JP2003082366A - 燃料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の車両の内燃機関にそのまま使用できて、
かつ低公害である、新規な燃料組成物を提供する。 【解決手段】ｔｅｒｔ−ブチルアルコールと、ジイソプ
ロピルエーテルと、メチルターシャリーブチルエーテル
及び／又はエチルターシャリーブチルエーテルと、２以
上の炭化水素化合物、とを含有する、燃料組成物とす
る。この燃料組成物は、ガソリンエンジンを改造するこ
となくそのまま適用できるとともに、排出ガス中のハイ
ドロカーボン、一酸化炭素及び窒素酸化物を低減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、新規な燃料組成
物に関し、特に、車両用の燃料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、石油資源の枯渇と、石油消費によ
る地球環境の悪化から、燃料資源としての石油から脱す
ることが課題となってきている。特に、ガソリンやディ
ーゼル燃料等の車両用燃料は、世界的にも石油の最も大
きな消費項目の一つであるとともに、これらの車両用燃
料の消費によって排出される排気ガスは、大気汚染の大
きな要因となっている。

【０００３】ガソリンやディーゼル燃料に替わる代替燃
料は各種検討されている。しかしながら、現在車両に搭
載されているエンジン及び燃料供給系にそのまま使用で
きず、新規なエンジン系列を必要とすることが多く、ま
た、車両走行において燃費等の点で問題もある。これら
の理由から、実用化されている代替燃料はほとんどない
のが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、こういった
車両用燃料における状況下、従来の車両の内燃機関を改
造せずにそのまま使用できて、かつ低公害である、新規
な燃料組成物を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールと、ジイソプロピルエ
ーテルと、メチルターシャリーブチルエーテル及び／又
はエチルターシャリーブチルエーテルと、２以上の炭化
水素化合物、とを含有する、燃料組成物が提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本燃料組成物は、ｔｅｒｔ−ブチルアルコ
ール（ＴＢＡ）と、ジイソプロピルエーテル（ＩＰＥ）
とメチルターシャリーブチルエーテル（ＭＴＢＥ）及び
／又はエチルターシャリーブチルエーテル（ＥＴＢＥ）
の含酸素化合物の他、２以上の炭化水素化合物（以下、
炭化水素化合物類という。）を含有している。

【０００７】ＴＢＡは、燃料組成物に対して低速域から
高速域におけるエンジン出力を提供し、ＩＰＥは、低速
域でのエンジン出力の確保と良好な蒸気圧性状を付与
し、ＭＴＢＥ及びＥＴＢＥは、広い回転数域におけるエ
ンジン出力と良好な蒸気圧性状を付与する。これらの成
分と炭化水素化合物類とを含有することにより、従来の
ガソリンよりも炭化水素化合物類の含有量が低く低公害
である燃料を提供することができる。

【０００８】ＴＢＡは、約２０vol％以上約５５vol％以
下を含有することが好ましい。２０vol％未満である
と、低速〜高速域でパワー不足になり、５５vol％を超
えると燃料組成物が低速域でパワー不足となるからであ
る。より好ましくは、約３０vol％以上約５０vol％以下
である。さらに好ましくは、約４０vol％以上約５０vol
％以下である。最も好ましくは約４７vol％である。な
お、ＴＢＡの一部に替えてイソブチルアルコールを用い
ることができる。ＩＢＡで代替する場合、ＩＢＡの含有
量が全組成物中１０vol％以下となるようにすることが
好ましい。１０vol％を超えると、全体がパワー不足に
なるからである。

【０００９】ＭＴＢＥ及び／又はＥＴＢＥは、総量で約
２０vol％以下を含有している（２０vol％を超えない範
囲で含有していることを意味する。すなわち、０vol％
を含まない。）ことが好ましい。２０vol％を超える
と、燃料の供給系統においてゴムが劣化する可能性があ
るからである。パワーと蒸気圧を考慮すると、好ましく
は約２vol％以上である。より好ましくは約７vol％以下
である。７vol％を超えると、燃焼効率が向上し窒素酸
化物の排出量が増加する恐れがあるからである。さらに
好ましくは約５vol％未満であり、最も好ましくは約３v
ol％である。ＭＴＢＥとＥＴＢＥは、それぞれ単独で
も、あるいは両者を組み合わせても使用できるが、ＥＴ
ＢＥを用いることがより好ましい。

