JPH0834983A - 定容サイクル機関からの排気排出量低下 - Google Patents

定容サイクル機関からの排気排出量低下

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JPH0834983A
JPH0834983A JP7043623A JP4362395A JPH0834983A JP H0834983 A JPH0834983 A JP H0834983A JP 7043623 A JP7043623 A JP 7043623A JP 4362395 A JP4362395 A JP 4362395A JP H0834983 A JPH0834983 A JP H0834983A
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gasoline
lambda
engine
fuel ratio
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ニユートン・エイ・ペリー
Joseph W Roos
ジヨセフ・ダブリユー・ルース
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 定容サイクル機関からの排気排出量低下。 【構成】 ラムダが約０．９から約１．１５である空気
対燃料比で主に作動するように調整されているガソリン
エンジンに、少量の（ｉ）シクロペンタジエニルマンガ
ントリカルボニル化合物と（ｉｉ）アルキル鉛アンチノ
ック剤が入っているガソリン燃料を分与することによっ
て、ガソリンエンジン運転中の排気を通して発散する窒
素酸化物（ＮＯｘ）と炭化水素の排出量を低くする。
（ｉ）としてマンガンと（ｉｉ）として鉛とを本質的に
同じ重量で該燃料の中に溶解させるように成分（ｉ）と
（ｉｉ）とを比例させ、そして該燃料内で用いる（ｉ）
と（ｉｉ）の量は、ラムダが約０．９から約１．１５で
ある空気対燃料比で該燃料を燃焼させた時のエンジン排
気内のＮＯｘと炭化水素の量を低くする量である。ラム
ダは、実際の空気対燃料比を化学量論的空気対燃料比で
割ったものである。この化学量論的空気対燃料比は１で
表されるラムダ値である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、ガソリン型燃料で作動する火花
点火内燃機関からの排気排出量を最小限にする新規な方
法に関するものである。
【０００２】世界の多くの場所において、入手可能なベ
ースガソリンの中にテトラエチル鉛を適切な量で用いる
ことによってこのガソリンのオクタン価を上昇させる必
要があり、従ってこれは通常に実施されている。本発明
の１つの目的は、ガソリンエンジンの排気を通して放出
する窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量と炭化水素排出量を、
同じか或は同様なオクタン価を示す燃料を用いて上記通
常の実施に従って運転した時に生じる上記排出量よりも
低くすることにある。別の目的は、無鉛ガソリンで作動
させたとき排気弁リセッション（ｅｘｈａｕｓｔ ｖａ
ｌｖｅ ｒｅｃｅｓｓｉｏｎ）を受け易いエンジンに関
して、排気弁リセッションが生じるのを避けるか或は少
なくとも減少させながら同時に上述した排気排出量低下
を達成することにある。更に別の目的は、金属含有量が
低い燃料を用いて、その必要とされる燃料オクタン価を
達成しながら同時に上述した有利な排出制御結果を達成
することにある。
【０００３】上述した目的の１つ以上を達成する目的
で、少量の（ｉ）シクロペンタジエニルマンガントリカ
ルボニル化合物と（ｉｉ）アルキル鉛アンチノック剤が
入っているガソリン燃料を定容サイクル機関（Ｏｔｔｏ
−ｃｙｃｌｅ ｅｎｇｉｎｅ）に分与する方法が提供さ
れる。この方法では、（ｉ）としてマンガンと（ｉｉ）
として鉛とを本質的に同じ重量で上記燃料の中に溶解さ
せるように（ｉ）と（ｉｉ）とを比例させ、そしてここ
で、上記少量の（ｉ）と（ｉｉ）が、ラムダが約０．９
から約１．１５である空気対燃料比で上記燃料を燃焼さ
せた時のエンジン排気内のＮＯｘ量と炭化水素量を低く
するに充分であることを要する。なお、ラムダは実際の
空気対燃料比を化学量論的空気対燃料比で割った値であ
る。この化学量論的空気対燃料比に関するラムダ値は１
である。本発明に関する試験研究から今日に至る結果
は、本発明に従えば、少なくとも主に、ラムダが約０．
９から約１．１５である空気対燃料比で作動するように
調整したガソリンエンジンに上記燃料組成物を分与する
ことで、このエンジン排気内のＮＯｘおよび炭化水素両
方の排出量をそれぞれ平均で１４．６％および２６％下
げることができることを示している。匹敵する燃料オク
