JPH07118670A - ディーゼル燃料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 軽油に対し低温流動性向上剤を１００〜６０
０ｐｐｍ（重量／容量）、セタン価向上剤を１００〜１
０００ｐｐｍ（重量／容量）、清浄剤を４５０〜２００
０ｐｐｍ（重量／容量）及び防錆剤を２〜１００ｐｐｍ
（重量／容量）、並びに必要に応じ消泡剤を３〜２０ｐ
ｐｍ（重量／容量）含有させるディーゼル燃料組成物 【効果】 副燃焼室を有する分配式燃料噴射ポンプ搭載
のディーゼルエンジンに使用された場合でも燃料噴射イ
ンジェクターなどの汚れ防止効果に優れ、低温始動性及
びエンジンの高出力維持性などのエンジン性能に優れ、
さらに摩耗防止性に優れ、並びにエンジン系統の維持管
理費の節約をすることができ、また消泡剤を所定量添加
すると、その上給油性も優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低温始動性が良好であ
り、高エンジン出力を長時間維持できるディーゼル燃料
組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガソリン車に比べて燃料費が少な
いため、ディーゼル車の普及率が急激に伸びている。デ
ィーゼル燃料はディーゼル機関で使用されるが、ガソリ
ン燃料が使用されるオット−サイクル機関とは燃焼方式
が異なる。そのためディーゼル機関の燃焼室内ではディ
ーゼル燃料は混合気が不均一であり、主として拡散燃焼
を行う、着火遅れ期間が長いなどの燃焼過程が異なるこ
となどにより、エンジンの始動性、排気ガス、燃料噴射
ノズルの汚れ、騒音などの点においてガソリン燃料に比
べ種々の問題を有している。従来、ディーゼル車あるい
はディーゼルエンジンの始動性、及び始動後の騒音と排
気ガス及び暖機性の向上並びに燃料噴射ノズルの汚れ防
止を同時に実現する目的で低温流動性向上剤を８０〜６
００ｐｐｍ、セタン価向上剤を２００〜１０００ｐｐｍ
及び清浄剤を４０〜４００ｐｐｍ同時に併用するディー
ゼル燃料組成物が提案されている（特開平５−１３６２
８２号公報）。

【０００３】しかしながら、副燃焼室を有する分配式燃
料噴射ポンプ搭載のディーゼルエンジンの燃料噴射イン
ジェクターは汚れがひどいため、このディーゼル燃料組
成物では汚れ防止効果が得られず、その結果騒音、振動
及び排気ガスなどのエンジン性能の改善ができないとい
う問題がある。一方、排気ガス公害防止のため、１９９
２年から軽油の硫黄分が０．５％から０．２％に低減さ
れ、更に１９９７年からは０．０５％まで低減される計
画になている。このように硫黄分を低減させると、ナチ
ュラルな摩耗防止剤である硫黄分による摩耗防止効果が
少なくなり、分配式燃料噴射ポンプの摺動部の摩耗、あ
るいは５００ｋｇ／ｃｍ²以上の高圧で直接噴射するイ
ンジェクターの摩耗が発生するケースがある。しかしな
がら、上記従来技術のディーゼル燃料組成物では、この
問題を解決することはできない。さらに、上記従来技術
のディーゼル燃料組成物は、低温流動性向上剤を含んで
いるため、ワックスの結晶成長をコントロールし、ガソ
リンスタンドでの給油機あるいはディーゼルエンジン車
の燃料系の途中にあるフィルターへの目づまりを防止す
るには有効であるが、冬期に軽油の粘度上昇が起こり、
発泡による給油の低下を起こすという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の状況に鑑みてなされたものであり、副燃焼室を有す
る分配式燃料噴射ポンプ搭載のディーゼルエンジンに使
用された場合でも燃料噴射インジェクターなどの汚れ防
止効果に優れ、始動時間の短縮、白煙の低減、エンジン
騒音の低下などの低温始動性及びエンジンの高出力維持
性などのエンジン性能に優れ、さらに摩耗防止性に優
れ、並びに防錆性が良好でエンジン系統の維持管理費の
節約をすることができるディーゼル燃料組成物を提供す
ることを目的とする。さらに、本発明は、上記性能が優
れ、その上給油性も優れたディーゼル燃料組成物を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、軽油に従来多
量に添加すると好ましくないとされていた清浄剤を多量
の特定量添加し、そして低温流動性向上剤及びセタン価
向上剤を特定量添加し、さらに防錆剤を特定量添加する
と、上記課題の燃料噴射インジェクターなどの汚れ防止
効果、低温始動性に優れ、防錆性が良好でエンジン系統
の維持管理費の節約をすることができる外、特に従来公
知の技術から到底予測し得ない優れたエンジンの高出力
維持性及び優れた摩耗防止性の効果を発揮することを見
い出し、さらに消泡剤を特定量添加することにより消泡
効果だけでなく低温流動性向上剤の効果を相当に高め、
冬期の厳寒期でも給油時間を短縮できることを見出し、
これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、軽油に対し低温流動
性向上剤を１００〜６００ｐｐｍ（重量／容量）、セタ
ン価向上剤を１００〜１０００ｐｐｍ（重量／容量）、
清浄剤を４５０〜２０００ｐｐｍ（重量／容量）及び防
錆剤を２〜１００ｐｐｍ（重量／容量）含有させること
を特徴とするディーゼル燃料組成物を提供するものであ
る。さらに、本発明は、軽油に対し低温流動性向上剤を
１００〜６００ｐｐｍ（重量／容量）、セタン価向上剤
を１００〜１０００ｐｐｍ（重量／容量）、清浄剤を４
５０〜２０００ｐｐｍ（重量／容量）、防錆剤を２〜１
００ｐｐｍ（重量／容量）及び消泡剤を３〜２０ｐｐｍ
（重量／容量）含有させることを特徴とするディーゼル
燃料組成物を提供するものである。以下、本発明を詳細
に説明する。

