新世代環境改善ディーゼル燃料技術に関する研究開発

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1 22 M4.1.2 [M.4.1.2] 新世代環境改善ディーゼル燃料技術に関する研究開発 1. 研究開発の目的 DPF NOx 24 5ppm 2. 研究開発の内容 DPF Euro DPF DPF DPF T9 DPF PM DPF DPF DPF PM PM

2 3. 研究開発の結果 DPF DPF Euro 12 5 DPF DPF DPF 排気量 2.2L 圧縮比 18. 最高出力 98kW/4rpm 最大トルク 314Nm/2rpm 燃料噴射方式 コモンレール高圧噴射 給気方式 ターボインタークーラ 酸化触媒 有 EGR 有 排出ガスレベル EuroⅢ 規制適合 3.11 DPF DPF Euro DPF PM DPF 3.12 EU Euro PM Euro EU ECE+EUDCモード (g/km) CO THC NOx THC+NOx PM 走行距離 km 供試車 EuroⅢ 規制 EuroⅣ 規制 PM CO THC NOx DPF DPF

3 DPF DPF km モード (g/km) CO THC NOx THC+NOx PM 走行距離 km 供試車 長期規制 新短期規制 再生直前 (5km) 3 温度 ( ) CAT 入口温 DPF 入口温 DPF 出口温車速 2 1 車速 (km/h) 温度 ( ) CAT 入口温 DPF 入口温 DPF 出口温車速 再生時 (52km) 車速 (km/h) 再生時の温度 CAT 入口温度 : 約 23 4 (17 上昇 ) DPF 入口温度 : 約 27 6 (33 上昇 ) DPF T9 HC CO PM NO DPF 1 15 PM 3.13 PM.2g/km PM(g/km) PM(1.15 mode) 長期規制値 新長期想定レベル. SH SL T9H T9L TAH TAL PAH3 試験燃料 3.13 PM 1 15

4 DPF PM DPF DPF DPF DPF DPF PM DPF DPF 3.21 DPF 3.21 DPF 車両試験 エ試ン験ジン フ 試リー験ト 試験車 / エンジン車両 A: TC,IDI 元年規制適合乗用車車両 B: NA,IDI 短期規制適合トラック車両 C: NA,IDI 短期規制適合小型トラックエンジンG: NA,IDI 短期規制適合トラックエンジンH: NA,IDI 平成 6 年規制適合トラック車両 I: NA,IDI 平成 4 年規制適合トラック車両 J: NA,IDI 平成 8 年規制適合トラック バッチ式 DPF 〇〇〇〇 連続再生式 DPF 試験燃料下記に示す燃料性状の 影響を検討 硫黄分 T9 芳香族分 多環芳香族分 〇 〇 〇 市販軽油使用 ( 硫黄分 5ppm 以下 ) T DPF 燃料因子 硫黄分 T9 全芳香族分 多環芳香族分 燃料コード SH SL T9H T9L TAH TAL PAH1 PAH2 PAH3 g/cm 硫黄分 mass ppm 蒸留 T vol% 全芳香族 環芳香族 環芳香族 環芳香族 A C DPF PM 3.21 PM T9 3% 1% 2%

5 A C: 1 1 PM 変化率 % 1 2 PM 変化率 % S T R R R S T R R R 3.21 DPF PM A DPF PM 3.22 DPF PM 9 PM DPF PM,g/km S5 SH S5 SL T335 T9H T28 T9L Base TAH W/O DPF A1 TAL 1R PAH1 W/ DPF 2R PAH2 3R PAH DPF PM A DPF DPF DPF DPF 入口 DPF 出口 DPF DPF エンジンOUT DPF 差圧 kpa 6 5 エンジンOUT 4 3 DPF 入口 & 出口 DPF 2 SiC SiO 2 TiO 2 Pt DPF 差圧 / 車速時間 km/h sec 3.23 DPF 3.23 DPF DPF 3.24 DPF 3.25 DPF 排ガス温度 DPF 差圧 kpa