タンレベルにおけるＮＯｘ排出量の最大低下は、ラムダ
が約１．０２から約１．１５である空気対燃料比で運転
した時生じる傾向があり、そしてＮＯｘ排出量の最小絶
対レベルは、本発明に従い、ラムダが約０．９から約
０．９５である空気対燃料比の時生じる傾向がある。匹
敵する燃料オクタンレベルにおける炭化水素排気排出量
の最大低下は、ラムダが約１．０３から約１．１５であ
る空気対燃料比で運転した時生じる傾向があるが、約
０．９５から約１．０３のラムダでもまた非常に実質的
な低下が生じる。ＮＯｘおよび炭化水素両方の排気排出
量低下および制御に関する最良の結果に関しては、好適
には、約１．０から約１．１５のラムダで主に作動する
ように調整されているガソリンエンジンに該燃料を分与
する。この同じラムダ範囲である約１．０から約１．１
５に渡って、一酸化炭素排出量もまた低いままである。
【０００４】従って、本発明はとりわけ、（ｉ）シクロ
ペンタジエニルマンガントリカルボニル化合物と（ｉ
ｉ）鉛アルキルアンチノック剤が排気排出量を低くする
量である少量入っているガソリン型燃料をガソリンエン
ジンで用いることを伴っており、ここでは、（ｉ）とし
てマンガンと（ｉｉ）として鉛とを本質的に同じ重量で
上記燃料の中に溶解させるように（ｉ）と（ｉｉ）とを
比例させることにより、ラムダが約０．９から約１．１
５である空気対燃料比で主に作動するように調整されて
いるガソリンエンジンから放出する排気ガス内のＮＯｘ
量と炭化水素量を制御する。
【０００５】「（ｉ）としてマンガンと（ｉｉ）として
鉛とを本質的に同じ重量」は、成分（ｉ）および（ｉ
ｉ）によって与えられるマンガンおよび鉛の重量が相互
に２０％以上異ならないことを意味している。好適に
は、これらの重量は１０％以上異ならない。最も好適に
は、これらの重量は相互に２％以上異なっておらず、従
ってこの場合の重量は全ての実用目的にとって同じであ
る。
【０００６】上に示したように、上記燃料組成物が用い
られるエンジンを、上に明記したラムダ値間の空気対燃
料比で主に作動するように調整する。「主に」は、エン
ジンの通常運転におけるエンジン始動とエンジン停止と
の間の全時間の５０％以上に渡ってこれがその明記した
ラムダ範囲内の空気対燃料比で作動することを意味して
いる。好適には、エンジン始動とエンジン停止との間の
全時間の少なくとも６０％、より好適には少なくとも７
５％に渡って本明細書で明記したラムダ範囲内で作動す
るようにエンジンを調整する。本発明の実施では、本明
細書に明記したラムダ範囲内でエンジンが作動する時間
パーセントが高ければ高いほど、同じオクタン価の通常
の鉛含有燃料に比較して、排気排出量低下の度合が大き
くなるであろう。
【０００７】以下に記述する特定の排出試験の結果をグ
ラフ形態で図１、２および３に示す。
【０００８】本発明の実施で用いるガソリンは、ガソリ
ン沸騰範囲の炭化水素の伝統的ブレンド物もしくは混合
物であるか、或は酸素添加されたブレンド用成分、例え
ば適切な沸騰温度および適当な燃料溶解性を示すアルコ
ール類および／またはエーテル類、例えばメタノール、
エタノール、メチルｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、
エチルｔ−ブチルエーテル（ＥＴＢＥ）、ｔ−アミルメ
チルエーテル（ＴＡＭＥ）、並びにガソリンおよび／ま
たはガソリン沸騰範囲内に入るオレフィン系炭化水素を
「酸素添加する（ｏｘｙｇｅｎａｔｉｎｇ）」ことによ
って生じる混合酸素含有生成物を含んでいてもよい。従
って、本発明は、ベース燃料自身の組成、燃料内で用い
られるコンポーネントリー（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｒ
ｙ）、性能基準、毒性上の考慮および／または環境上の
考慮に関して政府の種々の規定を満足させるように設計
された、いわゆるリフォーミュレーティッド（ｒｅｆｏ
ｒｍｕｌａｔｅｄ）ガソリンを含むガソリンを使用する
ことを伴っている。従って、適用され得る全ての政府規
定を満足させるように、これらの燃料内で用いる酸素添
加された成分、洗浄剤、抗酸化剤、抗乳化剤などの量を
変化させることができるが、但し、これを行う時に用い
る量が本発明の実施で可能になる排気排出制御性能を大
きく悪化しないことを条件とする。燃料に溶解性を示す
１種以上のエーテル類および／または他の酸素化物（ｏ
ｘｙｇｅｎａｔｅｓ）を約２０重量％以下の範囲、好適
には約５から１５重量％の範囲の量で含んでいるガソリ
ンの、本発明の実施における使用は、本発明の好適な態
様を構成している。
【０００９】如何なる添加剤もしくは酸素添加されたブ
レンド剤も入っていない典型的な伝統的種類の炭化水素
系ガソリンの特性を以下の表Ｉの中に示す。
