8§
欝気ガス中の一酸化炭素低減に関する一実験
一アイド夢ング時における空気暖尉式について一
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む ：燃料 溝 費 量 盆 ：空 黙 髭 毛警豊＝擁気弁鐡羅換気濃度 毛翫：ガス・サソプ夢ング 直藩欝気濃度
圭 ：噴躰空気量 X ：CO濃度遅論魑
艶
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（墓ノsec〉
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（ 〃 ）
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号
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二換気ガス重量
：麟i気ガス串のCO聾
：換気ガス容積
：換気ガス中のCO容積
（ 〃 ）
（露ノseの
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（恥oc〉
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Rv：coのガス定数 （〃）
2 ：接…気ガス臣力 （K鏡C磁2）
Tg ： 〃 澄痩 （ OC ）
緒 言
L
ガソ婆ン機縫の撰気ガス有害物質は，CO，豆C，翼0．，などといわれるものであ参，この 中，簸C，NO・，については，光化学スモヅグ，オキシダソ｝0．，の発生と密議な麗係にあ 参，その発生機構は，複雑盤をきわめ不醗の、点が多い。即ち，ロサンゼルス，カルフ津ルニヤ
＊橿島大学教官学認機械工学聡究室
鰺
福島大学運群鞍讐第籔号
における光化学反感は，琵C，蓑儀，に太陽エネルギーの蕎在が反応を韓縁づけている（圭）のに 繁し，躰畷綻では，大気中に翼。の殆んど認められない購㍉又は藤雛。汐ベノレが高 ，
くなったという結果も患ている⑦。しかしいずれの場合も，大気中での共有麹質の影響や，災 騒i，気象，地形的条件に左右されること溝多く，今後の醗究に負うところが大ぎい。一方CO −」については，人体に塵接影響し，豊つ濃密ぶ比鋳的に毒性を派す関係で，いち単く屡家規麟の 豊灘頬嚢となった。ガソ夢ン機関のCOの発生は，殆んどが燃料の不完全燃焼によ参趨るもので，
一一｝、その縫，点火詩想，爆料の気化混合等によ参多少の変化はあるボ，その影響は，殆んど空然鷺 ノにより支醗されているといえる。従って，空燃駕を大ぎくすることに1よウCO濃慶を藏ずるこ
とはでぎるが，機関の姓籠を考えると単に空然髭のみを大ぎくすることもでぎない（％
もともと，アイド夢ング時の空燃比は，鎗〜捻，が最適とされ艶運論空燃比よウ退濃な状態 一一讃を必要とされているの絃，始鰻監や急熱速時の燃料慈答の遅れ等を考麟したものである。健っ
て，CO低減に関しての単なる空燃比の調整は，姓龍の抵下を重ぬがれない。
現在，CO鍾藏に麗しての機騒躰薄策として考えられているのは，癖鐵される撰気ガスを纏 らかの方法で再爆焼させることである。懸ち童触媒を趣霧して酸化さ量る方法麟，空気と混合 ゆさ慧て酸化さ塗る方法（⇔，さらに点火プラグ等で強麟朗に再燃焼させる方法等であるがそれぞ＿
堵れ，一長：一篶であむ，実罵の段贈に達していない。又これらは亨いずれも大墾エンジンに鰐し て多数の実験的藩究がなされておむ饗ントP一ル・デバイスも試みられてぎているが，小型エ ンジンに絶する醗究は数少ない。
そこで，筆嚢等は，CO低減法の一つである空気噴襲式によむ，小型ガソ蓼ソエソジソを驚 いて壷アイド夢ソグ蒔に．おけるCO低減についての実験を行った。
この空気噴窮式は，擁気愚凄が低い場合は反感は鈍く，欝昏昏cc以下の小聖機幾では効果は確 認されておらず，更に酸化の擦の発熱による材料の強変の点も問題となっている。
2．実験の装置及び方法
実験装置の擾要を籔竃i，に奉ず。供試エンジγは声空冷4サイクルフ汎濡たて型単シ婆ソ ダーで，蕎程容積V益；2欝co，圧縮箆e鴛5．8，気候鑑×行程虚×s瓢鴨×総（盤搬）のガソ夢 ソ機震である。
エンジンの籔気系統は学空然比灘定のための籔気を丸型ノズルを介したサージタンクによ 吟，燃料潰費を容量式ビ講一レッ｝により灘定した。実験は，籔転数簸，一定のアイド夢ソグ 状懸で，絞多弁醗変一定のもとで，誹気弁付逓に空気を噴窮して，触媒式COテスターによ静 C（〉濃度を灘足した。各空燃髭の講籔はアイドル・アジヤス》・スク蓼ヰーに．よむンR＝8〜
