[发明专利]表面钝化和减少燃料热分解沉积物的方法

说明书

本申请是分案申请，其母案的申请日为2008年8月22日、申请号为200810210033.3，名称为“表面钝化和减少燃料热分解沉积物的方法”。

相关申请

美国专利申请10/149303和10/148947与本申请是共同拥有的，并且公开了可被用于本发明烃燃料的许多种添加剂。这些申请并没有公开或建议如本发明所述的关于金属成分选择性钝化的技术方案。

技术领域

本发明具体地涉及燃料喷射器外侧上的钝化和控制喷射器上积碳或沉积物形成的方法。本发明还涉及燃料组合物的应用和控制，即减少或消除直喷汽油(DIG)和柴油发动机的喷射器上沉积物的方法。更特别地，本发明涉及积碳或沉积物生长在喷射器喷嘴或开口外侧(燃烧侧)上开始并最终移动到喷嘴内的发现。由于该发现，仅需要将基于涂覆和/或表面组织化的钝化方法施用到喷射器的外侧，在喷嘴的附近。为了保持该喷射器的钝化，发动机中燃烧的燃料组合物优选地包括添加剂，例如洗涤剂。

背景技术

已在用于控制(防止或减少)火花点火内燃机和压缩点火(柴油)发动机的燃料诱导体系中沉积物形成的添加剂方面投入了大量的工作。特别地，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大量现有技术的焦点。尽管存在这些成果，但是仍需要且非常期望进一步的改进。

许多人经历了在启动他们的喷射燃料的汽车和货车方面的困难。这点在发动机处于热的时候尤其如此。一种可能的原因是，在燃料喷射器的细孔和过滤器中累积了漆，其限制了燃料的流动；这点被称作喷射器结垢。喷射器结构的另一原因是，在颗粒污染物容纳在喷射器喷嘴(枢轴)中且阻碍了发动机的有效关闭时。这点公知为枢轴渗漏。已开发出许多添加剂用于加到燃料中以减少这些问题；但是，喷射器设计方面重要的改进仍可以是有益的。

燃料喷射器性能处于DIG燃烧体系的最前端，引入其主要依赖于燃料喷射一致性以实现其在燃料经济生和能量方面的优点，且由此使废气排放最小化。一致的喷射特性使得能够更精确地电子控制燃烧事件和废气后处理体系。

存在许多教导了用于控制喷射器结垢的汽油组合物(燃料化学品)的参考文献，例如，US 4231759、5514190、5634951、5697988、5725612和5876468中公开了含曼尼希洗涤剂的燃料。但是，这些参考文献中没有一个教导了在具有表面钝化的喷射器的DIG或柴油机中使用含洗涤剂的燃料组合物。这些参考文献也没有暗示或者公开在喷射器座的外侧上喷射器的表面组织化或钝化，在喷嘴的附近，其抑制了胶质和/或焦炭的形成，无需采用特殊工序且无需设置特殊设备。

但是，现有技术中很少关注同燃料接触的发动机组件的物理处理的作用。例如，US 3157990公开了将一些磷酸酯添加剂与在燃烧室中分解的燃料混合并在内燃机表面上形成涂层，很可能为磷酸酯涂层。暗示这种涂层有效地抑制了碳沉积物形成。另外，在US 3236046中，采用含硫材料将不锈钢气体发生器的内表面钝化以克服该气体发生器表面上的焦炭沉积。该参考文献中钝化定义为充分减少焦炭形成的发动机组件的表面处理。

鉴于上述内容，可以看出，期望提供表面钝化的和/或组织化的发动机组件(例如，燃料容器制品和燃料喷射器)，使得避免、消除或减少沉积物形成。现有技术工艺和技术的缺陷包括增加的成本且促进不确定性。本发明的主要目的是克服这些缺陷。

发明内容

本文中和权利要求书中使用的术语“钝化”、“钝化的”、“钝化”和“钝化”是可互换的且表示“使得无活性或活性更小”。这些术语也表示“通过涂覆或表面处理使得免于污染(作为固态设备)”。