【００１０】 表Ｉ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 特性 試験方法 値 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ＩＢＰ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ３０℃ ５％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ４２℃ １０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ５１℃ ２０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ６０℃ ３０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ７１℃ ４０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ８６℃ ５０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １０３℃ ６０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １１４℃ ７０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １２４℃ ８０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １４０℃ ９０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １６５℃ ９５％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １８７℃ ＦＢＰ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ２２２℃ ＲＶＰ ＡＳＴＭ Ｄ３２３ ７.４ｐｓｉ 硫黄 ＡＳＴＭ Ｄ３１２０ １９９ｐｐｍ重量 比重 ＡＳＴＭ Ｄ２８７ ５４.８°ＡＰＩ 酸化安定性 ＡＳＴＭ Ｄ５２５ １４４０分 ゴム状物含有量、洗浄 ＡＳＴＭ Ｄ３８１ ０.４mg／１００mＬ ゴム状物含有量、未洗浄 ＡＳＴＭ Ｄ３８１ ２.０mg／１００mＬ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ メチルｔ−ブチルエーテルが１２．８体積％入っている
典型的な酸素添加ベースガソリン燃料ブレンド物は、表
ＩＩに挙げる特性を示す。
【００１１】 表ＩＩ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 特性 試験方法 値 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ １５℃における密度 ＡＳＴＭ Ｄ４０５２ ０.７７２kg／Ｌ ＩＢＰ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ４２℃ １０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ６３℃ ５０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １０６℃ ９０％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １５４℃ ＦＢＰ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １９９℃ ７０℃におけるオフ％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ １６体積％ １００℃におけるオフ％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ４５体積％ １８０℃におけるオフ％ ＡＳＴＭ Ｄ８６ ９８体積％ ＲＯＮ ＡＳＴＭ Ｄ２６９９／８６ ９７.２ ＭＯＮ ＡＳＴＭ Ｄ２７００／８６ ８６.０ ＲＶＰ ＡＳＴＭ Ｄ３２３ ０.４９バール 硫黄 ＡＳＴＭ Ｄ３１２０ ＜０.０１％ 芳香族 ＡＳＴＭ Ｄ１３１９ ４６.９体積％ オレフィン類 ＡＳＴＭ Ｄ１３１９ ２.４体積％ 飽和物 ＡＳＴＭ Ｄ１３１９ ５０.８体積％ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━成分（ｉ） 本発明の実施で用いるに適切な具体的シクロペンタジエ
ニルマンガントリカルボニル化合物には、シクロペンタ
ジエニルマンガントリカルボニル、メチルシクロペンタ
ジエニルマンガントリカルボニル、ジメチルシクロペン
