研究者詳細 - 飯田　訓正

論文 - 飯田　訓正

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ＡＴＡＣエンジンのラジカル発光像の計測

朴容培，小熊元，上田浩矢，飯田訓正

自動車技術会論文集 29 （ 3 ） 37-42 1998年07月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

レーザ誘起蛍光法による気体噴流濃度分布計測

上田浩矢，安藤哲人，飯田訓正

日本機械学会論文集（Ｂ編） 64巻（第621号） 261-268 1998年05月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

レーザ誘起蛍光法を用いて間欠気体噴流の瞬時断面濃度分布を計測する手法の確立を目的とし，噴射気体に蛍光物質としてよう素を混入し，励起光としてＮｄ：Ｙａｇレーザの第２高調波を用いた。蛍光強度分布から噴流の濃度分布を定量化する際の誤差因子について実験的検討を試みた。観測される蛍光強度に影響を与える要因となる，蛍光物質と共に存在する共存ガスの種類，温度，励起光および蛍光の蛍光物質による吸収の影響について検討を行なった。また，励起光の減衰に対する補正方法を提示した。さらに常温の静止大気中に噴射した間欠気体噴流の瞬時断面蛍光強度分布を計測し，画像処理を行なう事により噴流の瞬時断面濃度分布を求めた。

２ストロークＡＴＡＣエンジンにおける代替燃料の希薄燃焼適合性：－ＤＭＥ、メタノール、エタノール、メタン、プロパンの比較－

小熊　元，市倉敬義，飯田訓正

日本機械学会論文集（Ｂ編） 64巻（第621号） 269-275 1998年05月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

予混合圧縮自己着火燃焼をエンジンに導入するには、広い範囲の運転条件において自己着火時期および燃焼期間の制御方法を確立することが課題であり、燃料の自己着火特性に関する知見を把握する必要がある。本研究では圧縮自己着火エンジンに於ける代替燃料の着火および燃焼の挙動に関する知見を得るため、２ストロークＡＴＡＣエンジンを対象に、単組成燃料であるＤＭＥ、メタノール、エタノール、メタン、プロパンを用いガソリン燃料との比較試験を行なった。含酸素燃料はガソリンに比べＡＴＡＣ運転領域が希薄域に拡大すること、予混合気の自己着火温度は燃料の種類により一義的に定まり、当量比依存性は小さい、等の知見を得た。

燃料・潤滑油品質が自動車排出ガスに及ぼす影響に関する調査研究報告書

飯田訓正，他

環境庁依託調査／日本自動車輸送技術協会（(財)日本自動車輸送技術協会） 1998年03月

研究論文（その他学術会議資料等）, 単著

地域内物流共同輸配送への低公害車導入促進調査委員会報告（中間報告）

飯田訓正，他

地域内物流共同輸配送への低公害車導入促進事業　中間報告書Ⅱ （(財)物流技術センター　運輸低公害車普及機構） 1998年03月

研究論文（その他学術会議資料等）, 共著

リーンバーンエンジン車の開発に関する技術調査報告書

飯田訓正，他

平成８年度エネルギ利用合理化システム開発調査（(財)エルピーガス振興センター） 1998年03月

研究論文（その他学術会議資料等）, 共著

急速圧縮装置を用いた微細口高圧ディーゼル噴霧の予混合的燃焼に関する研究　－低セタン燃料を用いて着火遅れ期間を十分に確保した場合－

秋山英之，西村英浩，茨木康充，飯田訓正

日本機械学会論文集（Ｂ編） 64巻（第618号） 287-294 1998年02月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

ディーゼル噴霧内の燃料濃度を十分に希薄かつ均一にした状態で予混合的に燃焼させることで火炎温度の低下によるＮＯの生成抑制、ならびにすすの生成抑制と酸化促進から同時低減の実現が期待される。本研究では、高圧燃料噴射に微細口ノズルを組み合せた噴射系を用いて、燃料液滴の微粒化ならびに噴霧内への空気導入を促進させることで均一希薄なディーゼル噴霧の形成をねらい、さらに低セタン燃料を用いて着火遅れ期間を十分に確保することで燃料の十分な蒸発、混合時間を与え、噴射した燃料を予混合的に燃焼させることを試みた。その結果、火炎中のすすの生成抑制と火炎温度の低温化が実現された。

