专利名称：组合物、方法及用途的制作方法
组合物、方法及用途本发明涉及燃料组合物及向该组合物中添加的添加剂。特别是，本发明涉及在火花点火式发动机中使用的燃料的添加剂。随着一百多年的发展，火花点火式(SI)发动机已经成为高度调谐的工程设备。由于SI发动机已经变得更加高度调谐，它已经变得对其结构中的变化更为敏感。这种发动机的结构可随着使用而变化，这是由于在某些部件上形成沉积物和其它部件的磨损。这些结构的变化不仅可改变诸如输出功率和总体效能；它们还能够明显改变所产生的污染物的释放。为了努力减小这些与时间相关的对发动机结构的改变，已经开放了燃料添加剂来减小磨损和形成沉积物的现象。实例包括减少磨损的反阀座沉陷添加剂和减少形成沉积物的清洗剂。由于发动机技术已经逐步发展，因此存在提供燃料添加剂的需要。早期，配制汽油清洗剂来克服在汽化器上形成沉积物的问题。在汽化器中，使用发动机注入系统部分中的部分真空来将燃料吸入注入系统。为了对燃料空气混合物提供更好的控制，使用燃气注入设备来代替汽化器，所述燃气注入设备其中使用高于大气压的压力来使燃料进入注入系统并诱导更好的燃料微粒化。使用所谓的节气门注入器来代替汽化器，仅单独的注入器来代替一个汽化器。因此节气门注入器的位置与汽化器的位置非常相似并由此温度规则也相似。为了更好地控制将燃料输送至发动机汽缸中，提议每个汽缸使用单独的燃料注入器。因此，这些注入器放置在用于每个汽缸的单独入口 ；由此这些构造作为燃料注入口或PFI是已知。由于现在将燃料注入器放在离燃烧室更近的地方，因此其易于变热。而且由于它靠近发动机注入口，因此在进口阀的初始部分打开的过程中它更可能经历将经过的气体排回注入系统。这使得注入器更易于形成沉积物并由此增加了对减少沉积物形成所需的燃料添加剂的需求。在所有人的专利EP0633920中，教导了清洗剂组合物专注于以下问题i)汽化器和注入器污垢的清除；ii)发动机注入口和注入阀区域中的良好去垢性；iii)阀棒的清除，与使用高分子量清洗剂有关的问题；iv)防腐；V)良好的反乳化性质；以及vi)对现代发动机的辛烷值要求提高(ORI)影响小或没有影响。至今概括的所有这些系统计划提供约化学当量的空气燃料混合物。由提供至汽缸的化学当量混合物的量来确定发动机功率。这通过限制混合物流进入汽缸来进行控制，称为节气。这不可避免地引起泵损耗由此降低整个系统的效率。为了克服这一问题，发动机设计者已经开发了注入系统，其中将燃料直接注入汽缸。这样的发动机或者称为直接注入火花点火装置(DISI)、直接注入汽油(DIG)、汽油直接注入(GDI)等。直接注入燃烧室引起储能的某些程度的分类从而导致总体贫燃料混合物，同时具有局部富集或化学当量的混合物来容易进行可靠的燃烧。然而，这种注入方法是指将燃料注入器经受高温和压力。这提高了由于燃料高温降解而形成沉积物的可能性，注入器处于燃烧室中的事实也将注入器暴露于可含有部分氧化的燃料的燃烧气体和/或可堆积的烟尘颗粒，增加沉积的水平。提供良好燃料微粒化以及燃料流速与注入持续时间的精确控制的能力对于这些发动机设计的最佳性能是重要的。燃料的根本不同操作环境提出了新的一整套的在开发有效的燃料添加剂上的设计限制。混合物的分类也能够导致局部富集区域发生的燃烧以致形成烟尘颗粒增加燃烧室的沉积物。由于将液体燃料注入燃烧室，因此存在燃烧室表面特别是活塞顶部上的液体冲击的更大危险。燃烧室表面上的液体燃料能够经历热降解导致胶形成并由此提高燃烧室沉积物生成速率。由将燃料直接注入燃烧室而产生的另外的问题是进口阀上的燃料冲击明显降低。含有清洗剂的燃料的用途是用来除去在进口阀漏斗上形成的沉积物，所述沉积物是润滑油向下通过阀杆，并且在进口阀的初始部分打开的过程中燃烧气体返回进入进口系统的结果。在直接注入发动机中，燃料冲击进口阀漏斗的唯一可能性是来自早期的注入和后来的进口阀关闭。因此，使负载清洗剂的燃料对进口阀沉积物具有明显的影响是非常困难的。因此，在直接注入火花点火汽油发动机中沉积物的有效控制是富有挑战性的任务。在其它条件下，例如在使用汽化器的汽油发动机中，或者在使用单独普通的燃料注入器或在每个汽缸的入口中使用注入器的汽油发动机中，或者在柴油发动机中使用添加剂所获得的知识显示出对在直接注入火花点火汽油发动机中实现沉积物的有效控制是没有帮助的。在直接注入火花点火汽油发动机中实现沉积物的有效控制的特殊困难是本发明技术领域已知的。例如它们也在WO 01/42399,US 7112230,US 7491248和WO 03/78553中