【００１０】ＩＰＥは、１５vol％以下を含有している
（１５vol％を超えない範囲で含有していることを意味
する。すなわち、０vol％を含まない。）ことが好まし
い。ＩＰＥを含有することにより、低速域でのパワーと
適正な蒸気圧を得ることができるとともに、寒冷地にお
ける良好な点火性能を得ることができる。１５vol％を
超えて含有しても低速域のパワーや蒸気圧性状を改善す
る効果はあるが、コストが高くなる。また、好ましくは
２vol％以上である。より好ましくは、約２〜約１０vol
％であり、最も好ましくは約５vol％である。

【００１１】本発明の組成物は、これらの成分の他に炭
化水素化合物類を含有している。炭化水素化合物とは、
本発明においては、鎖状あるいは環状の飽和及び／又は
不飽和炭化水素を意味する。炭素数は、好ましくは約４
〜約１１である。本発明においては、２以上、あるいは
多種類の炭化水素化合物の混合物を含んでいる。このよ
うな混合物には、いわゆるガソリン基材、あるいはガソ
リン基材の混合物（通常入手できるガソリンを含む）を
包含している。

【００１２】本発明における炭化水素化合物類は、ガソ
リン基材あるいはガソリン基材の混合物であることが好
ましい。ガソリン基材は、通常、鎖状あるいは環状の飽
和炭化水素及び／又は不飽和炭化水素を主成分としてい
る。ガソリン基材としては、直留ガソリン、イソガソリ
ン、改質ガソリン、脱ベンゼン改質ガソリン、軽質分解
ガソリン、アルキレートガソリン等の他、ブタン等を例
示できる。なお、通常、ＭＴＢＥはガソリン基材の一種
であるが、本発明においては、含酸素化合物であるＭＴ
ＢＥは炭化水素化合物から排除されるものとする。２以
上の炭化水素化合物として、ＭＴＢＥを含むガソリンを
使用する場合には、ガソリン中のＭＴＢＥは、本組成物
におけるＭＴＢＥ含有量として計上されることになる。
なお、ガソリン基材あるいはガソリンは、清浄添加剤、
酸化防止剤、金属不活性化剤、防錆剤、着色剤等を各種
添加材を含有している。本組成物に含まれる炭化水素化
合物類としては、好ましくは、自動車用ガソリンであ
る。より好ましくは、ＪＩＳ Ｋ２２０２ 自動車用ガソ
リンの規格に適合するものを使用する。オクタン価の高
い１号（オクタン価（リサーチ法）９６．０以上）、そ
れよりもオクタン価の低い２号（オクタン価８９．０以
上）のいずれでも使用できる。

【００１３】本組成物は、前記含酸素化合物類と、炭化
水素化合物類とを含有している。これらの合計が、本組
成物中９０vol％以上であることが好ましく、より好ま
しくは９５vol％以上である。本発明において、炭化水
素化合物類は、全体に対して、４３vol％以上４８vol％
以下含有されていることが好ましい。もっとも好ましく
は、約４５vol％である。

【００１４】本組成物中に含まれる含酸素化合物及び炭
化水素化合物類は、それぞれ、ガスクロマトグラフ法な
ど従来公知の方法で検出され、含有量が測定されうる。
含酸素化合物以外に炭化水素化合物類のみを含有する場
合には、各含酸素化合物の含有量を測定し、残分を炭化
水素化合物類とすることもできる。

【００１５】本組成物は、上記した含酸素化合物と、炭
化水素化合物類を配合することによって得られる。ＴＢ
Ａ、ＩＢＡは、純度が９８％以上であることが好まし
い。また、ＭＴＢＥ及びＥＴＢＥも純度が９８％以上で
あることが好ましい。さらにＩＰＥも純度が９８％以上
であることが好ましい。炭化水素化合物類として、上記
した各種のガソリン基材及びこれらの２種以上の混合
物、さらには、一般に入手できるガソリンを使用でき
る。好ましくは、自動車用ガソリンである。より好まし
くは、ＪＩＳ Ｋ２２０２ 自動車用ガソリンの規格に適
合するものを使用する。オクタン価の高い１号（オクタ
ン価（リサーチ法）９６．０以上）、それよりもオクタ
ン価の低い２号（オクタン価８９．０以上）のいずれで
も使用できる。なお、ＭＴＢＥを含有するガソリンを使
用する場合には、予め使用しようとするガソリン中のＭ
ＴＢＥ含有量を考慮して、配合するＭＴＢＥ量を調整す
る。なお、ガソリン中のＭＴＢＥの量によっては、炭化
水素化合物を添加して炭化水素化合物類の量を調整する
場合もある。

