JP2000303875A - エマルジョン燃料の潤滑改善方法及び装置 - Google Patents
エマルジョン燃料の潤滑改善方法及び装置Info
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- JP2000303875A JP2000303875A JP11150390A JP15039099A JP2000303875A JP 2000303875 A JP2000303875 A JP 2000303875A JP 11150390 A JP11150390 A JP 11150390A JP 15039099 A JP15039099 A JP 15039099A JP 2000303875 A JP2000303875 A JP 2000303875A
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- Japan
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- fuel
- lubricating oil
- oil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は船舶や発電等のディーゼルエンジンの
低ＮＯｘ対策としてのエマルジョン燃料の潤滑性を高め
る技術に関する。 【解決手段】舶用ディーゼルエンジンにおいて、エマル
ジョン燃料の潤滑性を高めるため、エンジンで使用して
いる潤滑油をエマルジョン燃料の中に加えることによ
り、エマルジョン燃料油の潤滑性を水を加えない燃料油
と同等に保つことができる。
低ＮＯｘ対策としてのエマルジョン燃料の潤滑性を高め
る技術に関する。 【解決手段】舶用ディーゼルエンジンにおいて、エマル
ジョン燃料の潤滑性を高めるため、エンジンで使用して
いる潤滑油をエマルジョン燃料の中に加えることによ
り、エマルジョン燃料油の潤滑性を水を加えない燃料油
と同等に保つことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】主に船舶や発電用等のディー
ゼルエンジンの低ＮＯｘ対策としてのエマルジョン運用
技術に関し、特にエマルジョン燃料の潤滑性を高める技
術に関する。
ゼルエンジンの低ＮＯｘ対策としてのエマルジョン運用
技術に関し、特にエマルジョン燃料の潤滑性を高める技
術に関する。
【０００２】
【従来の技術】エマルジョン燃料は、水を加えない燃料
に比べ潤滑性が劣るため、ディーゼルエンジンに適用す
ることに対し制限があった。
に比べ潤滑性が劣るため、ディーゼルエンジンに適用す
ることに対し制限があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】舶用ディーゼルエンジ
ンで一般的に使用されるＣ重油は、高分子量の燃料成分
が多く、元々潤滑性が優れているため、エマルジョン燃
料とした場合でも、噴射ポンプや噴射弁等のダメージ
は、Ｃ重油のみを使用した場合と大きな差は生じない。
しかし、入出港の際にはＳＯｘの問題やエンジン停止後
の流動性の問題があり、Ａ重油に切り替えるのが普通で
ある。
ンで一般的に使用されるＣ重油は、高分子量の燃料成分
が多く、元々潤滑性が優れているため、エマルジョン燃
料とした場合でも、噴射ポンプや噴射弁等のダメージ
は、Ｃ重油のみを使用した場合と大きな差は生じない。
しかし、入出港の際にはＳＯｘの問題やエンジン停止後
の流動性の問題があり、Ａ重油に切り替えるのが普通で
ある。
【０００４】このような場合、Ａ重油をエマルジョン化
すると、元々潤滑性が少ない燃料に対して水が加えられ
るため、更に潤滑性が悪化し、噴射ポンプや噴射弁に悪
影響を与える恐れがあった。しかし、このために水の添
加を抑制するとＮＯｘが基準値を越えることが避けられ
ず、エマルジョン燃料が普及するための障害になってい
た。
すると、元々潤滑性が少ない燃料に対して水が加えられ
るため、更に潤滑性が悪化し、噴射ポンプや噴射弁に悪
影響を与える恐れがあった。しかし、このために水の添
加を抑制するとＮＯｘが基準値を越えることが避けられ
ず、エマルジョン燃料が普及するための障害になってい
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】近年のディーゼルエンジ
ン製造技術は進歩の結果、エンジンのシステム油の消費
量は減少傾向にある。又、システム油は常に清浄機によ
り、清浄化されて再利用されているため、異物の混入等
は最小に抑制されている。しかし、使用中の潤滑油中の
添加剤成分が徐々に失われ、最終的には廃油として焼却
処分する結果となっている。
ン製造技術は進歩の結果、エンジンのシステム油の消費
量は減少傾向にある。又、システム油は常に清浄機によ
り、清浄化されて再利用されているため、異物の混入等
は最小に抑制されている。しかし、使用中の潤滑油中の
添加剤成分が徐々に失われ、最終的には廃油として焼却
