(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄分が８質量ｐｐｍ以下、セタン価が３５以上４４以下、初留点が１５３．０℃以上、９０容量％留出温度が２９６．０℃以下、１０容量％留出温度と５０容量％留出温度と９０容量％留出温度との平均値が２５５．８℃以下、全芳香族分が７．１６〜１２．３容量％、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ比）が２．０２以上、潤滑性向上剤の含有量が１００〜５００質量ｐｐｍであることを特徴とする予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物。
【請求項２】
１５℃における密度が０．７９〜０．８２ｇ／ｃｍ３、１０容量％留出温度と５０容量％留出温度と９０容量％留出温度との平均値が２０５〜２５５．８℃、１環芳香族分が０．５容量％以上、２環芳香族分が６容量％以下、３環以上の芳香族分が５容量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の燃料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料の着火方式を負荷に応じて切り替える予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物に関し、予混合圧縮自己着火方式の燃焼範囲を、軽油等の従来燃料では達成できない範囲まで拡大させることができ、また、従来燃料と比べて、予混合圧縮自己着火燃焼時及び従来型ディーゼル燃焼時において排出ガスに含まれる窒素酸化物及び粒子状物質の排出量を低減し、更には燃費の向上、即ち二酸化炭素（ＣＯ２）排出量の低減を達成することも可能な燃料組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）は、大気中におけるこれら有害成分濃度に一定の寄与があるため、大気環境改善の観点から、これら有害排出ガス成分の削減が強く求められている。一方、地球温暖化防止のためには、化石燃料の燃焼で排出されるＣＯ２の削減が必要であり、自動車からのＣＯ２排出の削減、即ち、自動車の燃料消費効率（燃費）の向上が強く求められている。このように、自動車においては、有害ガス成分の排出削減とＣＯ２の排出削減を同時に達成する必要があり、昨今、その対応技術として、予混合圧縮自己着火式エンジンが注目されている。
【０００３】
予混合圧縮自己着火式エンジンは、燃料噴射時期を従来のディーゼルエンジンよりも早いタイミングで噴射することにより着火までの予混合期間を設けて、燃料と空気が燃焼室内で比較的均一に混合されてから圧縮自己着火させるエンジンである。従って、燃焼時に部分的な温度の高い領域ができず、ＰＭやＮＯｘの排出レベルを低く抑えることが可能となり、且つ予混合期間を設けていない圧縮自己着火式ディーゼルエンジンと同程度の低燃費及び高熱効率を達成することも可能である。一方で、高負荷では多点同時着火による騒音や急激な燃焼が問題となることから、予混合圧縮自己着火方式による運転範囲は制限されることになる（非特許文献１）。
【０００４】
予混合圧縮自己着火燃焼に関してこれまで多くの研究がなされているが、全負荷領域への適用は現実的ではなく、従来のディーゼル燃焼とのデュアルモード運転が有力視されている（非特許文献２）。予混合圧縮自己着火燃焼が成立しないエンジンの負荷条件下では、従来型の燃焼形態である圧縮自己着火ディーゼル燃焼を用いることとなるが、有害排出ガスの低減と燃費の向上を同時に達成できる予混合圧縮自己着火燃焼の範囲が広く、且つ従来のディーゼル燃焼を行うことも可能な燃料が求められている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】島崎直基他，上死点近傍燃料噴射による予混合ディーゼル燃焼コンセプト，自動車技術会論文集，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．３，ｐ．３１−３６（２００５）
