JPH07310081A - ガソリンエンジン用燃料油 - Google Patents

ガソリンエンジン用燃料油

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JPH07310081A
JPH07310081A JP10527794A JP10527794A JPH07310081A JP H07310081 A JPH07310081 A JP H07310081A JP 10527794 A JP10527794 A JP 10527794A JP 10527794 A JP10527794 A JP 10527794A JP H07310081 A JPH07310081 A JP H07310081A
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JP
Japan
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fuel oil
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air
fuel ratio
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JP10527794A
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English (en)
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Ichiro Tsukuda
一郎 佃
Tadashi Iizuka
正 飯塚
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三元触媒の窒素酸化物の浄化能力を損なうこ
となく、アンモニアの生成量を低減させることができ、
しかも空燃比応答性に優れるガソリンエンジン用燃料油
を提供すること。 【構成】 硫黄分40〜100重量ppm,炭素数8以
上の芳香族分25容量%以下,全芳香族分10〜40容
量%,全オレフィン分5〜30容量%及びメチル−te
rt−ブチルエーテル0〜9容量%を含有し、かつ式
(I) 【数1】 〔式中、nはクロマトグラフィー分析により確認された
成分の数、Ti 及びViは、それぞれi番目の成分の沸
点(℃)及び含有量(容量%)を示す。ただし、不明成
分は10容量%以下とする。〕を満たすガソリンエンジ
ン用燃料油である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガソリンエンジン用燃料
油に関し、さらに詳しくは、三元触媒の窒素酸化物浄化
能力を損なうことなく、アンモニアの生成量を低減させ
ることができ、かつ空燃比応答性に優れたガソリンエン
ジン用燃料油に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、ガソリン自動車の排気ガスを浄化
する方法として、三元触媒の使用が主流となっており、
この方法は一酸化炭素,炭化水素及び窒素酸化物の低減
には極めて有効である。しかしながら、この三元触媒を
使用する方法においては、硫黄分含有量がゼロに近いガ
ソリンを使用した場合、アンモニアの生成が増加するな
どの好ましくない事態を招来する。アンモニアは、自動
車の排気ガスとしては未規制物質であるが、その有害性
のため低減対策が必要となる。従来、硫黄酸化物の増加
及び触媒被毒による排気ガスの浄化能力の低下を防ぐた
めには、ガソリン中の硫黄分含有量がゼロに近いほどよ
いと考えられていた(例えば、SAE paper 920558)。と
ころが、極度に硫黄分の少ないガソリンを使用すると、
触媒の活性が高くなりすぎて、窒素酸化物の還元反応に
おいてアンモニアの生成が増加するのを免れないという
問題が生じる。しかしながら、現在、自動車排気ガス中
のアンモニアの低減について、ガソリン組成面からの検
討は行われていないのが実状である。また、三元触媒
は、一酸化炭素,炭化水素及び窒素酸化物のすべてに対
して、空気対燃料比(以下、空燃比と称す。)の狭い範
囲に限り、高い浄化能力を示すことが知られており、エ
ンジン過渡運転時における空燃比の適正範囲からのずれ
が、排気ガスを悪化させるため、空燃比応答性を向上さ
せる必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、三元触媒の
窒素酸化物浄化能力を損なうことなく、アンモニアの生
成量を低減させることができ、かつ空燃比応答性に優れ
るガソリンエンジン用燃料油を提供することを目的とす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有するガソリンエンジン用燃料油を開発す
べく鋭意研究を重ねた。その結果、硫黄分の含有量が特
定の範囲にあり、かつ炭素数8以上の芳香族分,全芳香
族分,全オレフィン分及びメチル−tert−ブチルエ
ーテルを特定の割合で含有し、さらに、燃料油中の各成