タジエニルマンガントリカルボニル、トリメチルシクロ
ペンタジエニルマンガントリカルボニル、テトラメチル
シクロペンタジエニルマンガントリカルボニル、ペンタ
メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル、
エチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル、
ジエチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニ
ル、プロピルシクロペンタジエニルマンガントリカルボ
ニル、イソプロピルシクロペンタジエニルマンガントリ
カルボニル、ｔ−ブチルシクロペンタジエニルマンガン
トリカルボニル、オクチルシクロペンタジエニルマンガ
ントリカルボニル、ドデシルシクロペンタジエニルマン
ガントリカルボニル、エチルメチルシクロペンタジエニ
ルマンガントリカルボニル、インデニルマンガントリカ
ルボニルなどの如き化合物が含まれ、これらには、２種
以上の上記化合物の混合物も含まれる。好適なものは、
室温で液状のシクロペンタジエニルマンガントリカルボ
ニル類、例えばメチルシクロペンタジエニルマンガント
リカルボニル、エチルシクロペンタジエニルマンガント
リカルボニル、シクロペンタジエニルマンガントリカル
ボニルとメチルシクロペンタジエニルマンガントリカル
ボニルとの液状混合物、メチルシクロペンタジエニルマ
ンガントリカルボニルとエチルシクロペンタジエニルマ
ンガントリカルボニルとの混合物などである。上記化合
物の製造は文献、例えば米国特許第２，８１８，４１７
号などの中に記述されている。
【００１２】成分（ｉｉ） 本発明で用いるに適切な具体的アルキル鉛アンチノック
化合物には、テトラメチル鉛、メチルトリエチル鉛、ジ
メチルジエチル鉛、トリメチルエチル鉛、テトラエチル
鉛、トリプロピル鉛、ジメチルジイソプロピル鉛、テト
ラブチル鉛、並びに各アルキル共が約６個以下の炭素原
子を有する、燃料溶解性を示す、関連したテトラアルキ
ル鉛化合物が含まれる。好適な化合物はテトラエチル鉛
である。上記化合物の製造は文献、例えば米国特許第
２，７２７，０５２号、同２，７２７，０５３号、同
３，０４９，５５８号および同３，２３１，５１０号な
どの中に記述されている。このアルキル鉛化合物は、例
えば米国特許第２，３９８，２８１号、同２，４７９，
９００号、同２，４７９，９０１号、同２，４７９，９
０２号、同２，４７９，９０３号および同３，４９６，
９８３号などの如き特許の中に記述されている様式で、
ハロゲン捕捉剤との混和物として使用可能である。ま
た、このアルキル鉛化合物は、例えば米国特許第３，０
３８，７９２号、同３，０３８，９１６号、同３，０３
８，９１７号、同３，０３８，９１８号および同３，０
３８，９１９号などの中に記述されているように、如何
なるロゲン捕捉剤も用いることなく使用可能である。ど
ちらの場合とも、例えば米国特許第２，８３６，５６８
号、同２，８３６，６０９号および同２，８３６，６１
０号などの中に記述されているように、適切な酸化抑制
剤または安定剤をこのアルキル鉛化合物と一緒に加えて
もよい。
【００１３】
【実施例】本発明の実施で達成可能な顕著な結果を示す
目的で、排気排出量に対する燃料効果の試験で幅広く用
いられている実験室規模の燃焼装置であるパルスフレー
ム（ｐｕｌｓｅ ｆｌａｍｅ）燃焼装置を用いて一連の
標準試験を実施した。この装置は幅広く多様な操作条件
下で火花点火内燃機関が示す排出性能を定性的にシミュ
レートすることが示されている。これらの試験燃料の作
成で用いたベース燃料は、商業的に入手可能な無鉛レギ
ュラーガソリンであった。本発明を実施するための燃料
にテトラエチル鉛として鉛を１ガロン当たり０．１グラ
ム含有させると共にメチルシクロペンタジエニルマンガ
ントリカルボニルとしてマンガンを１ガロン当たり０．
１グラム含有させた。加うるに、この燃料に二臭化エチ
レンとして臭素を０．５理論値含有させると共に二塩化
エチレンとして塩素を１．０理論値含有させたが、ここ
で、１理論値は、テトラエチル鉛としての鉛１原子当た
り２個のハロゲン原子である。
【００１４】０．９のラムダから１．１５のラムダに及
ぶ濃厚から希薄の燃焼条件範囲に渡って、試験した燃料
に関する排出レベルを評価した。このような空気対燃料
比の範囲は、上記０．９から１．１５のラムダ範囲を網
羅する８種の個々の空気対燃料比で排出量を測定するこ
とを伴っていた。一定のラムダ値で各測定を二重に実施
した。この用いた空気対燃料比範囲内の各点で測定した
排出量を平均することによって、その燃料に関する全排
出値を計算した。
【００１５】比較の目的で、メキシコ市で幅広く普及し
て用いられている燃料を直接シミュレートするように同