【非特許文献２】田邊圭樹他，多気筒ディーゼルエンジンにおけるＰＣＩ燃焼と通常燃焼の過渡運転時切替制御の検討，自動車技術会学術講演会前刷集，Ｎｏ．３３−０９，ｐ．１９−２１（２００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、予混合圧縮自己着火燃焼と、予混合期間を設けていない従来型の圧縮自己着火ディーゼル燃焼とを負荷に応じて切り替えるエンジン、即ち、予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジンにおいて、予混合圧縮自己着火方式の燃焼範囲を、軽油等の従来燃料では達成できない範囲まで拡大させることができ、また、従来燃料と比べて、予混合圧縮自己着火燃焼時及び従来型ディーゼル燃焼時において排出ガスに含まれるＮＯｘ排出量及びＰＭ排出量を低減し、更には燃費の向上、即ち二酸化炭素（ＣＯ２）排出量の低減を達成することも可能な燃料組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の蒸留性状を有し、セタン価（ＣＮ）及び全芳香族分が特定の範囲にある上、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ比）が高い燃料組成物が予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジンに好適であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、硫黄分が８質量ｐｐｍ以下、セタン価が３５以上４４以下、初留点が１５３．０℃以上、９０容量％留出温度が２９６．０℃以下、１０容量％留出温度と５０容量％留出温度と９０容量％留出温度との平均値が２５５．８℃以下、全芳香族分が７．１６〜１２．３容量％、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ比）が２．０２以上、潤滑性向上剤の含有量が１００〜５００質量ｐｐｍであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、１５℃における密度が０．７９〜０．８２ｇ／ｃｍ３、１０容量％留出温度と５０容量％留出温度と９０容量％留出温度との平均値が２０５〜２５５．８℃、１環芳香族分が０．５容量％以上、２環芳香族分が６容量％以下、及び３環以上の芳香族分が５容量％以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、特定の蒸留性状を有し、セタン価（ＣＮ）及び全芳香族分が特定の範囲にある上、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ比）が高い燃料組成物を、負荷に応じて予混合圧縮自己着火燃焼と圧縮自己着火ディーゼル燃焼とを切り替える方式のエンジンに用いることにより、予混合圧縮自己着火方式の燃焼範囲を、軽油等の従来燃料では達成できない範囲まで拡大させることができ、また、従来燃料と比べて、予混合圧縮自己着火燃焼時及び従来型ディーゼル燃焼時において排出ガスに含まれるＮＯｘ排出量及びＰＭ排出量を低減し、更には燃費の向上、即ちＣＯ２排出量の低減を達成することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明を詳細に説明する。本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、負荷に応じて予混合圧縮自己着火燃焼方式と圧縮自己着火ディーゼル燃焼方式を切り替えるタイプのエンジンに適した燃料である。なお、予混合圧縮自己着火燃焼方式とは、燃料を燃焼室に噴射する時期を圧縮上死点前２０クランク角度以前とすることで、燃焼開始までの着火遅れ期間を長く設け、燃料と空気との混合気を比較的均質とした状態で圧縮自己着火を行う燃焼方式である。
【００１２】
ここで、本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、硫黄分が８質量ｐｐｍ以下、セタン価が３５以上４４以下、初留点が１５３．０℃以上、９０容量％留出温度が２９６．０℃以下、１０容量％留出温度と５０容量％留出温度と９０容量％留出温度との平均値が２５５．８℃以下、全芳香族分が７．１６〜１２．３容量％、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ比）が２．０２以上、潤滑性向上剤の含有量が１００〜５００質量ｐｐｍであることを特徴とする。
【００１３】
＜硫黄分＞