分の含有量と該各成分の沸点とで表される空燃比応答性
指数が特定の範囲にある燃料油が、その目的を達成しう
ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完
成したものである。すなわち、本発明は、硫黄分40〜
100重量ppm,炭素数8以上の芳香族分25容量%
以下,全芳香族分10〜40容量%,全オレフィン分5
〜30容量%及びメチル−tert−ブチルエーテル0
〜9容量%を含有し、かつ式(I)
【0005】
【数2】
【0006】〔式中、nはクロマトグラフィー分析によ
り確認された成分の数、Ti 及びViは、それぞれi番
目の成分の沸点(℃)及び含有量(容量%)を示す。た
だし、不明成分は10容量%以下とする。〕を満たすこ
とを特徴とするガソリンエンジン用燃料油を提供するも
のである。ガソリンエンジン用燃料油中の硫黄分含有量
が多いほどアンモニアの生成量は減少するが、その反面
三元触媒の浄化能力が低下し、窒素酸化物の排出量が多
くなる。したがって、本発明の燃料油においては、硫黄
分含有量は40〜100重量ppmの範囲にあることが
必要である。この含有量が40重量ppm未満では、ア
ンモニアの生成量が増加し、100重量ppmを超える
と、窒素酸化物の排出量が増加する。特に、アンモニア
の生成量及び窒素酸化物の排出量のバランスの面から、
50〜80重量ppmの範囲が好ましい。
【0007】また、本発明の燃料油においては、炭素数
8以上の芳香族分の含有量が25容量%以下であること
が必要である。この含有量が25容量%を超えると、空
燃比応答性が低下する。特に、空燃比応答性の面から、
10〜20容量%の範囲が好ましい。また、ノッキング
によるエンジン破損を防ぐためには、リサーチオクタン
価を89.0以上、ディストリビューションオクタン価を
87.0以上に確保することが望ましい。したがって、本
発明の燃料油においては、全芳香族含有量が10〜40
容量%の範囲にあることが必要であり、この範囲を逸脱
すると、所望のリサーチオクタン価を確保しにくくな
る。好ましい範囲は15〜35容量%である。さらに、
全オレフィン分の含有量が5〜30容量%の範囲にある
ことが必要であり、この範囲を逸脱すると、所望のディ
ストリビューションオクタン価を確保しにくくなる。好
ましい範囲は5〜25容量%である。なお、炭素数8以
上の芳香族分,全芳香族分及び全オレフィン分の含有量
は、JIS K−2536に準じて求めた。
【0008】本発明の燃料油においては、メチル−te
rt−ブチルエーテル(以下、MTBEと略記する。)
の含有量が0〜9容量%の範囲にあることが必要であ
る。この含有量が9容量%を超えると、窒素酸化物の排
出量が増加する傾向がみられる。該MTBEはオクタン
価を向上させる作用を有し、オクタン価及び窒素酸化物
の排出量のバランスの面から、0〜7容量%の範囲が好
ましい。本発明の燃料油においては、上記各条件を満足
するとともに、式(I)
【0009】
【数3】
【0010】を満たすことが必要である。上記式(I)
において、nはガスクロマトグラフィー法(JIS K
−2536)による全組成分析により確認された成分の
数、Ti 及びVi は、それぞれi番目の成分の沸点
(℃)及び含有量(容量%)を示す。ただし、不明成分
の含有量は10容量%以下、すなわち
【0011】
【数4】
【0012】とする。この式(I)におけるIは空燃比
応答性指数を示し、該Iが21.5未満では、燃料供給系
統の蒸気閉塞が生じるおそれがあるし、24.0を超える
と、空燃比応答性が低下する。本発明の燃料油は、上記
各条件を満たすものであればよく、その起源ついては、
特に制限はないが、例えば、原油の常圧蒸留によるナフ
サ留分を分留して得られる軽質ナフサ、接触分解法や水
素化分解法などで得られる分解ガソリン、接触改質法な
どで得られる改質がソリン、オレフィンの重合により得
られる重合ガソリン、イソブタンなどの炭化水素にプロ
ピレンやブテンなどの低級オレフィンを付加(アルキル
化)することによって得られるアルキレート、さらには
アイソメレート、脱n−パラフィン油、及びこれらの製
造過程で得られるブタン、又はこれらの特定範囲の留分
や芳香族炭化水素、イソブチレンとメタノールを反応さ
せて得られるMTBEなどを、前記各条件を満たすよう
に適宜配合することにより、調製することができる。
【0013】本発明の燃料油には、さらに必要に応じ
て、各種の添加剤を適宜配合することができる。このよ
うな添加剤としては、例えば、フェノール系やアミン系
などの酸化防止剤、シッフ型化合物やチオアミド型化合
物などの金属不活性剤、有機リン系化合物などの表面着
火防止剤、コハク酸イミド,ポリアルキルアミン,ポリ
エーテルアミンなどの清浄分散剤、多価アルコール及び
エーテルなどの氷結防止剤、有機酸のアルカリ金属やア
ルカリ土類金属塩,高級アルコールの硫酸エステルなど
の助燃剤、アニオン性界面活性剤,カチオン性界面活性
剤,両性界面活性剤などの帯電防止剤、アゾ染料などの
着色剤など、公知の燃料油添加剤が挙げられ、これらを
