專利名稱：操作二沖程發(fā)動機(jī)時改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境影響的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在二沖程發(fā)動機(jī)操作過程中減少燃料消耗、降低潤滑 劑復(fù)雜性和環(huán)境影響的方法。另外，本發(fā)明還涉及在二沖程發(fā)動機(jī)中 減少燃料消耗、降低過量的潤滑劑利用和環(huán)境影響的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在海運(yùn)和/或固定應(yīng)用中使用的二沖程十字頭發(fā)動機(jī)配備有兩個 獨(dú)立的潤滑油系統(tǒng)。 一個潤滑系統(tǒng)包括所謂的系統(tǒng)潤滑油，其通常用 于潤滑和冷卻發(fā)動才幾軸承和例如油冷活塞以及各種閥或類似物的驅(qū)動 和/或控制。另一個潤滑系統(tǒng)包括全損潤滑劑(汽缸油)，其通常用于潤 滑發(fā)動機(jī)的汽缸、活塞環(huán)和活塞裙。
在典型的二沖程十字頭發(fā)動機(jī)中，汽缸油在發(fā)動機(jī)的每次運(yùn)轉(zhuǎn)中 連續(xù)地被消耗，而系統(tǒng)潤滑油原則上不被消耗(小的無意泄漏除外)。 包含汽缸油的潤滑系統(tǒng)由于油被消耗通常也稱為"全損"潤滑系統(tǒng)。各 類系統(tǒng)潤滑油和汽缸油的應(yīng)用在本領(lǐng)域中是乂>知的。
汽缸油通常含有一些添加劑，其作用是降低、減少或中和汽缸系 統(tǒng)中的酸度。
典型的汽缸油通常具有等價(jià)于約50的SAE(美國汽車工程師協(xié)會) 粘度，和通常具有約40-70的總堿值(BN)，用來中和在燃燒過程中產(chǎn) 生的酸產(chǎn)物。典型的系統(tǒng)潤滑油通常具有約30的SAE粘度和相對低的 BN量(通常約為5)，并提供長期性能。這些示例值可以根據(jù)其中使用 所述油的系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和具體設(shè)計(jì)而變化。
相比于應(yīng)用傳統(tǒng)機(jī)械控制/驅(qū)動的早期設(shè)計(jì)而言，在最近的包含閥 等的電和/或液壓控制和/或驅(qū)動的二沖程十字頭發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)中，對 系統(tǒng)潤滑油的最低性能要求已經(jīng)明顯提高。
如果帶油部件的條件不能冒險(xiǎn)的話，潤滑劑的性能水平通常要定 期檢測，并且不能超過一定的界限。性能損失的一個原因是由顆粒污 染造成的。這些顆粒包括燃燒副產(chǎn)物和磨損成分，可以被油分離器部 分脫除。但在二沖程十字頭發(fā)動機(jī)的情況下， 一種污染源為滲漏通過 填料函的廢汽缸油，其造成系統(tǒng)潤滑油的粘度和堿值隨時間增加，這 一過程不能通過分離器來逆轉(zhuǎn)。這造成系統(tǒng)潤滑油隨時間逐漸降解， 因此部件磨損增加且發(fā)動機(jī)效率降低。當(dāng)系統(tǒng)潤滑油接近其報(bào)廢極限 時，其不得不進(jìn)行補(bǔ)充或更換。
專利說明書US 6. 074， 995公開了一種包含潤滑粘度油且含有摩擦 降低量添加劑的摩擦調(diào)節(jié)劑組合物。
專利說明書US 5, 282， 990公開了向內(nèi)燃機(jī)曲柄箱潤滑油中添加摩 擦調(diào)節(jié)劑的協(xié)同混合物，以改進(jìn)燃料的經(jīng)濟(jì)性。但其中沒有如何將其 用于二沖程柴油發(fā)動機(jī)的建議。
專利說明書EP 0 573 231公開了將甘油三酯作為摩擦調(diào)節(jié)劑添加 到油中，以改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。
專利申請US 2003/0171223公開了具有改進(jìn)的摩擦性能的潤滑油 組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種在操作二沖程發(fā)動機(jī)時減少燃料消 耗和環(huán)境影響的方法和相應(yīng)的系統(tǒng)，其解決了現(xiàn)有技術(shù)的上述(和其它) 缺點(diǎn)。另一個目的是以簡單且有效的方式提供所述方法和相應(yīng)的系統(tǒng)。
本發(fā)明的另 一個目的是使二沖程柴油發(fā)動機(jī)中的燃料經(jīng)濟(jì)性或燃 料效率得到改進(jìn)。
另一個目的是減少二沖程柴油發(fā)動機(jī)的排放物。
另一個目的是能夠應(yīng)用略不復(fù)雜的可消耗系統(tǒng)潤滑油提供常規(guī)配 制系統(tǒng)潤滑油所經(jīng)歷的相同性能水平。
又一個目的是能夠延長二沖程柴油發(fā)動機(jī)的部件壽命。
另 一個目的是提供一種更為環(huán)境友好的發(fā)動機(jī)操作。
其中這些目的可以通過在二沖程發(fā)動機(jī)中減少燃料消耗的方法