賂の籍雛で蒼い，その警の毅離空気量の謁簾は，コンプレヅサー・バルブで，欝気濫漫は，適 当な場辮，数ヶ瞬について，アルメル・クPメル熱電鰐によむ灘足した。それぞれの空燃駕に おけるマ夢ソダー内燃鰻…状溌は，抵議1綴歪養毛式馨妻弩三訂によむ，ブラウン管シンクロスコープで 観察した。
群気管は，鑓窪2，F玉露3の熱き，2本鰻意し，それぞれの誹気管の場合について建較鹸討 を行った。
F量琶2声の誹気管は声ストレートの円筒形のパイプであ参，欝竃3，の誹気管纈掌欝畿され た欝気戴スの滞留鋳閥を長くするための長葱室を設けたものである。
COテスターの撰示は，容量バ一返γ》であむ，空気量及び燃料溝費量敏，重嚢灘定のた め，どちらかを換算せねばならぬが，
繊矯：換気ガス中の一酸鷺炭素騒減に鬱する一実験
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となむ，容量パーセントは，重量パーセントと等しくおける。
甑供試エンジンが，点火蒔簸一定の，足速積機饗のため，低速安定が不薄髭なので，アイ ド撃γグ獲転数として 数翼賛倉倉（整翻懲）とした。
3．実験の結果および考察
勝9遵，は供試エンジンの，空然建RにおけるCO濃度および，その蒔の撲気濃変態（OC）を 示したものである。空燃建は，アイドル調整ねじで変化させたもので，すでに墾らかにされて いる空燃髭に薄するCO濃度（％）の変化を翼嚢に示している。空然匙8以下，欝以上は麺蟻
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睡奢：欝気ガス中の一一酸免淡素抵灘こ関する一実験 §3
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i．轡（％）
94
篠島大学選科報魯第蟄号
なる燃焼不安定を潔し，運転持続不藩籬に近い。これは実空爆姥の不燃鞍雰に透づいたための もむであろう窃
叉シここで示した雄気羅痩輸（oc）は渉雄気弁替透で灘足したもので磨る。
一方妻各CO濃度における燃焼献懇の一擁をF圭奮5の写裏で輩して》る藻重過濃および過淡 空燃箆で絃，不整燃焼ぶ観灘され，餐って，薦転の変嚢が著しいことを示しているむこの写真 で見る鰻参，CO濃度媛〜§（％）のものが覆して安定しているように思える。叉，実際の運 転麗：混も縁檬垂こ安定していた。
麗在，糞動享のアイド蓼ソグ鋳のCO濃度調整は，こめアイドル講整ね鴛で霧われてお参空 爆鑑を大きくして．i』CO（驚）の魑を調整する方法辮とられて》る熱，この調整の縫方慧，ア イ観蓼ソグ鋳のCO濃護を蟹減するだけでなく，急撫速，急減速時のCOも霧時に抵藏できる が，反錘，不整黙続によ参エンジンは簿まし易く，ガソ妻ン機幾讐有の負薪慈答性能を低下さ 量る葦蒙翼となること綜玄ぬオ耄れな秘・0
2逡6鉱反慈童のないス｝レー｝の誹気管，難解は藻慈童を設けた欝気管を爆継て換気弁 護に空気を噴養して雛気ガスのCO濃縫を灘足した鵜祭で磨る。
これによると重どちらの欝気管を篤いた場合でも声CG濃穫：低下の鑛著癒繕果隷得られ癒か ゆたゆ空気穫餐式の効果については，小聖のものの効果は鱗欝でき懸いく難事とする霧のと妻駿 讐空気量に捻擁して藏少したと秘う舞働箪がある湛ヌ本案験の緩叢からは享さ縁どの藏舞綜み られず，養蓉のものに近い毒欝気灘痩鰻は，空気の餐靉靆に濁して変発してい融・。嚢論釣 には大気率の窒気を毅窮しで疑るので磨るから，反癒の起ら撫塾暢合は筆鋒すべきであ参童．そ れ熱発んど変化むて疑な矩、燃を考えると，わずかではある熱灰癒しているものと想われる窃し かしCO濃度としての減少はみとめられなかったむ
二本の欝気管の差による影響も，憂愁窒を設けた方麟雛気羅痩短紅多少上溝参気味頻織を承
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海綺：換気ガス中の一酸建炭素低減に聾する一実験 95
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（W醸t簸ere我ct圭o葺c藪3磁藝eで）
している位でアさほどの差は認められないo唯歩濃漉合気宰C（｝で9％以上になると夕はっぎ りとCO濃凌の減少がみられる。この現象は矯気ガス中のCO濃度の可燃張雰の存荘を示して いるものと考えてよい。Fi弩8，澱塞9に，この9％蒔における空気の各噴離量に鰐するCO濃 度の減少状漫，その飽を示した。賊98はス｝レートの欝気管のものであ参，Fi琶§巌反臨室 を譲でナたもののものであるo