6 DPF DPF DPF 1km/h 1km/h DPF 8km/h DPF DPF 入口 DPF 出口温度 エンジンOUT DPF 差圧 kpa DPF 入口 DPF 出口 エンジンOUT DPF 差圧 kpa 排ガス温度 エンジン OUT DPF 入口 & 出口 DPF 差圧 DPF 差圧 kpa 排ガス温度 エンジン OUT DPF 入口 & 出口 DPF 差圧 DPF 差圧 kpa 車速 km/h 車速 km/h 3.24 DPF 3.25 DPF DPF DPF NOx NOx NOx NOx NOx NOx 2t L NOx D13 THC/NOX:5 THC/NOX:7.5 THC/NOX:1 5 5 NOX 浄化率 % NOX 浄化率 % ステップ No8 ステップ No9 ステップ No1 ステップ No11 ステップ No D13 モード StepNo THC/NO X 比 3.26 THC/NOx NOx

7 THC/NOx NOx THC/NOx 42% 燃費増加率 % THC/NOX:5 THC/NOX:7.5 THC/NOX: D13モード StepNo THC/NOx D13 NOx NOx 5.12g/kWh 4.g/kWh 22% 2.8% NOx NOx 3.3 PM PM PM PM PM DPF PM SOOT PM SOF SOOT SOF 9 g.47wt% SOF DPF DPF 35 水分量 (μg) y 1.3x y =.356x R2 =.93 DPF DPF サルフェート量 (μg) 3.31

8 .356 DPF SOF SOF PM DPF 長期規制エンジン,D13モード, 硫黄分 5ppm 燃料 PM 組成比率 (%) 各計測値 (μg) SOF SO 4 H 2 O SOOT PM SOF SO 4 H 2 O SOOT 補正前 補正後 注 1) 太字 ; 補正 SOF 量 注 2) 斜字太字 ; 再計算した水分量 PM ELPI(Electrical Low Pressure Impactor) SMPS(Scanning Mobility Particle Sizer) PM 3nm 1 m nm 1 m ELPI 9 1モート 8 2モート 3モート 7 4モート 6 5モート ELPI D13 PM 6モート 5 7モート 3.32 ELPI 12 8モート 4 9モート PM 3 1モート 11モート PM 2 12モート モート 17nm T ELPI PM 1(idle) 2.5E+7 2(4,2) 45secscan 3(4,4) D13mode 4(idle 2.E+7 5(6,2) SMPS D13 6(6,4) 1.5E+7 7(8,4) 8(8,6) (6,6) 1.E+7 1(6,8) 8nm 11(6,95) 5.E+6 12(8,8) 13(6,5) ELPI.E+ Particle Diameter (nm) dn/dlogdp Particle Concentration (dn/dlogdp)/cm3 1 段 2 段 3 段 4 段 5 段 6 段 7 段 8 段 9 段 1 段 11 段 12 段 SMPS PM

9 3.4 D 車両 燃料 フィルタ ヒータ 試験温度 判定 作動限界温度 I 現行軽油 スパイラル なし 1 パス 11 I 現行軽油 スパイラル なし 12 フェイル D 現行軽油 ハニカム なし 6 パス 6 で 基準車 I D 現行軽油 ハニカム なし 7 フェイル より作動限界温度 D 現行軽油 ハニカム なし 8 フェイル が5 高い D 燃料 A ハニカム なし 6 パス 8 で現行軽油 D 燃料 A ハニカム なし 8 パス より2 性能が良好 D 燃料 C ハニカム なし 6 パス 7 で現行軽油 D 燃料 C ハニカム なし 8 フェイル よ若干性能が良好 D 燃料 D ハニカム なし 8 パス 9 で現行軽油 D 燃料 D ハニカム なし 1 フェイル より3 性能が良好 D 現行軽油 スパイラル なし 8 パス 2 の効果 D 燃料 C ハニカム あり 1 パス 1 で 現行軽油 D 燃料 C ハニカム あり 12 フェイル より3 性能が良好 4. まとめ DPF 1 DPF Euro DPF CO HC PM 2 DPF 5 7km 5 HC CO T9 T9 PM

10 DPF 1 DPF PM 9% 2 T9 PM 3 DPF 5ppm PM 9% 5ppm PM DPF DPF DPF 1 DPF 2 DPF 3 DPF DPF 2 25 DPF NOx 1 NOx 2 4% D13 22% 2 NOx 2 Na Ba 5ppm 1ppm 125 1ppm 5ppm NOx Ba Na NOx PM 1 PM SOF PM 1 ELPI SMPS PM SMPS PM 8 1nm

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