筒 Ringing）も 運転限界を拡 現象の特性 本研究では ノッキングが ため，ボア全 焼実験を行っ 条件での HC 燃焼火炎撮影 や圧力振動の ２．実験装置 実験装置の に示す．ボア を用いた．ボ 導き，395.2 n 主燃焼で生ず 帯の一部であ には n-hepta 工・教員・機希薄予混合
A Study of Auhis study inv cillations in a stroke single r conditions ere the locally
縮着火（HCC 燃焼・予混合 転を実現しう ，ディーゼル ）と粒子状物 CCI の特徴で り多点で燃焼 に急速な燃焼 また，条件に 筒内圧力振動 たらす．その 拡大するため とメカニズム は，上記のよ がどのように 全域が可視化 った．実際に CCI 燃焼運転 影，指圧解析 の挙動を詳細 置及び方法 の概要を図 1 ア全面が可視 ボア方向から nm の発光強 ずる青色の発 あり，主燃焼 ane (0 RON)を 機械
合自着火燃
Mechanism utoignited Co vestigated the a Homogeneo cylinder opti where strong y occurring au CI）機関は， 合燃焼を特徴 うる燃焼方式 ル機関の課題 物質（PM）の である急速燃 焼する事によ 焼は，機関騒 によっては， 動を伴う異常燃 のため，HCC めには，これ ムとの解明が ような HCCI に生じるのか 化されたエン に，強いノッ 転を行い，ボ 析，分光計測 細に調べた[1]． 1 に，供試機 視化された 2 ら火炎光を採 度を測定した 発光である C 焼の発生を捉 を用い，機関回焼における
Producing S ombustion u e origin of k ous Charge C ically accessi g knocking o utoignition gr 高圧縮比・希 徴とし，原理的 式である．希薄 題である，窒素 同時低減にも 焼は，混合気 って生じる． 騒音や熱効率の 燃焼室内に圧 燃焼（Knock CI の高負荷側 らのノッキン 必要である． の急激な燃焼 を明らかにす ジンを用いた キングが生じ ア全域の高速 により，圧力 機関の仕様を表 ストローク機 取し，分光器 た．この波長は O-O 放射の波 えている．燃 回転数 N を 1る衝撃波及
Shock Wave a under High-p knocking com Compression ible engine th ccurs, a brill radually sprea 希薄 的に 薄予 素酸 も寄 気が し の悪 圧力 king, 側の ング 焼や する た燃 じる 速度 力波 表 1 機関 器に は， 波長 燃料 1200 rp と 高 し Fi an Eび燃焼室内
and In-cylind pressure Sup mbustion acc Ignition (HC hat allowed t liant flame or ads to multipl pm 一定，投入 とで，燃焼時期 圧力振動発生 高速度カメラ した． igure 1 Con nd light emissi Scavengin Bore × S Displace Effective Compres 2-stro Tab内圧力振動
der Pressure er-lean Cond companied by CCI) engine. E he entire bor riginates from e locations. 入熱量 Qin と 期並びにノッ 生時の燃焼室 を用いて毎秒 nfiguration of ion measurem ng Type Stroke ement ssion Ratio () oke Air-cooled S le 1 Specificat発生メカニ
e Oscillations ditions y pressure w Experiments re area to be m the burned と掃気温度を キング状態を 室内の状況を 秒 100,000 コ f optically acc ment system. 244 ingle-cylinder Enions of test eng
13 Sch 72 × 6
ニズムの研
s in 飯島晃良 Akira Iijwave and stro were conduc visualized. A d gas side in 変化させるこ を変化させた 知るために， マで直接撮影 cessible engin cm3 gine gine : 1 nürle 60 mm
究
良1 ima ong cted As a the こ た． 影 ne 平成 27 年度 日本大学理工学部 学術講演会予稿集13
S3-7
３．実験結果 最も強い 果を図 2 に示 ら，4 kHz の のみを取り出 力上昇率 d E395.2[A.U. とともに自着 大していく． 高い条件では じている． Figure 2 強い圧力振 焼の高速度撮 示す領域でシ その後，図の りに急速に燃 れる輝度の高 行している様 シリンダの に生じた未燃 力波が進行 部の急速な を促進しなが いわゆる，Z に対応する現 果及び考察 ノッキングが 示す．横軸は のハイパスフ 出した筒内圧 dP/d [MPa/d ]（CO-O Glo 着火時期が進 ．また，当量 は，筒内圧力 Typical meas 振動が生じて 撮影画像を図 シリンダの左 のシリンダ下 燃焼させてい 高い領域が， 様子が確認で の左端から下 燃部の急速な していること 自着火前に生 がら成長して eldovich らに 現象だと考え が生じた，Ca はクランク角 フィルタ処理 圧力，筒内圧 deg.]，395.2 w）である． 進角し，最大 量比が高く， 力振動を伴う sured waveform ている波形 N 図 3 に示す． 左側に輝度の 下部にある未 いる．その後 シリンダを できる． 下部に向かっ な自着火の後 とから，この 生じ，未燃部 てきたものだ による Develop えられる．今 ase 3 での実験 で，縦軸は上 理で圧力振動成 力 P [MPa]， nm の発光強 掃気温度の増 圧力上昇率が かつ掃気温度 ノッキングが ms (Case 3) No. 4 における 図中の”X” 高い火炎が生 未燃部を反時計 ，圧力波と思 反時計回りに て反時計まわ ，同一方向に 圧力波は，未 の急速な自着 と考えられる ping Detonatio 後，圧力波の 験結 上か 成分 圧 強度 増加 が増 度が が生 る燃 ”に 生じ， 計回 思わ に進 わり に圧 未燃 着火 る． on[2] の発 生 る w ３ 測 キ 動 H に る 未 波 謝 研 参 [1 Pr Ac 9, [2 Re Fl 生時期・発生場 る必要がある． Figure 3 C with in-cylinder ３．まとめ 燃焼室内ボア 測定及び筒内圧 キングが生じ 動の発生挙動 CCI 条件では に及ぶ過程で， る．その火炎が 未燃部を短期間 波及び圧力振動 謝辞 本研究は，平 研究による助成 参考文献 ] Iijima, et al ressure Waves u ccessible Engin No. 1, 2016（掲 2] Zeldovich, Ya eaction with No lame, Vol. 39, N 場所・速度な ． Color photogr r pressure and ア全域の高速 圧力の周波数 る際の HCCI 動を調べた．強 は，局所で生 ，既燃部側か が，未燃部側に 間で燃焼させ 動を伴う急激 平成 26 年度日 成を受けて実 l., A Study of under HCCI K ne, SAE Interna
掲載決定） a. B., Regime C onuniform Initi No. 2, pp. 211-2 などを詳細に raphs of HCC d light emissio 速度可視化撮 数解析を用い I 燃焼の圧力 強いノッキン 生じた自着火 から輝度の高 に向かって高 せる．その結 激な燃焼が起 日本大学理工 実施された． f the Behavior Knocking by us ational Journal Classification o ial Conditions, 14, 1980. 測定・解析す CI combustio on (Case 3). 撮影，筒内分光 て，強いノッ 波及び圧力振 ングが生じる が次第に多点 い火炎が生じ 速で進行し， 結果，筒内圧力 こる． 工学部応用科学 r of In-Cylinde ing an Opticall of Engines, Vo of an Exothermi Combustion an す on 光 ッ 振 る 点 じ 力 学 er ly Vol. ic nd 平成 27 年度 日本大学理工学部 学術講演会予稿集
