新世代環境改善ディーゼル燃料技術に関する研究開発

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

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

項目 燃料 A 排出ガス試験 密度 @15,g/cm 3.8312 動粘度 @3,mm 2 /s 3.922 硫黄分 ppm 298 蒸留性状, 1% 218. 5% 286. 9% 327. セタン価 57 芳香族分,vol% 2. 単環 18.4 2 環 1.6 3 環 +. ECE+EUDCモード (g/km) CO THC NOx THC+NOx PM 走行距離 km 供試車.28.6.4.46.3 5 EuroⅢ 規制.64 -.5.56.5 EuroⅣ 規制.5 -.25.3.25 1 15モード (g/km) CO THC NOx THC+NOx PM 走行距離 km 供試車.1.4.76 -.2 24 長期規制 2.1.4.4 -.8 新短期規制.63.12.28 -.5 3

CO (g/km) プジョー再生 1.8.6.4.2 2 4 6 8 1 12 走行距離 (km) THC (g/km) 再生 プジョー.1.8.6.4.2 2 4 6 8 1 12 走行距離 (km) NOx (g/km) プジョー 1.8.6.4.2 2 4 6 8 1 12 走行距離 (km) 再生 PM (g/km) 再生 プジョー.35.3.25.2.15.1.5 2 4 6 8 1 12 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

項目 燃料 K 燃料 L 燃料 P 燃料 HCG ( 市販灯油 ) 密度 @15,kg/m 3 788 827 827 827 動粘度 @3,mm 2 /s 1.38 2.171 3.75 5.67 体積弾性率, 13MPa 1.318 1.432 1.466 1.471 表面張力,mN/m 25.4 27.1 27.8 28.4 HCG (5.67) Kero (1.38) L (2.171) P (3.75) 16 14 機械式分配型噴射ポンプ 12 1 8 6 4 2-2 Sauter's mean diameter (μm) 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 Viscosity (3 )mm 2 /sec Distributor Type Common Rail System 2.1-5 Injection Rate mg/msec 7 8 9 1 11 12 16 14 コモンレール式噴射ポンプ 12 1 8 6 4 2-2 2 3 4 5 6 7 Time msec 2.1-4 5

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 密度 @15, g/cm 3.8314.8321.8314.84.8352.8277.8339.8416.8421 硫黄分 mass ppm 43 46 43 461 472 425 517 54 528 蒸留 T9 333.5 334. 333.5 279.5 341.5 336.5 332.5 333.5 331. 芳香族分 @HPLC vol% 全芳香族 17.4 17.4 17.4 17.1 23.8 1.4 21.5 22.7 23.5 1 環芳香族 15.9 16. 15.9 16.6 2.8 9.1 2.3 16.3 15.5 2 環芳香族 1.5 1.4 1.5.5 2.5 1.3 1.2 6.4 5.3 3 環芳香族 +.5 2.7 6

A C: 1 1 PM 変化率 % -1-2 PM 変化率 % -1-2 -3 43 46 S 334 28 T9 2.3 9.1 1R 6.4 1.2 2R 2.7. 3R -3 43 46 S 334 28 T9 2.3 9.1 1R 6.4 1.2 2R 2.7. 3R 1 G: PM 変化率 % -1-2 2.2-1 PM -3 43 46 S 334 28 T9 2.3 9.1 1R 6.4 1.2 2R 2.7. 3R PM,g/km.14.12.1.8.6.4.2 S5 SH S5 SL T335 T9H T28 T9L Base TAH W/O DPF W/ DPF A1 TAL 1R PAH1 2R PAH2 3R PAH3 7

Soot SOF SO4 PM,g/kW-h.5.4.3.2.1 5ppmS 5ppmS. S5 w/ DPF S5 w/ DPF T333 w/ DPF T28 w/ DPF Test Fuels 2.2-3 DPF PM H 3 9951 号車 9257 号車 3 以上頻度合計 24.8% 2 19.8% 頻 度 35 以上頻度合計 % 11.7% 8.6% 1 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 排気温度 2.2-4 8

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 3 3 3 背圧 kpa 2 背圧 kpa 2 背圧 kpa 2 1 1 1 2.2-5 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 86. 94. 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 ) 2.2-4 DPF 基材 担体 担持金属 SiC なし なし SiC SiO 2 Pt SiC TiO 2 Pt 9