【０００７】本発明に使用される軽油は、初留点が１３
０℃以上、９０％点が３９０℃以下、終点が４００℃以
下の蒸留性状を有し、ＪＩＳ Ｋ ２２０４でいういわ
ゆる特１号、１号、２号、３号、特３号軽油全般の軽油
である。これらの軽油のうち、好ましいものは２号、３
号、特３号軽油である。本発明に使用する低温流動性向
上剤は、種々の低温流動性向上剤が使用でき、例えばア
ルケニルコハク酸アミド、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−アルキルアクリレート共重合体などの共
重合系ポリマー、塩素化ポリエチレン、ポリアルキルア
クリレートなどのポリマーなどが挙げられ、好ましくは
エチレン−酢酸ビニル共重合体が挙げられる。これらの
流動性向上剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。

【０００８】本発明に使用するセタン価向上剤は、種々
のセタン価向上剤が使用でき、例えば２−クロロエチル
ナイトレート、２−エトキシエチルナイトレート、イソ
プロピルナイトレート、ブチルナイトレート、第一アミ
ルナイトレート、第二アミルナイトレート、イソアミル
ナイトレート、第一ヘキシルナイトレート、第二ヘキシ
ルナイトレート、ｎ−ヘプチルナイトレート、ｎ−オク
チルナイトレート、２−エチルヘキシルナイトレート、
シクロヘキシルナイトレート、エチレングリコールジナ
イトレートなどの種々のナイトレートが好ましく挙げら
れ、特に好ましくは炭素数６又は８のアルキルナイトレ
ートが挙げられる。これらのセタン価向上剤は、１種単
独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いても
よい。

【０００９】本発明に使用する清浄剤は、燃料噴射ノズ
ルの汚れ防止用の清浄剤であり、主成分としては、例え
ばイミド系化合物；ポリブテニルコハク酸無水物とエチ
レンポリアミン類とから合成されるポリブテニルコハク
酸イミドなどのアルケニルコハク酸イミド；ペンタエリ
スリトールなどの多価アルコールとポリブテニルコハク
酸無水物から合成されるポリブテニルコハク酸エステル
などのコハク酸エステル；ジアルキルアミノエチルメタ
クリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、
ビニルピロリドンなどとアルキルメタクリレートとのコ
ポリマーなどの共重合系ポリマーなどの無灰清浄剤など
が好ましく挙げられ、特に好ましくはアルケニルコハク
酸イミドである。これらの清浄剤は、１種単独で用いて
もよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００１０】本発明に使用する防錆剤としては、種々の
防錆剤が使用でき、例えばステアリン酸などのモノカル
ボン酸、アルキル又はアルケニルコハク酸などのジカル
ボン酸などのカルボン酸；脂肪酸、ナフテン酸、アビエ
チン酸、ラノリン脂肪酸、アルケニルコハク酸、アミノ
酸誘導体などのカルボン酸のアルカリ土類金属塩、アル
ミニウム、亜鉛、鉛などの各種金属元素塩、アミン塩な
どのカルボン酸塩；石油スルホン酸、ジノニルナフタレ
ンスルホン酸、重質アルキルベンゼンスルホン酸などの
スルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ミン塩などのスルホン酸塩；ソルビトール、ペンタエリ
スリトール、ショ糖、グリセリンなどの多価アルコール
とオレイン酸、ラウリル酸などのカルボン酸との部分エ
ステルなどのカルボン酸エステル；高級脂肪族アルコー
ルなどのアルコール；シクロヘキシルアミン、モルホリ
ン、アルコキシフェニルアミン、ジエタノールアミン誘
導体、アミノアルコール、ロジンアミンのエチレンオキ
サイド付加物などのアミン；リン酸などの極性基を主あ
るいは副極性基として有する油溶性界面活性剤などが挙
げられる。これらの防錆剤のうち、好ましいものは、無
灰タイプのアミノ基を有するものである。これらの防錆
剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わ
せて用いてもよい。