処分する結果となっている。
【０００６】潤滑油は、元々エンジン中で極少量づつで
あれば燃焼させても問題ない成分から形成されているた
め、コントロールされた少量が燃料中に混入することは
問題なく、その潤滑油の持つ潤滑性が逆に燃料油の潤滑
性を高めることは、２サイクルガソリンエンジン等の事
例により明白であった。このため、定期的に廃油として
処分しなければならない潤滑油をエンジンにより処分し
ながら、エマルジョン燃料の潤滑不足を補う本発明を開
発した。
あれば燃焼させても問題ない成分から形成されているた
め、コントロールされた少量が燃料中に混入することは
問題なく、その潤滑油の持つ潤滑性が逆に燃料油の潤滑
性を高めることは、２サイクルガソリンエンジン等の事
例により明白であった。このため、定期的に廃油として
処分しなければならない潤滑油をエンジンにより処分し
ながら、エマルジョン燃料の潤滑不足を補う本発明を開
発した。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１はエマルジョン燃料を使用し
た舶用ディーゼル機関の一般的なフローを示す。サービ
スタンク（２）に補給された燃料は、ブースターポンプ
（５）で昇圧され、燃料発信式流量計（７）でエンジン
消費油量を計測された後、エマルジョンラインへ供給さ
れる。
た舶用ディーゼル機関の一般的なフローを示す。サービ
スタンク（２）に補給された燃料は、ブースターポンプ
（５）で昇圧され、燃料発信式流量計（７）でエンジン
消費油量を計測された後、エマルジョンラインへ供給さ
れる。
【０００８】エマルジョンラインでは、加圧循環ポンプ
（６）で、エンジン（９）に必要な圧力まで昇圧され、
ミキサー（８）を経由してエンジンに供給される。この
ミキサーは水タンク（１０）にある水を比例ポンプ（１
１）で燃料流量計からの信号に応じ予め設定された量の
水を注入しエマルジョン化するための装置である。エン
ジンで消費された残りの燃料は、圧力調整弁（１５）を
経由して再び加圧循環ポンプの入口側に戻り、ブースタ
ーポンプからの燃料と混合され、再度エマルジョン化さ
れてエンジンへ供給される。
（６）で、エンジン（９）に必要な圧力まで昇圧され、
ミキサー（８）を経由してエンジンに供給される。この
ミキサーは水タンク（１０）にある水を比例ポンプ（１
１）で燃料流量計からの信号に応じ予め設定された量の
水を注入しエマルジョン化するための装置である。エン
ジンで消費された残りの燃料は、圧力調整弁（１５）を
経由して再び加圧循環ポンプの入口側に戻り、ブースタ
ーポンプからの燃料と混合され、再度エマルジョン化さ
れてエンジンへ供給される。
【０００９】潤滑系は潤滑油タンク（１）に貯留された
潤滑油が潤滑油ポンプ（１４）で加圧され、エンジン各
部の潤滑を行ない、再び潤滑油タンクに戻るフローにな
っている。又、潤滑油の清浄装置が一般的に設けられて
おり、この場合には潤滑油清浄ポンプ（１７）から吐出
された潤滑油がヒーター（３）を経由して所定の粘度に
調整された後、遠心機（４）にてスラッジや水分の除去
が行われ、再び潤滑油タンクへ戻るようなフローになっ
ている。
潤滑油が潤滑油ポンプ（１４）で加圧され、エンジン各
部の潤滑を行ない、再び潤滑油タンクに戻るフローにな
っている。又、潤滑油の清浄装置が一般的に設けられて
おり、この場合には潤滑油清浄ポンプ（１７）から吐出
された潤滑油がヒーター（３）を経由して所定の粘度に
調整された後、遠心機（４）にてスラッジや水分の除去
が行われ、再び潤滑油タンクへ戻るようなフローになっ
ている。
【００１０】図２はエマルジョン燃料用潤滑性試験機の
構造図である。エマルジョン燃料は一様な性質を持たな
いため、従来のような静的な潤滑試験の場合には正しく
評価することが難しい。この試験機では充分な量の試験
液中で液を撹拌しながらベアリングに荷重をかけること
が出来るため、エマルジョン燃料の潤滑性を客観的に評
価出来る。
構造図である。エマルジョン燃料は一様な性質を持たな
いため、従来のような静的な潤滑試験の場合には正しく
評価することが難しい。この試験機では充分な量の試験
液中で液を撹拌しながらベアリングに荷重をかけること
が出来るため、エマルジョン燃料の潤滑性を客観的に評
価出来る。
【００１１】動作は下部の液溜まりが羽根の回転に伴い
旋回するため、オリフィス（３６）を経由して上部液溜
まりに上昇する。中央部では逆に負圧になるため上部液
溜まりのエマルジョン燃料がベアリング（３２）の隙間
を通過して下部液溜まりに戻る。このように羽根の運動
によりエマルジョン液の循環が効率良くできるので、実
際の使用条件に近い試験が可能になる。又、羽根は一方
にしか無いため、回転数の上昇と共にラジアル方向にダ
イナミックなトルクが生じ、ベアリングにとってはかな
り過酷な試験が可能になる。
旋回するため、オリフィス（３６）を経由して上部液溜
まりに上昇する。中央部では逆に負圧になるため上部液
