(57)【要約】硫黄含有量が約０．０５重量％以下であり、密度が約０．８３ｇ／ｃｃ以下であり、４０℃における粘度が約３ｃＳｔ以下であるディーゼル燃料油を、高圧コモンレール燃料系を用いる圧縮点火エンジンにおいて用いると、前記エンジンからの排出物が低減されることが開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモンレール燃料系を有する圧縮点火エンジンにおける排出物の低減方法であって、前記エンジンを、密度０．８３ｇ／ｃｃ以下、４０℃における粘度３ｃＳｔ以下のディーゼル燃料油からなる燃料油で運転することを特徴とする排出物の低減方法。
【請求項２】
前記ディーゼル燃料油は、密度が０．８２５ｇ／ｃｃ以下であることを特徴とする請求項１に記載の排出物の低減方法。
【請求項３】
前記ディーゼル燃料油は、密度が０．８２０ｇ／ｃｃ以下であることを特徴とする請求項１に記載の排出物の低減方法。
【請求項４】
前記ディーゼル燃料油は、４０℃における粘度が２．６ｃＳｔ以下であることを特徴とする請求項１に記載の排出物の低減方法。
【請求項５】
前記ディーゼル燃料油は、４０℃における粘度が２．６ｃＳｔ以下であることを特徴とする請求項２に記載の排出物の低減方法。
【請求項６】
前記ディーゼル燃料油は、４０℃における粘度が２．６ｃＳｔ以下であることを特徴とする請求項３に記載の排出物の低減方法。
【請求項７】
前記ディーゼル燃料油は、４０℃における粘度が２．１ｃＳｔ以下であることを特徴とする請求項１に記載の排出物の低減方法。
【請求項８】
前記ディーゼル燃料油は、４０℃における粘度が２．１ｃＳｔ以下であることを特徴とする請求項２に記載の排出物の低減方法。
【請求項９】
前記ディーゼル燃料油は、４０℃における粘度が２．１ｃＳｔ以下であることを特徴とする請求項３に記載の排出物の低減方法。
【請求項１０】
前記ディーゼル燃料油は、硫黄含有量が０．０５重量％以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の排出物の低減方法。
【請求項１１】
前記ディーゼル燃料油は、硫黄含有量が０．０４重量％以下であることを特徴とする請求項１０に記載の排出物の低減方法。
【請求項１２】
前記ディーゼル燃料油は、硫黄含有量が０．０３重量％以下であることを特徴とする請求項１０に記載の排出物の低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、高圧コモンレール燃料系を用いる圧縮点火エンジン（即ちディーゼルエンジン）の運転、およびこのようなエンジンを運転するのに用いられる燃料油に関する。
【０００２】
関連技術の説明
従来の燃料系（即ち高圧ディーゼル噴射装置）により燃料油が供給される圧縮点火エンジンディーゼルエンジンの運転において、用いられる燃料油は、殆どの他の輸送用留出燃料油（例えばガソリン、ジェット燃料油など）より高い粘度および密度を有する留出燃料油である。これらの従来の燃料系を用いるエンジンでこのような燃料油を用いることの欠点は、多量のスモークの生成である場合がある。
【０００３】
一般に、低密度の燃料油は環境的に望ましいことが知られる。これらの燃料油はまた、しばしばその芳香族含有量がより低く、硫黄含有量がより低く、Ｔ９０がより低く、また多環芳香族の含有量がより低い。硫黄および芳香族は、典型的には、水素を燃料油分子中に取り込ませる（即ちＨ／Ｃ比を高める）ことによって低減される。これは、燃料油の密度および容量エネルギー含有量を低減する効果を有しうる。一般に、硫黄および芳香族が低減されると、密度は低下し、燃料油はより清浄に燃焼し、排気ガスは、排気に先立ち触媒コンバーターおよび微粒子捕集装置などの処理システムに付すことによって、より効果的に浄化される。しかしまた一般に、従来の燃料系を有するディーゼルエンジンにおいて、低密度のディーゼル燃料油を用いると、エンジンの出力が低減され、車輌性能が悪化されることが認められる。これは、低密度の燃料油のより低い容量エネルギー含有量に起因する。
【０００４】
発明の詳細な説明
密度が約０．８３ｇ／ｃｃ以下、好ましくは約０．８２５ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは約０．８２ｇ／ｃｃ以下であり、４０℃における動粘度が約３ｃＳｔ以下、好ましくは約２．６ｃＳｔ以下、より好ましくは約２．１ｃＳｔ以下である、低密度の燃料油を用いることによって、高圧コモンレール燃料系を用いる圧縮点火エンジンを良好な性能で運転し、また炭化水素、微粒子物質およびＣＯの排出物を低減しうることが見出された。ディーゼル燃料油とは、本質的に炭化水素からなる燃料油であって、種々の量の酸素、硫黄、窒素および種々の微量元素を含んでいてもよく、蒸留曲線が約１４０〜４００℃の範囲に入る燃料油をいう。
