先進ディーゼルエンジンの燃焼および燃料技術

抄録

ディーゼルエンジンにおいて，排気性状だけでなく燃料消費率の低減を果たすことは今後の研究開発において必須の課題である。特に，排気温度が低くNO_x浄化触媒の活性が得られない低・中負荷運転域において燃費の悪化なくクリーンディーゼル燃焼を実現することは極めて重要である。本研究では，先進的エンジン要素技術である可変動弁システム，超高圧燃料噴射システム等を単気筒試験エンジンに搭載し，先進的技術を用いた新たな燃焼法の探求により燃焼改善を果たすとともに，先進的技術により改善された燃焼状態に対する燃料性状の影響を明確にすることで，燃焼技術と燃料技術の双方によるクリーン燃焼運転領域の拡大を目指した。ここではクリーン燃焼の閾値（いきち）をNO_x＜0.2 g/kWh，Soot＜0.02 g/kWhと定めた結果，大量EGR適用下では低セタン価燃料では予混合期間を長期化してSootを低減し，また市販軽油（JIS2号）相当の着火性でも揮発性を高めることで燃料の蒸発・混合を促進してSootを低減することを見出した。また，可変動弁システムや超高圧噴射を適用した燃焼においても，燃料着火性（セタン価）および芳香族炭化水素が排気性状に及ぼす影響度が高く現れた。以上より本研究で検討した範囲内では，低セタン価・アロマフリーが次世代エンジンに求められる燃料性状であると結論づけられた。