(57)【要約】【課題】リーンバーン燃焼タイプの直接噴射式エンジンにおいて、リッチスパイクによるストイキ燃焼時においても、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を低減することができるガソリン組成物を提供すること。【解決手段】リサーチ法オクタン価が８９〜１０５であって、エチルアルコールを０．５〜１０容量％、芳香族分を４５容量％以下、炭素数１０以上の芳香族分を１０容量％以下、ベンゼン含有量を１容量％以下、オレフィン分を２５容量％以下含有し、かつ１５℃における密度が０．７１〜０．７６ｇ／ｃｍ3であることを特徴とするガソリン組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リサーチ法オクタン価が８９〜１０５であって、エチルアルコールを０．５〜１０容量％、芳香族分を４５容量％以下、炭素数１０以上の芳香族分を１０容量％以下、ベンゼン含有量を１容量％以下、オレフィン分を２５容量％以下含有し、かつ１５℃における密度が０．７１〜０．７６ｇ／ｃｍ3であることを特徴とするガソリン組成物。
【請求項２】
炭素数８以上のオレフィン分が０．５容量％以上である請求項１に記載のガソリン組成物。
【請求項３】
５０％留出温度が７５〜１０５℃、７０％留出温度が１００〜１３５℃、９０％留出温度が１１０〜１７５℃、蒸留終点が２１０℃以下である請求項１又は２に記載のガソリン組成物。
【請求項４】
リーンバーン直接噴射式ガソリンエンジン用である請求項１〜３のいずれかに記載のガソリン組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン組成物に関し、より詳しくはリーンバーン燃焼タイプの直接噴射式エンジンにおいて、リッチスパイクによるストイキ燃焼時においても、粒子状物質の排出量を低減し得る新規なガソリン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料消費改善を目的として、リーン（希薄）バーン燃焼タイプの直接噴射式エンジンが実用化されている。
本エンジンシステムにおいては、希薄燃焼が実施されているが、排気ガス中の酸素濃度が高いため搭載されている三元触媒によりＮＯｘを低減することができない。
したがって、ＮＯｘを一旦触媒に吸蔵させ、その後、リッチスパイクによるストイキ燃焼法により、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を発生させ、ＮＯｘを還元することにより浄化している。
また、リーンバーン燃焼タイプの直接噴射式エンジンでは、希薄燃焼時の排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）の排出量は少ないが、リッチスパイクによるストイキ燃焼時に、排気ガス中のＰＭの排出量が増大することが知られており、このような条件における環境汚染対策が必要である。
【０００３】
一方、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を低減するために、ガソリンに含酸素化合物を配合することが広く検討されており、特にエチルアルコール（ＥＴＯＨ）が注目されている。
このＥＴＯＨを含む含酸素化合物を配合したガソリンはＰＭを低減できることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１を含めた公知技術においては、リーンバーン燃焼タイプの直接噴射式エンジンにおける、リッチスパイクによるストイキ燃焼時においても、ＰＭを低減する技術については何も開示していない。
したがって、リーンバーン燃焼からストイキ燃焼に切り替わった条件下においてもＰＭを低減するガソリンの開発が望まれている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５４１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような状況下でなされたもので、リーンバーン燃焼タイプの直接噴射式エンジンにおける、リッチスパイクによるストイキ燃焼時においても、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を低減することができるガソリン組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、特定の組成を有するガソリンにエチルアルコールを配合することによってその目的を達成できることを見出した。
本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、