(和相應(yīng)系統(tǒng))來實(shí)現(xiàn)，該方法包含如下步驟從發(fā)動機(jī)中獲得系統(tǒng)潤 滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油，向至少 一 部分所得到的系統(tǒng)潤滑油中加入至 少 一種摩擦調(diào)節(jié)劑，其中至少 一種摩擦調(diào)節(jié)劑的加入降低了所得油的 摩擦系數(shù)，形成具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油，和將 所述具有降低摩擦的油供給所述發(fā)動機(jī)。
通過這種方式，由于所加入的摩擦調(diào)節(jié)劑的存在使返回發(fā)動機(jī)的 系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油的摩擦特性降低，因此發(fā)動機(jī)的燃料消 耗減少，也就是說獲得了改進(jìn)的燃料經(jīng)濟(jì)性。
另外，由于加入摩擦調(diào)節(jié)劑使發(fā)動機(jī)部件間存在的摩擦降低，因 此部件的操作時間得到延長。這會使維修頻率降低，從而節(jié)省成本。
另外，按照本發(fā)明通過加入摩擦調(diào)節(jié)劑使發(fā)動機(jī)部件間的摩擦降 低，因此應(yīng)用的燃料減少，從而發(fā)動機(jī)的排放減少。
在一個實(shí)施方案中，至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑為無灰摩擦調(diào)節(jié)劑。
在一個實(shí)施方案中，至少一種無灰摩擦調(diào)節(jié)劑基于二聚酸和/或脂 肪酸的二-、三-和/或四酯和/或脂肪酰胺。
在另一個實(shí)施方案中，至少一種無灰摩擦調(diào)節(jié)劑基于新戊二醇、 季戊四醇、山梨糖醇、三甲基丙醇、甘油和/或三乙醇胺或它們的混合 物。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑基于選自如下的 一種或多種
-(動物和/或植物源的)甘油三酯，如菜籽、黃豆和/或蓖麻油，
-脂族辦酸酯，
-脂肪酸酰胺，
-脂族環(huán)氧化物，
-硼酸化的脂族環(huán)氧化物，
-脂族胺，如三乙醇胺，
-多元醇酯，如甘油、季戊四醇、新戊二醇、山梨糖醇、三曱基丙
醇，
-硼酸化的多元醇酯烷氧基化的脂族胺，
-硼酸化的烷氧基化的脂族胺，
-脂肪酸的金屬鹽，
-硫化的烯經(jīng)，
-脂族咪唑啉，或
-它們的混合物。
在一個實(shí)施方案中，至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑以預(yù)定比率加入，從而 加入的摩擦調(diào)節(jié)劑的濃度為所述具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油/可消耗
系統(tǒng)潤滑油的0. 2-2. 0%。
在一個替代實(shí)施方案中，至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑以預(yù)定比率加入， 從而加入的摩擦調(diào)節(jié)劑的濃度為所述具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油/可 消耗系統(tǒng)潤滑油的0. 5-1. 5%。
在一個替代實(shí)施方案中，所述方法包括應(yīng)用含有簡化的添加劑組 合物和/或降低的添加劑處理比率的可消耗系統(tǒng)潤滑油。
在一個實(shí)施方案中，所述方法用于離岸、現(xiàn)場、在船上容器中和/ 或在地面基地的裝置中。
在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述方法還包括如下步驟抽出第一預(yù) 定量的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油，以提供抽出油，并用第二預(yù)定
可消耗系統(tǒng)潤滑油，所述抽出和/或補(bǔ)充過程連續(xù)、接近連續(xù)或間歇進(jìn) 行。
在另一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述方法還包括如下步驟基于所抽 出的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油形成汽缸油，其中通過確定抽出油 的至少一個關(guān)鍵參數(shù)(如BN、粘度、介電常數(shù)/電容和/或元素組成)、 確定汽缸油的至少一個理想?yún)?shù)(如BN、粘度、介電常數(shù)/電容和/或 元素組成)并通過使所述抽出油與至少一種BN調(diào)節(jié)添加劑混合而相應(yīng) 地調(diào)節(jié)所述抽出系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油的至少一個關(guān)鍵參數(shù) (如BN、粘度、介電常數(shù)/電容和/或元素組成)，得到所形成的汽缸油， 并將所形成的汽缸油供給所述發(fā)動機(jī)的汽缸或部分汽缸。
在一個實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)潤滑油選自如下
_傳統(tǒng)系統(tǒng)潤滑油，其包含長期性能添加劑或以提供長期性能的添 加劑處理比率配制，和
