用于进气阀和直接喷射器沉积物清理的方法和用图
【专利说明】用于进气阀和直接喷射器沉积物清理的方法和用途
[0001] 本发明设及方法和用途，在特定方面中设及改进用于火花点火内燃机中的燃料组 合物的进气道燃料喷射式进气阀或直接喷射式燃料喷射器沉积物清理(clean-叫)性能的 方法，并在另一些方面中设及添加剂的组合作为用于火花点火内燃机的燃料组合物中的进 气道燃料喷射式进气阀或直接喷射式燃料喷射器沉积物清理添加剂的用途。
[0002] -般而言，存在两种类型的火花点火内燃机，其根据向发动机燃烧室输送燃料的 系统的类型分类： 进气道燃料喷射式(PFI)发动机-其中将燃料和空气的混合物喷入进气口，然后经一 个或多个进气阀（intake valve)(有时也称作进口阀或进气口阀（inlet port valve))进 入发动机燃烧室的发动机;和 直接喷射式(DI)发动机-其中将燃料经喷射器(有时也称作直接喷射器或直接喷射 器喷嘴)直接喷入发动机燃烧室并将空气经一个或多个进气阀(air intake valve)(有时 也称作空气进口阀或空气进气口阀）引入该燃烧室的发动机。
[0003] 进气道燃料喷射式火花点火内燃机或直接喷射式火花点火内燃机的燃料输送系 统中的沉积物可能不利地影响发动机的性能，例如在驾驶性能，包括例如动力输出和加速 方面。
[0004] 根据其摘要，US4166726设及包含聚締胺与烷基酪、醒和胺的反应产物的混合物的 燃料添加剂，其据说提供防止燃料，特别是压缩点火发动机的燃料的热降解的稳定性。
[0005] 根据其摘要，US2005/0215441设及一种运行内燃机的方法，其中将含氮清净剂组 合物引入发动机燃烧室，其中该清净剂组合物含有(A)控基取代的酷化剂和胺的反应产 物，（B)控基取代的胺，（C)曼尼希反应产物，（D)高分子量聚酸胺，或化）它们的混合物。
[0006] 在US2005/0215441的段落[0077]至段落[0081]中，描述了使用配有EGR的化rd预 生产3-气缸直接喷射式火花点火1.12化发动机的实验。含添加剂的燃料含有曼尼希反应产 物。报道了向燃料中添加分散剂/清净剂对润滑剂的TBN:TAN交叉(cross-over)前积累的距 离的影响。
[0007] 根据其段落[0030]，US 2008/0086936设及减少在燃烧乙醇-汽油共混物的内燃机 中形成的沉积物的方法，所述方法包括将该共混物与选自2,6-二叔下基苯酪抗氧化剂、甲 基环戊二締基=幾基儘助燃剂和辛烧值提高剂、油酸+ N，N'-二甲基环己基胺、十二締基 班巧酸、聚异下締胺分散剂、N，N'-双水杨醒缩-1,2-丙二胺（1,2 propane diamine salicylaldehyde)金属纯化剂、甲酪曼尼希碱分散剂、异硬脂酸的二乙醇酷胺摩擦改进剂 和硝酸-2-乙基己醋助燃剂的至少一种添加剂合并，由此在所述发动机中形成的沉积物少 于在燃烧不含所述至少一种添加剂的共混物时在发动机中形成的沉积物。
[000引根据其摘要，US2003/0029077设及一种燃料组合物，其包含控燃料、包括控基取代 的多胺和曼尼希反应产物的含氮清净剂的组合和任选流化剂。运行内燃机和控制内燃机中 的沉积物的方法设及用据说能够控制燃料引入系统中的沉积物的燃料组合物给发动机提 供燃料。
[0009]根据其段落[0002]，US2006/0277820设及一种沉积物控制添加剂组合物，其包含 具有大约700至大约1000的平均分子量的聚异下締胺(PIBA)和曼尼希碱作为该沉积物控制 添加剂配方的协同组分。
[0010] US 2006/0277820的段落[0015]陈述： "曼尼希碱已独自或与二胺结合用于减少汽化器表面上的沉积物。如本申请中公开的 那样，通过使用曼尼希碱和聚异下締胺作为沉积物控制添加剂配方的协同组分，已实现惊 人的结果，W显著减少汽化器上的沉积物并使W汽油为燃料的火花点火内燃机中的进气道 燃料喷射器和燃料阀保持干净"。
[0011] US2006/0277820的段落[0069]设及根据CEC F-20-A-98的使用Mercedes Benz Mill Engine的进气阀沉积物试验且段落[0070]设及进气道燃料喷射器积垢台架试验 (Fouling Bench Test)。
[0012] 因此，仍然需要减少或至少减轻例如如上文指定的问题的方法和用途方面。
[0013] 根据本发明的第一方面，提供一种改进用于火花点火内燃机的燃料组合物的进气 道燃料喷射式进气阀沉积物清理性能或直接喷射式燃料喷射器沉积物清理性能的方法，所 述方法包括在一个或多个步骤中向所述燃料组合物中并入： a. 至少一种控基取代的芳族化合物;和 b. 至少一种聚締胺 W产生包含组合的所述添加剂并且在火花点火发动机中燃烧时产生比在所述发动机 中燃烧不含所述添加剂组合的燃料组合物时的清理性能更好的进气道燃料喷射式进气阀 或直接喷射式燃料喷射器沉积物清理性能的燃料组合物。
