1

本資料の位置付け• 過去20年以上に渡る調査活動で培われた車両低温運転性の知見をより広く、一般的に発信することを目的として、（公社）石油学会の調査によって、「低温性能確保の推奨技術」を取りまとめた。
• 「低温性能確保の推奨技術」では、ディーゼル車両の燃料供給システムの設計が低温始動性や低温運転性に及ぼす影響を整理した。

「低温性能確保の推奨技術」によって、ディーゼル車両における燃料供給システムの設計等に資することを本資料の位置付けとする。

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ディーゼル車の燃料供給システム調査専門委員会

2

目次と要約
5

燃料流量の影響➢燃料流量が増加すると、燃料タンク中に析出したワックスの供給量が増加するため、低温走行性に対して厳しくなる

8

燃料フィルタ 設置位置の影響➢トラックの荷台下など、外気に晒された環境に燃料フィルタを設置すると、燃料フィルタが温まりにくく低温走行性が厳しくなる傾向にある

10

燃料フィルタ 加熱システムの影響➢燃料フィルタへの加熱システム装備により、燃料フィルタへ供給されるワックスの溶解、および燃料フィルタの温度上昇の効果から低温走行性が向上する

13

燃料フィルタ エレメント形状の影響➢燃料フィルタのワックス許容量が小さいと、燃料フィルタが温まる前に閉塞するため、低温走行性に対して厳しくなる

15

燃料フィルタ 滞油スペースの影響➢滞油スペースの容量が大きいと、始動時に燃料ポンプフィルタへ流れ込むワックスの量が多くなり、低温始動性に対して厳しくなる

19

ライン容量の影響➢ライン容量が大きいと、始動時に燃料ポンプフィルタへ流れ込むワックスの量が多くなり、始動性に対して厳しくなる

22

燃料ポンプフィルタ サイズと目開きの影響➢燃料ポンプフィルタは表面積が小さいためワックス許容量が非常に少なく、また目開きの大きさはワックス結晶サイズと同等であり、エンジン始動時に流れ込む少量のワックスで閉塞する）

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3ディーゼル車における低温時不具合
低温時の不具合
始動不良
・・・エンジン始動時に、燃料ポンプ内部フィルタ(以降 燃料ポンプフィルタ)が閉塞し、エンジンストールする現象。
走行不良
・・・車両走行中に燃料フィルタが閉塞し、車速低下等を引き起こす現象。

始動不良に関わること⇒低温始動性
走行不良に関わること⇒低温走行性
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低温運転性

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4

低温運転性から見た設計ポイント⑦燃料ポンプフィルタ⑤ 滞油スペース噴射ノズル③④①燃料タンク

コモンレール⑥② 燃料フィルタ

燃料ポンプ

低温始動性改善
燃料流量
燃料フィルタ
燃料ライン(燃料フィルタ出口～燃料ポンプ入口)

燃料ポンプフィルタ⑤滞油スペース容量の削減

エンジンルーム
低温走行性改善①燃料流量の削減②

エンジン近傍に設置③

加熱システムの標準装備④

エレメント形状/表面積の増大⑥

ライン容量の削減--⑦

サイズ（容量）および目開きの増大--

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5① 燃料流量の影響
低温走行性確保の観点から、燃料流量の少ない設計を推奨する•••

燃料タンク内～燃料フィルタ入口までの燃料中に析出したワックスが燃料フィルタに捕捉され、閉塞する
燃料流量が増加すると、燃料タンク中に析出したワックスの供給量が増加するため、低温走行性に対して厳しくなる
燃料流量の少ない設計が望ましいが、燃料フィルタ加熱システムの装備、ワックス許容量の大きいフィルタエレメントの採用、燃料フィルタをエンジン近傍に設置する、といった方法
も低温走行性確保に有効であり、低温運転性以外の車両設計思想との相性・バランスを踏まえて選択していく必要がある

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① 燃料流量の影響／小型トラックの例【試験車両諸元】 小型トラックA【試験モード】••石油学会 低温シャシによるディーゼル車
低温運転性試験マニュアル 準拠