一種あるいは二種以上添加することができる。また、こ
れらの添加剤の添加量は状況に応じて適宜選定すればよ
いが、通常は添加剤の合計量として燃料油の0.1重量%
以下とすることが望ましい。
【0014】
〔燃料油の性状〕
(1)密度 JIS K−2249に準拠して測定 (2)蒸気圧 JIS K−2558に準拠して測定 (3)リサーチオクタン価 JIS K−2280に準拠して測定 (4)ディストリビューションオクタン価 ASTM D−2886に準拠して測定 (5)蒸留性状 JIS K−2886に準拠して測定 (6)組成 JIS K−2536に準拠し、ガスクロマトグラフィ
ー法により測定
【0015】実施例1,2及び比較例1〜4 第1表に示す性状の燃料油をベースとして用い、これに
ジブチルジサルファイド〔C4 9 SSC4 9 ,分子
量178.34,比重(20℃)0.930,沸点(20m
mHg)117〜118℃,硫黄分36重量%〕を硫黄
分含有量の調整用として混合し、次に示す方法に従って
排気ガス測定試験を行った。その結果を第2表に示す。 〔排気ガス測定試験〕総排気量1,500CC,オートマ
チックトランスミッション,マルチポイントインジェク
ション,三元触媒装着の自動車を使用し、60km/h
r平坦路一定走行時の排気ガス中のアンモニア濃度及び
10・15モードで窒素酸化物の排出量を測定した。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】燃料油中の硫黄分含有量の増加に伴い、ア
ンモニアの生成量が減少するが、硫黄による触媒被毒の
ため、排気ガスの浄化能力を低下させるので、硫黄分含
有量の増加には限界がある。第2表の結果から、本発明
の燃料油は、硫黄分がゼロに近いものに比べて、窒素酸
化物の排出増加率を0〜10%の範囲に抑えることがで
きると共に、アンモニアの生成量を20〜40%減少さ
せうることが分かる。
【0019】実施例3,4及び比較例5〜8 第3表に示す性状の燃料油を調製し、次に示す方法に従
って空燃比応答性試験を行った。その結果を第3表に示
す。 〔空燃比応答性試験〕排気量1,500CC,マニュアル
トランスミッション,マルチポイントインジェクション
のエンジンを使用し、冷却水温度を25℃と80℃,回
転数を1,500rpm,ミッションを4速,スロットバ
ルブを7%、及び燃料噴射量を空燃比15にする量に固
定した定常状態から、スロットルバルブを50%に急激
に開くと同時に燃料噴射量を増大させ、最終的に到達す
る空燃比を13になるように調整し、その90%に到達
する時間を調べた。
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】第3表から分かるように、空燃比応答性指
数が21.5より小さいと、冷却水温度が低いときの空燃
比応答性はよいが、冷却水温度が高いときにベーパーロ
ックが発生している(比較例5)。また、空燃比応答性
指数が21.5〜24.0の範囲内にあっても、炭素数8以
上の芳香族分が25容量%を超えると、空燃比応答性が
悪化する(比較例6)。逆に、炭素数8以上の芳香族分
が25容量%以下でも、空燃比応答性指数が24.0を超
えると、空燃比応答性が悪化する(比較例7)。また、
炭素数8以上の芳香族分が25容量%を超え、かつ空燃
比応答性指数が24.0を超えると、空燃比応答性はさら
に悪化する(比較例8)。
【0023】
【発明の効果】本発明のガソリンエンジン用燃料油は、
三元触媒の窒素酸化物の浄化能力を損なうことなく、ア
ンモニアの生成を低減させることができ、しかも空燃比
応答性に優れるなどの特徴を有している。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫黄分40〜100重量ppm,炭素数
    8以上の芳香族分25容量%以下,全芳香族分10〜4
    0容量%,全オレフィン分5〜30容量%及びメチル−
    tert−ブチルエーテル0〜9容量%を含有し、かつ
    式(I) 【数1】 〔式中、nはクロマトグラフィー分析により確認された
    成分の数、Ti 及びViは、それぞれi番目の成分の沸
    点(℃)及び含有量(容量%)示す。ただし、不明成分
    は10容量%以下とする。〕を満たすことを特徴とする
    ガソリンエンジン用燃料油。
JP10527794A 1994-05-19 1994-05-19 ガソリンエンジン用燃料油 Pending JPH07310081A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001049284A (ja) * 1999-08-06 2001-02-20 Sanyo Chem Ind Ltd 燃料油用潤滑性向上剤および燃料油組成物
KR100351794B1 (ko) * 2001-06-01 2002-09-05 주식회사 서현케미칼 옥탄가를 증대시키는 연료 첨가제

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