-可消耗系統(tǒng)潤滑油，其不含長期性能添加劑或以降低的不能提供 長期性能的添加劑處理比率配制。
本發(fā)明還涉及在二沖程發(fā)動機(jī)中減少燃料消耗的系統(tǒng)，其對應(yīng)于 本發(fā)明的方法，并由于相同的原因而具有相同的優(yōu)點(diǎn)。
更具體地，本發(fā)明涉及在二沖程發(fā)動機(jī)中減少燃料消耗的系統(tǒng)， 其包括混合裝置，其中所述混合裝置用來向至少部分所得到的系統(tǒng)潤 滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油中添加至少 一種摩擦調(diào)節(jié)劑，其中至少 一種摩 擦調(diào)節(jié)劑的加入降低了所得到的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油的摩 擦系數(shù)，形成具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油，和用于 將所迷具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油供給所述至少 一個發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明系統(tǒng)的有利實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求中定義，并在下文詳 細(xì)描迷。系統(tǒng)的實(shí)施方案對應(yīng)于方法的實(shí)施方案，并由于相同的原因 而具有相同的優(yōu)點(diǎn)。


本發(fā)明的這些和其它方面將參考附圖中所示的示例性實(shí)施方案進(jìn)
行說明并會變得明顯，其中
圖1表示了本發(fā)明一個實(shí)施方案的示意性流程圖； 圖2a和2b描述了試驗(yàn)過程中本發(fā)明的效果。
具體實(shí)施例方式
圖1表示了本發(fā)明一個實(shí)施方案的示意性流程圖。所示的為至少 一個二沖程十字頭柴油發(fā)動機(jī)(300)的示意性代表。所述發(fā)動機(jī)包括一 個包含所謂系統(tǒng)潤滑油(301)的潤滑系統(tǒng)，其通常用于潤滑和冷卻發(fā)動 機(jī)軸承和例如油冷活塞以及用于各種閥或類似物的驅(qū)動和/或控制。另 一個潤滑系統(tǒng)包括全損潤滑劑或汽缸油(302)，其通常用于潤滑發(fā)動機(jī) 的汽缸、活塞環(huán)和活塞裙。
除了在下文中解釋的以外，發(fā)動機(jī)(300)對應(yīng)于公知的現(xiàn)有技術(shù)二
沖程發(fā)動機(jī)。
按照本發(fā)明，還描述的是在二沖程發(fā)動機(jī)中減少燃料消耗的摩擦
調(diào)節(jié)方法/系統(tǒng)(100)。摩擦調(diào)節(jié)方法/系統(tǒng)(100)從至少一個發(fā)動機(jī) (300)得到系統(tǒng)潤滑油(3010，在其中用控制器或混合裝置(102)向(至 少一部分)所得到的油(301O中加入至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(101)。至少 一種摩擦調(diào)節(jié)劑(101)的加入降低了所獲得的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng) 潤滑油(3010的摩擦系數(shù)，形成具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油(301")， 其作為系統(tǒng)潤滑油返回發(fā)動機(jī)(300)。
這避免或減少了由系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油的污染所造成 的摩擦損失，這種污染通常在油使用時發(fā)生，并且其會造成明顯降低 的效率、增加的燃料消耗和增加的排放。通過避免這一點(diǎn)會獲得大的 經(jīng)濟(jì)節(jié)約。
所述系統(tǒng)潤滑油優(yōu)選選自
-傳統(tǒng)系統(tǒng)潤滑油，其包含長期性能添加劑或以提供長期性能的添 加劑處理比率配制，和
-消耗系統(tǒng)潤滑油，其不含長期性能添加劑或以降低的不能提供長 期性能的添加劑處理比率配制。
摩擦調(diào)節(jié)劑(IOI)優(yōu)選為無灰摩擦調(diào)節(jié)劑，其可以基于二聚酸和/ 或脂肪酸的二-、三-和/或四酯和/或脂肪酰胺。
無灰摩擦調(diào)節(jié)劑也可以基于新戊二醇、季戊四醇、山梨糖醇、三 甲基丙醇、甘油和/或三乙醇胺或以上兩種或多種的混合物。
在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑可以基于如下的一 種或多種甘油三酯如蓖麻油、脂族磷酸酯、脂肪酸酰胺、脂族環(huán)氧 化物、硼酸化的脂族環(huán)氧化物、脂族胺如三乙醇胺、多元醇酯如甘油、 季戊四醇、新戊二醇、山梨糖醇、三甲基丙醇的酯、硼酸化的多元醇 酯烷氧基化的脂族胺、硼酸化的烷氧基化的脂族胺、脂肪酸的金屬鹽、 硫化的烯烴、脂族咪唑啉或它們的混合物。