短期規制、長期規制対応の小型トラック
長期規制対応車は高圧化に伴い燃料流量が増加
排ガス規制

短期長期

燃料噴射システム分配

高圧分配

燃料流量 , L/h

32110

燃料
フィルタ

設置位置

エンジン近傍エンジン近傍

ろ紙形状

スパイラル

スパイラル

ポンプ
フィルタ

目開き , μm

150150

ライン容量 , mL

2222

【試験燃料】
市場の代表的な冬期2号軽油を用いて試験

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6

① 燃料流量の影響／小型トラックの例【試験結果】 小型トラックA 燃料フィルタの圧力挙動 （試験温度 -9℃）
高圧分配型
流量大

燃料フィルタ差圧，KPa

100

差圧上昇が速い⇒ワックス堆積速度が大きい

分配型
流量小走行不良

×

不具合なし

○50
走行不良発生時の燃料フィルタにワックスが詰まっている様子
00204060

試験時間，min• 燃料流量の多い高圧分配型の方が差圧上昇が速く、走行不良が発生• 燃料フィルタへのワックス供給が速いため、燃料フィルタが温まる前に閉塞したことが要因
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7

② 燃料フィルタ 設置位置の影響
低温走行性確保の観点から、燃料フィルタのエンジン近傍への設置を推奨する•••

燃料フィルタを輻射熱を受けやすいエンジン近傍に設置することにより、燃料フィルタの温度上昇効果から低温走行性が向上する
トラックの荷台下など、外気に晒された環境に燃料フィルタを設置すると、燃料フィルタが温まりにくく低温走行性が厳しくなる傾向にある
一方、燃料流量の削減、燃料フィルタ加熱システムの装備、ワックス許容量の大きいフィルタエレメントの採用といった方法も低温走行性確保に有効であり、低温運転性以外の車両設計思想との相性・バランスを踏まえて選択していく必要がある

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89② 燃料フィルタ 設置位置の影響【試験車両諸元】【試験結果】短期規制～ポスト新長期規制対応の国内ディーゼル車 15台•【試験モード】•石油学会 低温シャシによるディーゼル車
低温運転性試験マニュアル 準拠

燃料フィルタを荷台下に設置した車両は、エンジン近傍に設置された車両よりもフィルタ昇温速度が小さく走行限界温度も高い傾向あり荷台下に設置した場合でも、加熱システムの併用により良好な低温走行性を確保可能-5

走行限界温度，℃

低温走行性

悪-10
ﾋｰﾀ装備
ﾘﾀｰﾝ還流ｼｽﾃﾑ装備

良-150【試験燃料】

0.5

1.0

1.5

燃料フィルタ燃料昇温速度,℃/min

市場の代表的な冬期2号軽油を用いて試験

凡例：燃料ﾌｨﾙﾀ設置位置
荷台下
荷台下＋加熱ｼｽﾃﾑ
ｴﾝｼﾞﾝ近傍公益社団法人 石油学会

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10③ 燃料フィルタ 加熱システムの影響
低温走行性確保の観点から、燃料フィルタ加熱システムの標準装備を推奨する•

燃料フィルタ加熱システムとは燃料フィルタを温める機構であり、ヒータやリターン燃料還流などの方式がある【リターン還流方式】【ヒータ方式】

噴射ノズル

噴射ノズル

ﾘﾀｰﾝ燃料還流ヒータ

燃料ポンプ

燃料ポンプ

コモンレールコモンレール
燃料タンク

エンジンルーム•燃料タンクエンジンルーム
燃料フィルタ

燃料フィルタ•ﾃﾞﾘﾊﾞﾘ燃料
ﾘﾀｰﾝ燃料
ﾋｰﾀ加温後ﾃﾞﾘﾊﾞﾘ燃料

燃料フィルタへの加熱システム装備により、燃料フィルタへ供給されるワックスの溶解、および燃料フィルタの温度上昇の効果から低温走行性が向上する
加熱システムはワックス許容量の少ないフィルタエレメントや、温まりにくい場所に燃料フィルタを設置された場合においても、低温走行性を確保できる非常に有効なシステムである
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③ 燃料フィルタ 加熱システムの影響【試験車両諸元】 小型トラックC【試験モード】••石油学会 低温シャシによるディーゼル車
低温運転性試験マニュアル 準拠