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、硫黄分が８質量ｐｐｍ以下であることが必要である。本発明の燃料組成物は、硫黄分が８質量ｐｐｍ以下であるため、燃焼生成物である硫黄酸化物が少なく、環境負荷の低減に寄与できる。また、硫黄分は、排出ガス浄化触媒を被毒するので、硫黄分の低減は、排出ガス浄化触媒の性能の維持を通じても、環境負荷の低減に寄与できる。更に、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を装着した車両においては、該触媒の硫黄被毒の再生に燃料を使用するので、硫黄分の低減は、燃費の向上にも寄与する。そして、これらの効果は、硫黄分が低い程顕著であるため、本発明の燃料組成物中の硫黄分は、好ましくは５質量ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは３質量ｐｐｍ以下である。なお、該硫黄分は、ＪＩＳ  Ｋ２５４１−６「硫黄分試験方法（紫外蛍光法）」に規定された方法で測定されるものである。
【００１４】
＜セタン価（ＣＮ）＞
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、従来のディーゼル燃焼による運転を行う必要があることから、セタン価は３５以上であることが必要であり、好ましくは３７以上、更に好ましくは４０以上である。また、予混合圧縮自己着火燃焼における排出ガスの低減と運転範囲拡大の為には、セタン価は４４以下であることが必要である。本発明の燃料組成物は、セタン価が４４以下であるため、予混合圧縮自己着火燃焼において、着火遅れ期間が十分に確保され、燃料と空気との混合気の均質化を促進することができ、排出ガスに含まれるＮＯｘとＰＭの両方を同時に低減することに寄与することができる。また、予混合圧縮自己着火燃焼における多点同時着火を抑制することができるため、運転範囲を高負荷まで拡大させることが可能である。なお、該セタン価（ＣＮ）は、ＪＩＳ  Ｋ２２８０「石油製品−燃料油−オクタン価及びセタン価試験方法並びにセタン指数算出方法」に準じた方法で測定されるものである。
【００１５】
＜蒸留性状＞
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、初留点（ＩＢＰ）が１５３．０℃以上であることが必要であり、好ましくは１５５℃以上、更に好ましくは１６５℃以上である。本発明の燃料組成物は、初留点が１５３．０℃以上であるため、燃焼室において、燃料インジェクターから噴射される燃料と空気との混合が良好であり、出力の低下や排出ガスに含まれる未燃炭化水素や一酸化炭素の排出を抑制することができる。
【００１６】
また、本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、９０容量％留出温度（Ｔ９０）が２９６．０℃以下であることが必要であり、好ましくは２９０℃以下である。本発明の燃料組成物は、Ｔ９０が２９６．０℃以下であるため、排出ガスに含まれる可溶性有機成分（Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ）の排出を抑制することができ、その結果、ＰＭ排出量の低減に寄与できる。
【００１７】
更に、本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、１０容量％留出温度（Ｔ１０）と５０容量％留出温度（Ｔ５０）と９０容量％留出温度（Ｔ９０）との平均値が２５５．８℃以下であることが必要である。予混合圧縮自己着火燃焼では、排出ガス中のＮＯｘ及びＰＭを同時低減することが期待されるが、予混合化を更に促進しながら、軽油等の従来燃料では達成できないレベルまで排出量の低減を達成するためには、Ｔ１０とＴ５０とＴ９０との平均値が２５５．８℃以下であることが必要であり、２５０℃以下がより好ましく、２４０℃以下が特に好ましい。また、燃料噴射時の貫徹力の維持によって燃料／空気混合気の形成を促進するため、Ｔ１０とＴ５０とＴ９０との平均値は、２０５℃以上が好ましく、より好ましくは２０７℃以上、更に好ましくは２１０℃以上である。
【００１８】
なお、これらの蒸留性状は、ＪＩＳ  Ｋ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」に規定された方法により求められるものである。
【００１９】
＜密度＞
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、１５℃における密度が０．７９〜０．８２ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。燃料組成物の１５℃での密度をこの範囲にすることにより、燃費をより良好に維持することができ、排出ガス性状を最適化することが出来る。該密度は、燃費及び排出ガス性状を更に向上させる観点から、更に好ましくは０．７９〜０．８１ｇ／ｃｍ３、一層好ましくは０．７９〜０．８０５ｇ／ｃｍ３である。なお、該密度は、ＪＩＳ  Ｋ２２４９「原油及び石油製品密度試験方法」に規定された方法で測定されるものである。
