―98―While compression auto-ignition enabling lean burn combustion is e■ective for improving the e■ciency of the internal combustion engine, controlling ignition timing and combustion duration are major challenges. In this study, we considered enhancing the combustion control by using an electric discharge which forms a flame kernel. When an electric discharge occurred in lean air-fuel mixture under a low pressure condition, we observed a flame kernel formed, unburned gas near the kernel heated, and then the flame going out. And when an electric discharge occurred during an intake stroke in a single-cylinder engine, we observed the auto-ignition timing advanced despite a longer time passes from electric discharge to compression auto-ignition. Then we performed a detailed chemical reaction analysis simulating an experiment to analyze the factors of this phenomenon. The result of analysis suggested that part of the fuel in unburned gas, which had been heated up by the kernel, was cleaved and generated chemical species, which survived until the latter half of engine cycle and induced compression auto-ignition. It also indicated that among the chemical species generated by the cleavage, HO2, in particular, greatly a■ected the e■ect of advancing of ignition timing.Technical Research CenterRyohei OnoKeisuke OkihamaPowertrain Technology Development Dept.Shun OsawaYuji HaradaSekiyou KatsuHidefumi FujimotoKey words：Heat engine, Compression ignition engine, Numerical calculation, Combustion analysis1. はじめに 地球温暖化やエネルギーセキュリティ等の地球規模の課題に対応するため，内燃機関の熱効率向上が求められている。パワートレイン別長期見通し（1）では，内燃機関搭載車のシェアは2030年に約90％，2040年においても約75％となっており，短・長期的に見ても高い。内燃機関の熱効率向上には，オットーサイクルの理論熱効率式から，希薄燃焼化と高圧縮比化が有効である。前者の*1,2,5,6 技術研究所 論文・解説火炎核を利用した圧縮自着火制御方法の検討17Study of Compression Auto-Ignition Control Method Using Flame Kernel葛 唽遥*3大野 諒平*1大澤 駿*2沖濱 圭佑*4原田 雄司*5藤本 英史*6燃焼形態として均質予混合圧縮自着火（Homogeneous Charge Compression Ignition，以下HCCI）燃焼が挙げられるが，着火時期と燃焼期間の制御が難しく，実用化に向けて制御性を高める必要がある。 近年，炭化水素燃料混合気に対して，誘電体バリア放電プラズマを照射することにより着火を促進させた研究事例（2-4）や，炭化水素の原子間結合（CC及びCH結合）を均等に開裂させた分解生成物を圧縮前混合気に与えると，自着火時期が変化することを計算解析により確認し*3,4 パワートレイン技術開発部 要 約 内燃機関の効率改善には希薄燃焼を可能にする圧縮自着火燃焼が有効であるが，着火時期，燃焼期間制御が課題である。今回，従来の火花放電システムで生成される火炎核を利用した燃焼制御について検討した。低圧場において希薄混合気中に放電すると，形成された火炎核はその周囲の未燃混合気を昇温し，その後消炎する様子が可視化実験にて観察された。また，単気筒エンジンにて，吸気行程中に希薄混合気中に放電すると，放電から圧縮自着火までの時間が長いにもかかわらず，着火時期が進角した。この現象について，実験を模擬した詳細化学反応計算を用いて分析した。その結果，火炎核によって昇温された未燃混合気中の燃料が一部開裂することにより生成された化学種が圧縮着火前まで生存し，圧縮着火を誘発することが示唆された。また，開裂によって生じる化学種の中でもとりわけHO2が，進角効果の大小に大きく影響を与えることが示唆された。Summary
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