新短期規制車両にリターン還流システム標準装備
燃料フィルタろ過面積は比較的大きいが、設置位置は荷台下排ｶﾞｽ規制長期

新短期

燃料噴射ｼｽﾃﾑ

高圧分配

コモンレール

燃料流量 , L/h

11035

荷台下

荷台下

スパイラル

プリーツ

4,770

3,310

無リターン還流設置位置
燃料 ろ紙形状ﾌｨﾙﾀ 表面積 , cm2加熱ｼｽﾃﾑ【試験燃料】
市場の代表的な冬期2号軽油を用いて試験

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1112③ 燃料フィルタ 加熱システムの影響【試験結果】 燃料フィルタ油温の挙動

長期規制車両の燃料フィルタは温まりにくい荷台下に設置されており、かつ加熱システム非搭載なため-9℃で走行不可
新短期規制車両の燃料フィルタは荷台下に設置されているものの、加熱システムによる油温上昇の効果により良好な低温走行性を有する
長期／高圧分配

新短期／コモンレール

試験温度 , ℃-9-10

走行性試験結果

×：FAIL○：PASS

燃料ﾌｨﾙﾀ位置

荷台下

荷台下

加熱ｼｽﾃﾑ有無

無有（リターン還流）

燃料ﾌｨﾙﾀ油温

10昇温速度
0.05 ℃/min

0試験燃料
曇り点

燃料フィルタ油温 ,℃

排ｶﾞｽ規制燃料フィルタ油温 ,℃••-100510試験時間,min

15

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2010昇温速度1.22 ℃/min

0 試験燃料
曇り点-10051015試験時間,min20

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④ 燃料フィルタ エレメント形状の影響
低温走行性確保の観点から、ワックス許容量の大きいフィルタエレメントの採用を推奨する•

燃料タンク内～燃料フィルタ入口までの燃料中に析出したワックスが燃料フィルタに捕捉され、閉塞する• 燃料フィルタエレメントは、その形状や大きさによりワックスを捕捉できる量（ワックス許容量）が異なる• ワックス許容量とは
石油学会 低温シャシによるディーゼル車低温運転性試験において、走行性不良が発生した際フィルタに捕捉されたワックスの重量
ワックス許容量 ＝ 試験後フィルタエレメント重量 － 試験前フィルタエレメント重量•

燃料フィルタのワックス許容量が小さいと、燃料フィルタが温まる前に閉塞するため、低温走行性に対して厳しくなる•

ワックス許容量の大きいフィルタエレメントの採用が望ましいが、燃料流量の減少、燃料フィルタ加熱システムの装備、燃料フィルタをエンジン近傍に設置する、といった方法も低温走行性確保に有効であり、低温運転性以外の車両設計思想との相性・バランスを踏まえて選択していく必要がある
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1314④ 燃料フィルタ エレメント形状の影響【ワックス許容量】 例：小型トラック

排ｶﾞｽ規制

短期

長期

新短期

燃料噴射ｼｽﾃﾑ

分配

高圧分配

コモンレール

形状

スパイラル型

ハニカム型

プリーツ型

外観

表面積 , cm2

4,500

2,300

1,550

ﾜｯｸｽ許容量 , g

854475200

ワックス許容量 , ｇ【フィルタエレメント形状】 例：小型トラックB

150

100

ｽﾊﾟｲﾗﾙ型
ﾊﾆｶﾑ型
ﾌﾟﾘｰﾂ型

50

002,000

4,000

6,000

8,000

フィルタ表面積 , cm2••

スパイラル型は表面積が大きく、ワックス許容量が大きい
プリーツ型は表面積が小さいものの、ワックス許容量が大きい•

ハニカム型は表面積に対してワックス許容量が小さく、低温走行性に対して厳しい形状- 加熱システムとの併用や、温まりやすいエンジン室内に設置するといった対策が望まれる

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低温走行性に対して有効な形状

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10,00015⑤ 燃料フィルタ 滞油スペースの影響
低温始動性確保の観点から、滞油スペース容量の少ない設計を推奨する•

滞油スペースとは燃料フィルタとエレメント装着部の間に燃料が溜まるスペースのこと【燃料フィルタ 断面概略図】
燃料ポンプへ

断面概略
フィルタ
エレメント
燃料フィルタ外観••

燃料流路
滞油ｽﾍﾟｰｽ

フィルタエレメント外観

滞油スペースの容量が大きいと、始動時に燃料ポンプフィルタへ流れ込むワックスの量が多くなり、低温始動性に対して厳しくなる
低温始動性確保のため滞油スペース容量に加え、フィルタ出口～ポンプ入口までのライン容量を少なくする設計を推奨する
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16⑤ 燃料フィルタ 滞油スペースの影響【小型トラックA 滞油スペースの例】
適応排ｶﾞｽ規制

