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用于控制直接噴射式火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中的閥上的沉積物的方法和用圖_5

文檔序號(hào):9932303閱讀:來源:國知局
蝕(在50°C下3小時(shí))、清澈明亮的 外觀、18.0重量%的最大締控含量、35.0重量%的最大芳控含量和1.00體積%的最大苯含量。
[0100] 合適的燃料組合物的實(shí)例包括例如控燃料、含氧燃料及其組合。
[0101] 控燃料可W衍生自礦物來源和/或衍生自可再生能源,如生物質(zhì)(例如生物質(zhì)制油 (biomass-to-liquid)來源)和/或衍生自天然氣制油來源和/或衍生自煤制油來源。
[0102] 該燃料組合物中的合適的含氧燃料組分的實(shí)例包括具有1至6個(gè)碳原子的直鏈和/ 或支鏈烷基醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、正下醇、異下醇、叔下醇。火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃料組 合物中的合適的含氧組分包括酸,例如具有5個(gè)或更多個(gè)碳原子,例如甲基叔下基酸和乙基 叔下基酸。在至少一些實(shí)例中,該燃料組合物具有2.7質(zhì)量%的最大氧含量。在至少一些實(shí)例 中,燃料組合物具有如EN 228中指定的含氧化合物(oxygenate)的最大量,例如甲醇:3.0 體積%,乙醇:5.0體積%,異丙醇:10.0體積%,異下醇:10.0體積%,叔下醇:7.0體積%,酸 (例如具有5個(gè)或更多個(gè)碳原子):10體積%和其它含氧化合物(根據(jù)合適的最終沸點(diǎn)): 10.0體積%。在至少一些實(shí)例中,燃料組合物包含最多15體積%,例如最多10體積%或最多5.0 體積%的濃度的符合EN 15376的乙醇。含有含氧化合物的燃料組合物的實(shí)例包括E5、E10、 E15和含有更高濃度的乙醇的燃料組合物,例如高達(dá)E85。
[0103] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種降低用于直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃料組 合物的直接噴射閥沉積物形成趨勢,優(yōu)選進(jìn)氣閥沉積物形成趨勢的方法,所述方法包括在 一個(gè)或多個(gè)步驟中向所述燃料組合物中并入: a. 至少一種控基取代的芳族化合物;和 b. 至少一種聚締胺 W產(chǎn)生包含組合的所述添加劑并在直接噴射式火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)產(chǎn)生比在所 述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒不含所述添加劑組合的燃料組合物時(shí)形成的閥沉積物少的閥沉積物的燃 料組合物。
[0104] 在至少一些實(shí)例中,所述控基取代的芳族化合物和所述至少一種聚締胺作為一個(gè) 或多個(gè)添加劑濃縮物、一個(gè)或多個(gè)添加劑包(package)和/或一個(gè)或多個(gè)添加劑分裝包 (part pack)的組分分開或一起并入燃料組合物中。
[0105] 在至少一些實(shí)例中,該燃料組合物和/或添加劑濃縮物和/或添加劑包和/或添加 劑分裝包包含至少一種其它燃料添加劑。在至少一些實(shí)例中,降低燃料組合物的直接噴射 進(jìn)氣閥沉積物(air intake d邱osit)形成趨勢的方法包括在一個(gè)或多個(gè)步驟中并入至少 一種其它燃料添加劑。
[0106] 在至少一些實(shí)例中,該添加劑作為一個(gè)或多個(gè)添加劑濃縮物和/或添加劑分裝包 混入和/或并入,任選包含溶劑或稀釋劑。
[0107] 在至少一些實(shí)例中,通過在一個(gè)或多個(gè)步驟中將一種或多種基礎(chǔ)燃料(例如控燃 料、含氧燃料及其組合)及其組分任選與一種或多種添加劑和/或部分添加劑包濃縮物混合 來制備該燃料組合物。在至少一些實(shí)例中,在一個(gè)或多個(gè)步驟中將該添加劑、添加劑濃縮物 和/或部分添加劑包濃縮物與燃料或其組分混合。
[0108] 運(yùn)樣的其它燃料添加劑的實(shí)例包括摩擦改進(jìn)劑、抗磨添加劑、腐蝕抑制劑、去霧 劑/破乳劑、染料、標(biāo)記物、添味劑、辛燒值改進(jìn)劑、助燃劑、抗氧化劑、抗微生物劑、潤滑改進(jìn) 劑和閥座縮陷添加劑(valve seat recession additive)。
[0109] 燃料組合物中的添加劑(如果存在)的代表性的合適和更合適的獨(dú)立量列在表1 中。表1中表示的濃度按活性添加劑化合物的重量計(jì),即與任何溶劑或稀釋劑無關(guān)。
