JP2704355B2 - ディーゼルエンジンの燃料油低温流動性評価用装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低温におけるディーゼル
エンジンの燃料油の流動性を評価するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】軽油などのディーゼルエンジン用燃料油
の重要な性能として低温における流動性を挙げることが
できる。十分な流動性を有しない燃料油、すなわち低温
において燃料フィルタにワックスの結晶が蓄積するなど
して閉塞が生じやすい燃料油を使用して寒冷地を走行す
ればエンジンへの燃料油供給量が不足して走行トラブル
が発生してしまう。したがって、寒冷地における燃料油
の実際の流動性を実験データに基いて評価し、より優れ
た低温流動性を備えるように低温流動性向上剤などを開
発する必要がある。

【０００３】寒冷地における流動性を評価するための実
験データを得るには寒冷地で実際に自動車を走行（実車
走行）させればよいのであるが、この方法では自然条件
の制約が大きいこともあって多大の日数・人員及び費用
が必要となる。

【０００４】そこで、実験室的に正確なデータを得るた
めの低温流動性評価用装置が開発されている。この低温
流動性評価用装置は実際の自動車の燃料系統部品を使用
したものであり、軽油を収容するための燃料タンクに燃
料フィルタを介して燃料噴射ポンプを接続し、この燃料
噴射ポンプから噴射された燃料油を噴霧受け管によって
受けるものである。燃料フィルタ及び燃料噴射ポンプの
周囲温度は所定の低温にコントロールされ、燃料フィル
タ前後の圧力及び噴霧受け管からの燃料油排出量などが
測定される。そして、これらの測定データに基いて軽油
の低温流動性が評価されることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この低温流
動性評価用装置では、燃料噴射ポンプの噴射量コントロ
ールはコントロールレバーの手動的操作によって行われ
ているので熟練した操作係員が必要となる。また、いか
に熟練した操作係員であっても実車走行時にアクセルペ
ダルを操作するときの噴射量コントロール状態を正確に
再現することは困難であって、この低温流動性評価用装
置を用いた実験データに基く低温流動性の評価はかなり
概略的なものとならざるを得ない。

【０００６】 そこで、本発明は実車走行時の測定結果
に基づき、自動的にこの実車走行時の状態をできる限り
正確に繰り返し再現できる、実際の自動車の燃料系統部
品を使用した低温流動性評価用装置の提供を目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の、本発明のディーゼルエンジンの燃料油低温流動性評
価用装置は、噴射量コントロール手段をプログラム制御
する噴射量制御手段を設け、この噴射量制御手段は、実
車走行時に測定された燃料油噴射量に応じて予め設定さ
れた噴射目標量と測定手段の測定量との偏差に基づい
て、排出燃料油量がこの噴射目標量と一致するように噴
射量コントロール手段を制御するものである。

【０００８】噴射された燃料油を受ける噴霧受け管には
保温手段が設けられ、かつこの噴霧受け管の先端部は漏
斗状に形成されていることが好ましい。

【０００９】すくなくとも燃料噴射ポンプとこの燃料噴
射ポンプに接続された燃料フィルタとを低温槽内に収容
し、かつこの低温槽に加熱手段及び周囲から冷気を導入
するための冷気導入手段を設け、さらに測定手段側を常
温槽内に収容することは効果的である。

【００１０】

【作用】実車走行時の燃料油噴射量を予め測定してお
き、測定量に応じて噴射目標量を設定する。この噴射目
標量に等しい噴射量が得られるように噴射量コントロー
ル手段を噴射量制御手段を用いてプログラム制御する。

【００１１】噴霧受け管に設けられた保温手段は、噴射
された燃料油が低温のために排出方向に流れにくくなる
ことを防止し、また噴霧受け管の漏斗状の先端部は燃料
油ミストの発生及び拡散を防ぐ。

【００１２】燃料フィルタ及び燃料噴射ポンプを加熱手
段と冷気導入手段とを備えた低温槽内に収容し、かつ測
定手段側を常温槽内に収容すればこれらの低温槽及び常
温槽を寒冷地に設置して実験データを得ることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１４】図１は本発明に係るディーゼルエンジンの
燃料油低温流動性評価用装置を概念的に示す図である。