じベース燃料から作成した燃料組成物を用いた。この燃
料には鉛が１ガロン当たり０．３グラム含まれていた。
その結果として、この得られた結果は、匹敵するオクタ
ンレベルにおける実世界状況の比較評価を与えており、
そしてそれの有益さは本発明の実施で達成可能である。
【００１６】０．９のラムダ値から１．１５のラムダ値
に至る空気対燃料比の全範囲に渡って窒素酸化物排出量
が低下することが確認された。メキシコ市における使用
をシミュレートした比較燃料に比較して相対的に排出量
が低下することが観察され、この低下は、化学量論を除
き試験した全ての空気対燃料ラムダ値において少なくと
も９５％の統計学的信頼レベルで有意であった。本発明
の実施では、試験した全ての空気対燃料比で炭化水素排
出量が最小限になることも確認された。また再び、この
相対的低下は、上記比較燃料に比較して、０．９のラム
ダ値における最も濃厚な条件を除き、試験した全ての空
気対燃料比において少なくとも９５％の信頼レベルで統
計学的に有意であった。これらの比較試験の範囲全体に
渡って、一酸化炭素排出量には大きな差がなかった。こ
れらの試験全部の結果を以下の表ＩＩＩ、ＩＶおよびＶ
に示すと共に、図１、２および３にグラフで表す。
【００１７】 表ＩＩＩ − ＮＯｘ排出量（ｐｐｍ） ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ラムダ値 通常の実施 本発明の実施 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ０.９０ ２５７ ２２７ ０.９５ ３０９ ２８８ ０.９８ ３５０ ３１５ １.００ ３５８ ３２５ １.０２ ４２３ ３４２ １.０５ ４２０ ３４５ １.１０ ４１１ ３３０ １.１５ ３７３ ３０５ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表ＩＶ − 炭化水素排出量（ｐｐｍ） ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ラムダ値 通常の実施 本発明の実施 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ０.９０ ２４００ ２１７３ ０.９５ ２３７３ １９４２ ０.９８ ２１８４ １７４７ １.００ １９００ １４３３ １.０２ １８７０ １４３８ １.０５ １６４０ １２０３ １.１０ １６７４ ９７６ １.１５ ２０８６ １０２０ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表Ｖ − 一酸化炭素排出量（％） ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ラムダ値 通常の実施 本発明の実施 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ０.９０ ３.８３０ ３.９４０ ０.９５ ２.１９０ ２.２４５ ０.９８ １.４２０ １.４９０ １.００ ０.９７５ ０.９１５ １.０２ ０.７２５ ０.６６０ １.０５ ０.４５０ ０.４３０ １.１０ ０.２６０ ０.２４５ １.１５ ０.２３０ ０.２１０ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ この用いた空気対燃料比範囲内の各点で測定した排出量
を平均することによって、その燃料に関する全排出値を
計算した。これらの平均した排出量データを表ＶＩに要
約する。
【００１８】 表ＶＩ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 排出の種類 通常の実施 本発明の実施 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ＮＯｘ（ｐｐｍ、乾燥） ３６２ ３０９ 炭化水素（ｐｐｍ、乾燥） ２０１５ １４９１ 一酸化炭素（％、乾燥） １.２６ １.２７ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 通常の実施と比較した時の、本発明の実施で生じる排出
量を比較する目的で、過渡方法も用いた。これらの過渡
試験では、化学量論点付近で空気対燃料比を周期的に方
形波として約３％づつ変化させた。１つの試験では、こ
の摂動の周期は３０秒であり、そして別の試験では、こ
の周期を下げて１０秒にした。両方の試験に関して、こ
の切り替えの数分間に渡り連続的に排出量を測定して平
均値を計算した。これらの過渡試験で得られる平均値を
表ＶＩＩおよびＶＩＩＩに要約する。