溜まりのエマルジョン燃料がベアリング（３２）の隙間
を通過して下部液溜まりに戻る。このように羽根の運動
によりエマルジョン液の循環が効率良くできるので、実
際の使用条件に近い試験が可能になる。又、羽根は一方
にしか無いため、回転数の上昇と共にラジアル方向にダ
イナミックなトルクが生じ、ベアリングにとってはかな
り過酷な試験が可能になる。
【００１２】
【実施例】潤滑油注入機構 潤滑油注入機構とは、主に定量式ポンプ等が用いられ
る。潤滑油の燃料への添加率は０．５〜３％程度の範囲
で良いので、エンジンの大きさにあわせポンプの種類も
自ら決定される。すなわち、潤滑油の添加量が１０Ｌ／
分未満であれば、ダイヤフラム式ポンプやピストン型ポ
ンプが適当であるし、それを越える容量の場合にはギヤ
ポンプ等で注入することが出来る。本来は、燃料発信流
量計（７）からの信号により、予め設定された濃度にな
るように比例制御を行なうことが望ましいが、一定量の
潤滑油を送り込むことでもほぼ同様な効果が期待出来
る。
る。潤滑油の燃料への添加率は０．５〜３％程度の範囲
で良いので、エンジンの大きさにあわせポンプの種類も
自ら決定される。すなわち、潤滑油の添加量が１０Ｌ／
分未満であれば、ダイヤフラム式ポンプやピストン型ポ
ンプが適当であるし、それを越える容量の場合にはギヤ
ポンプ等で注入することが出来る。本来は、燃料発信流
量計（７）からの信号により、予め設定された濃度にな
るように比例制御を行なうことが望ましいが、一定量の
潤滑油を送り込むことでもほぼ同様な効果が期待出来
る。
【００１３】制御方法 エンジンで使用する燃料油を燃料切替弁（１６）によ
り、Ｃ重油からＡ重油に変更する際に、潤滑油注入機構
を作動させ、潤滑油タンクの潤滑油をエマルジョン燃料
系に注入することにより、本発明の効果は期待出来る。
又、エマルジョンミキサーの上流側に注入し、ミキサー
により分散させればより望ましい効果が期待出来る。
り、Ｃ重油からＡ重油に変更する際に、潤滑油注入機構
を作動させ、潤滑油タンクの潤滑油をエマルジョン燃料
系に注入することにより、本発明の効果は期待出来る。
又、エマルジョンミキサーの上流側に注入し、ミキサー
により分散させればより望ましい効果が期待出来る。
【００１４】
【発明の効果】エマルジョン燃料油の潤滑評価として図
２のような装置を制作した。これは市販のボールベアリ
ングを試験用サンプルとして利用できるため、繰り返し
精度も高い。このような装置の試験液槽に対象となるエ
マルジョン燃料を入れ、モーター動力が１０％以上変化
したり、音が異常になったところを終点として、潤滑性
の評価試験を行なえる。撹拌羽根は試験液の分離や沈殿
を防止すると共に、アンバランス荷重によりラジアル方
向にトルクを生じるため、回転数を変化させることによ
りラジアル方向のトルクを調整することが出来る。
２のような装置を制作した。これは市販のボールベアリ
ングを試験用サンプルとして利用できるため、繰り返し
精度も高い。このような装置の試験液槽に対象となるエ
マルジョン燃料を入れ、モーター動力が１０％以上変化
したり、音が異常になったところを終点として、潤滑性
の評価試験を行なえる。撹拌羽根は試験液の分離や沈殿
を防止すると共に、アンバランス荷重によりラジアル方
向にトルクを生じるため、回転数を変化させることによ
りラジアル方向のトルクを調整することが出来る。
【００１５】３６００ｒｐｍでの試験で次のような結果
が出た。次表の∞とは２４時間経過した時点でトルク変
化を生じなかったことを示す。 灯油に比べＡ重油の方が潤滑性が高いことが判るが、Ａ
重油に水を添加した場合には、２４時間以内にベアリン
グの摩耗が認められた。しかし、潤滑油を燃料油に１％
程度加えた物は、水の無い状態とほぼ同一の潤滑性を示
すことが判明した。
が出た。次表の∞とは２４時間経過した時点でトルク変
化を生じなかったことを示す。 灯油に比べＡ重油の方が潤滑性が高いことが判るが、Ａ
重油に水を添加した場合には、２４時間以内にベアリン
グの摩耗が認められた。しかし、潤滑油を燃料油に１％
程度加えた物は、水の無い状態とほぼ同一の潤滑性を示
すことが判明した。
【図１】舶用ディーゼル機関の一般的なフロー図
【図２】潤滑性試験機の構造図
（１）…潤滑油タンク （２−１）…Ｃ重油サービスタンク （２−２）…Ａ重油サービスタンク （３）…ヒーター （４）…遠心分離器 （５）…ブースターポンプ （６）…加圧循環ポンプ （７）…燃料発信式流量計 （８）…ミキサー （９）…エンジン （１０）…水タンク （１１）…水ポンプ （１２）…水発信式流量計 （１３）…圧力調整弁 （１４）…潤滑油供給ポンプ （１５）…潤滑油注入機構 （１６）…燃料切替弁 （１７）…潤滑油清浄ポンプ （２０）…燃料油ライン （２１）…エマルジョンライン （２２）…潤滑油ライン （２３）…潤滑油清浄ライン （２４）…潤滑油添加ライン （３０）…モーター （３１）…試験液槽 （３２）…試験用ベアリング （３３）…撹拌羽根 （３４）…カップリング （３５）…オリフィス
