論文

本研究では沿道局所に対して適用可能なNOx, PM, CO2排出係数の推計手法の検討を行った．車載型排出ガス計測装置を搭載した小型貨物ディーゼル自動車を用いて路上走行試験を行い，速度，加速度，および走行抵抗が排出係数に与える影響を明らかにした．この結果を基に排出係数推計モデルを作成し，評価を行った．

オクタン価だけでは多成分燃料の自着火特性を表すには不十分である．本研究では n-Heptane/iso-Octaneの混合燃料中のn-Heptane部分当量比が予混合圧縮着火燃焼の着火および燃焼に及ぼす影響を調査するため，急速圧縮装置を用いた実験と素反応数値計算の着火時期と着火温度を比較した．

本研究では携帯発電機用の機関としてDMEを燃料とする４ストローク小型HCCI機関の開発研究を行う．高温の内部EGR，低温の外部EGR，量論比の予混合気の割合を制御することで，HCCI機関の課題を解決する制御システムを構築し，数値計算と実験により３種類のガス割合変化が燃焼特性に及ぼす影響を調査した．

往復動機関のHCCI機関は回転速度に応じ予混合気の圧力および温度上昇速度が変化する．本研究では回転速度が着火時温度，燃焼期間および燃焼効率等のHCCI燃焼特性に与える影響を素反応数値計算により解析した． 燃料はNTC領域の有無が異なるメタンとDMEを用い，衝撃波管の着火遅れ特性との関係を考察した．

予混合気に温度および燃料濃度分布を与えることで予混合圧縮自己着火機関における急峻な圧力上昇を回避する手法を検証する．急速圧縮装置の燃焼室内に予混合気の温度ないし燃料濃度を層状に給気して，圧縮自己着火時の燃焼室内ガスの圧力履歴および化学発光像より，圧力上昇率の低減効果を解析した．

本研究では，熱発生における各素反応および化学種の寄与度を算出する手法（安東・桑原）に着目し，予混合気初期の温度および圧力の違いが素反応経路に及ぼす影響を調査することを目的とした．予混合気初期の温度および圧力を変化させて素反応数値計算を行い，初期温度および圧力変化時の燃焼特性に見られる燃料間での差異を調査するとともに，この要因となる素反応経路の違いと熱発生に重要となる素反応および化学種を調査した．

２０世紀のエンジン開発は，高性能，高効率，低コストの追求でした．そして環境問題への対応から排気浄化技術の導入が図られました．さらには，地球温暖化の防止の視点からの環境性能が求められています．すなわち，「環境や資源に負担の少ないエンジンとは何か」ということを起点にして，社会のコンポーネントとしての次世代型エンジンが求められている．エンジンの効率および性能を左右するエンジン燃焼について，大学における燃焼:研究の最先端の取り組みを紹介する．

HCCI機関の実用化に向けて，高負荷時におけるロバスト性を確保した高効率運転が重要となる．本研究では単気筒エンジンを用い，量論比予混合気・高温EGRガス・低温EGRガスの供給比をスロットルで変化させ，圧縮開始時筒内ガス質量平均温度を変化させることにより燃焼制御を行うシステムを対象とした制御モデルを作成し提案する．

HCCI燃焼において、燃料に低温酸化反応での発熱量が多いn-Heptaneと少ないiso-Octaneを用いて、それぞれ単一の場合と混合した場合での供給する予混合気の温度及び圧力の違いが熱発生に及ぼす影響を、詳細な素反応数値解析により考察した。

HCCI機関において，吸気温度を変化させて燃焼位相を遅延化することにより，膨張行程で燃焼を行うことが圧力上昇率の低減および燃焼効率に及ぼす影響を解析した．燃料にはDME，Methaneおよびn-Butaneを使用し，詳細な素反応を考慮したマルチゾーンモデルを用いた素反応数値計算を行った．

HCCI機関において自着火特性の異なる二種の燃料を用い，圧縮前の燃焼室内局所における燃料の混合比に違いを与えることによる圧力上昇率の低減効果を検証した．実験には4ストローク単気筒可視化エンジンを用い，圧力計測に加えて燃焼室内の化学発光像を撮影し，燃焼室内局所におけるHCCI燃焼の様子を評価した．

本研究では、予混合気の温度および濃度の不均一性によって燃焼時の筒内ガス圧力上昇率が低減する機構を解明し、併せて排気特性への影響を調べることを目的として素反応数値解析を行った。

本研究では，HCCI燃焼において圧力上昇率を支配する要因とその機構を明らかにすることを目的として，層状給気効果について着目して解析を行った．本報では燃料の混合度および温度層状化が圧力上昇率に及ぼす影響について報告する．4ストローク単気筒可視化エンジンおよび急速圧縮機を用いて層状給気HCCI燃焼実験を行った． 可視化エンジンでは，燃料種の層状給気の効果(Fuels Stratification Effects)を調査した．自着火特性の異なる二種の単体燃料の混合比を変化させると燃焼位相が変化することを利用し，燃焼室内局所ごとの燃料の混合比に違いを与え，燃焼室内に燃焼位相の異なる領域を設けることによる，燃焼室内全体としての圧力上昇を緩慢化させる効果を検証した． また，残留ガスや流動の影響を無視することができる急速圧縮機では，温度の層状給気効果(Thermal Stratification Effects)について検証した．水平配置したシリンダ内給気に温度分布を形成して，温度の不均一性にのみ着目し，その圧力上昇率低減効果を検証した．

Homogeneous charge compression ignition (HCCI) engines are drawing attention as the next-generation internal combustion engine, but have not been put to practical use because of several issues. One of the issues is that increasing the fuel charge causes rapid combustion in the combustion chamber, which results in knocking that limits its operation region. In this study, the focus was put on a method to increase the operation region of HCCI engines by mixing two fuels with different reactivities. First, dimethyl ether (DME), n-butane, or hydrogen was mixed with methane to investigate how the changes in mixing ratios affected the oxidation reaction of the pre-mixture based on numerical calculations with elementary reactions. From the calculation results, applicable types of double componential fuels for HCCI engines were considered. Based on the results of the consideration, DME or n-butane was mixed with methane to conduct combustion experiments and to clarify mixing conditions of the double componential fuels that realize high output and high thermal efficiency simultaneously.