１．リサーチ法オクタン価が８９〜１０５であって、エチルアルコールを０．５〜１０容量％、芳香族分を４５容量％以下、炭素数１０以上の芳香族分を１０容量％以下、ベンゼン含有量を１容量％以下、オレフィン分を２５容量％以下含有し、かつ１５℃における密度が０．７１〜０．７６ｇ／ｃｍ3であることを特徴とするガソリン組成物、
２．炭素数８以上のオレフィン分が０．５容量％以上である上記１に記載のガソリン組成物、
３．５０％留出温度が７５〜１０５℃、７０％留出温度が１００〜１３５℃、９０％留出温度が１１０〜１７５℃、蒸留終点が２１０℃以下である上記１又は２に記載のガソリン組成物、
４．リーンバーン直接噴射式ガソリンエンジン用である上記１〜３のいずれかに記載のガソリン組成物
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のガソリン組成物は、リーンバーン燃焼タイプの直接噴射式エンジンにおいて、リッチスパイクによるストイキ燃焼時においても、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を低減することができるガソリン組成物である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のガソリン組成物は、リサーチ法オクタン価（ＲＯＮ）が８９以上であることが好ましく、９０以上であることがより好ましい。
ＲＯＮが８９以上であれば、ノッキングを生じ運転性能が低下する恐れがない。
但し、プレミアム仕様では９６以上が好ましい。
一方、ＲＯＮの上限値は、通常１０５である。
なお、このリサーチ法オクタン価は、ＪＩＳ  K  ２２８０「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」により測定した値である。
【００１０】
本発明のガソリン組成物は、エチルアルコール（以下、「ＥＴＯＨ」と称することがある）を０．５〜１０容量％、好ましくは１〜８容量％、より好ましくは２〜７容量％含有する。
ＥＴＯＨの含有量が０．５容量％未満では、ＰＭを低減する効果が充分に得られない。
一方、ＥＴＯＨの含有量が１０容量％を越えると、エンジンの空燃比制御が難しく、過度応答時のエンジン制御に影響を及ぼす恐れがある。
なお、ＥＴＯＨの含有量は、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６−２「石油製品−成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法によって測定した値である。
ＥＴＯＨの製造方法については、特に制限はなく、いかなる製造法から得られるＥＴＯＨも使用が可能である。
例えば、いわゆるバイオエタノール（さとうきびやとうもろこしの発酵など、バイオマスから製造したエタノール）であってもよい。
バイオエタノールを使用することは、ＣＯ2対策上好ましい。
【００１１】
本発明のガソリン組成物は、芳香族分が４５容量％以下であることが好ましく、４０容量％以下であることがより好ましく、３５容量％以下であることがさらに好ましい。
芳香族分が４５容量％以下であれば、排気ガス中の炭化水素（ＴＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が増大する恐れや、点火プラグがくすぶりを生ずる恐れがなく、運転性能を良好に保つことができる。
一方、芳香族分の下限については特に制限はないが、燃費が悪化したり、運転性能の低下を防止する観点から、５容量％以上であることが好ましい。
なお、芳香族分は、ＪＩＳ  K  ２５３６−１「石油製品−成分試験方法」の蛍光指示薬吸着法で測定した値である。
【００１２】
本発明のガソリン組成物は、炭素数１０以上の芳香族分（以下、「Ｃ１０+Ａ」と称することがある）が１０容量％以下である。
Ｃ１０+Ａが１０容量％を越えると、ＰＭを低減する効果が充分得られない。
Ｃ１０+Ａは５容量％が以下好ましく、２容量％以下がより好ましい。
なお、このＣ１０+Ａは、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６−２「石油製品−成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法によって測定した値である。
【００１３】
本発明のガソリン組成物は、ベンゼン含有量が１容量％以下であることが好ましく、０．５容量％以下であることがより好ましい。
ベンゼンが１容量％以下であれば、排気ガス中のベンゼン含有量が少なくなり、環境汚染が問題になる恐れがない。