【００１１】本発明に使用する消泡剤としては、種々の
消泡剤が使用でき、例えばポリジメチルシロキサン、ジ
メチルシロキサンとトリフルオロプロピルメチルシロキ
サンとの共重合物、ジメチルシロキサンとオキシエチレ
ンとの共重合物などのシリコーンポリマーが好適に挙げ
られ、特に好ましくはジメチルシロキサンとオキシエチ
レンとの共重合物が挙げられる。これらの消泡剤は、１
種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用い
てもよい。

【００１２】本発明における上記各種添加剤の配合量
は、次のようである。低温流動性向上剤の配合量は、１
００〜６００ｐｐｍ（重量／容量）、好ましくは２００
〜６００ｐｐｍ（重量／容量）である。低温流動性向上
剤の配合量が１００ｐｐｍ未満であるとその効果が発現
せず、６００ｐｐｍを超えると添加剤そのものの析出並
びに経済性が悪くなる。セタン価向上剤の配合量は、１
００〜１０００ｐｐｍ（重量／容量）、好ましくは３０
０〜９００ｐｐｍ（重量／容量）である。セタン価向上
剤の配合量が１００ｐｐｍ未満であるとセタン価の向上
効果が発現せず、１０００ｐｐｍを超えると１０％残炭
が増加してＪＩＳ規格からはずれる。

【００１３】清浄剤の配合量は、４５０〜２０００ｐｐ
ｍ（重量／容量）、好ましくは５００〜１５００ｐｐｍ
（重量／容量）である。清浄剤の配合量が４５０ｐｐｍ
未満であるとインジェクターのノズル清浄効果が発現せ
ず、２０００ｐｐｍを超えると清浄剤そのものがコーキ
ングを起こすことと経済性が悪くなる。防錆剤の配合量
は、２〜１００ｐｐｍ（重量／容量）、好ましくは５〜
３５ｐｐｍ（重量／容量）である。防錆剤の配合量が２
ｐｐｍ未満であると防錆剤の効果が悪くなり、１００ｐ
ｐｍを超えると効果が飽和点に達して経済性が悪くな
る。消泡剤の配合量は、３〜２０ｐｐｍ（重量／容
量）、好ましくは５〜１０ｐｐｍ（重量／容量）であ
る。消泡剤の配合量が３ｐｐｍ未満であるとその効果が
発現せず、２０ｐｐｍを超えると潤滑性へ悪影響を及ぼ
す。

【００１４】本発明のディーゼル燃料組成物は、燃料中
の硫黄含有量が０．２％以下の場合にも、特に０．０５
％以下の場合にも、本発明の優れた効果を発揮すること
ができる特徴を有する。

【００１５】本発明のディーゼル燃料組成物は、軽油に
上記した各種添加剤を配合することにより製造すること
ができる。各種添加剤の混合方法及び各種添加剤の添加
方法は、特に制限されるものではなく、種々の方法によ
り行うことができ、混合順序及び添加順序も種々の混合
順序及び添加順序で行うことができる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例によりさら
に具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例によ
って何ら制限されるものではない。また、実施例及び比
較例の評価試験は、次の方法により行った。

【００１７】清浄性能 ノズル噴射圧の低い、インジェクターが汚れ易い副燃焼
室（渦流式）式ディーゼルエンジンを使用して、インジ
ェクターのコーキングテストを行った。テスト終了後に
インジェクターのニードル弁リフト量毎に空気流量を計
測し、ある一定のニードル弁リフト量の幅に対し、空気
流量を積算する。新品のインジェクターに対して同様に
して求めた空気流量の積算値に対する割合をレイティン
グＮｏ．として表した。摩耗防止性能 ノズル噴射圧の低い、インジェクターが汚れ易い副燃焼
室（渦流式）式ディーゼルエンジンを使用して、耐久テ
ストを行った。テスト条件は、シャーシダイナモ上で、
３％勾配、時速７０ｋｍ走行とした。

