水素－メタン混焼におけるエミッション削減
背景
圧縮天然ガス（CNG）エンジンのエミッション特性を向上させるために、燃料に水素を添加することができます。一般に、最大 30 Vol% の水素と70 Vol% のメタンの混合物は、ハイドロメタンとして知られています。ハイドロメタンを使用すると、水素の含有量（希薄燃焼）により、高温のメタン火炎の温度を下げる働きをする水を素早く生成できるため、内燃機関の燃焼特性が低NOxに向かって大きく変化します。さらに、環状炭化水素であるアセナフテンのような前駆体分子の減少に見られるように、粒子状物質の生成も減少します。過渡的な運転サイクルにおけるCNGとハイドロメタンの排出プロファイルを詳細に比較するためには、NOやNO2などの無機化合物と同様に有機化合物を測定することができる強力な測定装置が必要です。
解決方法
V&F社のイオン分子反応（IMR）質量分析計 AirSenseは、対象となるすべての成分を測定することができます。1つの測定セットアップで、有機および無機ガス成分の時間プロファイルを作成することができます。さらに、IMR技術は、アセチレン、ベンゼン、トルエン、アセナフテンなどの炭化水素の詳細な分析が可能です。これらは、CNGエンジンでの粒子生成の研究に非常に重要です。AKプロトコルなどの多彩なインターフェイスが用意されており、簡単に試験ベンチに導入することができます。
表：メタンを燃料とするブレダメナリーニ社の都市バスからのガス排出量の比較
利点
FTIR では C3以上の炭化水素を区別することが難しいため、CNG エンジンからの有機ガス成分の詳細な研究には適していません。イオン分子反応質量分析計AirSenseであれば、成分選択に関して優れた柔軟性が得られます。設定はオペレーターがすばやく編集でき、新しい対象分子を追加できます。AirSense は堅牢かつコンパクトな設計でメンテナンスの手間が少ないため、排気ガス測定の分野における高度なアプリケーションに最適なツールです。
ハイライト
- CNG エンジンのテールパイプ測定
- 有機ガス成分の詳細な研究
- リモート操作用の AK プロトコル