また、ガソリン自体の人体への影響も少なくなる。
なお、ベンゼン含有量は、ＪＩＳ  K  ２５３６−２「石油製品−成分試験方法」のガスクロマトグラフによる全成分試験方法によって測定した値である。
【００１４】
本発明のガソリン組成物は、オレフィン分が２５容量％以下であることが好ましく、２０容量％以下であることがより好ましい。
オレフィン分が２５容量％以下であれば、排気ガス中の窒素酸化物が増加することがなく、大気中に蒸発したガソリンがオゾンを生成する恐れもない。
さらに、ガソリン自体の酸化安定性が悪化することもない。
また、オレフィン分の下限は１０容量％であることが好ましい。
オレフィン分の下限が１０容量％以上であると、希薄燃焼状態で失火を起こす恐れがなく、リーンバーン直接噴射式エンジン車の運転性能を確保できる。
【００１５】
さらに、上記オレフィン分中の炭素数８以上のオレフィン分（以下、「Ｃ８+Ｏ」と称することがある）は０．５容量％以上であることが好ましく、１．０容量％以上であることがより好ましく、１．５容量％以上がさらに好ましい。
炭素数８以上のオレフィン分が０．５容量％以上であると、運転性が良好である。
また、オレフィン分中の炭素数８以上のオレフィン分の上限は、１０容量％であることが好ましい。
炭素数８以上のオレフィン分が１０容量％以下であると、酸化安定性が良好である。
なお、オレフィン分（炭素数８以上のオレフィン分）は、ＪＩＳ  K  ２５３６−２「石油製品成−分試験方法」で測定した値である。
【００１６】
本発明のガソリン組成物は、１５℃における密度が０．７１〜０．７６ｇ／ｃｍ3である。
１５℃における密度が０．７６ｇ／ｃｍ3を越えると、ＰＭを低減する効果が充分得られないことがある。
また、１５℃における密度が０．７１ｇ／ｃｍ3未満では、エンジンの出力低下や燃費の悪化を起し、好ましくない。
なお、ここでいう１５℃における密度は、ＪＩＳ  Ｋ  ２２４９「原油及び石油製品−密度試験方法及び密度・質量・容量換算表」によって測定した値である。
【００１７】
本発明のガソリン組成物は、以下の蒸留性状を有することが好ましい。
５０％留出温度（Ｔ５０）：７５〜１０５℃（好ましくは７８〜１００℃）
７０％留出温度（Ｔ７０）：１００〜１３５℃（好ましくは１０５〜１３０℃）
９０％留出温度（Ｔ９０）：１１０〜１７５℃（好ましくは１１０〜１７０℃）
蒸留終点（ＥＰ）       ：２１０℃以下（好ましくは、２００℃以下）
Ｔ５０、Ｔ７０、Ｔ９０及びＥＰが上記の範囲にあれば、加速性など運転性能を良好に保ち、また燃費を悪化させることもない。
なお、上記Ｔ５０、Ｔ７０、Ｔ９０及びＥＰは、ＪＩＳ  K  ２２５４「石油製品−蒸留試験方法」に基づいて測定した蒸留性状から求めた値である。
【００１８】
本発明のガソリン組成物は、任意の方法で製造することができる。
例えば、ＥＴＯＨとともに、次に示すガソリン基材を用いて調製することができる。
そのガソリン基材としては、例えば、原油を常圧蒸留して得られる軽質ナフサ、接触分解法や水素化分解法で得られる分解ガソリン、接触改質法で得られる改質ガソリン中のベンゼンを取り除いた留分（脱ベンゼン改質ガソリン）、オレフィンの重合により得られる重合ガソリン、イソブタンなどの炭化水素に低級オレフィンを付加して得られるアルキレートガソリン、直鎖の低級パラフィン系炭化水素の異性化によって得られる異性化ガソリン（アイソメレート）、脱ｎ―パラフィン油、及びこれらの特定範囲の留分や芳香族炭化水素などが挙げられる。
【００１９】
本発明のガソリン組成物の好ましい製造方法（配合例）としては、下記のものが挙げられる。
（１）脱ベンゼン改質ガソリン          ０〜７０容量％
（２）分解ガソリン                    ０〜８０容量％
（３）軽質分解ガソリン                ０〜５５容量％
（４）アルキレートガソリン            ０〜４０容量％
（５）軽質ナフサ                      ０〜３０容量％
（６）ブタン、ＬＰＧ                  ０〜１５容量％
（７）ＥＴＯＨ                        ０．５〜１０容量％
【００２０】
本発明のガソリン組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を適宜配合することができる。