【００１５】クーラ１を備えた実験室３内には実際の自
動車の部品である燃料タンク５が配置され、この燃料タ
ンク５内には一端がフィードポンプ７に接続された第１
送り管９の他端が引き込まれている。燃料タンク５内に
収容されている軽油は実際の自動車の部品であるフィー
ドポンプ７により第１送り管９を通ってくみ上げられ、
第２送り管１１を通過して実際の自動車の部品である燃
料フィルタ１３内に流入する（矢印参照）。燃料フィル
タ１３によって濾過された軽油は第３送り管１５を通っ
て実際の自動車の部品である燃料噴射ポンプ１７内に導
かれ（矢印参照）、モータ１９によって作動しているこ
の燃料噴射ポンプ１７から噴射ノズル２１を通って噴霧
受け管２３内に噴射される。この噴霧受け管２３の外側
にはラバーヒータ２５（保温手段）が取り付けられてい
て、このラバーヒータ２５により保温された軽油は先端
部２３ａに向って噴霧受け管２３内をすみやかに流れ
る。噴霧受け管２３の先端部２３ａは漏斗状に形成され
ているので排出時に軽油ミストが生じにくく、かつ生じ
たミストも拡散しない。先端部２３ａから排出された軽
油は測定用容器２７内に収容され、収容された軽油量は
電子天秤２９（測定手段）によって測定される。

【００１６】なお、図２に示すように測定手段として流
量計３０を用い、軽油を収容容器２８内に回収すること
もできる。また、図中符号２６は保温剤、符号３１は噴
射ノズル２１及びこの噴射ノズル２１のホルダー部分を
潤滑した軽油の戻り管である。

【００１７】燃料フィルタ１３及び燃料噴射ポンプ１７
は第１セラミックヒータ３３（加熱手段）を備えた低温
槽３５内に収容され、測定用容器２７及び電子天秤２９
は第２セラミックヒータ３７を備えた常温槽３９内に収
容され、そして低温槽３５内にはクーラ１からの冷気を
導入する冷気導入ファン４１が取り付けられている。

【００１８】 まず、温度設定器４３によって所望の温
度条件を設定する。温度設定器４３からの出力信号を受
けて実験室用温度調節計４５がクーラ１の作動を制御し
て実験室３内の温度を寒冷地の夜間の特定の外気温降下
速度に応じて下降させ、冷気導入ファン４１を作動させ
ることにより低温槽３５内に冷気を導く。次に、温度設
定器４３からの出力信号を受けた低温槽用温度調節計４
７が第１セラミックヒータ３３の作動をプログラム制御
して燃料フィルタ１３の周囲温度を実車走行時に測定し
た燃料フィルタ周囲温度と一致するようにコントロール
する。そして、実車走行の際のアイドリング、加速及び
定速時に応じた回転速度でモータ１９を回転させて燃料
噴射ポンプ１７を駆動し、温度設定器４３からの出力信
号を受けた噴射量調節計４９（噴射量制御手段）からの
制御信号により噴射量コントロールレバー５１（噴射量
コントロール手段）を操作する。この場合、実車走行の
際のアイドリング、加速及び区分された定速時のそれぞ
れの軽油噴射量を予め測定しておき、測定量に応じて次
の表１に示すような噴射目標量を噴射量調節計４９に設
定しておく。

【００１９】

【表１】

【００２０】電子天秤２９からの排出軽油測定量に応じ
た出力信号はＤ／Ａコンバータ５３及び小型コンピュー
タ５５を介してこの噴射量調節計４９に入力され、噴射
量調節計４９は排出軽油測定量と噴射目標量との偏差を
演算し、この偏差に基いてアクチュエータ５７に制御信
号を出力する。この制御信号を受けたアクチュエータ５
７は排出軽油量が噴射目標量と一致するように噴射量コ
ントロールレバー５１を操作する。

【００２１】このような実験過程において、フィードポ
ンプ７の入口側の圧力及び燃料フィルタ１３の入口側並
びに出口側の圧力、さらに噴射量コントロールレバー５
１の操作量、モータ１９の回転速度、軽油噴射目標量及
び軽油噴射測定量をハイブリット記録計５９で連続記録
する。また、燃料タンク５内の軽油の温度、フィードポ
ンプ７の入口側の温度、燃料フィルタ１３の入口側、出
口側並びに周囲の温度、軽油戻り管３１の先端部の温
度、及び実験室３内の温度をもハイブリット記録計５９
で連続記録する。そして、このハイブリット記録計５９
の記録に基づき軽油の低温流動性を評価する。