摩擦調(diào)節(jié)劑也可以是其它化合物，如在所述的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)和其 它地方所公開的。例如參見專利說明書US 4， 792， 410和US 5， 110, 488。
按照一個實(shí)施方案，摩擦調(diào)節(jié)劑(IOI)以預(yù)定比率加入，從而加入 的摩擦調(diào)節(jié)劑(101)的濃度為具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng) 潤滑油(301")的0. 2-2. 0%。在一個替代實(shí)施方案中，摩擦調(diào)節(jié)劑(101) 以預(yù)定比率加入，從而加入的摩擦調(diào)節(jié)劑(101)的濃度為具有降低摩擦 的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(301")的0.5-1.5%。按照另一個實(shí) 施方案，控制器或混合裝置(102)按照預(yù)定的方案改變所加入的摩擦調(diào) 節(jié)劑(101)的比率，也就是說，不必一直應(yīng)用相同的比率。
按照一個實(shí)施方案，系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油為具有降低和 /或調(diào)整的添加劑組合物的可消耗系統(tǒng)潤滑油，其中所述添加劑組合物 反映其縮短的油壽命。
本發(fā)明可以用于例如離岸、現(xiàn)場、在船上容器中和/或在地面基地 的裝置或類似場所中。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案，所述系統(tǒng)/方法還包括抽出和補(bǔ) 充系統(tǒng)/方法(200),其中控制器(202)控制抽出預(yù)定量的所得系統(tǒng)潤滑 油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(301')，以提供抽出油(203),并用第二預(yù)定量 的(更)新鮮系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(2 01)補(bǔ)充剩余的系統(tǒng)潤滑 油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(3010。按這種方式，補(bǔ)充了部分待添加摩擦調(diào) 節(jié)劑的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油。替代地，所述抽出和/或補(bǔ)充 過程可以連續(xù)、接近連續(xù)、間歇或按其它合適的方案進(jìn)行。
當(dāng)用過的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油被抽出并用新鮮的未失 效或略不失效的系統(tǒng)潤滑油補(bǔ)充時，所得系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑 油具有更一致的質(zhì)量，并降低或避免了逐漸劣化。按這種方式，提供 了初始流體增強(qiáng)和一致的性能，導(dǎo)致進(jìn)一步減少部件磨損和設(shè)備壽命 周期成本。
實(shí)際上.，這提供了 一種"可消耗的"系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑 油，因?yàn)槌槌隽瞬糠质У南到y(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油，并補(bǔ)充了 新鮮的或更新鮮的系統(tǒng)潤滑油。相比有現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)潤滑油/可消 耗系統(tǒng)潤滑油，這具有新穎性，在現(xiàn)有技術(shù)中，系統(tǒng)潤滑油/可消耗系 統(tǒng)潤滑油保持在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，直到其降解太多以致不能有效利用。
在這之后，其必須被更換，并且失效的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油 必須作為廢物而被處理。這樣做的另 一個優(yōu)點(diǎn)是在該系統(tǒng)中對系統(tǒng)潤 滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油的要求不同于現(xiàn)有技術(shù)中的要求。對于現(xiàn)有技 術(shù)的系統(tǒng)來說，標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油通常含有添加劑 包來保證系統(tǒng)潤滑油長的壽命。含有現(xiàn)有技術(shù)的添加劑包的系統(tǒng)潤滑 油/可消耗系統(tǒng)潤滑油明顯比不含現(xiàn)有技術(shù)的添加劑包或含有設(shè)計(jì)用 于"可消耗"系統(tǒng)潤滑油的新添加劑包的類似系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng) 潤滑油更貴。本發(fā)明系統(tǒng)由于被抽出和補(bǔ)充，可以應(yīng)用降低和/或調(diào)整 的添加劑包來通過系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油起作用，以確保足夠 的油壽命。由于在系統(tǒng)中可以應(yīng)用更便宜的油，因此可以降低費(fèi)用。 優(yōu)選地，如下文所述，抽出油被利用而不是變成廢物。