【０００５】
また好ましくは、燃料油の硫黄含有量は約０．０５重量％以下、より好ましくは約０．０４重量％以下、更により好ましくは約０．０３重量％以下である。硫黄は、Ｘ線蛍光法および紫外線蛍光法によって測定することができる。留出燃料油中の低レベルの硫黄を測定するための特に有効な方法の一つは、ＡＳＴＭ　Ｄ−５４５３である。燃料油はまた、セタン価向上剤、流動点降下剤／低温流動性向上剤、含酸素化合物（アルコール、エーテル、エステル、グリコールなど）、ワックス沈積防止剤、ディーゼル燃料油安定化剤、酸化防止剤、燃焼性向上剤、清浄剤、乳化防止剤、ヘイズ防止剤、潤滑性向上剤、消泡剤、静電防止剤、導電性向上剤、腐食防止剤、摩擦低減剤、消臭剤、染料、標識剤などの、典型的なディーゼル燃料油の添加剤を含んでいてもよい。
【０００６】
より低密度の燃料油は、単位容量当たりに有するエネルギーがより低く、従って従来の高圧噴射装置を含む燃料系を有するエンジンにおいてエンジン性能のロスをもたらすが、全く意外なことに、高圧コモンレール燃料系を有する圧縮点火エンジンは、密度が約０．８３ｇ／ｃｃ以下であり、４０℃における粘度が約３ｃＳｔ以下であり、好ましくは硫黄含有量が約０．０５重量％以下である低密度ディーゼル燃料油を燃料油として用いると、性能を全く損失することなく、また排出物を実質的に減少させて運転しうることが見出された。
【０００７】
本発明を次の実施例で更に説明するが、これらは本発明を何ら制限するものではない。
【０００８】
下記表１に、試験用の燃料油４種を示す。
【０００９】
【表１】
2004514746.tif 000002
【００１０】
燃料油のうち、３種はヨーロッパ規格の市販ディーゼル燃料油であり、１種は実験室で混合した燃料油である。燃料油をメルセデスＣ２２０ＣＤｉ（ヨーロッパ初の市販コモンレールディーゼル車輌）で試験した。低温始動における排出物を図１に表で示す。
【００１１】
エンジンへの供給燃料を、英国　ＬＳ　ＡＤＯ（密度：０．８５３９ｇ／ｃｃ）からスイス　ＬＳ　ＡＤＯ（密度：０．８２５１ｇ／ｃｃ）、Ｒ−改良ＡＤＯ（密度：０．８２１２ｇ／ｃｃ）、更にスウェーデン　クラス１「都市走行用」ディーゼル（密度：０．８１５５ｇ／ｃｃ）と切り替えるにつれて、炭化水素排出物が低減することがわかる。
【００１２】
同様の傾向は、微粒子物質（ＰＭ×１０）およびＣＯに関しても見られる。四種の燃料油のいずれを用いた運転においても、エンジンからのＮＯｘ生成には実質的な相異は全くない。
【００１３】
英国の低硫黄ＡＤＯは、最も多く排出物を生成した。炭化水素、微粒子物質およびＣＯの排出は全て、より低密度、より低粘度の燃料油に切り替えることによって低減された。
【００１４】
車輌性能を、第５ギヤでワイドオープンスロットル加速をして測定した。５０ｋｍ／時から１２０ｋｍ／時への加速時間を測定した。従来のディーゼルエンジンで予想されるように、燃料油が密度に関して相異するにもかかわらず、加速時間に実質的な相異が全くなかった。
【００１５】
次の表２に加速時間を示す。
【００１６】
【表２】
2004514746.tif 000003
【００１７】
統計的な解析により、燃料油間に加速性能の差が全く無いことが示された（９５％ＬＳＤ区間に基く）。６０％ＬＳＤ区間に基く解析では、いずれの燃料油間にもまだ相異が示されなかった。
【００１８】
従って、より低密度かつより低粘度のディーゼル燃料油でコモンレールディーゼルエンジンを運転することは、排出物の実質的な低減をもたらすが、加速試験で測定されるように、全体的な車輌性能に対しては実質的に全く影響しないことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
異なる密度および粘度を有する４種の燃料油でコモンレールディーゼルエンジンを運転して生成された炭化水素、ＮＯｘ、微粒子物質、炭化水素＋ＮＯｘおよびＣＯの排出レベル（３回の運転の平均）を報告する。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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