【００２２】実験終了後は、実験室３内や低温槽３５内
の温度は自動的に常温に復帰する。

【００２３】なお、噴霧受け管２３の先端部２３ａから
測定用容器２７内へ軽油がすみやかに摘下するように、
かつ電子天秤２９を保護するために、常温槽３９内の温
度は常温槽用温度調節計６１によって制御される第２セ
ラミックヒータ３７の作動によって常に常温に保たれて
いる。

【００２４】このディーゼルエンジンの燃料油低温流動
性評価用装置は図３に示すように長さ約２ｍ、幅及び高
さ約１ｍの、塩化ビニル透明板６３をアルミ枠サッシ６
５で組み立てたコンパクトなものであるから、実験室３
内に配置することに代えて寒冷地に設置して評価用のデ
ータを得ることも可能である。

【００２５】なお、図１に示すディーゼルエンジンの燃
料油低温流動性評価用装置は列型の燃料噴射ポンプを使
用したものであるが、分配型の燃料噴射ポンプを用いて
評価用装置を構成することもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のディーゼ
ルエンジンの燃料油低温流動性評価用装置を用いれば、
自動的に実車走行時に応じた燃料油噴射量が得られるの
で、流動性を評価するのにより適した実験データを実験
開始から実験終了まで無人で得ることができる。

【００２７】保温手段を設け、かつ噴霧受け管の先端部
を漏斗状に構成すれば、噴射された燃料油量をきわめて
正確に測定することができ、実車走行時の燃料油噴射量
を精度よく再現できる。

【００２８】燃料フィルタ及び燃料噴射ポンプを加熱手
段及び冷気導入手段を備えた低温槽内に収容し、さらに
測定手段側を常温槽内に収容してこれらの低温槽及び常
温槽を寒冷地に設置して実験を行えば、実験データを実
車走行時のものにさらに近づけることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディーゼルエンジンの燃料油低温
流動性評価用装置を概念的に示す図である。

【図２】測定手段として流量計を用いた場合を示す図で
ある。

【図３】ディーゼルエンジンの燃料油低温流動性評価用
装置の斜視図である。

【符号の説明】

５ 燃料タンク １３ 燃料フィルタ １７ 燃料噴射ポンプ ２３ 噴霧受け管 ２３ａ 先端部 ２５ ラバーヒータ（保温手段） ２９ 電子天秤（測定手段） ３０ 流量計（測定手段） ３５ 低温槽 ３９ 常温槽 ５１ 噴射量コントロールレバー（噴射量コントロ
ール手段）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクと、この燃料タンクに燃料フ
   ィルタを介して接続された、噴射量コントロール手段を
   有する燃料噴射ポンプと、この燃料噴射ポンプから噴射
   された燃料油を受ける噴霧受け管と、この噴霧受け管か
   らの排出燃料油量を測定する測定手段と、前記燃料フィ
   ルタ及び前記燃料噴射ポンプの周囲温度制御を行う温度
   制御手段と、を備えたディーゼルエンジンの燃料油低温
   流動性評価用装置において、前記噴射量コントロール手段をプログラム制御する噴射
   量制御手段を設け、 この噴射量制御手段は、実車走行時に測定された燃料油
   噴射量に応じて予め設定された噴射目標量と前記測定手
   段の測定量との偏差に基づいて、排出燃料油量がこの噴
   射目標量と一致するように前記噴射量コントロール手段
   を制御することを特徴とするディーゼルエンジンの燃料
   油低温流動性評価用装置。
2. 【請求項２】 前記噴霧受け管には保温手段が設けら
   れ、かつこの噴霧受け管の先端部は漏斗状に形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載のディーゼルエンジ
   ンの燃料油低温流動性評価用装置。
3. 【請求項３】 前記燃料フィルタ及び前記燃料噴射ポン
   プは低温槽内に収容され、かつこの低温槽には加熱手段
   及び周囲から冷気を導入するための冷気導入手段が設け
   られていて、さらに前記測定手段側は常温槽内に収容さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２記載のディー
   ゼルエンジンの燃料油低温流動性評価用装置。