[0014] 在一个实施方案中，提供一种改进用于进气道燃料喷射式火花点火内燃机的燃料 组合物的进气道燃料喷射式进气阀沉积物清理性能的方法，所述方法包括在一个或多个步 骤中向所述燃料组合物中并入： a. 至少一种曼尼希碱清净剂;和 b. 至少一种聚异下締胺 W产生包含组合的所述添加剂并且在进气道燃料喷射式火花点火发动机中燃烧时产 生比在所述发动机中燃烧不含所述添加剂组合的燃料组合物时的进气阀清理性能更好的 进气阀沉积物清理性能的燃料组合物。
[0015] 根据本发明的进一步方面，提供一种从进气道燃料喷射式火花点火内燃机中的进 气阀或直接喷射式火花点火内燃机中的燃料喷射器移除沉积物的方法，所述方法包括通过 进气道燃料喷射式进气阀或通过直接喷射式燃料喷射器向所述发动机供应一种燃料组合 物，所述燃料组合物包含下列成分的组合： a. 至少一种控基取代的芳族化合物;和 b. 至少一种聚締胺。
[0016] 在一个实施方案中，提供一种从进气道燃料喷射式火花点火内燃机中的进气阀移 除沉积物的方法，所述方法包括通过进气道燃料喷射式进气阀向所述发动机供应一种燃料 组合物，所述燃料组合物包含下列成分的组合： a. 至少一种曼尼希碱清净剂;和 b. 至少一种聚异下締胺。
[0017] 根据本发明的进一步方面，提供下列成分的组合作为用于进气道燃料喷射式火花 点火内燃机的燃料组合物中的进气阀沉积物清理添加剂或用于直接喷射式火花点火内燃 机的燃料组合物中的燃料喷射器沉积物清理添加剂的用途： a. 至少一种控基取代的芳族化合物;和 b. 至少一种聚締胺。
[0018] 在一个实施方案中，提供下列成分的组合作为用于进气道燃料喷射式火花点火内 燃机的燃料组合物中的进气阀沉积物清理添加剂的用途： a. 至少一种曼尼希碱清净剂;和 b. 至少一种聚异下締胺。
[0019] 根据本发明的另一方面，提供包含下列成分的组合的添加剂组合物用于改进随着 所述添加剂组合物的处理率(treat rate)提高，进气道燃料喷射式火花点火内燃机中的燃 料组合物的进气阀沉积物清理性能响应或直接喷射式火花点火内燃机中的燃料组合物的 燃料喷射器沉积物清理性能响应的用途： a. 至少一种控基取代的芳族化合物;和 b. 至少一种聚締胺。
[0020] 在一个实施方案中，提供包含下列成分的组合的添加剂组合物用于改进随着所述 添加剂组合物的处理率提高，进气道燃料喷射式火花点火内燃机中的燃料组合物的进气阀 沉积物清理性能响应的用途： a. 至少一种曼尼希碱清净剂;和 b. 至少一种聚异下締胺。
[0021] 本发明的方面通过组合使用至少一种控基取代的芳族化合物（如曼尼希碱清净 剂)和至少一种聚締胺(如聚异下締胺)来解决所指定的技术问题等。
[0022] 特别是已经发现，包含至少一种控基取代的芳族化合物(如曼尼希碱清净剂)和至 少一种聚締胺(如聚异下締胺）的组合的燃料组合物在用于进气道燃料喷射式火花点火内 燃机时表现出有益的进气道燃料喷射式进气阀沉积物清理性能，并且特别是在至少一些实 例中表现出有益地性能VS .处理率响应的高倾斜度(steep gradient)，其在至少一些实例 中，比对于常规沉积物控制添加剂而言的倾斜度更高。该燃料组合物在用于直接喷射式火 花点火内燃机时也可W表现出有益的燃料喷射器沉积物清理性能。
[0023] 要理解的是当所述燃料组合物用于进气道燃料喷射式进气阀沉积物清理时，将其 用在进气道燃料喷射式发动机中。当所述燃料组合物用于直接喷射式燃料喷射器清理时， 将其用在直接喷射式发动机中。
[0024] 聚締胺 所述聚締胺可W是聚Ci-IO-締胺。例如，该聚締胺可W是聚乙締胺、聚丙締胺、聚下締 胺、聚戊締胺或聚己締胺。在实例中，该聚締胺是聚下締胺，特别是聚异下締胺。
[0025] 相应地，在实施方案中，在燃料组合物中可W使用至少一种聚异下締胺。
[00%] 聚异下締胺有时也被称作聚异下締基胺(polyisobutylamine)或PIBA。合适的聚 异下締胺的实例包括聚异下締(包括例如异下締的均聚物形式的聚异下締和异下締与次要 量(例如最多20重量%)的一种或多种其它单体，包括例如正下締、丙締及其混合物的聚合物 形式的聚异下締)的单胺、二胺和多胺。
[0027]合适的聚异下締胺的实例包括 1]54832702、1156140541、1]56909018和/或1]57753970 中公开的和/或通过1154832702、1]56140541、1]56909018和/或1]57753970中描述的方法获得 或可获得的聚异下締胺。
[0028] 合适的聚异下締胺的实例包括US4832702中公开的和/或通过US4832702中描述的 方法获得或可获得的聚异下締胺。因此，合适的聚异下締胺包括结构式I所示的化合物：
其中 化是可衍生自或衍生自异下締和最多20重量%正下締的聚下締基(polybutyl-)或聚异 下締基(poly isobutyl)基团且 化和R3相同或不同并各自独立地为： 氨； 脂族或芳族控基； 伯或仲、芳族或脂族氨基亚烷基或多氨基亚烷基(POlyaminoaA^ene)基团； 聚氧化締基团； 杂芳基或杂环基;或 与它们键合至的氮原子一起形成其中可存在附加杂原子的环。
[0029] 在至少一些实例中，R2和化相同或不同并各自独立地为： 氨； 烷基； 芳基； 径基烷基;或 通式(II)所