【００１６】本組成物は、例えば、ＴＢＡを２０vol％
以上５５vol％以下、ＩＰＥを１５vol％以下、ＭＴＢＥ
及び／又はＥＴＢＥを２０vol％以下を含有し、残部が
自動車用ガソリンとなるように配合することにより得る
ことができる。さらに、ＴＢＡを４０vol％以上５０vol
％以下、ＩＰＥを１０vol％以下、ＭＴＢＥ及び／又は
ＥＴＢＥを７vol％以下を含有し、残部が自動車用ガソ
リンとなるように配合することにより得ることができ
る。通常、ガソリンの混合量は、得ようとする総量を１
００とした場合に、ＴＢＡ、ＩＰＥ、ＭＴＢＥ及び／又
はＥＴＢＥの混合容量の総計を１００から差し引いた容
量として、これらの各容量を混合するようにする。本発
明の組成物は、ＴＢＡを４０〜５０容量部、ＩＰＥを１
〜１０容量部、ＭＴＢＥ／ＥＴＢＥを１〜７容量部を配
合し、１００容量部からこれらの各成分の容量部を差し
引いた残部を自動車用ガソリンの容量部として混合する
ことが好ましい。より好ましくは、ＴＢＡを４７容量
部、ＩＰＥを５容量部、ＭＴＢＥ／ＥＴＢＥを３容量
部、自動車用ガソリン４５容量部を混合することによっ
て得ることができる。

【００１７】本組成物は、含酸素化合物類と炭化水素化
合物類を配合することによって得られるが、配合時から
の時間経過や保存状態によっては、揮発性成分が減少し
て、成分比率が変化する場合もありうる。したがって、
時間経過や保存条件などの一定条件下における比率変化
を想定して、一定期間経過後あるいは一定条件下におい
て、本発明において特定される成分比率になるように予
め配合することもできる。したがって、調製時のみなら
ず、流通時あるいは販売時等において本発明において特
定される成分比率になるように配合されている組成物も
本発明の特定成分比率の組成物に包含される。また、上
記した配合組成により調製して得られる組成物の調製後
の各成分の配合が、本組成物において規定される各成分
の含有量範囲から外れることがありうるが、当該ケース
においても、調製時において、本願発明の成分、あるい
は成分と組成とを有している以上、本願発明の組成物に
包含される。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、従来のガソリン車にそ
のまま使用でき、かつ低公害である新規な燃料組成物が
提供される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例をあげて更に詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。

【００２０】（実施例１）燃料組成物の調製 本実施例では、以下に示す配合の燃料組成物を調製し
た。成分 配合量（vol％） ＴＢＡ ４７ ＩＰＥ ５ ＭＴＢＥ ３ガソリン ４５ 計 １００

【００２１】（実施例２）走行試験 実施例１で調製した組成物を用いて、総排気量１９９８
ｃｃ、６気筒ガソリンエンジンを搭載する車両（メーカ
ー純正三元触媒付属）の燃料として使用し、走行試験を
実施した。走行試験は、愛知県内の一般道路（県道）１
１．３ｋｍ及び高速道路２３．７５ｋｍを往復する合計
７０．１ｋｍを、一般道路では５０ｋｍ、高速道路では
８０ｋｍを維持するようにして走行した。なお、同じ車
両を利用して、同日に、本組成物に利用したガソリン
（以下、対照ガソリンという。）を用いて同様の走行試
験を行なった。なお、走行試験に際しては、最初にガソ
リンで走行試験を行ない、試験後、燃料タンクから完全
にガソリンを抜き取ったあと、本組成物で燃料タンクを
洗浄し、その後改めて本組成物を注入して、本組成物に
ついての試験を行なった。

【００２２】 〔走行試験結果〕 （本組成物） 気温２６．４℃、天気くもり、開始時間午後８時４２分 燃料 ２０リットル 走行距離 ７０．１ｋｍ 燃料消費量 ５．８８リットル 走行距離／燃料１リットル １１．９２ｋｍ 空燃費 アイドリング時 １４．６ 時速５０ｋｍ走行時 １４．６ 時速８０ｋｍ走行時 １４．６ （対照ガソリン） 気温２６．４℃、天気くもり、開始時間午後１０時５９分 燃料 ２０リットル 走行距離 ７０．１ｋｍ 燃料消費量 ６．３８リットル 走行距離／燃料１リットル １０．９９ｋｍ 空燃費 アイドリング時 １４．６ 時速５０ｋｍ走行時 １４．６ 時速８０ｋｍ走行時 １４．６ 本燃料組成物を使用した走行試験において、発進から時
速５０ｋｍあるいは８０ｋｍまでの加速時、及び時速５
０ｋｍあるいは８０ｋｍでの走行時において、ノッキン
グ等の問題は発生せず、良好な走行が可能であった。