[0110] 在至少一些實(shí)例中,存在多于一種各類添加劑。在至少一些實(shí)例中,在各類添加劑 中,存在多于一種類別的該類添加劑。在至少一些實(shí)例中,存在各類別的添加劑的多于一種 添加劑。在至少一些實(shí)例中,添加劑合適地由制造商和/或供應(yīng)商在溶劑或稀釋劑中供應(yīng)。
[0111] 合適的摩擦改進(jìn)劑和抗磨添加劑的實(shí)例包括產(chǎn)生灰分的添加劑或無灰添加劑的 那些。摩擦改進(jìn)劑和抗磨添加劑的實(shí)例包括醋,例如甘油單油酸醋,和脂肪酸,例如油酸或 硬脂酸。
[0112] 合適的腐蝕抑制劑的實(shí)例包括有機(jī)簇酸的錠鹽、胺和雜環(huán)芳控,例如烷基胺、咪挫 嘟和甲基苯并=氮挫。
[0113] 合適的非金屬辛燒值改進(jìn)劑的實(shí)例包括N-甲基苯胺。
[0114] 含金屬的辛燒值改進(jìn)劑的實(shí)例包括甲基環(huán)戊二締基=幾基儘、二茂鐵和四乙基 鉛。合適地,該燃料組合物不含所有外加的金屬辛燒值改進(jìn)劑,包括甲基環(huán)戊二締基=幾基 儘和其它金屬辛燒值改進(jìn)劑,包括例如二茂鐵和四乙基鉛。
[0115] 合適的抗氧化劑的實(shí)例包括酪類抗氧化劑(例如2,4-二-叔下基酪和3,5-二-叔下 基-4-徑基苯基丙酸)和胺類抗氧化劑(例如對(duì)苯二胺、二環(huán)己基胺及其衍生物)。
[0116] 合適的閥座縮陷添加劑的實(shí)例包括鐘或憐的無機(jī)鹽。
[0117] 在至少一些實(shí)例中,該添加劑組合物包含溶劑。合適的溶劑的實(shí)例包括聚酸和芳 族和/或脂族控,例如重石腦油,例如Solvesso(商標(biāo))、二甲苯和煤油。
[011引在至少一些實(shí)例中,該添加劑W20至25000重量ppm的總量存在于燃料組合物中。 因此,添加劑濃縮物中的各添加劑的濃度相應(yīng)地比燃料組合物中更高,例如W1: 0.00002 至0.025的比率。在至少一些實(shí)例中,該添加劑作為分裝包使用,例如一部分添加劑(有時(shí)被 稱作煉油廠添加劑)在可替代燃料的制造過程中在煉油廠添加,且一部分添加劑(有時(shí)被稱 作終端或銷售(marketing)添加劑)在終端或分配點(diǎn)添加。
[0119] 在至少一些實(shí)例中,所述至少一種控基取代的芳族化合物和所述至少一種聚締胺 作為煉油廠添加劑或作為銷售添加劑與燃料組合物的其它組分合并或混合。
[0120] 在至少一些實(shí)例中,所述至少一種控基取代的芳族化合物和所述至少一種聚締胺 作為銷售添加劑,例如在終端或分配點(diǎn)與燃料組合物的其它組分合并或混合。
[0121] 合適的直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的實(shí)例包括增壓直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī), 例如滿輪增壓的直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械增壓(supercharged boosted)直接噴射式發(fā)動(dòng) 機(jī)。合適的發(fā)動(dòng)機(jī)包括2.化增壓直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)。合適的直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)包 括具有側(cè)裝式直接噴射器和/或中置式直接噴射器的那些。
[0122] 該燃料組合物用于控制直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)中的閥上的沉積物形成。該閥可W是進(jìn) 氣閥、排氣閥或廢氣再循環(huán)閥。特別重要的是,該燃料組合物控制進(jìn)氣閥上的沉積物,因?yàn)?積聚在此的沉積物會(huì)干擾空氣流入燃燒室。運(yùn)會(huì)導(dǎo)致穿過發(fā)動(dòng)機(jī)中的氣缸的非最佳空氣-燃料混合,運(yùn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛參數(shù),如容積效率、動(dòng)力、加速、燃料經(jīng)濟(jì)性、駕駛性能和排放 具有有害影響。
[0123] 評(píng)估在使用燃料組合物運(yùn)行直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)時(shí)增強(qiáng)的閥沉積物性能 的方法包括通過稱重和/或通過由受過訓(xùn)練的技術(shù)人員目視檢查W指定數(shù)值等級(jí)來評(píng)估閥 上的沉積物。例如,可W根據(jù)ASTM D-6201 (例如版本04,2009)評(píng)估燃料的增強(qiáng)的直接噴射 進(jìn)氣閥沉積物性能。
