DMEを補助燃料とする水素含有燃料のHCCI燃焼: 天然ガス改質ガスのHCCI燃焼による熱効率向上

摘要

天然ガスを車上改質により得られるNRGを模擬した水素50vol％，CO20vol％窒素30vol％からなる水素含有燃料にDMEを添加することによって，空気過剰率が3から3.5の間でも水素と同様に安定した燃焼でかつNOx排出が皆無に近いレベルでHCCI燃焼が実現できた．また同ガスの火花点火燃焼に比べて20％以上の大幅な図示熱効率の向上が図れた．この原因は，以下の2点で説明できる．①セタン価の低い水素混合ガスにDMEを混合することによって燃料のセタン価が最適化され，主燃焼である熱炎燃焼発生がサイクル的に最適な発生時期と期間に制御された．②壁面近傍に厚目に形成されているHCCI燃焼のクェンチ層が，水素火花点火燃焼の欠点である冷却損失を軽減させた．