抽出/補(bǔ)充系統(tǒng)(200)可以直接向發(fā)動機(jī)進(jìn)料或成為獨(dú)立環(huán)路的一 部分，從而替代用于向系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(3010中添加摩 擦調(diào)節(jié)劑的環(huán)路部分。
在另一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)/方法還包括BN調(diào)節(jié)系統(tǒng)/ 方法(400)，其將用過的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油轉(zhuǎn)化為可用的 汽缸油。對于BN調(diào)節(jié)系統(tǒng)/方法(400)的一種實(shí)施方案的具體細(xì)節(jié)來 說，參考例如專利說明書US臨時申請60/612， 899和歐洲專利申請No. 04388064. 0， 二者均為同一申請人的，并且均在這里作為參考引入。
在該實(shí)施方案中，BN(總堿值)調(diào)節(jié)系統(tǒng)/方法(400)包括控制器 (402),用來基于抽出的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(203)形成汽缸 油，其中通過確定抽出油(203)的BN值、確定汽缸油(302)的理想BN 值、并通過使抽出油(203)與至少一種BN調(diào)節(jié)添加劑(401)混合而相應(yīng) 調(diào)節(jié)抽出油(203)的BN值形成汽缸油(302O ，其中將所述汽缸油(302') 提供給所述發(fā)動機(jī)(300)的汽缸或部分汽缸。
以這種方式，提供了通過調(diào)節(jié)BN而將(用過的/失效的)系統(tǒng)潤滑 油/可消耗系統(tǒng)潤滑油轉(zhuǎn)化/回收為可用汽缸油的方法和系統(tǒng)。由于這 種否則最終必須被棄置的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油可以作為全 損發(fā)動機(jī)用潤滑劑而再利用/再循環(huán)，因此導(dǎo)致了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。另
外，可以應(yīng)用成本更加有效的可消耗系統(tǒng)潤滑油。另外，不必購買汽 缸油。用于摻混汽缸油的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油當(dāng)其補(bǔ)充時， 其降低了機(jī)械磨損等(這與傳統(tǒng)的作法不同)，從而具有更一致的質(zhì)量。 因此，初始流體的補(bǔ)充提供了初始流體增強(qiáng)和一致的性能，導(dǎo)致明顯 降低的部件磨損和設(shè)備壽命周期成本。更進(jìn)一步，提供了一種更加環(huán) 境友好的方法/系統(tǒng)，這是因?yàn)樵谘悠谑褂煤髼壷玫氖в托问降膹U物 在被轉(zhuǎn)化為汽缸油后減少。
BN調(diào)節(jié)添加劑可以例如包含至少 一種堿。所述的至少 一種堿優(yōu)選 包括堿或堿土元素的堿式鹽和/或清凈劑和/或分散劑?？梢詫?yīng)于燃 料油特性和/或?qū)嶋H的發(fā)動機(jī)操作要求利用BN形成汽缸油。另外，汽 缸油的BN可以基于所用系統(tǒng)潤滑油的硫含量進(jìn)行選擇。所用的系統(tǒng)潤 滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油可以選自潤滑油、液壓液、齒輪油、系統(tǒng)潤滑 油、柱狀活塞發(fā)動機(jī)油、渦輪機(jī)油、重型柴油機(jī)油、壓縮機(jī)油等。
堿/堿土元素可以例如為K、 Na、 Ca、 Ba、 Mg或類似物。堿式鹽可 以屬于無機(jī)化學(xué)族，如氧化物、氬氧化物、碳酸鹽、疏酸鹽或類似物。 清凈劑可以屬于有機(jī)化學(xué)族，如磺酸酯、水楊酸酯、酚酯、硫代酚酯、 曼尼希堿和類似物。分散劑可以屬于琥珀酰亞胺或類似物的有機(jī)化學(xué) 族。
另外，失效的/用過的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油轉(zhuǎn)化為汽缸 油可以在不補(bǔ)充的條件下完成，也就是說，BN調(diào)節(jié)系統(tǒng)(400)與發(fā)動 機(jī)直接相連或在沒有補(bǔ)充的條件下與抽出系統(tǒng)相連。