【００２０】
＜芳香族分＞
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、全芳香族分が１２．３容量％以下であることが必要である。燃料組成物中の全芳香族分が高すぎると、ＰＭの排出量が増加し、また発熱量が増加することで窒素酸化物の排出量も増加する為、全芳香族分は１２．３容量％以下であり、好ましくは１２容量％以下、更に好ましくは１０容量％以下である。一方、燃料組成物中の全芳香族分が低すぎても発熱量が低下して燃料消費量が増加する為、本発明の燃料組成物は、全芳香族分が７．１６容量％以上である。
【００２１】
また、本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物において、ＰＭの排出量を減少させるためには、３環以上の芳香族分が該燃料組成物中５容量％以下であることが好ましく、４．５容量％以下がより好ましく、４容量％以下が更に好ましい。同様に、ＰＭ排出量の低減の観点から、２環芳香族分は、該燃料組成物中６容量％以下が好ましく、３容量％以下がより好ましく、１容量％以下が更に好ましい。一方、発熱量維持の観点から、１環芳香族分は、該燃料組成物中０．５容量％以上が好ましく、２容量％以上がより好ましく、３容量％以上が更に好ましい。
【００２２】
なお、これら芳香族分は、ＪＰＩ−５Ｓ−４９−９７「石油製品−炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法」に規定された方法で測定されるものである。
【００２３】
＜水素／炭素比（Ｈ／Ｃ比）＞
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、ＣＯ２排出量の低減の観点から、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ比）が２．０２以上であることが必要である。また、本発明の燃料組成物は、発熱量を維持し燃料消費量の増加を防ぐという観点から、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ比）が好ましくは２．３以下であり、更に好ましくは２．２以下、特に好ましくは２．１５以下である。なお、該Ｈ／Ｃ比は、有機元素分析により水素（Ｈ）分と炭素（Ｃ）分を測定して、Ｈ／Ｃ比（モル比）を求めるものである。
【００２４】
＜潤滑性向上剤（ＬＩ）＞
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、燃料噴射ポンプや燃料噴射ノズルの摺動部等の摩耗を防止する為、潤滑性向上剤の含有量が１００質量ｐｐｍ以上であることが必要であり、好ましくは１３０質量ｐｐｍ以上、更に好ましくは１５０質量ｐｐｍ以上である。また、潤滑性の向上効果と経済性とのバランスから、本発明の燃料組成物は、潤滑性向上剤が５００質量ｐｐｍ以下であることが必要であり、好ましくは４００質量ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは３００質量ｐｐｍ以下である。ここで、潤滑性向上剤（ＬＩ）としては、長鎖脂肪酸（炭素数１２〜２４）又はその脂肪酸エステルが好適に使用される。
【００２５】
＜燃料組成物の調製＞
本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物は、上述の通り、所定の性状を有していれば、その基材としては特に限定されることがなく、例えば常圧蒸留装置で分留した直留ナフサ、直留灯油や直留軽油留分を水素化脱硫した基材や、直留ナフサを改質させてリサーチ法オクタン価を向上させた改質ナフサ、重質軽油を流動接触分解装置で製造した接触分解ガソリンを水素化脱硫した基材、直留残渣油を熱分解させて製造した熱分解ナフサ、熱分解軽油を水素化脱硫させた基材、又は液化石油ガス（ＬＰＧ）留分の付加反応により製造されるアルキレートガソリン等を基材としてブレンドすることにより調製することができる。
【００２６】
＜添加剤＞