【００１９】 表ＶＩＩ − ３０秒の摂動周期 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 排出の種類 通常の実施 本発明の実施 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ＮＯｘ（ｐｐｍ、乾燥） ３７８ ３２６ 炭化水素（ｐｐｍ、乾燥） ２０９７ １９４３ 一酸化炭素（％、乾燥） １.１３ １.０６ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 表ＶＩＩＩ − １０秒の摂動周期 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 排出の種類 通常の実施 本発明の実施 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ＮＯｘ（ｐｐｍ、乾燥） ３７５ ３３１ 炭化水素（ｐｐｍ、乾燥） ２０７８ １８５２ 一酸化炭素（％、乾燥） １.０４ ０.９４ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 上の結果から判明するように、本発明の実施に際して用
いる燃料に含有させるマンガンと鉛の量は非常に少ない
量でよい。本明細書の上で明記したように比例させそし
て成分（ｉ）および（ｉｉ）の形態で燃料の中に溶解さ
せて本発明を実施するための燃料の中に入れる上記金属
の全量を、通常、燃料１Ｕ．Ｓ．ガロン当たり約０．０
２５から約０．５グラムの範囲内に維持する。この成分
（ｉ）および（ｉｉ）の形態における上記金属の全量
を、好適には燃料１Ｕ．Ｓ．ガロン当たり約０．０５か
ら約０．３グラム、より好適には燃料１Ｕ．Ｓ．ガロン
当たり約０．１から約０．２５グラムの範囲内に維持す
る。しかしながら、全ての場合において、本明細書の上
に記述した様式で定容サイクル機関を作動させる時に用
いる個々のガソリン燃料内の成分（ｉ）および（ｉｉ）
の個々の量と比率は、該アルキル鉛化合物がより高い濃
度で入っているがシクロペンタジエニルマンガントリカ
ルボニル化合物は全く入っていない同じベース燃料に比
較してＮＯｘ排出量と炭化水素排出量が低下するような
量と比率でなくてはならない。
【００２０】本発明の実施に際して、用いるのに特に好
適な燃料組成物は、シクロペンタジエニルマンガントリ
カルボニル化合物としてマンガンを１Ｕ．Ｓ．ガロン当
たり約０．０８から約０．１２グラム（より好適には約
０．１グラム）含んでいると共にテトラアルキル鉛化合
物として鉛を１Ｕ．Ｓ．ガロン当たり約０．０８から約
０．１２グラム（より好適には約０．１グラム）含んで
いる。本発明の実施に際して用いるのに特に好適な他の
燃料組成物は、（ｉ）シクロペンタジエニルマンガント
リカルボニル化合物としてマンガンを１Ｕ．Ｓ．ガロン
当たり約０．０８から約０．１２グラム（より好適には
約０．１グラム）、（ｉｉ）テトラアルキル鉛化合物と
して鉛を１Ｕ．Ｓ．ガロン当たり約０．０８から約０．
１２グラム（より好適には約０．１グラム）、および
（ｉｉｉ）ガソリンに溶解性を示す酸素含有ブレンド
剤、好適にはアルコールおよび／またはエーテル、最も
好適には、１分子当たり全体で少なくとも５個の炭素原
子を有する、燃料に溶解性を示す少なくとも１種のジア
ルキルエーテルを約５から約１５体積％（仕上げ燃料の
全体積を基準）含んでいる。本発明の実施では、このマ
ンガン成分および鉛成分と一緒に酸素化ブレンド成分
（特にジアルキルエーテル類）を含んでいる燃料を用い
ると一酸化炭素排出量の有意な低下がもたらされると考
える。
【００２１】自動車に関して本発明を用いる場合、排気
ガス用触媒が備わっていない自動車で本発明を用いるの
が好適である。しかしながら、鉛に抵抗性を示す排気用
触媒、即ち運転中に鉛に暴露された時でも活性を大きく
損なわない触媒が備わっている自動車で本発明を利用す
ることも可能である。
【００２２】内燃機関の排気ガス内に存在しているＮＯ
ｘおよび炭化水素の排出量を測定するに適した如何なる
標準試験操作もこの目的で使用可能であるが、但しこの
方法が文献の中に公開されていることを条件とする。自
動車の場合に好適な方法論は、米連邦試験操作（Ｕｎｉ
ｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｃｏｄｅ ｏｆ Ｆｅｄｅｒａ
ｌ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ、Ｔｉｔｌｅ ４０、Ｐａ
ｒｔ ８６、Ｓｕｂｐａｒｔｓ ＡおよびＢ、軽質ガソ
リン車に適用可能なセクション）に従うシャシ・ダイナ
モメータ（例えば、１２５ポンドの増分で１０００から
８８７５ポンドに相当する自動車重量をシミュレートす
る、直結駆動可変慣性フライホイールシステムが備わっ
ているＣｌａｙｔｏｎ Ｍｏｄｅｌ ＥＣＥ−５０）で
