用于高压汽油发动机的燃料可溶性协同清洁混合物制造技术

本公开涉及用于减少在高燃料压力下操作的汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法和燃料组合物。所述燃料组合物包括在所述汽油范围内沸腾的烃和协同燃料喷射器清洁混合物。

Fuel soluble synergistic cleaning mixture for high pressure gasoline engine

【技术实现步骤摘要】
用于高压汽油发动机的燃料可溶性协同清洁混合物
本公开涉及用于减少在高燃料压力下操作的汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法。更特别地，本公开涉及通过燃烧包括燃料可溶性清洁混合物的协同组合的汽油组合物来清洁在高燃料压力下操作的燃料喷射器的方法。
技术介绍
多年来，相当多的工作致力于用于控制(防止或减少)汽油内燃发动机的燃料进气系统中的沉积物形成的添加剂。特别地，能够有效控制燃料喷射器沉积物、进气阀沉积物和燃烧室沉积物的添加剂是所述领域重要研究活动的焦点。然而，当用于较新的发动机技术时，先前燃料添加剂通常效率较低。举例来说，较新的发动机技术包括在显著增加的燃料压力下供应燃料的系统，并且由于这种高燃料压力，新的发动机技术呈现在基本上较低的燃料压力下运行的先前发动机技术中未曾发现的难题。举例来说，先前汽化器式发动机通常在4到15psi的燃料压力下操作，并且先前多端口燃料喷射发动机设计为在30到60psi下操作。另一方面，较新的发动机技术正在开发用于在高于500psi的燃料压力下非怠速操作。鉴于这种差异，有许多技术问题要用这种新的发动机技术解决，并且其中之一是在如此显著更高的燃料压力下操作时的喷射器效能和清洁度。遗憾的是，当在较低燃料压力下操作的汽油发动机中燃烧时经常发现的常规燃料添加剂在高于15到甚至100倍的燃料压力下操作的汽油发动机中燃烧时不一定转化为相同的效能。举例来说，燃料添加剂(例如被烃基取代的丁二酰亚胺，通常用作用于在低压下操作时保持喷射器清洁的燃料中的洗涤剂)当在高燃料压力下在汽油发动机中操作时不提供相同程度的喷射器效能。特别地，当发动机在较新的发动机技术的高燃料压力下操作时，这些常规添加剂不能有效地提供已经结垢的喷射器的清洁效能。附图说明图1是显示当在高燃料压力下操作的汽油发动机中燃烧时本专利技术的燃料喷射器清洁混合物的清洁效能的图。
技术实现思路
在一种方法或实施例中，提供一种减少高压汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法。所述方法包括在约500到约7,500psi的压力(例如非怠速压力)下将燃料组合物喷射到汽油发动机中并且燃烧汽油发动机中的燃料组合物。燃料组合物包括大量的汽油和少量的燃料喷射器清洁混合物。燃料喷射器清洁混合物包括式I的第一添加剂和式II的第二添加剂其中R和R'独立地为具有1到10个碳原子(在其它方法中具有1到3个碳原子)的亚烷基连接基团；R1为烃基或任选被取代的烃基或芳基或任选被取代的芳基；R2独立地为直链或支链C1到C4烷基；R3为氢或C1到C4烷基；R4为烃基(例如如下文更多地讨论的聚异丁烯和其类似物)；R5为氢、烷基、芳基、-OH、-NHR6、多胺或含有一个或多个伯氨基、仲氨基或叔氨基的烷基，并且其中R6为氢或烷基。在其它方法或实施例中，前一段的方法还可以包括选自以下的任何组合的一种或多种其它特征：其中式I添加剂与式II添加剂的比率为约1:8到约8:1；和/或其中燃料组合物包括约1.5到约100ppmw的式I添加剂和约3到约800ppmw的式II添加剂；和/或其中燃料组合物包括不超过约600ppmw的燃料喷射器清洁混合物；和/或其中燃料组合物还包括约45到约1000ppmw的单独的进气阀沉积物(IVD)控制添加剂，其选自曼尼希(Mannich)洗涤剂、聚醚胺洗涤剂、烃基胺洗涤剂和其组合；和/或其中燃料组合物还包括至少一种选自由以下组成的群组的添加剂：抗氧化剂、载液、金属钝化剂、染料、标记物、腐蚀抑制剂、杀生物剂、抗静电添加剂、减阻剂、破乳剂、乳化剂、除雾剂、防冰添加剂、防爆添加剂、防阀座凹陷添加剂、润滑添加剂、表面活性剂和助燃剂；和/或其中当在约500psi到约7,500psi的压力(例如非怠速压力)下供应时，并且当喷射器沉积物的清洁由长期燃料调整、喷射器脉冲宽度、喷射持续时间、喷射器流量和其组合中的至少一个测量时，燃料喷射器清洁混合物实现汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的约30％到约100％的清洁；和/或其中R和R'独立地为具有1到3个碳原子的亚烷基连接基团，并且R1为C8到C20烃基；和/或其中R'为亚甲基连接基团；和/或其中R2为甲基；和/或其中式II添加剂包括衍生自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、N,N'-(亚氨基二-2,1,乙烷二基)双-1,3-丙二胺和其组合的被烃基取代的丁二酰亚胺；和/或其中式II化合物中的R4是如使用聚苯乙烯作为参考通过GPC测量的数均分子量为约450到约3000的烃基，并且R5衍生自四亚乙基五胺和其衍生物；和/或其中燃料组合物在约1,000到约4,000psi的压力下提供；和/或其中R1是油基衍生的，并且其中R5衍生自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、N-N'-(亚氨基二-2,1,乙烷二基)双-1,3-丙二胺和其组合；和/或其中R和R'独立地为具有1到3个碳原子的亚烷基连接基团，R1为C8到C20烃基，并且其中式II化合物中的R4是如使用聚苯乙烯作为参考通过GCP测量的数均分子量为约450到约3000的烃基，并且R5衍生自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、N-N'-(亚氨基二-2,1,乙二基)双-1,3-丙二胺和其组合；和/或其中R'包括亚甲基连接基团；和/或其中R2为甲基。具体实施方式本公开描述使用燃料可溶性清洁混合物减少在高燃料压力下操作的汽油发动机中的燃料喷射器上的沉积物的方法。在一种方法或实施例中，燃料可溶性清洁混合物包括季铵内盐的第一清洁添加剂与被烃基取代的二羧酸酐衍生物的第二清洁添加剂组合的协同组合。当所述发动机在高于约500psi(在一些方法中，约500到约7,500psi)，并且在又其它方法中高于约1,000psi(在其它方法中，约1,000到约7,500psi)的高燃料压力(例如非怠速燃料压力)下操作时，这种清洁添加剂的协同组合的低处理率减少燃料喷射器沉积物和/或清洁汽油发动机中的结垢燃料喷射器。出乎意料地发现，与当这类高燃料压力下在汽油燃料中使用时的任一清洁添加剂可单独地实现相比，两种清洁添加剂的组合在一起实现基本上更高程度的喷射器清洁效能(并且在一些较低处理率下的方法中)。第一清洁添加剂：在一种方法中，协同混合物的第一清洁添加剂是从胺或多胺获得的季铵内盐，其基本上不含任何游离阴离子物种。举例来说，这类添加剂可以通过使式III的叔胺其中R9、R10和R11中的每一者选自含有1到200个碳原子的烃基，与被卤素取代的C2-C8羧酸、酯、酰胺或其盐反应来制备。在反应中通常要避免的是季铵化剂，其选自被烃基取代的羧酸盐、碳酸盐、环状碳酸盐、酚盐、环氧化物或其混合物。在一个实施例中，被卤素取代的C2-C8羧酸、酯、酰胺或其盐可选自氯-、溴-、氟-和碘-C2-C8羧酸、酯、酰胺和其盐。盐可以是选自钠、钾、锂、钙和镁盐的碱金属或碱土金属盐。用于所述反应的特别有用的被卤素取代的化合物是氯乙酸的钠盐或钾盐。如本文所用，术语“基本上不含游离阴离子物种”是指阴离子大部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法，所述方法包含：/n在约500到约7,500psi的压力下将燃料组合物提供到汽油发动机的燃料喷射器中并且燃烧所述汽油发动机中的所述燃料组合物；/n所述燃料组合物包括大量的汽油和少量的燃料喷射器清洁混合物；/n所述燃料喷射器清洁混合物包括式I的第一添加剂和式II的第二添加剂/n