セラミック燃焼室壁面への瞬時熱流束計測用薄膜形熱電対の開発

榎本良輝，石井　敦，永野　洋，飯田訓正，木村修二

日本機械学会論文集（Ｂ編） 64 （ 618 ） 264-271 1998年02月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

熱電対材料および耐熱接着剤による熱接点温度への影響を極力低減し，セラミック燃焼室壁面の瞬時熱流束を精度良く計測できる薄膜形熱電対の開発を試みた。それは母材中心より離れた位置に熱電対素線導出部を設置し，母材頂面中心に熱接点を形成する対線構造の薄膜形熱電対である。そのモデルについて有限要素法を用いて数値解析し，熱電対素線および耐熱接着剤の測定面への影響を検討した結果，精度の良い測定ができることを確認した。試作した熱電対を，実機関に試用し，燃焼運転時の瞬時熱流束計測を行なった結果，十分な信頼性と耐久性を確認することができた。

予混合圧縮着火エンジンにおけるＤＭＥおよびｎ－ｂｕｔａｎｅ燃料の自己着火・燃焼過程

五十嵐哲也，飯田訓正

日本機械学会論文集（Ｂ編） 64巻（第618号） 279-286 1998年02月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

予混合圧縮着火エンジンにおいては、着火・燃焼制御法の確立が求められている。そこで本研究では均一予混合気の着火・燃焼基本特性を明らかにするため、高圧縮単気筒機関を用いてＤＭＥ（ジメチルエーテル）およびｎ－ｂｕｔａｎｅ／空気予混合気の当量比、給気温度、機関の回転速度、圧縮比をパラメータとした実験を行ない、自己着火燃焼における反応過程を支配する温度、圧力、反応時間および混合気組成の依存性を調査した。熱発生率過程に大小２つのピークを持つ低温度自着火を観測し、低温反応、高温反応の発現とその活性に関わる予混合気の各状態因子および両反応の関係を明らかにした。

小田原市低公害車普及促進計画

飯田訓正，他

小田原市低公害車普及促進研究会（小田原市） 1998年01月

研究論文（その他学術会議資料等）, 共著

急速圧縮装置を用いた炭化水素を含む雰囲気中におけるディーゼル噴霧の着火および燃焼に関する研究：（副題：雰囲気がプロパン空気の希薄予混合気の場合）

長谷川亮，飯田訓正

日本機械学会論文集（Ｂ編） 63巻（第615号） 285-292 1997年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

プロパン空気の圧縮自着火および燃焼過程は低温反応、高温反応の２段階を経て進行することが知られている。本研究では、急速圧縮装置を用いてプロパン空気の希薄予混合気を圧縮し、プロパン空気の予混合気の圧縮自着火過程における、低温反応開始前、低温反応開始後から高温反応開始前、高温反応開始から燃焼終了前、燃焼終了後の各時期に、軽油を燃料とするディーゼル噴霧の単発噴射を行なった。各反応期に噴射形成されるディーゼル噴霧を対象に着火および燃焼の過程、火炎中のすすの生成、消滅の過程、火炎温度履歴の差異について明らかにした。

自動車技術この１０年　サポート技術・概説

飯田訓正

自動車技術（(社)自動車技術会） 51 （ 10 ） 185-186 1997年10月

研究論文（学術雑誌）, 単著

セラミックス遮熱形メタノールＡＴＡＣエンジンの自己着火および燃焼の安定性：　－壁面高温化と希薄燃焼時のサイクル変動解析－

飯田訓正，市倉敬義，加瀬和史 (慶応義塾大学)，榎本良輝 (武蔵工業大学)

日本機械学会論文集（Ｂ編） 63巻（第614号） 269-276 1997年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