新短期

新長期
1cm程度のすき間

燃料フィルタ
上部外観••

滞油ｽﾍﾟｰｽ容量 , mL

2872

ライン容量 , mL

107

16

滞油ｽﾍﾟｰｽ+ﾗｲﾝ容量 , mL

13588

新短期の燃料フィルタ上部はほぼ隙間なし
新長期の燃料フィルタ上部は1cm程度の隙間があり、滞油ｽﾍﾟｰｽ容量が大きい

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17⑤ 燃料フィルタ 滞油スペースの影響【試験車諸元】 小型トラックA【滞油スペース容量の影響評価】
新長期のフィルタエレメントを加工し、滞油スペース容量を減少

対応排ｶﾞｽ規制

新短期

新長期

新長期(改)

スパイラル

プリーツ

←

設置位置

荷台下

エンジン近傍←加熱ｼｽﾃﾑ無リターン還流

←

有無

有有

←

目開き ，μm

150150←表面積 ，cm2

5.8

5.8

←

ﾗｲﾝ容量 ，mL

107

16

←

滞油ｽﾍﾟｰｽ容量 ，mL

28

72

35

ﾗｲﾝ+滞油ｽﾍﾟｰｽ容量 ，mL

135

8851

形状

加工前
新長期

加工後
新長期(改)
アルミ製のブラケット

ﾌｨﾙﾀ
ｴﾚﾒﾝﾄ

燃料
ﾌｨﾙﾀ

燃料ﾎﾟﾝﾌﾟ
ﾌｨﾙﾀ【試験燃料】
市場の代表的な冬期2号軽油を用いて試験
燃料ﾌｨﾙﾀ上部

滞油ｽﾍﾟｰｽ
容量 , mL7235

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18⑤ 燃料フィルタ 滞油スペースの影響【試験モード】•石油学会 低温シャシによるディーゼル車低温運転性試験マニュアル 準拠
滞油スペース容量の低温始動性への影響を評価-5始動限界温度 , ℃•【試験結果】

-6-7
新短期

-8新長期

-9新長期(改)-10-11050

100150

ﾗｲﾝ容量+滞油ｽﾍﾟｰｽ容量 ，mL••

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フィルタエレメント加工によりライン容量＋滞油スペース容量が削減された新長期（改）の始動限界温度は、加工前の新長期よりも改善
ライン容量＋滞油スペース容量が始動限界温度に影響していることを確認

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19⑥ ライン容量の影響
低温始動性確保の観点から、ライン容量を少なくする設計を推奨する•

ライン容量とは燃料フィルタ出口～燃料ポンプ入口までの燃料供給ラインの容量のこと•

ライン容量が大きいと、始動時に燃料ポンプフィルタへ流れ込むワックスの量が多くなり、始動性に対して厳しくなる
ライン容量が多い設計は、エンジンから離れた位置にフィルタを設置することになるため、低温走行性への影響も懸念される••

低温始動性確保のためフィルタ出口～ポンプ入口までのライン容量に加え、燃料フィルタの滞油スペース容量を少なくする設計を推奨する

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20⑥ ライン容量の影響【試験車両諸元】 小型トラックB【試験モード】•石油学会 低温シャシによるディーゼル車低温運転性試験マニュアル準拠

長期規制対応車両以降、燃料フィルタの設置位置が荷台下となったことに伴い、ライン容量が増大

排ｶﾞｽ規制

短期

長期

新短期

ﾎﾟｽﾄ新長期

燃料噴射ｼｽﾃﾑ

分配

高圧分配

ｺﾓﾝﾚｰﾙｺﾓﾝﾚｰﾙ

設置位置

ｴﾝｼﾞﾝ近傍

荷台下

荷台下

荷台下

形状

ｽﾊﾟｲﾗﾙ

ﾊﾆｶﾑ

ﾌﾟﾘｰﾂ

ﾌﾟﾘｰﾂ

無無無

無

ﾗｲﾝ容量 ，mL

2282

100

108

滞油ｽﾍﾟｰｽ容量 ，mL

不明

255754

燃料ﾎﾟﾝﾌﾟﾌｨﾙﾀ

目開き , μm

150

150

150

150

表面積 , cm288

5.8

5.8

37110

2450

燃料ﾌｨﾙﾀ加熱ｼｽﾃﾑ

燃料流量 , L/h

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【試験燃料】
市場の代表的な冬期2号軽油を用いて試験

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21⑥ ライン容量の影響【試験車両諸元】 小型トラックB 始動性限界温度
長期規制対応車両以降、燃料フィルタ設置位置の荷台下への変更に伴いライン容量が増加し、低温始動性が悪化
新短期規制対応車以降は滞油スペースの増加、燃料ポンプフィルタのろ過面積減少も影響して更に低温始動性が悪化-5

