TOP ＞ バックナンバー ＞ Vol.13 No.3 ＞ 燃料組成・新燃料と燃焼
鈴木、秋濱ら（1）は「エンジン類似環境下における液体合成燃料の燃焼特性」と題する講演の中で、RCEMを用いて、炭酸ジメチル（DMC）やEtG、G40などの各種合成燃料の燃焼特性を従来のガソリンやエタノールなどと比較検討している。乱流燃焼時の燃焼期間を比較した結果、エタノールが最も短く、EtGとDMCが比較的長い傾向が見られた（図1）。この傾向は層流燃焼速度の順列で整理できるとしており、エタノールの層流燃焼速度が比較的速く、EtGとDMCの層流燃焼速度が比較的短い結果となった。一方で層流燃焼速度の圧力依存性は燃料により異なり、エタノールやDMCは圧力による差が少なかった（図2）。これらの差異は含有される芳香族分の比率によるのではないかと推測している。ただし、使用したEtGはエタノールを原料とした合成燃料で芳香族の含有割合が大きいが、製造方法は不明とのことであった。
戸塚、森吉ら（2）は「副室希薄燃焼に適用する燃料改質システムに関する研究」と題する講演の中で、超希薄燃焼時の着火性改善の手法として用いられているアクティブ式副室燃焼方式に関して、副室燃焼に液体燃料から触媒を用いて改質生成した水素を供給することで、副室内の燃焼を高度に希薄化しながら、主室の超希薄燃焼を促進する副室燃焼システムを提案している（図3）。本報告では，ガスボンベから改質ガスを供給した実験系で、副室に水素を添加することで空気過剰率λが2.5まで希薄化させ、熱効率41％超の条件で運転できることを示した（図4）。また，触媒による燃料改質装置の開発も行っており、触媒温度800～900℃の条件で、およそ80％の水素収率を得ることができた（図5）。
附田、小川ら（3）は「e-fuelおよびオキシメチレンエーテルを用いたディーゼルエンジンの性能改善に関する研究」と題する講演の中で、軽油およびGTLにオキシメチレンエーテル（OME）を混合することによる効果を検討している。このなかで、GTLは燃料中に芳香族炭化水素を含まないため軽油と比較してSmokeの排出を低減でき、さらにOMEを添加するとSmokeの排出をより一層低減できることが示された。また一方でOMEを添加すると（図6）、燃料噴射期間が長期化し高温滞留期間が長期化するため、冷却損失ϕcが増加し図示熱効率ηiが低下した（図7）。なお、予稿集に記載のOMEのセタン価は誤記とのこと。
越川、千田ら（4）は「ノルマルトリデカン混合がジャトロファ由来バイオディーゼル燃料の噴霧・燃焼特性に及ぼす影響」と題する講演の中で、重質成分であるジャトロファFAME（JME）に軽質成分（n-トリデカン）を混合よることによる噴霧改善について検討している。軽質成分（n-トリデカン）の比率が増加するにしたがい、蒸発性が向上し、周囲混合気の巻き込みが増えることで希薄混合気が形成される様子が観察された（図8）。その結果、筒内温度が低下したことでCO、NOx、スモークが低減したが、THCは増加した（図9）。
OKAFOR、KITAGAWAら（3）は「Laminar Burning Velocity of Premixed Flames of C5H10 Mixtures」と題する講演の中で、分子構造の異なる5種類のC5オレフィン（C5H10）の層流燃焼速度の計測を行い、反応計算結果との比較やマークシュタイン数との関係を評価している。同じ分子量の場合、直鎖構造のオレフィンの方が分岐構造を持つオレフィンよりも層流燃焼速度𝑢𝑙が遅くなる傾向があった（図10）。また、層流燃焼速度𝑢𝑙は、火炎中のOHラジカルのモル濃度ピーク値と相関があることを見出している（図11）。
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