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 12 1 12 11 27 25 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
3. 研究開発の結果 3. 3.1.1 DPF DPF Euro 12 5 DPF DPF 3.11 3.11 3.11 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 3.13 1 15 Euro PM Euro 1 1 3.12 EU 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 PM CO THC NOx DPF 3.12 23 4 17 DPF 27 6 33
DPF DPF 1 15 5 7km 3.13 1 15 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 7 再生直前 (5km) 3 温度 ( ) 6 5 4 3 2 CAT 入口温 DPF 入口温 DPF 出口温車速 2 1 車速 (km/h) 温度 ( ) 1 7 6 5 4 3 2 CAT 入口温 DPF 入口温 DPF 出口温車速 再生時 (52km) 3 2 1 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 ) 1 3.12 DPF T9 HC CO PM NO DPF 1 15 PM 3.13 PM.2g/km PM(g/km).8.6.4.2 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
3.2 3.2.1 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 ) T9 3.22 3.22 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 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 A C DPF PM 3.21 PM T9 3% 1% 2%
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 3.21 DPF PM A DPF PM 3.22 DPF PM 9 PM DPF PM,g/km.14.12.1.8.6.4.2 S5 SH S5 SL T335 T9H T28 T9L Base TAH W/O DPF A1 TAL 1R PAH1 W/ DPF 2R PAH2 3R PAH3 3.22 DPF PM A 3.2.2 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 1 5 2 6 4 8 6 1 8 / 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 35 3 25 2 15 1 5 DPF 差圧 kpa
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 6 35 6 35 排ガス温度 5 4 3 2 エンジン OUT DPF 入口 & 出口 DPF 差圧 3 25 2 15 1 DPF 差圧 kpa 排ガス温度 5 4 3 2 エンジン OUT DPF 入口 & 出口 DPF 差圧 3 25 2 15 1 DPF 差圧 kpa 1 5 1 5 5 2 6 4 8 6 1 8 車速 km/h 5 2 6 4 8 6 1 8 車速 km/h 3.24 DPF 3.25 DPF DPF DPF 3.2.3 NOx NOx NOx NOx NOx NOx 2t L NOx 35 55 D13 THC/NOX:5 THC/NOX:7.5 THC/NOX:1 5 5 NOX 浄化率 % 4 3 2 NOX 浄化率 % 4 3 2 ステップ No8 ステップ No9 ステップ No1 ステップ No11 ステップ No12 1 1 8 9 1 11 12 D13 モード StepNo 5 7.5 1 THC/NO X 比 3.26 THC/NOx NOx
THC/NOx 5 7.5 1 NOx THC/NOx 42% 燃費増加率 % THC/NOX:5 THC/NOX:7.5 THC/NOX:1 14 12 1 8 6 4 2 8 9 1 11 12 D13モード StepNo 3.27 3.27 THC/NOx D13 NOx NOx 5.12g/kWh 4.g/kWh 22% 2.8% NOx NOx 3.3 PM PM PM PM 3.3.1 PM DPF PM SOOT PM SOF SOOT SOF 9 g.47wt% SOF DPF 1.3 3.31 4 DPF 35 水分量 (μg) 3 25 2 15 1 5 y 1.3x y =.356x R2 =.93 DPF DPF 1 2 3 4 5 6 サルフェート量 (μg) 3.31
.356 DPF SOF SOF PM 3.31 3.31 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 47.1 41.5 54. 42.7 481 2263 1994 2592 248 47.6 41. 53.2 41.8 4927 2344 218 2623 258 補正後 47.1 41.5 14.8 1.8 481 213 1994 71 84 47.6 41. 14.6 2. 4927 291 218 718 1 注 1) 太字 ; 補正 SOF 量 注 2) 斜字太字 ; 再計算した水分量 3.3.2 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 3 11 1 13モート 17nm T9 3.32 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) 3.33 9(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 1 1 1 3.33 SMPS PM
3.4 D 3.41 6 7 9 1 3 8 2 3.41 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 1 13 4 4.1 4.1.1 DPF 1 DPF Euro DPF CO HC PM 2 DPF 5 7km 5 HC CO 4.1.2 1 1 T9 T9 PM 4.1.3 1
4.2 4.2.1 DPF 1 DPF PM 9% 2 T9 PM 3 DPF 5ppm PM 9% 5ppm PM DPF 4.2.2 DPF DPF 1 DPF 2 DPF 3 DPF DPF 2 25 DPF 4.2.3 NOx 1 NOx 2 4% D13 22% 2 NOx 2 Na Ba 5ppm 1ppm 125 1ppm 5ppm NOx Ba Na NOx 4.3 4.3.1 PM 1 PM SOF 4.3.2 PM 1 ELPI SMPS PM SMPS PM 8 1nm 4.3.3 1 4.4
2 25 27 5ppm 14 3 NMHC Copyright 22 Petroleum Energy Center all rights reserved.