悪良-6
始動限界温度 , ℃

低温始動性

••

-7-8-9-10-11-12
短期

長期

新短期

ポスト
新長期

ｴﾝｼﾞﾝ近傍

荷台下

荷台下

荷台下

ﾗｲﾝ容量 , mL

2282

100108

滞油ｽﾍﾟｰｽ容量 , mL‐

255754

燃料ﾎﾟﾝﾌﾟﾌｨﾙﾀろ過面積 , cm2

88

5.8

5.8

燃料フィルタ設置位置

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⑦ 燃料ポンプフィルタ サイズと目開きの影響
低温始動性確保の観点から、燃料ポンプフィルタの表面積および目開きが大きな設計とすることを推奨する•

燃料ポンプフィルタとは- 燃料ポンプ内に設置された表面積が数cm2、目開きは数十～百数十µm程度の金属製
フィルタ- 排ガス規制強化に伴い特に精密化した燃料噴射系（ポンプ、コモンレール、インジェクタ）を、車両製造時に混入する異物などから保護する目的で設置•

燃料ポンプフィルタは表面積が小さいためワックス許容量が非常に少なく、また目開きの大きさはワックス結晶サイズと同等であり、エンジン始動時に流れ込む少量のワックスで閉塞する
燃料ポンプフィルタの表面積、目開きを大きな設計とすることでワックス許容量の増加、および供給されたワックス通過による始動性の向上が見込める•

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⑦ 燃料ポンプフィルタ サイズと目開きの影響【試験車両諸元】 小型トラックC【試験モード】•石油学会 低温シャシによるディーゼル車低温運転性試験マニュアル準拠

短期規制、新短期規制対応車両は燃料ポンプフィルタなし
排ｶﾞｽ規制

短期

長期

新短期

ﾎﾟｽﾄ新長期

燃料噴射ｼｽﾃﾑ

分配

高圧分配

ｺﾓﾝﾚｰﾙｺﾓﾝﾚｰﾙ

設置位置

ｴﾝｼﾞﾝ近傍

荷台下

荷台下

荷台下

形状

ｽﾊﾟｲﾗﾙ

ｽﾊﾟｲﾗﾙ

ﾌﾟﾘｰﾂ

多層式

無無

ﾗｲﾝ容量 ，mL

-

290

262

45

滞油ｽﾍﾟｰｽ容量 ，mL---510

燃料ﾎﾟﾝﾌﾟﾌｨﾙﾀ

目開き , μm

無150

無120表面積 , cm2

無8

無2.6

【試験燃料】

3011035-

市場の代表的な冬期2号軽油を用いて試験

燃料ﾌｨﾙﾀ加熱ｼｽﾃﾑ

燃料流量 , L/h

ﾘﾀｰﾝ還流 ﾘﾀｰﾝ還流

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23

⑦ 燃料ポンプフィルタ サイズと目開きの影響【試験車両諸元】 小型トラックC 始動性限界温度
燃料ポンプフィルタの設置により、低温始動性が悪化
短期規制車両は燃料フィルタの前段に燃料リフトポンプが設置されており、その内部フィルタ(500µm)が閉塞したため新短期規制車両よりも始動性が悪い結果となった-5

始動限界温度 , ℃

悪低温始動性••-10

燃料ﾘﾌﾄﾎﾟﾝﾌﾟ内
ﾌﾟﾚﾌｨﾙﾀ閉塞（500µm）

良-15

短期

長期

新短期

ポスト
新長期

ﾗｲﾝ容量 , mL

-

290

262

45

滞油ｽﾍﾟｰｽ容量 ，mL---510

燃料ﾎﾟﾝﾌﾟﾌｨﾙﾀ目開き , μm

無150

無120

燃料ﾎﾟﾝﾌﾟﾌｨﾙﾀろ過面積 , cm2

無8

無2.6

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