ＡＴＡＣは圧縮自己着火によるバルク燃焼と判断され、希薄域においても安定な燃焼が実現する。遮熱形メタノールエンジンを対象に、予混合気の希薄化および燃焼室壁面の高温化がＡＴＡＣ運転時の自己着火時期、燃焼期間、燃焼量および壁面における瞬時熱流束のサイクル変動に及ぼす影響について調査した。これらの変動特性および相関からＡＴＡＣの特長を明らかにし、火炎伝ぱ燃焼との相違を明確にした。その結果、燃焼期間と自己着火時期とは負の相関を示し、両者のサイクル変動は燃焼室内の平均当量比のサイクル変動に依存しない、瞬時熱流束は壁面を高温化するとピーク値およびその変動量が増大する，等を明らかにした。

ＡＴＡＣエンジンにおけるガソリン、メタノール、メタン燃料の希薄燃焼適合性

小熊元，市倉敬義，飯田訓正

日本機械学会論文集（Ｂ編）（日本機械学会論文集（Ｂ編）） 63巻（第613号） 248-255 1997年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

予混合圧縮自己着火燃焼をエンジンに導入するためには、広い範囲の運転条件への対応が課題であり、自己着火の燃焼時期を制御する必要がある。本研究では、希薄予混合圧縮自己着火燃焼に関する基礎的知見を得るために、ＡＴＡＣエンジンを対象に、ガソリン、メタノール、メタンについて燃焼実験を行なった。メタノールはガソリンに比較してＡＴＡＣ運転領域が希薄および高負荷側に拡大し、メタンはＡＴＡＣ運転は不可能であった。ＡＴＡＣの自己着火は、予混合気の断熱圧縮により各燃料に固有の温度に達したクランク角で生じる。ＡＴＡＣ自己着火温度の当量比依存性および圧縮速度依存性は小さいことが明らかにされた。

セラミックス遮熱形メタノールＡＴＡＣエンジンの自己着火および燃焼安定性：－壁面の高温化と希薄燃焼時のサイクル変動解析－

飯田訓正

日本機械学会　研究協力部会RC138　低酸素燃料の高効率・環境保全コンカレント技術に関する研究分科会　研究成果報告書（最終）（(社)日本機械学会） 8-16 1997年07月

研究論文（その他学術会議資料等）, 単著

バルク燃焼方式のエンジンの場合，希薄時の未燃炭化水素の排出が問題となる。この問題を解決する手段として燃焼室壁面の高温化が有効である(11)。壁面の高温化は，壁面近傍の消炎層の厚みを減少させ，この領域で生成される未燃炭化水素の排出に対し高い抑制効果があることが報告されている(7)。しかし，過度の高温化は，消炎距離の短縮ないしは崩壊で，壁面における瞬時熱流束が増加し(11)，熱損失が増加することが予想される。また，熱面着火を引き起こしてしまう。壁面の高温化が壁面での熱損失および着火，燃焼に与える影響を調査し，最適条件を把握する必要がある。
　そこで本研究では，２ストロークメタノールＡＴＡＣエンジンを対象として，燃焼室構成部品の一つであるシリンダヘッドにセラミックス（窒化けい素）を用い壁面を遮熱高温化した場合と，純正のアルミニウム合金を用い冷却低温化した場合について，比較実験を行なった。機関回転速度一定の下，当量比，平均有効圧をパラメータとして機関を運転し，予混合気の希薄化および燃焼室壁面の高温化が，ＡＴＡＣ運転時の自己着火時期，燃焼期間，燃焼量および壁面における瞬時熱流束等のサイクル変動に与える影響について検討した。さらに，着火と燃焼の相関についても検討した。

セラミック遮熱形メタノールATACエンジンの自己着火および燃焼の安定性： - 壁面高温化と希薄燃焼時のサイクル変動解析 -

飯田訓正, 市倉敬義, 加瀬和史 (慶応義塾大学) , 榎本良輝 (武蔵工業大学)

JSAE Review （(社)自動車技術会） Vol.18 （ No.3 ） 233-240 1997年07月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

ATAC (Active Thermo-Atmosphere Combustion) is stable at its lean limit because it is bulk-like and non-propagating in nature and is initiated by self-ignition. A Low Heat Rejection Methanol-fueled engine was used to investigate the influence of leaning the fuel-air ratio and increasing the combustion chamber wall temperature on cyclic variation of ATAC ignition and combustion. The cyclic variation of self-ignition timing, combustion duration, total heat release, and instantaneous wall heat flux was analyzed, from which correlations between self-ignition timing and combustion duration, self-ignition timing and total heat release, and combustion duration and total heat release were obtained.