この車を運転することを伴っている。この自動車からの
排気をステンレス鋼製の希釈用トンネルの中に入れ、こ
の中でこれを、濾過した空気と混合する。一定容量サン
プラー（ＣＶＳ）を用いて、その希釈した排気から分析
用サンプルを取り出し、通常様式でバッグ（例えばＴｅ
ｄｌａｒ樹脂製バッグ）の中に集める。この米連邦試験
操作では市街地のダイナモメータ運転スケジュールが利
用されており、この運転期間は１３７２秒である。この
スケジュールを今度は２つのセグメントに分割する、即
ち５０５秒間から成る第一セグメント（過渡相）および
８６７秒間から成る第二セグメント（安定相）。この操
作では、冷機起動５０５セグメントおよび安定８６７セ
グメントの後に、１０分間のソーキング期間（ｓｏａ
ｋ）に続く温機起動５０５セグメントを設けることが要
求されている。
【００２３】本発明の特徴および態様は以下のとおりで
ある。
【００２４】１． ガソリンエンジン運転中にこれの排
気を通して放出する窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量と炭化
水素排出量を低くする方法において、ラムダが約０．９
から約１．１５である空気対燃料比で主に作動するよう
に調整されているガソリンエンジンに、少量の（ｉ）シ
クロペンタジエニルマンガントリカルボニル化合物と
（ｉｉ）アルキル鉛アンチノック剤が入っているガソリ
ン燃料を分与する工程を含んでなり、かつ（ｉ）として
のマンガンと（ｉｉ）としての鉛とを本質的に同じ重量
で上記燃料の中に溶解させるように（ｉ）と（ｉｉ）と
を比例させ、そして上記少量の（ｉ）と（ｉｉ）が、ラ
ムダが約０．９から約１．１５である空気対燃料比で上
記燃料を燃焼させた時のエンジン排気内のＮＯｘ量と炭
化水素量を低くするに充分であり、ここで、ラムダは実
際の空気対燃料比を化学量論的空気対燃料比で割ったも
のであり、そして上記化学量論的空気対燃料比が１で表
されるラムダ値である前記方法。
【００２５】２． ラムダが約１．０から約１．１５で
ある空気対燃料比で主に作動するように上記エンジンを
調整する第１項記載の方法。
【００２６】３． 上記燃料が（ｉ）としてマンガンを
１Ｕ．Ｓ．ガロン当たり約０．１グラム含んでいると共
に（ｉｉ）として鉛を１Ｕ．Ｓ．ガロン当たり約０．１
グラム含んでいる第１項記載の方法。
【００２７】４． （ｉ）がメチルシクロペンタジエニ
ルマンガントリカルボニルでありそして（ｉｉ）がテト
ラエチル鉛である第１項記載の方法。
【００２８】５． ラムダが約１．０から約１．１５で
ある空気対燃料比で主に作動するように上記エンジンを
調整し、ここで、上記燃料が（ｉ）としてマンガンを１
Ｕ．Ｓ．ガロン当たり約０．１グラム含んでいると共に
（ｉｉ）として鉛を１Ｕ．Ｓ．ガロン当たり約０．１グ
ラム含んでおり、そしてここで、（ｉ）がメチルシクロ
ペンタジエニルマンガントリカルボニルでありそして
（ｉｉ）がテトラエチル鉛である第１項記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】排出試験の結果を示すグラフである（実施例の
表ＩＩＩに対応する）。
【図２】排出試験の結果を示すグラフである（実施例の
表ＩＶに対応する）。
【図３】排出試験の結果を示すグラフである（実施例の
表Ｖに対応する）。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガソリンエンジン運転中にこれの排気を
    通して放出する窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量と炭化水素
    排出量を低くする方法において、ラムダが約０．９から
    約１．１５である空気対燃料比で主に作動するように調
    整されているガソリンエンジンに、少量の（ｉ）シクロ
    ペンタジエニルマンガントリカルボニル化合物と（ｉ
    ｉ）アルキル鉛アンチノック剤が入っているガソリン燃
    料を分与する工程を含んでなり、かつ（ｉ）としてのマ
    ンガンと（ｉｉ）としての鉛とを本質的に同じ重量で上
    記燃料の中に溶解させるように（ｉ）と（ｉｉ）とを比
    例させ、そして上記少量の（ｉ）と（ｉｉ）が、ラムダ
    が約０．９から約１．１５である空気対燃料比で上記燃
    料を燃焼させた時のエンジン排気内のＮＯｘ量と炭化水
    素量を低くするに充分であり、ここで、ラムダは実際の
    空気対燃料比を化学量論的空気対燃料比で割ったもので
    あり、そして上記化学量論的空気対燃料比が１で表され
    るラムダ値である、前記方法。
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