Claims (2)
- 【請求項１】舶用ディーゼルエンジンにおいて、入出港
等の際にＡ重油等の軽質燃料に置換する必要がある場
合、エマルジョン燃料の潤滑性を高めるため、当該エン
ジンで使用している潤滑油をエマルジョン燃料中に加え
ることにより、エマルジョン燃料油の潤滑性を水を加え
ない燃料油と同等に保つことを特徴とする舶用ディーゼ
ルエンジン用エマルジョン燃料の潤滑改善方法。 - 【請求項２】舶用ディーゼルエンジンのエマルジョン燃
料供給系において、潤滑油タンク（１）内の潤滑油を潤
滑油注入機構を用いて、比例的若しくは定量的に注入す
る機構を持ち、制御コントローラーからの指令により、
エマルジョン燃料中に潤滑油を混合させることにより、
Ａ重油等を使用したエマルジョン燃料でも、Ａ重油と同
様な潤滑性を維持できることを特徴とする舶用ディーゼ
ルエンジン用エマルジョン燃料の潤滑改善装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150390A JP2000303875A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | エマルジョン燃料の潤滑改善方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150390A JP2000303875A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | エマルジョン燃料の潤滑改善方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000303875A true JP2000303875A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=15495956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11150390A Pending JP2000303875A (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | エマルジョン燃料の潤滑改善方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000303875A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005021691A3 (en) * | 2003-08-22 | 2005-04-21 | Lubrizol Corp | Emulsified fuels and engine oil synergy |
| JP2008527055A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | エー．ピー．モーラー−メルスク エー／エス | ２ストロークエンジンの運転における燃料経済性及び環境への影響を改善する方法及びシステム |
| EP2664754A1 (de) * | 2012-05-14 | 2013-11-20 | Wärtsilä Schweiz AG | Verfahren und Zylinderschmiereinrichtung zur Schmierung einer Kolben-Zylinder-Einheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
-
1999
- 1999-04-19 JP JP11150390A patent/JP2000303875A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005021691A3 (en) * | 2003-08-22 | 2005-04-21 | Lubrizol Corp | Emulsified fuels and engine oil synergy |
| JP2008527055A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | エー．ピー．モーラー−メルスク エー／エス | ２ストロークエンジンの運転における燃料経済性及び環境への影響を改善する方法及びシステム |
| EP2664754A1 (de) * | 2012-05-14 | 2013-11-20 | Wärtsilä Schweiz AG | Verfahren und Zylinderschmiereinrichtung zur Schmierung einer Kolben-Zylinder-Einheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
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