試験項目 A B 密度 (g/cm3 @15 ).8271.8357 引火点 ( ) 63. 69. T1 (vol%) 196.5 219. T5 (vol%) 274. 288. T9 (vol%) 331.5 35. 動粘度 (mm2/s @3 ) 3.222 4.245 セタン価 54.5 54. Total (vol%) 23.7 22.7 HPLC 1 環 (vol%) 19.8 19.6 芳香環分布 2 環 (vol%) 3.1 2.9 3 環 + (vol%).8.2 硫黄分 (mass ppm) 362 41 流動点 ( ) -1. -2.5 目詰点 ( ) -9.. HFRR (μm @6 ) 431 49 8 EX InDPF OutDPF S:5 / P5F6-1 DIF Press. 8 EX InDPF OutDPF S:5ppm / P5F6-3 DIF Press. 6 6 NO NOx (ppm) 1 75 5 25 Temp.( ) CO THC (ppm) 4 2 2 4 6 8 1 2 1 NO NOx CO THC CO2 2 4 6 8 1 Time(sec) 2 1 12 1 8 DIF Press.(kPa) CO 2 (%) NO NOx (ppm) 5 25 Temp.( ) CO THC (ppm) 4 2 2 4 6 8 1 1 NO NOx 75 2 1 CO THC CO2 2 4 6 8 1 Time(sec) 2 1 12 1 8 DIF Press.(kPa) CO 2 (%) 1

8 EX InDPF OutDPF S:5ppm / P5F6-6 DIF Press. 6 Temp.( ) 4 2 2 1 2 4 6 8 1 DIF Press.(kPa) NO NOx (ppm) 1 NO NOx 75 5 25 2 CO THC CO2 CO THC (ppm) 1 12 1 8 CO 2 (%) 2 4 6 8 1 Time(sec) 密度 @15 g/cm 3.8271 蒸留性状 IBP/1% 162.5/196.5 5%/9% 274./331.5 EP 36. 動粘度 @3 mm 2 /s 3.222 全芳香族分 vol% 23.7 硫黄分 mass ppm 362 11

5 5 差圧 (kpa) 4 3 2 1 14 rpm, 8 % Load 助燃剤なし助燃剤あり 差圧 (kpa) 4 3 2 1 28 rpm, 8 % Load 助燃剤なし助燃剤あり 5 1 15 2 25 経過時間 (sec) 5 1 15 2 25 経過時間 (sec) DPF 入口温度 ( ) 6 5 4 3 2 1 14 rpm, 8 % Load 助燃剤なし助燃料剤あり 5 1 15 2 25 経過時間 (sec) 2.2-9 5 1 15 2 25 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 94.6 3.2 4.2-2. 557 527 18 23-11 あり 96.4 3.4 4.4-4.2 59 569 2 26-25 なし 46.5 1.1 1.4 51. 35 1627 38 49 1786 DPF 入口温度 ( ) 6 5 4 3 2 1 28 rpm, 8 % Load 助燃剤なし助燃剤あり 2.2-1 12

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 47.1 41.5 54. -37.5 481 213 1994 2592-1798 あり 47.6 41. 53.2-36.6 4927 291 218 2623-185 なし 4.4 3.5 4.6 51.6 1823 736 64 83 94 4 35 3 水分量 (μg) 25 2 1 5 DPF y 1.3x DPF 1 5 y =.356x R 2 =.93 1 2 3 4 5 6 サルフェート量 (μg) 13

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 94.6 3.2 4.2-2. 557 527 18 23-11 96.4 3.4 4.4-4.2 59 569 2 26-25 補正後 61.2 3.2 4.2 31.3 557 341 4 1 18 23 175 64.7 3.4 4.4 27.5 59 382 2 26 162 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 47.1 4 1.5 54. -42.7 481 2263 1 994 2592-248 47.6 41. 53.2-41.8 4927 2344 218 2623-258 補正後 47.1 4 1.5 1 4.8 1.8 481 21 3 1 994 7 1 84 47.6 41. 1 4.6 2. 4927 291 218 7 1 8 1 注 1) 太字 ; 補正 SOF 量 注 2 ) 斜字太字 ; 再計算した水分量 14

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