エンジンシステム研究グループ

業界ニーズに対応して取り組んでいる課題(技組等の業界団体やコンソーシアムと連携して取り組む課題)

デポジットの生成メカニズムと低減技術に関する研究

排ガス・デポジット成分の詳細分析より得られたデポジット生成メカニズム

排ガス・デポジット成分の詳細分析より得られたデポジット生成メカニズム

デポジットTHF可溶分のGC×GC-TOFMSクロマトグラム

デポジットTHF可溶分のGC×GC-TOFMSクロマトグラム

  • ガソリンおよびディーゼルエンジンの燃焼室や排ガス再循環(Exhaust gas recirculation)システムに生成するデポジットについて化学分析などからその生成や成長メカニズムを明らかにする。
  • ディーゼルエンジンのEGRシステムに生成するラッカー状の硬質なデポジットの主成分は、燃焼ガスに含まれる多環芳香族炭化水素(PAH類)であり、温度勾配のある配管では露点に達したPAH類が凝縮しデポジットを成長させる。
  • デポジット中には高分子の物質も含まれており、それらはPAH類の他、酸化、窒化したPAH類がアミド結合やエステル結合など重合や架橋反応により生成した物質である。

エミッション(含酸素多環芳香族炭化水素)の生成メカニズムと低減技術に関する研究

流通式反応官を用いた定量実験と詳細科学反応モデルによる計算の比較

流通式反応管を用いた定量実験と詳細化学反応モデルによる計算の比較

詳細化学反応モデルを用いたOPAHの反応経路解析

詳細化学反応モデルを用いたOPAHの反応経路解析

  • 流通式反応管を用いた基礎燃焼実験で生成する多環芳香族炭化水素(PAH)および含酸素多環芳香族炭化水素(OPAH)の定量評価手法を開発しています。
  • 定量実験結果を再現できるような詳細化学反応モデルの構築に取り組んでいます。また、詳細化学反応モデルを用いた反応解析により、燃焼中に生成するPAHやOPAHの主要な生成経路を明らかにしました。
  • 国内外の研究機関と連携し、異なる実験装置や量子化学計算などの手法を用いて、燃焼中に生成するPAHやOPAHの反応経路を多面的に評価しています。

カーボンリサイクル燃料合成技術の開発

要対応
  • 汎用性・可搬性に優れ、市場規模も大きいLPガスは、今後も安定供給が必要なエネルギーです。2050年時点では約800万トン/年の需要が想定されており、 LPガスのカーボンニュートラル対応は必須です。
  • 本研究では、リサイクルCO2とH2から合成した中間体としてのジメチルエーテル(DME)から、プロパン・ブタンを高効率で製造する技術開発を目指します。
  • このため、ラボスケールでの触媒改良およびプロセス設計の検討を進め、その結果を踏まえてより大きなスケールでの実証を行います。