圖2a和2b描迷了試驗(yàn)過程中本發(fā)明的效果。在圖2a中所示的是 圖線(210),其描述了在應(yīng)用本發(fā)明之前、過程中和之后發(fā)動機(jī)的機(jī)械 效率，其中來自發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油通過向至少一 部分系統(tǒng)潤滑油中加入至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑而得到改性。所述圖線被 分為描述應(yīng)用本發(fā)明之前階段內(nèi)的測量值的第一部分(211)(即傳統(tǒng)效 率)、描述應(yīng)用本發(fā)明過程中階段內(nèi)的測量值的第二部分(212)和描述 應(yīng)用本發(fā)明之后階段內(nèi)的測量值的第三部分(213)。
從圖線(210)可以看出，按照本發(fā)明通過加入至少 一種摩擦調(diào)節(jié)劑
調(diào)節(jié)系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油，提高了總的機(jī)械效率，即所觀察 到的發(fā)動機(jī)的有效功率輸出與發(fā)動機(jī)所標(biāo)示的最大功率輸出間的比
率。更具體地，可以看出在線圖(210)的第二部分和第三部分(212，213) 中，即應(yīng)用本發(fā)明的過程中和之后，機(jī)械效率通常較高。
圖2b中所示的是圖線(210),其描述了在應(yīng)用本發(fā)明之前、過程 中和之后發(fā)動機(jī)的功率損失。所述圖線被分為描述應(yīng)用本發(fā)明之前階 段內(nèi)的測量值的第一部分(211)(即傳統(tǒng)效率)、描述應(yīng)用本發(fā)明過程中 階段內(nèi)的測量值的第二部分(212)和描述應(yīng)用本發(fā)明之后階段內(nèi)的測 量值的第三部分(213)。從圖線(210)可以看出，圖線(210)的第二部分 和第三部分(212，213)，即應(yīng)用本發(fā)明的過程中和之后，總的功率損失 通常降低。
在權(quán)利要求中，在括號內(nèi)的任何參考標(biāo)記均不應(yīng)構(gòu)成對權(quán)利要求 的限制。語句"包持"不排除存在不同于權(quán)利要求中所列的那些元素或 步驟。在元素前的用語"一個"并不排除存在多個所述元素。
權(quán)利要求
1.一種在二沖程發(fā)動機(jī)中減少燃料消耗和環(huán)境影響的方法，包括如下步驟-應(yīng)用新鮮的或來自至少一個發(fā)動機(jī)(300)的部分用過的系統(tǒng)潤滑油(301，301′)-向至少一部分所得的新鮮或部分用過的系統(tǒng)潤滑油(301，301′)中添加(102)至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(101)，其中至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(101)的加入降低了所得系統(tǒng)潤滑油(301，301′)的摩擦系數(shù)，形成具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油(301″)，和-將所述具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油(301″)提供給所述至少一個發(fā)動機(jī)(300)。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(101)中的至 少一種為無灰摩擦調(diào)節(jié)劑。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述至少一種無灰摩擦調(diào)節(jié)劑基于二 聚酸和/或脂肪酸的二-、三-和/或四酯和/或脂肪酰胺。
4. 權(quán)利要求2的方法，其中所述至少一種無灰摩擦調(diào)節(jié)劑基于新 戊二醇、季戊四醇、山梨糖醇、三甲基丙醇、甘油和/或三乙醇胺或它 們的混合物。
5. 權(quán)利要求2的方法，其中所述至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑基于選自如 下的一種或多種-(動物和/或植物源的)甘油三酯，如菜籽、黃豆和/或蓖麻油，-脂族磷酸酯，-脂肪酸酰胺，-脂族環(huán)氧化物，-硼酸化的脂族環(huán)氧化物，-脂族胺，-多元醇酯，-硼酸化的多元醇酯烷氧基化的脂族胺， -硼酸化的烷氧基化的脂族胺， -脂肪酸的金屬鹽， -硫化的烯經(jīng)， -脂族咪唑啉，或 -它們的混合物。
6. 權(quán)利要求l的方法，其中所述至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(IOI)以預(yù) 定比率加入，從而加入的摩擦調(diào)節(jié)劑(101)的濃度為所述具有降低摩擦 的系統(tǒng)潤滑油(301")的0. 2-2.0%。
7. 權(quán)利要求l的方法，其中所述至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(IOI)以預(yù) 定比率加入，從而加入的摩擦調(diào)節(jié)劑(IOI)的濃度為所述具有降低摩擦 的系統(tǒng)潤滑油(301")的0. 5-1.5%。
8. 權(quán)利要求l的方法，其中所述方法用于離岸、現(xiàn)場、在船上容 器中和/或在地面基地的裝置中。