なお、本発明の予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン用の燃料組成物には、低温流動性向上剤、セタン価向上剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、腐食防止剤等の公知の燃料添加剤を添加してもよい。例えば、低温流動性向上剤としては、エチレン共重合体などを用いることができるが、特には、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなどの飽和脂肪酸のビニルエステルが好ましく用いられる。
【００２７】
＜予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジン＞
予混合圧縮自己着火燃焼では、高負荷領域で多点同時着火による騒音や急激な燃焼により運転が困難となることから、エンジン負荷に応じて従来型のディーゼル燃焼と予混合圧縮自己着火燃焼を切り替えるエンジンが、近年予混合圧縮自己着火燃焼の実用化案として着目されており、かかるエンジンを予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジンと称する。エンジン負荷は、燃料噴射量、回転数等から計測され、燃料噴射量は主にアクセル開度から計測される。また、燃焼方式は、一般に、低負荷（定格出力の０〜３０％）において予混合圧縮自己着火燃焼、中高負荷（定格出力の３０〜１００％）において従来型ディーゼル燃焼（圧縮自己着火ディーゼル燃焼）が採用されることになるが、燃焼方式の切替えは燃料噴射時期によって制御されている。ここで、予混合圧縮自己着火燃焼における燃料噴射時期は、２０〜４０°ＣＡ  ＢＴＤＣの範囲であることが必要である。この範囲より前に噴射すると、噴射燃料がピストンキャビティ内におさまらず、シリンダー壁への付着が発生する。その結果、燃焼効率の低下、未燃炭化水素の排出ガス中へのリークや、潤滑油の希釈によるエンジン性能の低下が引き起こされる。一方、この範囲より後に噴射すると、予混合気の均質化が不十分となり、局所的濃予混合気（燃料の濃度が局所的に高い予混合気）の燃焼によって、ＮＯｘ及びＰＭの生成が引き起こされる。
【００２８】
また、予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジンは、その圧縮比が１４〜１８の範囲であることが必要である。この範囲より圧縮比が高くなると、機械摩擦損失の増大により熱効率が低下し、この範囲より圧縮比が低くなると、理論熱効率の低下が大きくなり、十分な性能を得ることができない。
【００２９】
更に、予混合圧縮自己着火燃焼及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼切替え式エンジンは、排出ガス中のＮＯｘガスの低減効果をより高める為、排出ガスの一部を吸気側に戻すＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）を行うことが好ましい。
【実施例】
【００３０】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３１】
＜供試燃料の調製＞
以下の供試燃料に対して、上記の方法で性状分析を行った。結果を表１〜２に示す。
・実施例１：蒸留範囲が１５０〜２１０℃のナフテン／パラフィン系溶剤であるエクゾールＤ４０（東燃ゼネラル石油株式会社製）を７２容量％、蒸留範囲が２９０〜３０５℃の芳香族系溶剤である日石ハイゾールＳＡＳグレード２９６（新日本石油化学株式会社製）を１０容量％、蒸留範囲が２５５〜３４０℃のイソパラフィン系溶剤であるＮＡソルベントＮＡＳ−５Ｈ（日油株式会社製）を１８容量％混合して調製した。また、インフィニアム社製の潤滑性向上剤Ｒ６５５を２００質量ｐｐｍ添加した。
・実施例２：市販１号軽油を１５容量％、市販灯油を１０容量％、エクゾールＤ４０（東燃ゼネラル石油株式会社製）を７０容量％、日石ハイゾールＳＡＳグレード２９６（新日本石油化学株式会社製）を５容量％混合して調製した。また、インフィニアム社製の潤滑性向上剤Ｒ６５５を２００質量ｐｐｍ添加した。
・実施例３：市販１号軽油を２３容量％、市販灯油を４５容量％、蒸留範囲２１３〜２６２℃のイソパラフィン系溶剤であるＩＰソルベント２０２８（出光興産株式会社製）を３０容量％、ＮＡソルベントＮＡＳ−５Ｈ（日油株式会社製）を２容量％混合して調製した。また、インフィニアム社製の潤滑性向上剤Ｒ６５５を２００質量ｐｐｍ添加した。
・実施例４：市販１号軽油を３２容量％、ＩＰソルベント２０２８（出光興産株式会社製）を６８容量％混合して調製した。また、インフィニアム社製の潤滑性向上剤Ｒ６５５を２００質量ｐｐｍ添加した。