【技术特征摘要】
20180720 US 16/041,1761.一种减少汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法，所述方法包含：
在约500到约7,500psi的压力下将燃料组合物提供到汽油发动机的燃料喷射器中并且燃烧所述汽油发动机中的所述燃料组合物；
所述燃料组合物包括大量的汽油和少量的燃料喷射器清洁混合物；
所述燃料喷射器清洁混合物包括式I的第一添加剂和式II的第二添加剂



其中
R和R'独立地为具有1到10个碳原子的亚烷基连接基团；
R1为烃基或任选被取代的烃基或芳基或任选被取代的芳基；
R2独立地为直链或支链C1到C4烷基；
R3为氢或C1到C4烷基；
R4为烃基；
R5为氢、烷基、芳基、-OH、-NHR6或多胺，并且其中R6为氢或烷基。


2.根据权利要求1所述的减少汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法，其中所述式I添加剂与所述式II添加剂的比率为约1:8到约8:1。


3.根据权利要求2所述的减少汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法，其中所述燃料组合物包括约1.5到约100ppmw的所述式I添加剂和约3到约800ppmw的所述式II添加剂；和/或其中所述燃料组合物包括不超过约600ppmw的所述燃料喷射器清洁混合物。


4.根据权利要求1所述的减少汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法，其中所述燃料组合物还包括约45到约1000ppmw的单独的进气阀沉积物(IVD)控制添加剂，其选自曼尼希洗涤剂(Mannichdetergent)、聚醚胺洗涤剂、烃基胺洗涤剂和其组合。


5.根据权利要求4所述的减少汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法，其中所述燃料组合物还包括至少一种选自由以下组成的群组的添加剂：抗氧化剂、载液、金属钝化剂、染料、标记物、腐蚀抑制剂、杀生物剂、抗静电添加剂、减阻剂、破乳剂、乳化剂、除雾剂、防冰添加剂、防爆添加剂、防阀座凹陷添加剂、润滑添加剂、表面活性剂和助燃剂。


6.根据权利要求1所述的减少汽油发动机中的燃料喷射器沉积物的方法，其中当在约1,000psi到约7,500psi的压力下供应时，并且当所述喷射器沉积物的清洁由长期燃料调...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·沙纳汉，米歇尔·纽科尔斯，
申请(专利权)人：雅富顿化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US