JPS60169660A - デイ−ゼルエンジン燃料の燃焼性改良方法 - 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】 技術分野 本発明はディーゼルエンジン燃料の着火性及び排気中の
黒煙発生量を低下させ、低質燃料を効率的に燃焼させる
方法に関するものである。

ディーゼルエンジンは、トラック、パス、産業機械１発
電設備、船舶等に広く採用され、最近では乗用車への採
用も増加し、これに使用の軽油又は重油燃料の需要量も
増加している。このため石油精製工業等において、限ら
れた原油からこれら燃料の生産量を増大させるために。

蒸留の終点温度を高め収率を増大する手段９重油の接触
分解装置や熱分解装置等で生成する分解油の利用等の検
討が進められている。大型船舶用には、アスファルトあ
るいは分解装置における残渣油等の重質油の混合割合を
増大したバンカー重油あるいはコークス生産時に副生の
コールタール油等の利用も検討が進められている。

これら燃料は、直留型軽油あるいは重油に比べ。

粘度及び炭素／水素比（０／Ｈ）が高く、とぐにアスフ
アルテン分は約１０〜２５ｗｔ係に達するため。

燃焼中セノスフイア状コークを多量に生成するため排気
中の黒煙を増大させると共に、安定な着火が困雛である
。

従来技術 ディーゼルエンジンにおける圧縮着火性向上のために、
ニトロン系化合物含有のセタン価向上剤が種々報告され
ているが、１〜数ｗｔ４の添加が必要で、経済的でない
。また加熱炉用燃料の微粒化促進による黒煙発生防止の
ために、エマルジョン燃料の使用や加熱及び加圧された
エマルジョン燃料への空気混入による方法（特開昭５６
−１４２３１９号公報）が提案されている。

発明の目的 本発明は、ディーゼルエンジンでの燃焼の際２炭素／水
素比の高い低質燃料を黒煙発生を抑制させるとともに９
着火性を向上させて燃焼させる方法を提供することにあ
る。

発明の構成 本出願の第１の発明は、ディーゼルエンジン燃料をエン
ジンに供給する際に、該燃料中に予め酸素含有気体を加
圧溶解し、溶解した酸素を含有する燃料を、エンジン燃
焼室内に圧力噴霧することを特徴とし、第２の発明は前
記加圧溶解した酸素を含有する燃料を、酸化触媒反応器
に導き１部分酸化し、その後該燃料を燃焼室内に圧力噴
霧することを特徴とするディーゼルエンジン燃料の燃焼
性改良方法である。

堤下に発明の構成をより詳しく説明する。

本発明で使用のディーゼルエンジン燃料は石油系又は石
炭系の軽油又は重油であって、車両用等の高速型ディー
ゼルエンジン、小型乃至大型船舶、陸上発電用等の中速
乃至低速型ディーゼルエンジンに広く使用されるもので
ある。即ち軽油は原油の常圧蒸留による直留系の沸点範
囲約２５０〜３８０℃に大部分の留分を有する留出油の
他０重油等の接触分解や熱分解により生成の芳香族又は
不飽和炭化水素成分を多量に含有する分解油、ナフサク
ランキング時に副生の軽油留分（タール油）等が該当し
、又重油はＡ重油、Ｂ重油、Ｃ重油又はバンカー重油で
あり、原油の常圧蒸留残油のほか、真空蒸留留出油、ア
スファルト、接触分解又は熱分解における釜残油、す７
サクラツキングによる釜残油。

石炭からのコークス製造時に副生ずるコールタール油等
の１種又は２種以上の混合油よシ成るものが該当する。

本発明の方法は２重質でかつ炭素／水素比の大きい燃料
に対して、とくに効果的である。

本発明では、燃料中に、酸素含有気体を加圧して十分量
溶解させた後、燃焼室内に高圧噴霧する。気体としては
、酸素を多く含有するものが好ましいが、実用的見地か
ら空気が適当である。溶解には、燃料液層に拡散溶解さ
せるか。

又は攪拌により接触を十分に行うのが好ましい。

酸素以外に、窒素、−酸化炭素、メタン、エタン、プロ
パン等の成分が含有されていても良い。

溶解時の圧力は、酸素分圧として３〜２０Ｋｆｆ／−（
ゲージ）とするのが良い。即ち２分圧の増大にとも々い
、溶解する気体量は顕著に増大するし、溶解速度も増大
するから効果的である。

