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 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

2 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 2

3 項目 燃料 A 排出ガス試験 /s 硫黄分 ppm 298 蒸留性状, 1% % % 327. セタン価 57 芳香族分,vol% 2. 単環 環 環 +. 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 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

4 CO (g/km) プジョー再生 走行距離 (km) THC (g/km) 再生 プジョー 走行距離 (km) NOx (g/km) プジョー 走行距離 (km) 再生 PM (g/km) 再生 プジョー 走行距離 (km) Injection Rate Data Test Fuel Injection Rate Analyzer Laser Beam Injection Pump Injection Nozzle Spray Copper Laser LED CCD Camera (H.S. Camera) High Pres. & High Temp. Constant Volume Vessel Spray Data Quartz Window Timing Controller 4

5 項目 燃料 K 燃料 L 燃料 P 燃料 HCG ( 市販灯油 ) /s 体積弾性率, 13MPa 表面張力,mN/m HCG (5.67) Kero (1.38) L (2.171) P (3.75) 機械式分配型噴射ポンプ Sauter's mean diameter (μm) Viscosity (3 )mm 2 /sec Distributor Type Common Rail System Injection Rate mg/msec コモンレール式噴射ポンプ Time msec

6 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 ) 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

7 A C: 1 1 PM 変化率 % -1-2 PM 変化率 % S T R R R S T R R R 1 G: PM 変化率 % PM S T R R R PM,g/km S5 SH S5 SL T335 T9H T28 T9L Base TAH W/O DPF W/ DPF A1 TAL 1R PAH1 2R PAH2 3R PAH3 7

8 Soot SOF SO4 PM,g/kW-h ppmS 5ppmS. S5 w/ DPF S5 w/ DPF T333 w/ DPF T28 w/ DPF Test Fuels DPF PM H 号車 9257 号車 3 以上頻度合計 24.8% % 頻 度 35 以上頻度合計 % 11.7% 8.6% 排気温度

9 4 6/27 走行分装着後 2km 4 7/6 走行分装着後 19km 4 7/11 走行分装着後 3km 背圧 kpa 2 背圧 kpa 2 背圧 kpa DPF エンジン型式 L 規制対応年度 平成 1 年度 ボア ストローク,mm 排気量 cc 2,184 気筒数 配置 L4 燃焼室形式 渦流室式 圧縮比 22.6 最高出力 kw/rpm 69/4, 最大トルク Nm/rpm 26/2,2 過給機 有 EGR 有 燃料噴射ポンプ 分配型 燃料噴射開始圧力 MPa 14.7 後処理触媒 酸化触媒 ( 外して実験 ) DPF 基材 担体 担持金属 SiC なし なし SiC SiO 2 Pt SiC TiO 2 Pt 9

10 試験項目 A B 密度 ) 引火点 ( ) T1 (vol%) T5 (vol%) T9 (vol%) 動粘度 ) セタン価 Total (vol%) HPLC 1 環 (vol%) 芳香環分布 2 環 (vol%) 環 + (vol%).8.2 硫黄分 (mass ppm) 流動点 ( ) 目詰点 ( ) -9.. HFRR ) EX InDPF OutDPF S:5 / P5F6-1 DIF Press. 8 EX InDPF OutDPF S:5ppm / P5F6-3 DIF Press. 6 6 NO NOx (ppm) Temp.( ) CO THC (ppm) NO NOx CO THC CO Time(sec) DIF Press.(kPa) CO 2 (%) NO NOx (ppm) 5 25 Temp.( ) CO THC (ppm) NO NOx CO THC CO Time(sec) DIF Press.(kPa) CO 2 (%) 1

11 8 EX InDPF OutDPF S:5ppm / P5F6-6 DIF Press. 6 Temp.( ) DIF Press.(kPa) NO NOx (ppm) 1 NO NOx CO THC CO2 CO THC (ppm) CO 2 (%) Time(sec) g/cm 蒸留性状 IBP/1% 162.5/ %/9% 274./331.5 EP 36. mm 2 /s 全芳香族分 vol% 23.7 硫黄分 mass ppm

12 5 5 差圧 (kpa) rpm, 8 % Load 助燃剤なし助燃剤あり 差圧 (kpa) rpm, 8 % Load 助燃剤なし助燃剤あり 経過時間 (sec) 経過時間 (sec) DPF 入口温度 ( ) rpm, 8 % Load 助燃剤なし助燃料剤あり 経過時間 (sec) 経過時間 (sec) ( 14rpm,8 ) 28rpm,8 長期規制エンジン,D-13モード, 硫黄分 5ppm 燃料 PM 組成比率 (%) 各計測値 (μg) DPF SOF SO 4 H 2 SOOT PM SOF SO 4 H 2 SOOT あり あり なし DPF 入口温度 ( ) rpm, 8 % Load 助燃剤なし助燃剤あり

13 長期規制エンジン,D-13モード, 硫黄分 5ppm 燃料 DPF PM 組成比率 (%) 各計測値 (μg) SOF SO 4 H 2 SOOT PM SOF SO 4 H 2 SOOT あり あり なし 水分量 (μg) DPF y 1.3x DPF 1 5 y =.356x R 2 = サルフェート量 (μg) 13

14 長期規制エンジン,D-13モード, 硫黄分 5ppm 燃料 PM 組成比率 (%) 各計測値 (μg) SOF SO 4 H 2 SOOT PM SOF SO 4 H 2 SOOT 補正前 補正後 注 ) 太字 ; 補正 SOF 量 長期規制エンジン,D -1 3 モード, 硫黄分 5ppm 燃料 PM 組成比率 (%) 各計測値 (μg) SOF SO 4 H 2 SOOT PM SOF SO 4 H 2 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 14

15 15

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