[0124] 在至少一些實(shí)例中,在緊鄰進(jìn)氣閥上游將竄氣流(blow-by flow)引入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣 系統(tǒng)的條件下(例如通過使在1000至2000 rpm的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和在1至5 bar制動(dòng)平均有效壓 力的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)階段的四階段試驗(yàn)周期運(yùn)行大于100小時(shí)的總持續(xù)時(shí)間)運(yùn) 行火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)后進(jìn)行進(jìn)氣閥沉積物的測定。
[0125] 還希望本發(fā)明中所用的燃料組合物在火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中的其它地方,如在直接噴 射器上表現(xiàn)出足夠的清凈性。評(píng)估該燃料組合物對(duì)火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的直接噴射器的清凈效 果的方法包括通過進(jìn)行靜態(tài)噴射器流量試驗(yàn)評(píng)估在直接噴射器上形成的沉積物。
[0126] 本發(fā)明的進(jìn)一步方面包括上文規(guī)定的但其中使用曼尼希堿清凈劑作為組分a的方 面、實(shí)施方案、情況和實(shí)例。在運(yùn)些方面中,該曼尼希堿清凈劑可W是,但并非必須是控基取 代的芳族化合物。
[0127] 根據(jù)運(yùn)些進(jìn)一步方面,提供一種控制直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中的進(jìn)氣閥上的 沉積物形成的方法,所述方法包括向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)一種燃料組合物,其包含: a. 至少一種曼尼希堿清凈劑;和 b. 至少一種聚異下締胺。
[0128] 根據(jù)運(yùn)些進(jìn)一步方面,還提供下列成分的組合作為直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)用 燃料組合物中的進(jìn)氣閥沉積物控制添加劑的用途: a. 至少一種曼尼希堿清凈劑;和 b. 至少一種聚異下締胺。
[0129] 根據(jù)運(yùn)些進(jìn)一步方面,還提供一種降低用于直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的燃料組 合物的直接噴射進(jìn)氣閥沉積物形成趨勢的方法,所述方法包括在一個(gè)或多個(gè)步驟中向所述 燃料組合物中并入: a. 至少一種曼尼希堿清凈劑;和 b. 至少一種聚異下締胺 W產(chǎn)生包含組合的所述添加劑并且在直接噴射式火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)產(chǎn)生比在 所述發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒不含所述添加劑組合的燃料組合物時(shí)形成的進(jìn)氣閥沉積物少的進(jìn)氣閥 沉積物的燃料組合物。
[0130] 根據(jù)運(yùn)些進(jìn)一步方面,還提供一種運(yùn)行直接噴射式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)的方法,所述 方法包括向所述發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)一種燃料組合物,其包含下列成分的組合: a. 至少一種曼尼希堿清凈劑;和 b. 至少一種聚異下締胺。
[0131] 在運(yùn)些進(jìn)一步方面中,聚異下締胺可W W至少50 ppm的活性物濃度,例如W至少 100 ppm的活性物濃度存在于/用于燃料組合物中。在至少一些實(shí)例中,聚異下締胺W最多 500 ppm的活性物濃度,例如W最多300 ppm的濃度存在于/用于燃料組合物中。在至少一些 實(shí)例中,聚異下締胺W50 ppm至500 ppm的活性物濃度,例如W100 ppm至300 ppm的活性物 濃度存在于/用于燃料組合物中。
[0132] 在運(yùn)些進(jìn)一步方面中,曼尼希堿清凈劑可W WlO ppm至500郵m,例如20至100 ppm的活性物濃度存在于燃料組合物中?;钚晕餄舛仁侵富钚月嵯A清凈劑的濃度,不考 慮例如任何溶劑等。
[0133] 在運(yùn)些進(jìn)一步方面中,聚異下締胺:曼尼希堿清凈劑的活性物重量比可W為10: 1 至 1:10,例如 5:1 至 1:5。
[0134] 在運(yùn)些進(jìn)一步方面中,該聚異下締胺可含有表現(xiàn)出200至10000,例如500至5000、 或800至1200、或850至1100,例如大約1000的數(shù)均分子量的聚異下締基團(tuán)。
[0135] 在運(yùn)些進(jìn)一步方面中,該曼尼希堿清凈劑可通過至少一種控基取代的徑基芳族化 合物、至少一種胺和至少一種醒的反
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