JPH01152192A - ディーゼル燃料油の燃焼改善添加剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディーゼル燃料油の燃焼改善添加剤に関するも
のである。

特に、黒煙および粒子状物質（パーティキュレート）の
発生を抑制するための燃料油添加剤に関するものである
。

ディーゼルエンジンからの黒煙および粒子状物質の発生
は大きな問題であり、現在までに多くの研究が行われて
きた。

一般に、ディーゼル機関による燃焼は吸入圧縮で生じた
燃焼室内の高温高圧状態の空気中に、燃料（軽油）がノ
ズルから高圧でｌ！Ｊ霧状に噴射され自然着火して始ま
るものであり、この際に排気煙を発生し、この排気煙は
人に不快感を与えるとともに、交通視野の妨害や美観上
の問題として取り上げられている。さらに、最近は発ガ
ン物質を含んでいるとして強い関心が払われている。

この黒煙は車の点検整備の不良により起こる場合が多く
、噴射量の過大、噴射時間の狂い、ノズルの不良、エア
クリーナーの詰まり等により黒煙が生じることは周知の
事実である。

従って従来においても、ディーゼル機関の黒煙発生を極
力低く抑えるために、常に空気過剰で運転するディーゼ
ル機関は整備をよくシ、無理な使い方をしないようにし
ていたのである。

また、機関において始動時の黒煙低減対策として、噴射
系、調速機、過給システム等のエンジン側の改善が行な
われ、例えば、必要以上に過剰な燃料が入らないよう最
大燃料ストッパーを設けたりしていたのである。

この設備面の改善の外に、燃料に添加剤を加えて黒煙の
発生を抑制する方法がある。この添加剤には２つあり、
一つは界面活性剤の清浄作用で噴射系の汚れを防ぎ、黒
煙の発生を抑えるものであり、他の一つは燃料の燃焼に
直接作用して黒煙の発生を抑制するものである。

また、特公昭５１−２１８０３号公報には、燃料油に有
機アルカリ金属化合物または有機アルカリ土類金属化合
物とりんを含む添加剤を併用使用することが記載されて
いる。

この場合、りんを含む添加剤は燃焼排ガスから一酸化炭
素、窒素醸化物などの有害ガスを浄化する触媒において
、触媒の劣化を抑制するための添加剤で、有効成分はり
ん化合物であり、有機アルカリ金属化合物などは、この
際発生するりん酸を中和するための中和剤として使用さ
れているものと考えられる。

さらに特開昭５７−１６４１９０号公報には、燃料燃焼
改善添加剤として油溶性または分散性カルシウム化合物
と油溶性または分散性鉄化合物とを併用することが記載
されている。

本発明では、油溶性または分散性カルシウム化合物を単
独使用して黒煙などの発生の問題を解決した。

問題点を解決するための手段 本発明は、ディーゼル燃料油の燃焼改善剤として油溶性
または分散性力ルシワム化合物をディーゼル燃料油に添
加したことを特徴とするディーゼル燃料油の燃焼改善添
加剤に関するものである。

本発明で用いることのできるディーゼル燃料油に可溶性
または分散性のカルシウム化合物は、ディーゼル燃料油
に可溶性または分散性の有機および無機カルシウム化合
物である。

有機カルシウム化合物には、例えば脂肪族モノカルボン
酸、脂肪族ジ又はトリカルボン酸、芳香族カルボン酸、
複素環カルボン酸、およびスルホン酸のカルシウム塩が
ある。

脂肪族モノカルボン酸のカルシウム化合物には、例えば
オクチル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸
、ステアリン酸、オレイン酸のカルシウム塩などがある
。

特に好ましくはステアリン酸カルシウム塩である０ 脂肪族ジ又はトリカルボン酸のカルシウム化合物には例
えばマロン醗、コハク散、アジピン酸、マレイン酸、フ
マル酸およびクエン酸のカルシウム塩などがある。

