[发明专利]用于改善燃料喷射发动机性能的燃料添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及燃料添加剂和添加剂以及包括该添加剂的添加剂浓缩物，其能够用于改善燃料喷射内燃发动机的性能。特别地，本发明涉及能够有效地增强柴油和汽油发动机的燃料喷射器性能的燃料添加剂。

背景技术

长期以来期望使汽油和柴油动力车辆的燃料经济性、动力和驾驶性能最大化，同时增强加速性能，减少排放和防止停顿。虽然已知通过采用分散剂来保持进气道燃料喷射发动机中的阀门和燃料喷射器的清洁以此增强汽油动力发动机的性能，但是这类汽油分散剂对于直接燃料喷射柴油发动机并不是必然有效。造成这样的不可预知性的原因在于直接和间接燃料喷射柴油发动机以及适于这类发动机的燃料之间的诸多差异。

例如在间接燃料喷射柴油发动机与更现代的高压共轨(HPCR)直接燃料喷射柴油发动机之间存在着显著的差异。同样，低硫柴油燃料和超低硫柴油燃料现在在对于这类发动机的市场上是非常常见的。“低硫”柴油燃料表示以燃料的总重量计燃料的硫含量是50ppm重量或者更低。“超低硫”柴油燃料(ULSD)表示以燃料的总重量计燃料的硫含量是15ppm重量或者更低。相比老式发动机和燃料喷射系统，HPCR发动机中的燃料喷射器在高得多的压力和温度下运行。目前在市场上已经发现低硫或者ULSD和HPCR发动机的组合导致了喷射器沉积物类型和喷射器沉积物形成频率的变化。

多年来，已经开发了用于柴油燃料的分散剂组合物。本领域已知用于燃料的分散剂组合物包括可以包含多亚烷基琥珀酰亚胺、多胺和多烷基取代的曼尼奇化合物的组合物。分散剂适于使烟灰和淤泥保持悬浮于流体中，但是一旦沉积物已经在表面上形成时，分散剂对于清洁表面就不是特别有效了。

用于燃料喷射发动机的燃料组合物经常在发动机中产生不期望的沉积物。因此，期望改进的组合物，其能够防止沉积物积聚，在车辆寿命期间保持“如新般的”清洁度。理想地，为了降低空气传播的废气排放和改善发动机动力性能，同样令人期望和有价值的是同一组合物能够清洁弄脏的燃料喷射器，使性能恢复到以前的“如新般的”状态。

发明内容

根据本发明，示例性实施方案提供了用于内燃发动机的燃料组合物、改善燃料喷射器性能的方法和清洁内燃发动机的燃料喷射器的方法。该燃料组合物包括主要量的燃料和次要的有效量的叔烃基胺与烃基取代的羟基苯甲酸烷基酯的季铵盐。与燃烧不含该季铵盐的燃料组合物的直接燃料喷射柴油发动机相比，该季铵盐在所述燃料中的存在量足以改善燃烧所述组合物的直接燃料喷射柴油发动机的性能。在一种实施方案中，该烃基取代的羟基苯甲酸烷基酯可以包含一个或多个烃基取代基提供总计至少8个直至大约200个碳原子，条件是所述一个或多个烃基取代基不含硫、氧或者氮原子。

本发明的另一实施方案提供了改善燃料喷射内燃发动机的喷射器性能的方法。该方法包括用如下燃料组合物来运行该发动机，所述的燃料组合物包含主要量的燃料和以该燃料的总重量计大约5至大约200ppm重量的叔烃基胺与烃基取代的羟基苯甲酸烷基酯的季铵盐。燃料中存在的季铵盐改善了发动机的喷射器性能。该烃基取代的羟基苯甲酸烷基酯包含一个或多个烃基取代基提供总计至少8个直至大约200个碳原子，条件是所述一个或多个烃基取代基不含硫、氧或者氮原子。

本发明的另一实施方案提供了运行燃料喷射内燃发动机的方法。该方法包括在发动机中燃烧燃料组合物，该组合物包含主要量的燃料和以该燃料的总重量计大约5至大约200ppm重量的叔烃基胺与烃基取代的羟基苯甲酸烷基酯的季铵盐。该烃基取代的羟基苯甲酸烷基酯包含一个或多个烃基取代基提供总计至少8个直至大约200个碳原子，条件是所述一个或多个烃基取代基不含硫、氧或者氮原子。

本发明的另一实施方案提供了用于供燃料喷射内燃发动机使用的燃料的添加剂浓缩物。该添加剂浓缩物包含叔烃基胺与烃基取代的羟基苯甲酸烷基酯的季铵盐和至少一种选自以下的组分：稀释剂，增容剂，缓蚀剂，低温流动改进剂(CFPP添加剂)，倾点降低剂，溶剂，反乳化剂，润滑性添加剂，摩擦改进剂，胺稳定剂，助燃剂，分散剂，抗氧化剂，热稳定剂，导电助剂，金属钝化剂，标记染料，有机硝酸酯点火加速剂，和环配对（cyclomatic）锰三羰基化合物。该烃基取代的羟基苯甲酸烷基酯包含一个或多个烃基取代基提供总计至少8个直至大约200个碳原子，条件是所述一个或多个烃基取代基不含硫、氧或者氮原子。

本文所述的燃料添加剂的优点是该添加剂不仅可以降低在燃料喷射器上形成的沉积物量，而且该添加剂还能够有效清洁弄脏的燃料喷射器，足以为发动机提供改善的动力恢复性。

特别地，本发明涉及以下方面的技术方案：