有解释。尽管已经提议将燃料组合物和添加剂用于控制上述每个体系中的沉积物，这样的困难显示存在对在直接注入火花点火汽油发动机和/或没有直接注入的火花点火汽油发动机中有效的燃料组合物的连续需求。根据本发明的第一方面，提供汽油组合物，所述汽油组合物包含作为添加剂的一种或多种季铵盐，所述季铵盐是通式(A)化合物(i)与通过将烃基取代的酰化剂和通式(BI)或(B2)的胺反应所形成的化合物反应形成的。
权利要求
1.汽油组合物，其包含作为添加剂的一种或多种季铵盐(i)，所述季铵盐(i)是通式(A)化合物与通过将烃基取代的酰化剂和通式(BI)或(B2)的胺反应所形成的化合物反应形成的
2.如权利要求I所述的汽油组合物，其中所述通式⑷化合物为pKa3.5以下的羧酸的酯。
3.如权利要求I或2所述的汽油组合物，其中所述通式(A)化合物为羧酸的酯，所述羧酸选自取代的芳族羧酸、α-羟基羧酸和多元羧酸。
4.如权利要求3所述的汽油组合物，其中所述通式(A)化合物为取代的芳族羧酸的酯。
5.如权利要求4所述的汽油组合物，其中R为取代的苯基或萘基，R被选自任选取代的烷基、烯基、芳基或烃氧羰基、硝基、氰基、羟基、SR5、NR5R6或COOR7中的一种或多种基团取代，其中R5、R6和R7分别为氢原子或任选取代的烷基、烯基、芳基或烃氧羰基。
6.如前述任一权利要求所述的汽油组合物，其中所述季铵盐是通式(A)化合物与通过将烃基取代的酰化剂和通式(BI)的胺反应所形成的化合物反应形成的。
7.如前述任一权利要求所述的汽油组合物，其中所述烃基取代的酰化剂为聚异丁烯基取代的琥珀酸酐。
8.如前述任一权利要求所述的汽油组合物，其包含选自以下的一种或多种其它添加剂a)载体油b)酰化的氮化合物，其是源自羧酸的酰化剂与胺的反应产物c)烃基取代的胺，其中所述烃基取代基是基本上脂肪族的并包含至少8个碳原子d)曼尼希(Mannich)碱添加剂,其包含苯酹、醒与伯胺或仲胺的含氮缩合物e)多烷基苯氧基烷醇的芳香酯。
9.如权利要求8所述的汽油组合物，其中所述组分(a)选自聚醚或聚醚胺。
10.如权利要求8所述的汽油组合物，其中所述组分(d)包含甲醛、亚乙基多胺或多亚乙基多胺与对位取代的单烷基苯酚的反应产物。
11.添加剂包装，其当加入至汽油中时提供如前述任一权利要求所述的组合物。
12.季铵盐添加剂在汽油组合物中从而当使用所述汽油组合物时改进汽油发动机性能的用途，其中所述季铵盐添加剂包含一种或多种季铵盐，所述季铵盐是通式(A)化合物与通过将烃基取代的酰化剂和通式(BI)或(B2)的胺反应所形成的化合物反应形成的
13.季铵盐添加剂在汽油组合物中从而当使用所述汽油组合物时控制汽油发动机中的沉积物的用途，其中所述季铵盐添加剂包含一种或多种季铵盐，所述季铵盐是通式(A)化合物与通过将烃基取代的酰化剂和通式(BI)或(B2)的胺反应所形成的化合物反应形成的
14.如权利要求12或13所述的用途，其减少现有沉积物(“清理”)或减少沉积物的形成(“保持清洁”)。
15.如权利要求12、13或14所述的用途，其中所述汽油发动机为直接注入火花点火汽油发动机。
16.在火花点火汽油发动机中控制沉积物和/或提高效率的方法，所述方法包括将以下化合物加入至待燃烧的汽油中(i)如权利要求I至7中所定义的一种或多种季铵盐，以及( )任选地，选自如权利要求8、9或10所定义的a)-e)中的一种或多种其它组分。
全文摘要
汽油组合物，其包含作为添加剂的一种或多种季铵盐(i)，所述季铵盐是通式(A)化合物与通过将烃基取代的酰化剂和通式(B1)或(B2)的胺反应所形成的化合物反应形成的其中R是任选取代的烷基、烯基、芳基或烷基芳基；R1为具有最多达36个碳原子的烷基、芳基或烷基芳基；R2和R3为具有1至36个碳原子的相同或不同的烷基；X为具有1至20个碳原子的亚烷基；n为0至20；m为1至5；以及R4为氢或C1至C36烷基。
文档编号C10L10/18GK102939363SQ201180024204
公开日2013年2月20日 申请日期2011年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者文斯·伯吉斯, 杰奎琳·里德, 西蒙·摩桂恩 申请人:英诺斯派有限公司