9. 權(quán)利要求l的方法，其中所述方法還包括如下步驟-抽出(202)第一預(yù)定量的所得系統(tǒng)潤滑油(3010，以提供抽出系 統(tǒng)潤滑油(203),和用第二預(yù)定量的更新鮮系統(tǒng)潤滑油(201)補(bǔ)充剩余 的所得系統(tǒng)潤滑油(301O ，其中抽出和/或補(bǔ)充過程連續(xù)、接近連續(xù)或 間歇進(jìn)行。
10. 權(quán)利要求l的方法，其中所述方法還包括如下步驟 -從發(fā)動機(jī)(300)抽出(202)第一預(yù)定量的系統(tǒng)潤滑油(301)，以提供抽出系統(tǒng)潤滑油(203)，和用第二預(yù)定量的更新鮮系統(tǒng)潤滑油(201) 補(bǔ)充剩余的系統(tǒng)潤滑油(301)，其中抽出和/或補(bǔ)充過程連續(xù)、接近連 續(xù)或間歇進(jìn)作。
11. 權(quán)利要求9或IO的方法，其中所述方法還包括如下步驟-基于抽出系統(tǒng)潤滑油(203)形成(402)汽缸油，其中通過確定抽出 系統(tǒng)潤滑油(203)的至少一個關(guān)鍵參數(shù)、確定汽缸油(302)的至少一個 理想?yún)?shù)和通過使抽出系統(tǒng)潤滑油(203)與至少一種BN調(diào)節(jié)添加劑 (401)混合而相應(yīng)調(diào)節(jié)抽出系統(tǒng)潤滑油(203)的所述至少一個關(guān)鍵參 數(shù)，得到所形成的汽缸油(302O ，和 -將所形成的汽缸油(302O提供給所述發(fā)動機(jī)(300)的汽缸或部分 汽缸。
12. 權(quán)利要求l的方法，其中所述系統(tǒng)潤滑油選自如下_傳統(tǒng)系統(tǒng)潤滑油，其包含長期性能添加劑或以提供長期性能的添 加劑處理比率配制，和-可消耗系統(tǒng)潤滑油，其不含長期性能添加劑或以降低的不能提供 長期性能的添加劑處理比率配制。
13. —種在二沖程發(fā)動機(jī)中減少燃料消耗的系統(tǒng)，包括-混合裝置(102)，其用來向至少部分所得的系統(tǒng)潤滑油 (301， 301O中添加至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(101)，其中至少一種摩擦調(diào)節(jié) 劑(IOI)的加入降低了所得系統(tǒng)潤滑油(301， 3010的摩擦系數(shù)，形成具 有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油(301")，和用于將所述具有降低摩擦的系統(tǒng) 潤滑油(3 01")提供給所述至少 一個發(fā)動機(jī)(3 0 0)。
14. 權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(IOI)的至 少一種為無灰摩擦調(diào)節(jié)劑。
15. 權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑基于選自 如下的一種或多種-(動物和/或植物源的)甘油三酯，如菜籽、黃豆和/或蓖麻油，-脂族磷酸酯，-脂肪酸酰胺，-脂族環(huán)氧化物，-硼酸化的脂族環(huán)氧化物，-脂族胺，-多元醇酯，-硼酸化的多元醇酯烷氧基化的脂族胺，-硼酸化的烷氧基化的脂族胺，-脂肪酸的金屬鹽，-硫化的烯烴，-脂族咪唑啉，.或 -它們的混合物。
16. 權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)(100)位于離岸、現(xiàn)場、在船上容器中和/或在地面基地的裝置中。
17. 權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括 -控制器(202),用來抽出第一預(yù)定量的所得系統(tǒng)潤滑油(3010，以提供抽出系統(tǒng)潤滑油(203)，和用第二預(yù)定量的更新鮮系統(tǒng)潤滑油 (201)補(bǔ)充剩余的所得系統(tǒng)潤滑油(30r),其中抽出和/或補(bǔ)充過程連 續(xù)、接近連續(xù)或間歇進(jìn)行。
18. 權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括-控制器(202)，用來從發(fā)動機(jī)(300)抽出第 一預(yù)定量的系統(tǒng)潤滑油(301) ，以提供抽出系統(tǒng)潤滑油(203)，并用第二預(yù)定量的更新鮮系統(tǒng) 潤滑油(201)補(bǔ)充剩余的系統(tǒng)潤滑油(301)，其中抽出和/或補(bǔ)充過程連 續(xù)、接近連續(xù)或間歇進(jìn)行。
19. 權(quán)利要求17或18的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括 -控制器，其用于基于抽出系統(tǒng)潤滑油(203)形成汽缸油(402)，其中通過確定抽出系統(tǒng)潤滑油(2 0 3)的至少 一個關(guān)鍵參數(shù)、確定汽缸油(302) 的至少一個理想?yún)?shù)、和通過使抽出系統(tǒng)潤滑油(203)與至少一 種BN調(diào)節(jié)添加劑(401)混合而相應(yīng)調(diào)節(jié)抽出系統(tǒng)潤滑油(203)的所述 至少一個關(guān)鍵參數(shù)而得到所形成的汽缸油(3020，和用于將所形成的 汽缸油(302O提供給所述發(fā)動機(jī)(300)的汽缸或部分汽缸。
