用于清洁内燃发动机的燃料添加剂制造技术

本发明专利技术涉及至少一种任选地烷基化的二芳基胺在燃料或燃料添加剂中用于清洁内燃发动机特别是机动车发动机的燃烧室的用途。本发明专利技术的另一方面涉及用于在内燃发动机运行期间通过燃烧燃料来清洁内燃发动机的燃烧室的方法，其中，燃料包括含有至少一种任选地烷基化的二芳基胺的燃料添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于清洁内燃发动机的燃料添加剂本专利技术涉及至少一种任选地烷基化的二芳基胺在燃料或燃料添加剂中用于清洁内燃发动机特别是机动车发动机的燃烧室的用途。另一方面涉及用于在发动机运行期间通过燃烧燃料来清洁内燃发动机的燃烧室的方法，其中，燃料包含包括至少一种任选地烷基化的二芳基胺的燃料添加剂。
技术介绍
世界各国尾气立法的收紧和对较低油耗的需求导致了在内燃发动机诸如机动车发动机的发展中内燃发动机尺寸减小(“小型化”)、直喷式和高增压。国际上不同的立法、技术上非常复杂的发动机技术和日益严格的废气标准意味着目前可用的燃料不再满足机动车发动机的需求。特别地，燃料系统中的化学过程可导致污垢、沉积物、结焦和覆层。影响沉积物和污染物在发动机中形成增加的其他因素是，例如，不同的燃料质量、生物组分的添加和燃料中金属含量的增加。这可导致CO2排放增加、消耗增加、更容易产生发动机故障和昂贵维修。当前发展的其它问题是在发动机运行期间发生早燃的风险增加。早燃是一种自燃现象，其多发生在高负荷或高中压和低发动机运转速度条件下(“低速早燃，LSPI”)。在该过程中，燃烧在实际点火点之前就开始了。应将早燃与先前已知的爆震现象加以区别。与爆震不同，早燃是独立于由火花塞引发的燃烧而发生的。因此，直喷式发动机中的传统的爆震发生在点火点之后，但在早燃的情况中，热释放导致的压力增加在点火点之前就开始了。通常，早燃会导致极端压力峰值，且由于高燃烧速率会造成极端压力梯度和高频压力振荡。因此，早燃的发生可快速导致发动机损坏。具有交替燃烧序列的序列尤其具有破坏性。早燃的破坏潜力远远高于其他自燃现象(诸如爆震)的破坏潜力，因为即使是单独的事件但由于极高的压力峰值也会导致内燃发动机的破坏。这大大限制了现代发动机的性能。研究表明辛烷值或点火能力与早燃趋势之间不存在关系，这证实了传统的爆震和早燃是两种不同的自燃现象(KalghatgiG."Theoutlookforfuelsforinternalcombustionengines"InternationalJofEngineResearch2014,vol.15(4)pages383-398)。影响早燃的因素非常复杂，且其产生机理构成当前研究的主题。特别地，脱离的机油-燃料液滴或沉积物的灼热颗粒作为导致早燃的可能原因而受到讨论(LauerT.etal"ModellansatzzurEntstehungvonVorentflammungen"MTZ01/2014pages64-70；Yasueda,S.etal"AbnormalCombustioncausedbyLubricatingOilinHighBMEPGasEngines",MTZIndustrial3(2013),pages34-39；Dahnz,C.etal"Irregularcombustioninsuperchargedsparkignitionengines–pre-ignitionandotherphenomena",InternationalJournalofEngineResearch11(2010),pages485-498；Zahdeh,A.etal."FundamentalApproachtoInvestigatePre-IgnitioninBoostedSIEngines"SAETechnicalPaper2011-01-0340)。已经确定灼热颗粒或灼热脱离的沉积物两者为初始早燃引发剂和随后的早燃引发剂。沉积物特别地是通过剧烈撞击而脱离的，并因此大量的脱离的沉积物或颗粒在早燃事件结束时在燃烧室中自由地到处飞，这反过来可导致在接下来的燃烧循环中发生进一步的早燃事件。由于该原因，燃烧室沉积物是特别受到关注的。在入口管道处和燃烧室中的沉积物的形成的决定因素是燃料组成、发动机油、发动机设计和发动机的运行条件。燃料添加剂同样对沉积物形成也有重要影响。