空気を用いる際、全圧を約１５〜８０Ｋｔｆ／−（ゲー
ジ）に保持して行えば十分である。溶解の際の燃料温度
にはとくに制限は無いが１重質な重油では、流動性を保
つに必要な温度以上に加温しておくのが望ましい。溶解
した酸素は、燃焼室内で、燃料液滴から急激に放散され
、液滴の近傍に存在することになり、酸素富化効果をも
たらし、ディーゼルエンジンの如く急速に着火し、かつ
短時間に燃焼を完了する必要がある燃焼に対し、きわめ
て効果的である。しかも酸素及び他の溶解気体成分は、
液滴の微粒化効果をもたらす。

第１図は本発明の実施態様例を示している。

燃料タンク１に貯えられた燃料２はポンプ３で圧力タン
ク５に送られ、また空気加圧ポンプ４で加圧された空気
は、気相６を形成し、該タンク内で十分に空気を燃料中
に加圧溶解させる。

空気が十分量溶解した燃料は、圧力を保持したｉｔで配
管８からエンジンの燃料噴射ポンプ９に送られる。該燃
料は、約８０〜１２０　Ｋｆｆ／ｃｊ（ゲージ）の圧力
で噴霧ノズル１０から燃焼室１１イ噴霧される。吸気マ
ニホルド１５から吸入された空気は燃焼室内でピストン
１２による断熱圧縮で約２５〜４０　Ｋｆｆ／ｌｒｉ　
（ゲージ）に加圧及び高温化された状態にある。噴霧に
よシ生成した燃料液滴中の溶解酸素は液滴中から急速に
部外へ膨張し。

その力で液滴を再微粒化すると共に、放散される酸素ガ
スは液滴群近傍の酸素濃度を高めるため１着火の促進と
迅速燃焼をもたらす。

以上のように、空気が加圧溶解した燃料を噴射すること
で目的の効果は十分に達し得るが。

着火性を更に高めるには、第２図に示すごとく空気が加
圧溶解した燃料７の一部分又は全部を酸化触媒１４が充
填された反応器１３に導き、溶解が 酸素を酸化剤として、パーオキザイド生成する△ 程度の部分酸化を行い、その後噴霧するのが好ましい。

酸化触媒としては、Ｎｉ、　Ｏｕ、　Ｐｔ、　Ｐ（Ｌ、
　Ａｇ等の金属を粒状又はハニカム状セラミック担体に
担持したものや、金属製管の内壁に担持したもの等、公
知のものが使用できる。パーオキザイド生成程度の酸化
には、温度約６０〜１５０℃程度の加熱で十分である。

燃料中のパーオキザイド価は約５００乃至約５０００程
度に保持するのが好ましい。部分酸化された燃料を第２
図に示すように、溶解酸素を含有する燃料と合せて供給
するときわめて優れた着火性を発揮し。

低セタン価の低質燃料を約５〜２０高いセタン価の燃料
と同等の性能で燃焼させることが出来。

しかも黒煙生成も抑制できる。

本発明の方法を、とくにアスファルテン分１０〜２５ｗ
ｔ幅の如く多量に含有し、しかもＯ／Ｈ比が高い燃料例
えばアスファルト主体のバンカー重油、あるいはコール
タール油使用のバンカー重油等を使用の大型ディーゼル
エンジンに適用する場合１着火性向上及び黒煙生成抑制
の効果の他、エンジンの潤滑油の使用中における粘度上
昇の抑制、ピストンリングの摩耗防止及び潤滑油の清浄
機ストレーナ−の目詰り防止効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施の具体例である。第２
図は加圧溶解酸素含有の燃料の一部分をバイパスで酸化
触媒反応器１３に通し、その後、他の燃料と合流させ、
噴霧させる例である。 ５・−・・・圧力タンク、６・・・・・・加圧空気層。 ７・・・・・・・・燃料層、１０・・・・・噴射ノズル
。 １４・・・・・酸化触媒層 特許出願人　日本鉱業株式会社 代理人　弁理士（７５６９）並川啓志

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ディーゼルエンジン燃料をエンジンに供給する
   際に、該燃料中に、予め酸素含有気体を加圧溶解し、溶
   解を維持したままエンジン燃焼室内に該燃料を圧力噴霧
   することを特徴とするディーゼルエンジン燃料の燃焼性
   改良方法。
2. （２）　酸素分圧３ｂｔ／ｃａ　（ゲージ）以上で加圧
   溶解させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の燃焼性改良方法。
3. （３）　ディーゼルエンジン燃料をエンジンに供給する
   際に、該燃料中に予め酸素含有気体を加圧溶解し、加圧
   溶解した燃料を酸化触媒反応器で部分酸化し２次いで該
   燃料をエンジン燃焼室内に圧力噴霧することを特徴とす
   るディーゼルエンジン燃料の燃焼性改良方法。