２ストロークＡＴＡＣエンジンにおける各種代替燃料の希薄燃焼適合性

飯田訓正

日本機械学会　研究協力部会RC138　低炭素燃料の高効率・環境保全コンカレント技術に関する研究分科会　研究成果報告書（最終）（(社)日本機械学会） 17-25 1997年07月

研究論文（その他学術会議資料等）, 単著

２ストロークＳＩエンジンでは，高速低負荷運転時に内部ＥＧＲの条件により圧縮自己着火燃焼が起こることが知られている。大西ら(1)はこの燃焼形態をＡＴＡＣ(Active Thermo-Atmosphere Combustion)と呼び，低負荷域においてサイクル変動の少ない安定した機関運転が可能であると報告している。ＡＴＡＣは燃焼室内のラジカル発光像(10)(11)および発光スペクトル(12)の解析により，多点自己着火によるバルク燃焼であることが確認されている(10)。また，燃料にメタノールを用いるとＡＴＡＣ運転領域が拡大することが知られており，セタン価が低いという理由から従来方式のエンジンには適用が困難とされてきた代替燃料を有効に利用し得るエンジンとして注目されている。しかしＡＴＡＣは燃焼時期が制御されておらず，負荷および機関回転速度の限られた範囲の運転条件の下でしか実現していない。予混合圧縮自己着火燃焼をエンジンに導入するには，負荷および機関回転速度の広い範囲の運転条件において自己着火の燃焼時期の制御方法を確立することが課題となり，代替燃料の自己着火特性に関する知見を持つ必要がある。
　本研究では圧縮自己着火エンジンにおける，代替燃料の希薄域での自己着火および燃焼の挙動に関する基礎的知見を得るため，２ストロークＡＴＡＣエンジンを対象に実機試験を行った。代替燃料にアルコール系のメタノールおよびエタノール，エーテル系のジメチルエーテル（以後ＤＭＥ），アルカン系のメタンおよびプロパンの５種を取り上げ，燃料の組成およびセタン価に注目し，自己着火時期，燃焼期間，自己着火温度を調査したので報告する。

急速圧縮装置を用いた炭化水素を含む雰囲気中におけるディーゼル噴霧の着火および燃焼に関する研究（副題：雰囲気がメタン・空気の希薄予混合気の場合）

飯田訓正，中村光範，大橋秀樹

日本機械学会論文集（Ｂ編）（(社)日本機械学会） 63巻（第609号） 1854-1861 1997年05月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

超希薄予混合気を断熱圧縮し、その後ディーゼル噴霧火炎により着火燃焼させるという新しい燃焼形態のエンジンを想定し、急速圧縮燃焼装置をもちいて、メタンおよびプロパンを含む高温高圧の雰囲気中における、ディーゼル噴霧の着火と燃焼の機構および火炎中のすす生成・消滅の挙動について実験的に調査した。雰囲気を希薄予混合気とすると、空気の場合に比べて、噴霧の着火遅れは増加し、着火位置は噴霧の下流方向および噴霧軸の外周側へ移動する。噴霧の燃焼は長期化するが、輝炎の存在期間は変化しない。噴霧の火炎温度は低下し、火炎中のすす濃度が減少することを明らかにした。

超希薄予混合気を雰囲気とする場合のディーゼル噴霧の着火、燃焼過程に関する研究

飯田訓正，米谷宏明

日本機械学会　研究協力部会RC133　ディーゼル筒内に於ける地球温暖・大気汚染化物質の同時低減の燃焼研究とその可能限界に関する技術予測研究分科会する研究分科会　研究成果報告書（(社)日本機械学会） 130-137 1997年04月

研究論文（その他学術会議資料等）, 単著

リーンバーンエンジン車の開発に関する技術調査報告書

飯田訓正，他

平成８年度エネルギ利用合理化システム開発調査（(財)エルピーガス振興センター） 1997年03月

研究論文（その他学術会議資料等）, 共著

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