このような添加剤としては、フェノール系やアミン系などの酸化防止剤、シッフ型化合物やチオアミド型化合物などの金属不活性剤、有機リン化合物などの表面着火防止剤、コハク酸イミド、ポリアルキルアミン、ポリエーテルアミンなどの清浄剤、多価アルコール及びエーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属やアルカリ土類金属塩、高級アルコールの硫酸エステルなどの助燃剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両面界面活性剤などの帯電防止剤、アルケニルコハク酸のエステルなどのさび止め剤、キリザニン、クマリンなどの識別剤、天然精油、合成香料などの着臭剤、アゾ染料などの着色剤など、公知のガソリン添加剤が挙げられ、これらの添加剤を１種又は２種以上添加することができる。
また、これら添加剤の添加量は状況に応じて適宜選定すればよいが、通常は添加剤の合計量としてガソリン組成物に対して０．１質量％以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００２１】
次に、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。
なお、ガソリン組成物の性状及び性能は次の方法に従って求めた。
〔ガソリン組成物の性状〕
・リサーチ法オクタン価
ＪＩＳ  K  ２２８０に従って測定した。
・芳香族分、オレフィン分（炭素数８以上のオレフィン）、ベンゼン、炭素数１０以上の芳香族分
これらについては、ＪＩＳ  Ｋ  ２５３６−２に従って測定した。
・蒸留性状
ＪＩＳ  K  ２５４１に従って測定した。
・密度
ＪＩＳ  Ｋ  ２２４９に従って測定した。
【００２２】
〔ＰＭ排出量及び加速時間増加割合〕
（使用した車両）
４気筒直接噴射リーンバーン式ガソリン車
排気量      ２．５Ｌ
（ＰＭ排出量の測定）
供試エンジンを６０ｋｍ／ｈで１５分走行した後に、１０・１５モードで走行させ、暖機運転を行なった。その後、０→６０ｋｍ／ｈまで段階的に速度を上げ、６０ｋｍ／ｈに達した後、ＰＭ排出量を測定した。
ＰＭ排出量の測定は、ＰＭ排出量の代表値として１１０ｎｍの粒子の個数をＰＭの計測装置ＳＭＰＳ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅｒ）により、次の手順により測定した。
ＳＭＰＳの設定を１１０ｎｍに固定し、１１０ｎｍにおけるＰＭ排出量（個／ｃｍ3）を１０回スキャンし、得られたリッチスパイク時の平均値より、リッチスパイク時に発生する１１０ｎｍのＰＭ排出量を得た。
・計測条件
希釈装置：マイクロトンネル
温度：２５℃
湿度：５０％
希釈比：２５
（加速時間増加割合の測定）
加速時間増加割合は、以下の手順により測定した。
燃料供給システムがキャブレターである車両を用い、シャーシーダイナモメーターで評価した。
加速時間増加割合は、シャーシーダイナモ室温温度を２０℃として、下記（１）及び（２）により、ｔ１及びｔ２を測定し、これらの測定値から（３）により算出した。
（１）水温及び油温度が２０℃となるように車両を冷却した後、アクセル開度５０％において、エンジン回転数が３０００ｒｐｍになるまでのアイドリングを継続的に行い、次に、水温５０〜６０℃においてアイドリングを行い、エンジン回転数が３０００ｒｐｍに達するまでの時間（ｔ１）を測定した。
（２）水温及び油温度が８０℃となるように車両を暖めた後、アクセル開度５０％で加速を行い、エンジン回転数が３０００ｒｐｍに達するまでの時間（ｔ２）を測定した。
（３）下記式により、加速時間増加割合を算出した。
加速時間増加割合（％）＝〔（ｔ１−ｔ２）／（ｔ２）〕×１００
市販のレギュラーガソリンの加速時間増加割合（８％）と比較し、３％以上加速時間が増加した場合を、加速時間が悪化したと判定した。
【００２３】
実施例１〜４及び比較例１〜２
第１表に示したガソリン基材を用いて、第２表に示す割合で混合して、ガソリン組成物を調製し、その性状・組成及び性能を第２表に示す。
なお、第１表、及び第２表中のＦＧは質分解ガソリン、ＰＧＰＺは脱ベンゼン接触改質ガソリン、ＰＧ（Ｃ１０+Ａ）は炭素数１０以上の芳香族留分、ＡＬＫはアルキレートガソリン、ＥＴＯＨはエチルアルコール、ＤＬＮは脱硫軽質ナフサを示す。
【００２４】
【表１】
2007191517.tif 000002
【００２５】
【表２】
2007191517.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のガソリン組成物によれば、リーンバーン燃焼タイプの直接噴射式エンジンにおいて、リッチスパイクによるストイキ燃焼時においても、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を低減することができる。したがって、環境汚染を防止し得るガソリンとして有用である。