【００１８】実施例１ 初留点が１４５℃、９０％点が３４０℃、終点が３６０
℃の蒸留性状を有し、硫黄分が０．２０％である軽油
に、エチレン−酢酸ビニル共重合体の低温流動性向上剤
を３００ｐｐｍ（重量／容量）、２−エチルヘキシルナ
イトレートのセタン価向上剤を５００ｐｐｍ（重量／容
量）、アルケニルコハク酸イミドの清浄剤を６００ｐｐ
ｍ（重量／容量）及び無灰のアミンタイプの防錆剤を５
ｐｐｍ（重量／容量）添加し、混合して、ディーゼル燃
料組成物を調製した。

【００１９】比較例１ 実施例１において、清浄剤を３００ｐｐｍ（重量／容
量）とし、防錆剤を添加しなかった以外は実施例１と同
様にしてディーゼル燃料組成物を調製した。実施例１と
比較例１のディーゼル燃料組成物について清浄性能を測
定した。その結果を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例２ 初留点が１５０℃、９０％点が３４５℃、終点が３６０
℃の蒸留性状を有し、硫黄分が０．０５％である軽油
に、エチレン−酢酸ビニル共重合体の低温流動性向上剤
を３００ｐｐｍ（重量／容量）、２−エチルヘキシルナ
イトレートのセタン価向上剤を５００ｐｐｍ（重量／容
量）、アルケニルコハク酸イミドタイプの清浄剤を６０
０ｐｐｍ（重量／容量）及び無灰のアミンタイプの防錆
剤を３０ｐｐｍ（重量／容量）添加し、混合して、ディ
ーゼル燃料組成物を調製した。

【００２２】比較例２ 実施例２において、防錆剤を添加しなかった以外は実施
例２と同様にしてディーゼル燃料組成物を調製した。実
施例２と比較例２のディーゼル燃料組成物について摩耗
防止性能を測定した。その結果を表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】実施例３ 初留点が１６０℃、９０％点が３３５℃、終点が３６５
℃の蒸留性状を有し、硫黄分が０．１５％である軽油
に、エチレン−酢酸ビニル共重合体の低温流動性向上剤
を２００ｐｐｍ（重量／容量）、２−エチルヘキシルナ
イトレートのセタン価向上剤を５００ｐｐｍ（重量／容
量）、アルケニルコハク酸イミドタイプの清浄剤を４０
０ｐｐｍ（重量／容量）、無灰のアミノタイプの防錆剤
を５ｐｐｍ（重量／容量）及びジメチルシロキサンとオ
キシエチレンとの共重合体の消泡剤を１０ｐｐｍ（重量
／容量）添加し、混合して、ディーゼル燃料組成物を調
製した。

【００２５】参考例１ 実施例３において、消泡剤を添加しなかった以外は実施
例３と同様にしてディーゼル燃料組成物を調製した。実
施例３と参考例１のディーゼル燃料組成物について低温
流動性の指標であるＣＦＰＰ値を測定した。その結果を
表３に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】実施例３のディーゼル燃料組成物は、低温
流動性向上剤の添加効果以上にさらにＣＦＰＰ値が−５
℃低下し、低温流動性が改善された。その結果、より低
温でも急速に軽油を給油することができた。

【００２８】

【発明の効果】本発明によると、副燃焼室を有する分配
式燃料噴射ポンプ搭載のディーゼルエンジンに使用され
た場合でも燃料噴射インジェクターなどの汚れ防止効果
に優れ、始動時間の短縮、白煙の低減、エンジン騒音の
低下などの低温始動性及びエンジンの高出力維持性など
のエンジン性能に優れ、さらに摩耗防止性に優れ、並び
に防錆性が良好でエンジン系統の維持管理費の節約をす
ることができ、また消泡剤を所定量添加すると、その上
給油性も優れたディーゼル燃料組成物を提供することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 定雄 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内 (72)発明者 福井 文夫 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内 (72)発明者 木村 博史 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内 (72)発明者 岩宮 保雄 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軽油に対し低温流動性向上剤を１００〜
   ６００ｐｐｍ（重量／容量）、セタン価向上剤を１００
   〜１０００ｐｐｍ（重量／容量）、清浄剤を４５０〜２
   ０００ｐｐｍ（重量／容量）及び防錆剤を２〜１００ｐ
   ｐｍ（重量／容量）含有させることを特徴とするディー
   ゼル燃料組成物
2. 【請求項２】 軽油に対し低温流動性向上剤を１００〜
   ６００ｐｐｍ（重量／容量）、セタン価向上剤を１００
   〜１０００ｐｐｍ（重量／容量）、清浄剤を４５０〜２
   ０００ｐｐｍ（重量／容量）、防錆剤を２〜１００ｐｐ
   ｍ（重量／容量）及び消泡剤を３〜２０ｐｐｍ（重量／
   容量）含有させることを特徴とするディーゼル燃料組成
   物