【００２３】（実施例３）排ガス試験 実施例１で調製した組成物について、排ガス試験を行な
った。すなわち、総排気量１９９８ｃｃ、６気筒エンジ
ン搭載のガソリン車（メーカー純正の三元触媒付属）を
用いて、アイドリング排出ガス試験と、１０・１５モー
ド排出ガス試験を行なった。併せて、対照ガソリンにつ
いても同様の試験を行なった。試験に用いた装置は、シ
ャシダイナモメータ（ホリバＲＤＤＹ−１２１０型）、
ＣＶＳ装置（ホリバＣＶＳ−９１００型）、アイドリン
グ排出ガス試験（ホリバＭＥＸＡ−９４００型）、ホリ
バＭＥＸＡ−９４００型）であった。なお、全ての試験
は、（財）日本自動車輸送技術協会の試験基準に基づい
て実施された。

【００２４】 〔アイドリング排出ガス試験〕 試験条件 本組成物 対照ガソリン 室内温度 ２６．６℃ ２６．０℃ 大気圧 １０１．４ｋＰａ １０１．４ｋＰａ 冷却水温度 ８０℃ ８１℃ 潤滑油温度 ８７℃ ９０℃

【００２５】本組成物の試験結果を表１に、対照ガソリ
ンの試験結果を表２に示す。

【表１】

【表２】 表１及び２から明らかなように、ハイドロカーボンにつ
いて、本組成物は対照ガソリンに対して顕著に低い数値
であり、二酸化炭素（ＣＯ₂）についても、本組成物の
方が少ない数値であった。

【００２６】〔１０・１５モード排出ガス試験〕

【表３】

【００２７】本組成物の試験結果を表４に、対照ガソリ
ンの試験結果を表５に示す。

【表４】

【表５】

【００２８】表４及び表５から明らかなように、ハイド
ロカーボン（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物
（ＮＯｘ）については、本組成物の排出ガスは、対照ガ
ソリンの排出ガスに比較して顕著に低い値を呈した。な
お、本組成物の排出ガス中のハイドロカーボン、一酸化
炭素、及び窒素酸化物の数値は、触媒をはずした状態で
同様に試験した場合の対照ガソリンの排出ガス中の数値
よりも低いという結果が別途得られている。

【００２９】（実施例４）馬力測定試験 実施例１で調製した本組成物及び対照ガソリンについ
て、総排気量１９９８ｃｃ、６気筒エンジン搭載のガソ
リン車を用いて馬力測定試験を行なった。装置は、シャ
ーシーダイナモメーターＢＯＳＣ社製）を用い、時速１
４０ｋｍまで加速し、得られた最大馬力を本実施例にお
ける馬力とした。 試験条件 本組成物 対照ガソリン 空燃費（アイドリング） １４．６ １４．６

【００３０】結果を表６に示す。

【表６】 表６において明らかなように、本組成物によって得られ
る馬力は、ガソリンによって得られる馬力と同等以上で
あった。また、図１及び図２に、本組成物及び対照ガソ
リンの馬力測定結果を図示する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組成物の馬力測定結果を示す図であ
る。

【図２】対照ガソリンの馬力測定結果を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下の成分； （ａ）ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、（ｂ）ジイソプロ
   ピルエーテル、（ｃ）メチルターシャリーブチルエーテ
   ル及び／又はエチルターシャリーブチルエーテル、及び
   （ｄ）２以上の炭化水素化合物を含有する、燃料組成
   物。
2. 【請求項２】（ａ）成分を２０vol％以上５５vol％以
   下、（ｂ）成分を１５vol％以下、（ｃ）成分を２０vol
   ％以下、含有する、請求項１記載の燃料組成物。
3. 【請求項３】（ａ）成分を４０vol％以上５０vol％以
   下、（ｂ）成分を１０vol％以下、（ｃ）成分を７vol％
   以下、含有する、請求項１記載の燃料組成物。