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Apr 07, 2024

レポート: 新しいディーゼル噴射技術により煤煙が大幅に削減

アルバート・アインシュタインの記事がその歴史あるアーカイブに含まれている著名な科学雑誌は、最近、すすを大幅に削減することが証明された新しいディーゼル技術について書きました。 12月

アルバート・アインシュタインの記事がその歴史あるアーカイブに含まれている著名な科学雑誌は、最近、すすを大幅に削減することが証明された新しいディーゼル技術について書きました。

Scientific American の 12 月号は、50 ～ 100% の煤粒子削減率を実証した特許取得済みのダクト燃料噴射 (DFI) システムに関する記事を特集しています。

サンディア国立研究所に勤める燃焼科学者チャールズ・ミュラー氏は、フォード、キャタピラー、トヨタ、ジョージア工科大学からの支援を集めたブンゼンバーナーのような技術の特許を取得した。

ミューラーの装置は、より多くの空気をディーゼル インジェクターに導入し、より完全な燃焼を実現し、すすの発生を大幅に減らします。 彼のアイデアは、地味だが効果的なブンゼンバーナーから来ています。

「彼は、ディーゼル燃料噴射器に小さなブンゼンバーナーの煙突に相当するもの、つまり噴射器のノズル穴から短い距離に設置され、燃料の流れと位置合わせされた小さな金属管を装備することで、燃料と空気がより完全に予混合され、均一な燃料噴射が可能になることに気づきました。煤がなく、青い炎が燃えている」とサイエンティフィック・アメリカンのスタッフ編集者スティーブン・アシュリーは書いている。 「そして、それは耐NOx希釈に必要なより低い温度でも起こる可能性があります。」

「ディーゼルエンジン革命」と題されたサンディアラボニュースの記事の中で、ミュラー氏は、DFIシステムで使用される酸素を含む再生可能なディーゼル燃料がどのように排出ガスをさらに削減し、重くて高価な後処理排気部品の削減につながるかを説明しています。

「酸素添加燃料を DFI で使用すると、従来のディーゼル燃料での DFI よりも排出量が削減されます。これはおそらく、必要な排気後処理が少なくて済むため、より安価なエンジン システムを可能にするのに十分でしょう」とミュラー氏は言います。

「最新の高速道路トラックでは、後処理にかかる初期コストと車両の耐用年数全体の運用コストが約 12,000 ドルかかります。 これらの車両の数が多く、経済にとっての重要性を考慮すると、これらのコストをほんの一部でも削減することは大きな意味があります。」

従来のディーゼルエンジンのインジェクターは、燃焼に必要な燃料の 3 ～ 10 倍の燃料を生成するとミューラー氏は言います。

「高温で過剰な燃料があると、大量の煤が発生する傾向があります」と彼は言います。 「ダクトを設置することで、局所混合物に含まれる過剰燃料が少なくなるため、いわゆる『希薄リフトフレーム燃焼』、つまり煤を形成しないディーゼル燃焼に近づけることができます。」

フォードとキャタピラーは最近、DFI 技術の進歩を支援するためにサンディアと協力研究開発契約を締結しました。

新しい環境技術の推進に関する限り、ディーゼルエンジンには雇用の安定性が大いにあるとアシュリー氏は言う。

「たとえば、電気化学電池や水素燃料電池をベースにしたグリーン代替品には、世界経済の重要な電源としてディーゼルに代わる力がまだありません」とアシュリー氏は述べています。 「ディーゼル エンジンは堅牢で耐久性があり、燃料効率が高く、重要なことに、大きなものを動かすのに必要な大きなトルクを提供できます。 現在、高速道路を走る数億台の中型および大型長距離トラックのほとんどがディーゼルで走行しています。また、多くの発電機、家庭用ピックアップ トラックは言うまでもなく、世界中の鉄道、船舶、オフロード車、重機の大部分も同様です。ヨーロッパの乗用車です。」