研究表明，基于聚丁烯胺和聚醚胺的传统的清洁剂能减少入口管道处的沉积，但同时会增加燃烧室中的沉积(StepienZ."Intakevalveandcombustionchamberdepositformation–theengineandfuelrelatedfactorsthatimpactstheirgrowth",NAFTA-GAZ,ROKLXX,No.4/2014；ChengS.S."TheImpactofEngineOperatingConditionsandFuelCompositionsontheFormationofCombustionChamberDeposits"SAEPaper2000-01-2025；KalghatgiG.T."FuelandAdditiveEffectsontheRatesofGrowthofCombustionChamberDepositsinaSparkIgnitionEngine"SAEPaper972841)。US5,536,280涉及包含二苯胺的燃料组合物。特别地，已公开添加二苯胺可导致由于燃料的辛烷值增加使得内燃发动机的爆震减少。WO2015/042337涉及用于降低直喷式内燃发动机中早燃的可能性的方法，其中，向发动机提供包含基础油和无灰抗氧化剂的润滑剂组合物。因此，需要减少内燃发动机中的沉积物形成，特别是在机动车辆中，并清洁发动机中存在的沉积物。特别地，需要可在发动机运行期间清洁其中的沉积物并减少沉积物的进一步形成的燃料添加剂。因此，本专利技术的目的是减少内燃发动机中沉积物形成，并清洁发动机沉积物，特别是在运行期间。附图说明图1：确定根据本专利技术的燃料添加剂的清洁性能的示例性发动机测试运行。图2：在干净燃烧室中使用或不使用根据本专利技术的燃料添加剂时发动机早燃的趋势。图3：在碳化运行之后使用或不使用根据本专利技术的燃料添加剂时发动机早燃的趋势。图4：在使用根据本专利技术的燃料添加剂前后发动机的燃烧室的图像。
技术实现思路
所述目的可以令人惊奇地通过在燃料或燃料添加剂中使用至少一种任选地烷基化的二芳基胺以清洁内燃发动机的燃烧室来实现。本专利技术的另一方面涉及用于在内燃发动机运行期间通过燃烧燃料来清洁内燃发动机的燃烧室的方法，其中，燃料包含包括至少一种任选地烷基化的二芳基胺的燃料添加剂。本专利技术的其他方面在从属权利要求中限定。具体实施方式本专利技术可令人惊奇地示出，由于在燃料或燃料添加剂中的使用至少一种二芳基胺(可以任选地是烷基化的)，内燃发动机的燃烧室可以通过燃烧包含添加剂的燃料来清洁而不会对发动机性能产生不利影响。根据本专利技术的用途还可减少或防止再次形成沉积物。因此，如本专利技术中所用的术语“清洁”包括去除存在的沉积物和污垢(这被称为清理作用)，诸如碳化和覆层，以及预防或避免新的沉积物和污垢的发生(这被称为保持清洁作用)两者。根据本专利技术的燃烧室的清洁特别地包括清洁活塞表面和/或清洁内燃发动机的喷射器喷嘴。因此，清洁发生在包含含有二芳基胺的至少一种燃料添加剂的燃料的燃烧期间。根据本专利技术的至少一种二芳基胺在燃料或燃料添加剂中的用途，不仅可清洁内燃发动机中的沉积物，同时也可降低燃料早燃的可能性。由此可有利地保护内燃发动机不被损坏，并从而可提高发动机的最大使用寿命，并能长期维持内燃发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.至少一种二芳基胺在燃料或燃料添加剂中用于清洁内燃发动机的燃烧室的用途，所述至少一种二芳基胺可以是烷基化的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.01 DE 102016116348.11.至少一种二芳基胺在燃料或燃料添加剂中用于清洁内燃发动机的燃烧室的用途，所述至少一种二芳基胺可以是烷基化的。2.根据权利要求1所述的用途，其中，所述燃烧室的清洁包括清洁活塞表面和/或清洁喷射器喷嘴。3.根据权利要求1或2所述的用途，其中，所述内燃发动机是机动车辆发动机。4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，用于同时降低所述燃料早燃的可能性。5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中，所述至少一种二芳基胺选自通式(I)的二芳基胺：其中，R1至R7彼此独立地选自氢、C1-14烷基、C2-14烯基或C5-12芳基。6.根据权利要求5所述的用途，其中，相邻C原子上从R1至R6中的两个基团一起形成5-、6-或7-元环。7.根据权利要求5或6所述的用途，其中，R1和R2一起形成5-...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊丽丝·康拉德，克里斯托夫·霍赫施泰因，阿尔方斯·乌尔班，
申请(专利权)人：统耐保有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE