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たみえこしの
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超高速応答ガスアナライザ過渡 HC, NO X, CO & CO 計測用 2 エキゾースト, インテークおよびインシリンダ用アプリケーション冷間始動時のキャリブレーション

燃料エンジン計測用温度 < での低温サンプリング GDI exhaust port HC during single exhaust stroke at idle following cold

entrained into exhaust flow PFI gasoline [HC] at spark plug, idle [HC] (ppm C 3 4, 3, 2, Blow-down

are last to exit cylinder 4, Flame arrival 1, [HC] (ppm C 3 3, 2, Signal invalid during intake

Exhaust valve opens Exhaust valve closes 2.35 2.355 2.36 2.365 2.37 2.375 2.38 2.385 2.39 2.395 2.

1 超高速応答ガスアナライザ過渡 HC, NO X, CO & CO 計測用 2 エキゾースト, インテークおよびインシリンダ用アプリケーション冷間始動時のキャリブレーションリアルタイムEGRコントロールの微調整過渡時の燃料供給コントロール燃焼の改善過渡時の触媒能力評価ダイレクト筒内測定ガソリン, ディーゼルおよび代替 Source: Bosch 燃料エンジン計測用温度 < での低温サンプリング GDI exhaust port HC during single exhaust stroke at idle following cold start 6, Trapped exhaust valve crevice HCs are expelled first 5, Other crevice or surface HCs are entrained into exhaust flow PFI gasoline [HC] at spark plug, idle [HC] (ppm C 3 4, 3, 2, Blow-down and expulsion of burned gas contents from cylinder Scroll-up HCs from cylinder wall & piston crown are last to exit cylinder 4, Flame arrival 1, [HC] (ppm C 3 3, 2, Signal invalid during intake stroke Pre-flame mixture HC concentration Cylinder pressure (for indication Rapid burn-down Exhaust valve opens Exhaust valve closes Time since engine start (s 1, Burned gas Post-flame hydrocarbons from crevices etc Crank angle degrees ATDC

超高速応答ガスアナライザの姉妹機種高速 HC 計 HFR5( 写真右高速 NOx 計 CLD5

クランキング開始から約 3 秒間には, 現行および将来のエミッション規制により,

ターボチャージャの熱慣性, 冷間エンジンの内部表面, 過渡時における燃料供給方法の解析,

代替燃料の導入は, 既存燃焼システムへの課題を確認する ( とりわけ冷間時ことができ,

およびバルブタイミング等はこれらの高速応答ガスアナライザを使うことで調査研究できます.

過渡時のイベントを識別するのに効果的であり, 一方では高速応答 CO, CO2 計

2 超高速応答ガスアナライザの姉妹機種高速 HC 計 HFR5( 写真右高速 NOx 計 CLD5 高速 CO & 計 NDIR5 それぞれのガスアナライザは2チャンネルで構成され, 開梱と同時に使える状態でお届けします.AKプロトコルを介したコントロール, 低温条件下での計測に対応可能なサンプリング用アクセサリ, 筒内サンプリング用のハードウェア, および交換用のサンプルプローブ等はオプション部品として提供します. アプリケーション : 火花点火エンジンのキャリブレーションドライブサイクルの初期に続くエンジン始動部 ( クランキング開始から約 3 秒間には, 現行および将来のエミッション規制により, 完全燃焼や安定な燃焼が求められることになります. 排気後処理システムの暖機中におけるエンジンアウトのエミッションは一般に, 何も処理されずに大気へ放出されるため, 各気筒の燃焼や排気工程毎の状態を把握することが重要となります. 後処理用の触媒加熱を促進させるには, 点火や多段燃料噴射のタイミング遅延, ターボチャージャの熱慣性, 冷間エンジンの内部表面, 過渡時における燃料供給方法の解析, およびVVTシステムを最適化することが研究者の課題となっています. 代替燃料の導入は, 既存燃焼システムへの課題を確認する ( とりわけ冷間時ことができ, 代替燃料での燃料噴射時期や点火タイミング, およびバルブタイミング等はこれらの高速応答ガスアナライザを使うことで調査研究できます. 高速応答 FID HFR5は, 部分燃焼や排気弁からのリーク等, 過渡時のイベントを識別するのに効果的であり, 一方では高速応答 CO, CO2 計 NDIR5を使い,COやCO2のエミッション濃度と空燃比の関係から導かれる, 燃焼 λの超高速測定用として使うこともできます. 3, 25, Engine out HC during cold start on a 1.6 Litre GDI engine 1st fuel injection event Single injection pulses Split (double injection pulses 3,5 3, [HC] (ppm C 2, 15, 1, 5, Trapped cylinder contents purge during cranking Spark retarded to aid catalyst light-off Individual exhaust stroke features visible Engine out [HC] Engine speed 2,5 2, 1,5 1, 5 Engine speed (rpm Time (s

3 触媒や排気後処理システムの評価近年のエミッション規制へ準拠させるには, 触媒コンバータの性能が極めて重要となり, その触媒の動作に関係するダイナミックな作動プロセスを理解することが必要となります. 冷間始動時における触媒の点火や過渡運転時の酸素蓄積, 触媒の損傷, 流量影響, およびシリンダ間の不均衡検出等の重要な面では, 排気後処理システムに出入りするガスの高速濃度変化を見て調査します. エンジンの量産会社も, 触媒にコーティングする貴金属の使用量を減らすと共に, 取り付け位置や形状寸法を最適化し, エンジンアウトガスをコントロールして排気後処理システムの価格を低減することに強い関心を抱いています. 高速応答型ガスアナライザのサンプルプローブは, 排気後処理システム変換効率の空間的変動をチェックするのに, 後処理器の上流側と下流側の間をトラバースして使用することもできます. [NO] (ppm 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1, 5 Transient NO measurement 2-35 seconds of FTP75 drive-cycle Vehicle Speed Fast NO Tailpipe Fast NO Engine-out Slow NO Engine-out [NO] (ppm Poor NO conversion during lean half-cycles due to aged catalyst with poor oxygen storage Lambda Fast NO Engine-out Fast NO Tailpipe Time since start (seconds Time since start (seconds Vehicle Speed (mph 触媒の暖機が終了した後でさえ,EGRまたはde-NOx 後処理器を通ったディーゼル排ガス中のNOx 測定とコントロール, およびこれに加えて車速や負荷が変化する際の一般的なエンジンコントロールには, 有害エミッション物質の吹き抜けや, 触媒の損傷を防ぐための細心のキャリブレーションが必要となります. 車両の停止や始動, および気筒休止のような燃費の測定も極めて過渡的な特性となり, 最新のドライブサイクルでこのような測定を行うには, 細心の注意を払ったキャリブレーションや最適化が必要となります. エンジンの燃焼改善と周期的な変動 [NO] (ppm 1,4 1,2 1, Fast NO measurement in the exhaust port of an SI engine high load, 1,5 RPM, =1 [NO] Cylinder Pressure , Time (ms Cylinder Pressure (bar エンジン1サイクル毎のHC, NOx, COおよびエミッションのエキゾーストポート測定は, 燃焼改善プログラムの解決策となります. 各サイクルで排出されるエミッションは, ガス交換メカニズムの理解や燃焼, および有害物質の生成過程に関する理解を深めるため, しばしば筒内圧力のデータと共に考えることが一般的となっています. 各シリンダから排出される有害物質を, エンジンの過渡時で比較すると空燃比の不揃いを明らかにすることができます ( 例 : トータル的なエンジンアウトガスの空燃比がλ=1の理論空燃比でも, シリンダによっては濃度の高い ( 低い COを排出していることもあります. 過渡時におけるシリンダ間のEGR 不揃いも懸念され, 負圧の高い吸気ポートからサンプルできるNDIR5の潜在能力は, このようなアプリケーションでの特性を解析するのに有用なツールとなります. EGR システムの開発とコントロール低圧 EGR(LP-EGR システムの出現は, 既存の高圧 EGR(HP-EGR システムを上回る耐久性と効率の利点をもたらします. ところがこのEGR 量をコントロールすることは, エンジンの運転条件全体からみて依然複雑なままとなっています ; 高, 低圧 EGR 共に現時点での課題となっています. タイミング良く正確な EGR delay during gear change on a diesel passenger car 24 量のEGRをかけることは,NOxや排出粒子の低減対策として必須事項となります. EGR valve closes EGR valve re-opens NDIR5は,EGRループの任意な点からサンプルできるため,EGR 量のリアルタイム測定で幅広く利用できます. 過渡時の遅れや, 特定気筒のEGR 量不均衡を厳密に調査できるため, これによってキャリブレーションを改善することができます. またNDIR5は, 断続的に起こる問題点を確認することもできます (EGRバルブの固着や目詰まり等. (% & Vehicle Speed (kph/ EGR valve closes, then re-opens during gear change ~1s delay before EGR reaches intake port at Intake Port 1 Post EGR Valve Average Speed (kph/2 EGR Valve Drive Pressure 72 single intake stroke -2, Time (s ,2-1,6-2, EGR Valve Drive Pressure (mbar

LNT や SCR システムの開発超高速応答ガスアナライザを使った解析を行うと, リーンNOxトラップ (LNT や選択的触媒還元システ 1,6 ム (SCR の開発にも役立ちます. とりわけLNTパ 1,4 ージは過渡現象の部分であり, 還元剤の正確な制 1,2 御やCOの吹き抜けを最小限に抑える, パージの終了時期が非常に重要となります.

正確な測定を介し 4 て行うSCRシステムの最適化や, エンジンアウト側に排出されるNOx 濃度を予測することは, アンモニアがそのまま大気に放出 ( アンモニアスリップされないよう, 正確な尿素量を注入することが重要となります.

smoothed by bench analyzer s slower response Interesting drop in NO X just prior to load. Perhaps due to increased fuelling affecting AFR (e.g. rich excursion?

4 LNT や SCR システムの開発超高速応答ガスアナライザを使った解析を行うと, リーンNOxトラップ (LNT や選択的触媒還元システ 1,6 ム (SCR の開発にも役立ちます. とりわけLNTパ 1,4 ージは過渡現象の部分であり, 還元剤の正確な制 1,2 御やCOの吹き抜けを最小限に抑える, パージの終了時期が非常に重要となります. いくつかのシ 1, ステムには, 通常のエミッションベンチでダイナミッ 8 ク特性を正確に記録するには現象が高速になり過 6 ぎ, 非常に速い速度でリッチとリーンを繰り返すシステム ( 例 :de-sox もあります. 正確な測定を介し 4 て行うSCRシステムの最適化や, エンジンアウト側に排出されるNOx 濃度を予測することは, アンモニアがそのまま大気に放出 ( アンモニアスリップされないよう, 正確な尿素量を注入することが重要となります. 排気 1 工程の解析 - ベースとなるエンジンのデザイン NO X (ppm NRTC excavator Tier 4 engine sampling engine-out gas Cambustion Fast NO X Conventional NO X Brake Torque Conventional analyzer delay of ~4s Double - peak smoothed by bench analyzer s slower response Interesting drop in NO X just prior to load. Perhaps due to increased fuelling affecting AFR (e.g. rich excursion? 2 5 NO X engine-out generally following torque Time (s 本ガスアナライザのように高速応答で測定できるということは, 排気 1 工程の特性で他に例のない洞察を提供するということになります. 例えば不連続で起こる排気弁のリークは, 排気弁が開く直前に排気ポート内に現れる未燃 HCとして捉えることができ, ピストンリングやトップランドの形状は, 排気工程の最終段における排出 HC 量に影響します表紙のグラフ参照 :GDI Exhaust Port HC. このような超高速応答測定ができるのはHFR5だけです. GDI エンジンの過渡燃料噴射キャリブレーションや冷間始動時における HC のインシリンダサンプリング如何なる運転条件にもかかわらず, 点火プラグのところに適正量の燃料を噴射することが極めて重要となりますが, とりわけエンジンの過渡時や冷間始動時には特定の課題となります. 特別に設計されたオフセット型の点火プラグを使う高速 FID HFR5は, 比較的低回転 (1,5rpmまでで電極から数ミリメートル以内のHC 濃度を測定することができ, より安定な燃焼となるよう過渡時における燃料供給の情報を提供します. Rigid Tip of Heated Sample Probe Cam Covers オフセット型点火プラグ加熱サンプルプローブ挿入時 Torque (Nm Inlet Cam Exhaust Cam SSP Body 新型エンジンの開発ターボチャージャを搭載した小型のGDIエンジンは, 馬力を落とすことなく燃費改善を追及するOEMで幅広く採用されています. 高度の燃焼改善を行うにはしばしば,Cambustionの測定器( ガスおよび粒子アナライザを使用する状況へ辿り着くこととなります. 冷間始動時の燃料気化や触媒の加熱方式, 不完全燃焼, およ Downsized turbo GDI 1.6 litre, EURO IV passenger car cold start HC emissions 5 12, Split injection strategy and び将来的により厳しい過渡状態が採用されると思われるテ Engine-out HC retarded spark timing for rapid Average speed catalyst light-off produces poor combustion here ストサイクル等に関連した課題のすべてには, そのプロセス 1, 4 の総合的な理解を容易にする高速応答での解析が必要となります. HCCIやCAI, 層状吸気型 GDIエンジンやミラーサイクルのような最新の燃焼概念をコントロールするには, 吸排気ポートからガスサンプルし, 高速の時間軸で測定することがガス交換のプロセスや周期的な変動, および今後ますます複雑化するエンジンコントロールの要求を調査研究することが求められます. [HC] (ppm C 3 8, Rich excursion at 1 st acceleration Cold start and run-up to idle 6, 4, 2, Time (s Vehicle Speed (kph

5 残留燃焼ガスのインシリンダ測定 [HC] (ppm C 3 5, 45, 4, 35, 3, 25, 2, 15, 1, 5, CAMBUSTION DMS5 Fast Particulate Size Spectrometer エンジンに供給される残留燃焼ガス成分のコントロールは,NOxの生成を抑制する効果的な方法であり, またHCCIやCAIエンジン等, 先進の燃焼概念を有するエンジンでも, ますます有効に使われています. エンジンの回転数が1,5rpm 以下では,NDIR5を使ってシリンダ内のダイレクト測定を行うことができます-VVTのキャリブレーションやエンジン過渡時の運転パラメータ, シリンダの休止, および周期的な変動等の問題を解決するのに効果的です. 小型エンジンの開発 [HC] Spark Fuel delivery to plug from cold start Measured with fast FID through offset spark plug hand-pull start 5cc engine [HC] at = , 1,2 1,4 1,6 1,8 2, Time (ms (% Anatomy of an in-cylinder trace NDIR5 Fast CO& measured through sampling spark plug in 1.8-litre PFI gasoline engine at idle produced by flame passing over spark plug sampling point In-cylinder Cylinder Pressure Sample transport delay New sample gas is delivered to NDIR5 in residual gas sample head near end of compression stroke Time (s 小型の自動二輪車や汎用エンジンに対する, 現行および将来のエミッション規制は, 低価格での実現を念頭においた先進の燃焼方法や, 排気後処理システムを開発している段階です. 比較的少ないサンプル流量と, 流路の邪魔にならないサイズのサンプルプローブが, 小型エンジンからのサンプリングを容易にします. 高速の応答特性はとりわけ, エンジンの高回転時に効果を発揮します. 品質に関する顧客の認識は多くの場合, 小型エンジンの始動容易性から派生するものです- 特にマニュアルのキックスタートやリコイルスタートを採用しているエンジン等. 冷間時のエンジン始動で点火プラグ周りに供給する許容混合気濃度は, 高速 FIDにとって最適なアプリケーションとなります. 一般に低価格の構成部品も, 間欠的な排気弁リークや周期的な変動要因となることがあります. 排気ポートからHCのサンプリングを行うことにより, このような高速な過渡時の問題を識別するのに役立ちます. DOC や DPF のコントロールと最適化ディーゼル微粒子用フィルタ (DPF は捕集されたスートを酸化させるため,DOC( ディーゼル用酸化触媒に燃料噴射して十分に発熱させるアクティブ再生を行っています. エンジンアウトから排出されるHC 濃度のリアルタイム記録や, テールパイプから排出される短期間の汚染物質 (HC はHFR5を使って測定することができます. Engine-out & tailpipe [HC] (ppm C 3 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, Passenger car diesel DPF regeneration event during NEDC Start of post-injection Engine-out HC Tailpipe HC Lambda Vehicle speed Breakthrough HC Poor inlet throttle control causes unstable engine-out emissions and breakthrough to tailpipe Lambda and vehicle speed / 15kmh アクセサリ類 , 1,5 1,1 1,15 1,2 Time since start (seconds HC, NO/NOxおよびCO/ 濃度を高速応答で測定できる各ガスアナライザは通常,1mのコンジットに接続されたサンプリングヘッドを含む2チャンネル構成となっています Nucleation mode burst. メンテナンス用のツール類や, 納入後 1 年間の運転で必要となる数量を見込んだスペアパーツキット, およびインライン型のサンプルフィルタ一式も付属品となります produced by transient. サンプルフィルタは1mg/m 3 ( 排ガス流量 25kg/hで2g/ lift-off in real world hのスート量相当の平均的なスート濃度で driving: measured by 5 時間使える能力を備えています. その他のアクセサリには加熱サンプリングシステム用 DMS5 in the plume of のコンジット ( 以下でのサンプリング,AKプロトコルを介したコントロール, インシリンダまたはインテークからのサンプリング用ハ the vehicle. ードウェア, および保証延長やカスタム仕様のサンプリングプローブ等もあります.

6 いかにして高速応答を達成するか Cambustionが提供する高速応答型のガスアナライザは, 業界標準の測定技術を用いた製品です : これらのガスアナライザには FID( トータルHC,CLD(NOx 用, およびNDIR(CO/ を用いた製品がラインナップされています. ガスアナライザの検出器が小型化され, これがエンジンのサンプリングポイント近くに設置するサンプリングヘッドの内部に組み込まれれています. この構造が msec 単位の応答性をもたらす理由です. これらのアナライザはシリンダ内からのサンプリングも含め, 脈動圧条件下でも測定を可能にする, 一定圧力で高温に制御されたサンプリングシステムを備えています. ガスアナライザの初期モデルは1987 年に開発され, 現在はガソリン, ディーゼル, および代替燃料エンジン等のアプリケーションで幅広く世界中で採用されています. 高速応答の微粒子粒度分布計については個別のカタログをご覧ください. 項目高速 FID HFR5 高速 NO, NOx 計 CLD5 高速 CO/ 計 NDIR5 測定原理水素炎イオン化検出器ケミルミネッセンス非分散赤外線分析計測定成分全炭化水素 (THC NO, NO 2 (NOx コンバータ付き一酸化炭素 (CO, 二酸化炭素 ( チャンネル数測定レンジ -2 to -1,, ppm C1-1 ppm to -5, ppm ( 拡張レンジ -1, ppm -5%, -1%, -15% and -2% 応答性 T 9-1% ( サンプルプローブの長さに依存.9 ms 2 ms (NOxコンバータ付きで8 ms 8 ms ゼロドリフト <1% FS / hour <5 ppm / hour <2% FS / hour スパンドリフト <1% FS / hour <1% FS / hour <2% FS / hour サンプル流量 ( バイパス含む1チャンネル分 6 lpm (1 bara 6 lpm (1 bara NO 2 コンバータ付きで4lpm 6 lpm (1 bara 電源電圧 AC1-24 V 5/6 Hz 最大所要電力 ( 単相 1.7 k VA 2.6 k VA 1.7 k VA 所要ガス ( 供給圧力 2bar 4% H 2 /He or H 2 /N 2 NO (NO 2 スパン, N 2 COとの混合スパン2 種類 (H, L, N 2 HCスパン, ゼロエアー,N 2 キャビネット寸法 W6 x D8 x H1,2 ( キャスタ込みキャビネット重量 ( 真空ポンプ込み 125 kg 15 kg 125 kg 使用可能温度コンジット長コントロール PC との接続 - 4 以下のサンプリングをするサブゼロオプション 1 m( 検出器とキャビネット間, カスタム長の対応オプション RS232 または RS485 インターフェースアナログ出力,AK およびデジタルによるリモートコントロールオプション高速応答型ガスアナライザにまつわる技術論文 Cambustionの製品に関連する技術論文は年間で数多く発表されます. これらの論文は私達のウェブサイトでも紹介しています. これらの論文には様々なアプリケーションが紹介されていますが, これらに該当しないアプリケーションもあります. ご不明な点については別途ご相談ください. これらの仕様は無断で変更する場合があります. 株式会社司測研東京都世田谷区玉堤 Tel: , cambustion@sokken.co.jp 詳細については以下のアドレスへご連絡ください : sales@cambustion.com Tel: Fax: 森村商事株式会社東京都港区虎ノ門 Tel: , cambustion@morimura.co.jp Cambustion, J6 The Paddocks, 347 Cherry Hinton Road, Cambridge CB1 8DH United Kingdom ISO 91:28 ISO 141:24

PowerPoint プレゼンテーション

PowerPoint プレゼンテーション 1 2017 年度ベンチマーク試験についてエネルギーフロー車両試験 (2 台 ) (1) Chevrolet Malibu (2) BMW 320i エンジンユニット単体試験 (2 ユニット ) (3) Mercedes C200 (M274) (4) Audi A4 (EA888) エンジンフリクション測定 (2 ユニット ) (5) Chevrolet Malibu(Ecotec 1.5L )