20. 權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)潤滑油選自-傳統(tǒng)系統(tǒng)潤滑油，其包含長期性能添加劑或以提供長期性能的添 加劑處理比率配制，和-消耗系統(tǒng)潤滑油，其不含長期性能添加劑或以降低的不能提供長 期性能的添加劑處理比率配制。
21. 權(quán)利要求1的方法，其中所述方法還包括在發(fā)動機(jī)(300)中應(yīng) 用的可消耗系統(tǒng)潤滑油(301),其中所述發(fā)動機(jī)(300)與控制器(202) 相連，所述控制器用于從發(fā)動機(jī)(300)中抽出第一預(yù)定量的系統(tǒng)潤滑油 (301)，以提供抽出系統(tǒng)潤滑油(203)，和用第二預(yù)定量的更新鮮系統(tǒng) 潤滑油(201)補(bǔ)充剩余的系統(tǒng)潤滑油(301)，其中抽出和/或補(bǔ)充過程連 續(xù)、接近連續(xù)或間歇進(jìn)行。
22. 權(quán)利要求21的方法，其中所述可消耗系統(tǒng)潤滑油以降低的添 加劑處理比率配制。
23. 權(quán)利要求21的方法，其中所述系統(tǒng)潤滑油用添加劑/組分和/ 或基油來配制，其中所述添加劑/組分和/或基油基于經(jīng)濟(jì)性而不是延 長的性能進(jìn)行選擇。
24. 權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括在發(fā)動機(jī)(300)中 應(yīng)用的可消耗系統(tǒng)潤滑油(301)，其中所述發(fā)動機(jī)(300)與控制器(202) 相連，所述控制器用于從發(fā)動機(jī)(300)中抽出第一預(yù)定量的系統(tǒng)潤滑油 (301)，以提供抽出系統(tǒng)潤滑油(203)，和用第二預(yù)定量的更新鮮系統(tǒng) 潤滑油(201)補(bǔ)充剩余的系統(tǒng)潤滑油(301)，其中抽出和/或補(bǔ)充過程連 續(xù)、接近連續(xù)或間歇進(jìn)行。
25. 權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中所述可消耗系統(tǒng)潤滑油以降低的添 加劑處理比率配制。
26. 權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)潤滑油用添加劑/組分和/ 或基油來配制，其中所述添加劑/組分和/或基油基于經(jīng)濟(jì)性而不是延 長的性能進(jìn)行選擇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在二沖程發(fā)動機(jī)中減少燃料消耗和環(huán)境影響的方法和相應(yīng)的系統(tǒng)，包括如下步驟從至少一個發(fā)動機(jī)(300)得到系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(301′)，向至少部分所得的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(301′)中添加(102)至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(101)，其中所述至少一種摩擦調(diào)節(jié)劑(101)的加入降低了所得系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(301′)的摩擦系數(shù)，形成具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(301″)，并將所述具有降低摩擦的系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油(301″)提供給所述至少一個發(fā)動機(jī)(300)。以這種方式，避免或降低了由于系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油污染而造成的摩擦損失，這種摩擦損失通常在油被使用時發(fā)生，并會造成發(fā)動機(jī)效率連續(xù)降低，導(dǎo)致燃料消耗和排放增加。另外，本發(fā)明涉及一種將系統(tǒng)潤滑油/可消耗系統(tǒng)潤滑油轉(zhuǎn)化為汽缸油的方法和相應(yīng)系統(tǒng)。最后，本發(fā)明涉及當(dāng)可消耗系統(tǒng)潤滑油被轉(zhuǎn)化為汽缸油時使用所述可消耗系統(tǒng)潤滑油的方法。這進(jìn)一步允許可消耗系統(tǒng)潤滑油含有較低性能的添加劑包和/或較低的添加劑處理比率。因此獲得大的經(jīng)濟(jì)節(jié)約和環(huán)境改進(jìn)。
文檔編號F01M9/00GK101115911SQ200480044871
公開日2008年1月30日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者A·邦喬里尼, C·M·奧勒森, G·G·波梅托, G·納托利, H·H·彼德森, J·德拉格施泰德, K-W·達(dá)姆 申請人:A.P.穆勒-馬士基有限公司