・比較例1：市販１号軽油を１０容量％、ＩＰソルベント２０２８（出光興産株式会社製）を４０容量％、日石ハイゾールＳＡＳグレード２９６（新日本石油化学株式会社製）を１１容量％、ＮＡソルベントＮＡＳ−５Ｈ（日油株式会社製）を３７容量％、日石ハイゾールＳＡＳグレードＬＨ（新日本石油化学株式会社製）を２容量％混合して調製した。また、インフィニアム社製の潤滑性向上剤Ｒ６５５を２００質量ｐｐｍ添加した。
・比較例２：市販の２号軽油を使用した。
・比較例３：(株)ＪＯＭＯサンエナジーからモスガス品として購入したＦ−Ｔ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成で得られるパラフィン系燃料を使用した。また、インフィニアム社製の潤滑性向上剤Ｒ６５５を２００質量ｐｐｍ添加した。
【００３２】
【表１】
0005520080.tif 000002
【００３３】
【表２】
0005520080.tif 000003
【００３４】
＜エンジン試験＞
次に、上記供試燃料について、予混合圧縮自己着火燃焼（運転条件１）と従来型ディーゼル燃焼である圧縮自己着火ディーゼル燃焼（運転条件２）でのエンジン試験を想定し、それぞれのエンジン定常条件におけるエンジン出口直後の排出ガス性状としてスモーク（煤）値％、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量（ｇ／ｋＷｈ）、燃費の代替パラメータとして二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量（ｇ／ｋＷｈ）を測定した。また、予混合圧縮自己着火燃焼における運転可能な最高負荷条件を求める為、運転負荷上限の制限を燃焼室最高圧力上昇率（単位時間（クランク角度）当たりの圧力上昇率：dＰ／dθmax）として、dＰ／dθmaxが１.０ ＭＰa/ＣＡに達するＩＭＥＰ（図示平均有効圧力）をエンジン試験により求めた（運転条件３）。なお、運転負荷が高いほどdＰ／dθmaxは高い値を示すが、この値が１．０ ＭＰa/ＣＡを超えると、振動や騒音が激しくなり、エンジン損傷などの要因となる。ＩＭＥＰは運転負荷の代替パラメータであり、ＩＭＥＰが高いほど高い運転負荷条件と考えられる。したがって、ＩＭＥＰが高い条件で運転が可能なほど、燃焼範囲拡大の点で良好といえる。得られた数値を比較例２（市販２号軽油）を基準にして相対評価で示した。これらの結果を表３に示す。なお、○は基準に対して良好で、△は基準と同等で、×は基準に対して劣っていることを示す。なお、比較例１の供試燃料は、自己着火性が低すぎる為、両運転条件において燃焼が成立しなかった。また、供試エンジン諸元と想定したエンジン定常条件を下記に示す。
【００３５】
＜供試エンジン諸元＞
・４気筒  四サイクル直噴式エンジン
・排気量：約２Ｌ
・吸気：自然吸気（吸気加熱無し）
・燃料噴射システム：コモンレールシステム
・圧縮比：約１７
【００３６】
＜運転条件１（予混合圧縮自己着火燃焼 一定負荷条件）＞
・負荷：１５％
・回転数：１２００ｒｐｍ
・噴射圧力：６０ＭＰａ
・噴射開始時期：２５°ＣＡ  ＢＴＤＣ
・ＥＧＲ率：２０％
【００３７】
＜運転条件２（圧縮自己着火ディーゼル燃焼 一定負荷条件）＞
・負荷：５０％
・回転数：１２００ｒｐｍ
・噴射圧力：６０ＭＰａ
・噴射開始時期：１２°ＣＡ  ＢＴＤＣ
・ＥＧＲ率：２０％
【００３８】
＜運転条件３（予混合圧縮自己着火燃焼 運転負荷上限の制約条件）＞
・燃焼室最大圧力上昇率（dＰ／dθmax）：１.０ ＭＰa/ＣＡ
・回転数：１２００ｒｐｍ
・噴射圧力：６０ＭＰａ
・噴射開始時期：２５°ＣＡ  ＢＴＤＣ
・ＥＧＲ率：２０％
【００３９】
【表３】
0005520080.tif 000004
【００４０】
表３の結果から、本発明の燃料組成物である実施例１〜４の供試燃料は、比較例１〜２の供試燃料と比較して、予混合圧縮自己着火燃焼（運転条件１）及び圧縮自己着火ディーゼル燃焼（運転条件２）の両燃焼形態において、ＮＯｘ排出量、スモーク（煤）値、ＣＯ２排出量を低減できることが分かる。なお、スモーク（煤）値は、ＰＭ排出量の指標となる。また、実施例１〜４の供試燃料は、比較例３の供試燃料と比較して、予混合圧縮自己着火燃焼（運転条件１）の燃料形態において、ＮＯｘ排出量及びスモーク（煤）値を低減できることが分かる。さらに、実施例１〜４の供試燃料は、比較例１〜３の供試燃料と比較して、dＰ／dθmax＝１.０ ＭＰa/ＣＡ（運転負荷上限の制約条件）において、より高い負荷（高ＩＭＥＰ）条件まで運転可能であることが分かる。