この膏逓の濃澄合気になると，反応室替きのものは最高で3％羅慶低下し，誹気灘度秘黎も i韓CC〜3欝C。泣までの上：昇溝記録された。この詩の誹気撮度秘2は，欝気ガス，サゾプサソグ 灌薦彗の1盤凄：であるoこれに叢｝し，反応室のないス》レートの謹非気管の方は， CO濃凌灘建誌果
§§
懇島大学遠軽鞭隻繁盛号
から櫨，グラフ上の灘定，煮の選り議少はみ．られない。しかし9傷未満のものにおける欝気灘凌 辱に上昇鑛海がないのに鰐し，この場合は縫針C〜2転びC位蚕での上昇類確認できた。
このことは，CO濃度纏での減少は確認されないにしろ，9％未満のものよ毅よ酸化反応の 頷肉があるものと思われる。しかし，これらは，いずれも微少で鶴果は簸待でぎるものではな
い。
COの酸化反嬉1は，馨気灘痘の上昇とC（〉濃度の低下よ参確認したものであるが，蔓にその灘 の爾計器の振れの弱孫，即ち欝気温度計の振れの後，COテスターの振れボ趨るという一定の 関係が観察されたことと，罵言9，のCO濃度の減少度X−x（％）の最大麓と，携気温変転の 最大纏の一致等を考慰して確認したものである。
以上の灘定結果より，空気覆麟式の勅祭：はあま参簸待できるものではなかったが，これは誹 気濫獲の低さ赤螺ち欝気ガス中のCO濃箋の可燃譲雰が最も影響しているものと思われる。
COの大気中における最藪察然発火温度は6憩鴛であ参働，アルメル・ク獄メル熱電鰐濃度 計で灘建：した誹気灘度毎は，裏海OC〜給びCである。 従って誹気温度が露然発火濃度以上であ れば勿論すみやかに反感するであろう。しかし，舞舞管内ガス馬力は，多少とも大気難よ参高 いし土欝気温度にしても実鰹の瞬詩思養の平均麺1は，灘建鯵よ参隻〜2割高いとされているの で，騒然発火の範饗に近いものと患われる。いずれにせよ空気噴霧式の効果を十分発繹させる には，欝気濁度が十分高く豆つ反感に必要な一定の停滞蒔闘を設ければ良いように思われる。
この実験の定量的灘定の懸難牲はグラフからも窮らかなように不規則反感を超すための灘定 点のバラつきである。つ霞む反感は連綿蟹こ行われず，温凌誹およびCOテスターは最高値と 最低髄の構を常職変動し，あるいは頻度の高い位置で静駕するので，これを一つの平均鐙とし てとらえることのむづかしさである。懸ち灘定纂の最高縫と最麩1纏の平均は，かえって誤差を 食める結果になむデーターとしては使罵され得ず季むしろ灘定器指示の頻度に1影響されること 大である。そこでグラフは最高纏，最低纏および頻度の高かった点をプPッ塾して，それ等を 考癒して作成したものであるので繕頬盤にかけるきらいはあるが機要隷蒸しているものと確落
する。
次に暇懸空気量であるが，これは少なすぎると庚憲にあづかる空気の不足から，又多すぎる と欝気湿，護iを懸「下さ量ることから，いずれも反感を緩慢にする。
簸99で青三ノG我羅ち，噴懸空気量と籔入空気量の鷺で潔しているが，これによると▽G3置 i灘ち蟹入空気量とほぼ懸量のところ溝藏少度の最轟を示している。
4．結 譲
以上の実験結果を要約すると，次のことがいえる。
（i）小塗ガソ婆ン機縫におけるCO軽減策としての空気墳射式は大ぎな効果は簸待できなか つたぷ，
（2〉
（3）
（遵）
（5〉
その中でも，やは参反応室を設けた癖気管を養濡した方溝反感し易いことが確認され 濃離合気のもの程，その影響は大きい。
臓禦空気量は，薮入空気量とほぼ講量位が適当である。
以上から，欝気ガス中のCO濃慶の再燃駁界が存在するという知見を得た。
終興こ，本実験遂響にあたむ，開題の提起から終姥，舞振導いただいた棄駕学院大学工学蔀 機械工学科・渡辺平八郎教授に深謝の意を表わすと詞蒔に本学卒業醗究生・畏沢淑籍，茂木敏 男両氏の熱心な助力に深く感謝いたし重す。
（i）
（2）
（3）
（逢）
（§）
（§）
（7）
（8）
（9）
（鐙〉
（灘）
露綺：換気ガス中の一酸鷺炭素低減に囃すび一隻験
参 考 文 獣
心単離，霧灘機麗 VoL5（圭9総一欝）
小早灘，内黙機麗 VO奎．8（欝6§一筋）
幾綺，濃透，福島大学選科…譲費ig，（籔湧
たとえ董ま鷺、S｛癲狂玉（墨e豊もya登e， 」．H．S竜τ｛エck， SA夏…｝2寂玉｝e業聾。、護86璽1（i§62）
たとえぼ建．篤C鍛twe墾，εt識量，S姦猛ぞ簿er輪．7む9蟄7・
たとえば」．W．Sc嫉めe亙，C．厳．He魏麓，S鱈ぞ鞭e業至《o護86（鵬2）
小竿灘，機織学会誌，VoL臆簸。・5翫（至§§7）
露灘，幾本，霞本機藏学会第6藏卒業藩究発表講演会購鰹（解一3−ii）
長尾不二男 内黙機麗講義（上）
衰．w．簸登撒，s盛登．餐。．§5総憩（i865）
醸、霧、舞磁so菰， s盛慧．蟹G．66艇艇（玉蝿5）
§ず