芳香族カルボン酸のカルシウム化合物には、例えば安息
香識、フタル酸、ナフテン酸、サリチル酸、石炭酸のカ
ルシウム塩などがある。

特に好ましくはナフテン酸カルシウムである。

複素環カルボン酸のカルシウム化合物には、例えばフラ
ンカルボン酸カルシウム塩などがある。

また、スルホン酸のカルシウム化合物には、例えばドデ
シルベンゼンスルホン酸、アルキルアリールスルホン酸
などのカルシウム塩がある。

無機カルシウム化合物には、例えば炭酸カルシウム、水
酸化カルシウムなどがある。

上記有機および無機のカルシウム化合物は単独または２
種以上を組合せて使用できる。

上記カルシウム化合物の添加量は、ディーゼル燃料油に
対して０．５ないし３　Ｘ　１０−’モル／ｌの範囲で
ある。

添加量が０、ｓ　ｘ　１ｏ−２モル／ｌ以下の場合には
添加効果が少なく、また３　Ｘ　１０−２モル／１以上
の場合には付加的なすぐれた効果は得られない。

添加するディーゼル燃料油の代表的な例は、ディーゼル
軽油、舶用Ａ７１ｉ油などである。

本発明の添加剤は、ディーゼル燃料油に通常使用できる
他の添加剤例えば分散剤、乳化剤と併用することができ
る。

実施例 実施例１ 実験は、単気筒水平型、４−ストローク−サイクルで、
自然吸気、水冷式ディーゼルエンジンを使用した。

エンジンの・燃焼室は渦流形の予燃焼室型（ＩＤ工）と
直接噴射型（ＤＩ　）のそれぞれ釦ついて燃料添加剤の
効果を試験した。

エンジンの性能は第１＠に示した。燃焼室の断面図は第
１図（ａ）　（ｂ）　Ｋ示した。

燃料添加剤は燃料油にｇＴ浴性Ｉたは分散性のカルシウ
ム化合物である。

エンジンの運転状態および排ガスな―ぺた。黒煙の濃度
はボッシュスモークメーター（ＢｏｓｃｈＳｍｏｋｅ　
ｍｅｔｅｒ　）で測定した。ＮＯｘおよび未燃炭化水素
の濃度はそれぞれＯＬＤアラナイザーおよびＦＩＤアラ
ナイザーで測定した。

粒子状物質（パーティキュレート）の濃度はミニタイリ
ューシ５７トンネＡ／　（ｍ１ｎｉ−ｄｉｌｕｔｉｏｎ
ｔｕｎｎｅｌ　）を介してグラスファイバー濾紙で集め
た微粒子状物の重量によって測定した。

ステアリン酸カルシウムおよびナフテン酸カルシクムを
それぞれディーゼル軽油に添■した場合、その添加量と
黒煙発生量との関係は第２図に示したＯ 実験条件：　１０００　ｒｐｍ。

噴射タイミング、１５℃Ａ　ＢＴＤＣ０第２図に示すよ
うに、同じ空気過剰率（λ：　１．４゜１．８）では、
黒煙減少率はステアリン酸カルシウムとナフテン醒カル
シクムをそれぞれ使用した場合はほとんど差異はみとめ
られなかった。

これにより黒煙減少率はカルシウム化合物の種類に関係
なく、燃料中のカルシウム・金属の含量に依存すること
がわかった。

実施例２ 燃料添加剤としてナフテン酸カルシクムを用い、正味エ
ネルギー消費率（Ｂａ１ｅ　）　、黒煙、ｃｏ　。

ＮＯｘ・ＨＣ（炭化水素）および粒子状物質について調
べた。

実験条件は実施例１と同様であった。空気過剰率（λ）
１．８で、燃料油への添加剤の量を種々かえて試験した
。

その結果は第３図に示した。

第３図に示すように、添加剤の添加量によってＣＯおよ
びＨＣ（炭化水素）の発生量は減少したＯまた、黒煙お
よび粒子状物質は少量の添加剤の添加によって急激に減
少するが、さらに添加量を増加してもあまり減少せず粒
子状物質はむしろ増加した。

発明の効果 １、　油溶性または分散性カルシウム化合物のディーゼ
ル燃料油への添加によって黒煙の発生量が著しく減少し
た。

２　上記カルシウム化合物の添加によって燃料油の正味
エネルギー消費率（Ｂ８ＥＣ）に影響をあたえることな
く、黒煙、ＣＯ，Ｈｅ（炭化水素）および粒子状物質の
発生量を著しく減少させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは、本発明の効果を測定するためのディー
ゼルエンジンの断面図であって、第１図（ａ）は予燃焼
室型、第１図（ｂ）は直接噴射型である。 第２図は本発明の添加剤の添加量と黒煙発生量との関係
を示すグラフ。 第３図は本発明の添加剤の添加量と、正味エネルＡ’　
−消％１　率、黒煙、Ｃｏ　、　ＮＯｘ　、　Ｈｅおよ
び粒子状物質の発生量との関係を示すグラフである。 代理人　三　宅　正　夫　他１名 第１図（０） 第１図（ｂ） 直接噴射型 第２図 ％ 燃料油中の添加剤含量　（ｘｌσ２ｍｏｌ　／Ｌ　）０
；カルシウムステアレート ・：カルシウムナフチネート 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディーゼル燃料油の燃焼改善剤として油溶性または分散
   性カルシウム化合物をディーゼル燃料油に添加したこと
   を特徴とするディーゼル燃料油の燃焼改善添加剤。