具有改进的性能的柴油发动机制造技术

本发明专利技术描述了设计用于生物柴油相容性的发动机，包括颗粒过滤器、能够将燃料注入发动机以便提高废气温度的发动机控制单元和润滑剂组合物，其特征在于所述润滑剂组合物包含至少一种含酯基的聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及具有改进的性能的柴油发动机。另外，本专利技术描述了聚合物用于改进包含生物柴油燃料的润滑剂的低温性能的用途。
技术介绍
燃料现今大部分由化石源获得。然而，这些资源是有限的，以致正在寻求代替物。因此，对可以用于制备燃料的可再生原材料越来越有兴趣。非常令人感兴趣的代替物尤其是生物柴油燃料。术语“生物柴油”在很多情况下理解为是指脂肪酸酯，通常脂肪酸甲基酯(FAME)的混合物，其中脂肪酸部分的链长度为12-24个碳原子，具有0-3个双键。碳数越高和存在越少双键，则FAME的熔点越高。典型的原材料是植物油(即甘油酯)例如菜籽油(芥花籽油(canola oil))、向日葵油、大豆油、棕榈油、椰子油和，在个别的情况下，甚至是用过的植物油。生物柴油的另一种典型的源是动物脂肪。通过酯交换，通常用甲醇在碱性催化下，将原材料转化成相应的FAME。然而，它们的应用伴有许多不足和限制，如果它们要变成矿物油基柴油的可行的备选物，则这些不足和限制必须加以解决。考虑到正在衰退的生态质量和正在降低的世界原油储备量，使用纯生物柴油已经是许多国家的重要的目标。然而，许多问题(从不同燃烧特性到密封材料腐蚀)已经报道为使用生物柴油作为化石柴油代替物的障碍。另一个主要的障碍是柴油机颗粒过滤器的再生。再生是从过滤器除去积累的烟灰的过程。取决于车辆的应用，颗粒过滤器的温度可能太低而不能使由颗粒过滤器过滤的颗粒燃烧。如果车辆在短拖运距离上使用，则这种问题通常发生，导致烟灰在颗粒过滤器中的积累。通常，计算机监视一个或多个测量背压和/或温度的传感器，并基于预先程序化的设定点，该计算机决定何时激活再生 循环。运行该循环太频繁，同时保持废气系统中的背压低将使用额外的燃料。未足够迅速地运行再生循环增加了发动机损坏和/或不受控制的再生(由积累的烟灰过量引起)和可能的DPF失效的风险。品质再生软件对于活性DPF系统的长寿命是必需的。为了再生，可以将附加燃料注入发动机中以提高废气温度。此种再生类型不需要工程努力并因此是较廉价的。然而，此种循环可能导致油稀释。另一方面，可以使用蒸发器。然而，此种设备是昂贵的并可能引起失效。因此，大多数小汽车安装有能够将燃料注入发动机以提高废气温度的发动机控制单元。上面所提及的问题取决于客车的使用类型。在非常短程循环上使用小汽车导致非常关键的问题，该问题导致短时间的润滑剂改变。另外，所述问题对具有高度复杂的排放控制系统的发动机和用于燃料节约的其它技术途径是更加关键的。发动机越复杂，发动机对润滑剂衰退越敏感，例如基于过度的生物柴油含量。润滑剂衰退，特别是高生物柴油含量和不足够的低温性能对发动机的各种性能具有有害的影响。这些对于具有生物柴油相容性的发动机是特别关键的。不足够的低温性能通常可能引起与发动机的冷起动和冷运转特性有关的问题。除此之外，发动机的寿命和燃料消耗受润滑剂的不足够的低温性能不利地影响。迄今已有许多尝试通过工程技术和新设施改进发动机冷起动和冷运转特性。然而，这些选项与基于高成本的缺点和通常仅最新近的汽车能从这样的改进受益的事实相联系。因此，改进发动机的冷起动和冷运转特性、寿命和燃料消耗的另外的机会将会是有帮助的。
技术实现思路
鉴于现有技术，本专利技术的目的因此是提供不限于新发动机设计且可以应用于现有的生物柴油发动机的解决方案。特别是应该改进生物柴油发动机的冷起动和冷运转特性。另外，寿命和燃料消耗的改进是本专利技术另一个目的。这些改进应该在没有环境缺陷的情况下达到。本专利技术另一个目的是提供用于润滑油的添加剂，其提供生物柴油发动机的改进的冷起动和冷运转特性。除此之外，所述添加剂应该改进生物柴油发动机的寿命和燃料消耗。另外，所述添加剂应该可按简单且廉价的方式制备，特别是应该使用可商购的组分。在这方面，它们应该可按工业规模制备，而为此目的无需新设备或复杂结构的设备。本专利技术的另一个目标是提供在润滑剂中带来许多希望性能的添加剂。这可以使不同添加剂的数目最小化。另外，添加剂不应该对燃料消耗或润滑剂的环境相容性显示任何不利影响。此外，该添加剂应该改进包含高数量生物柴油的润滑油的特征。这些目的以及没有明确指明但是可以从在此通过引入方式讨论的上下文立即推导或辨别出的其它目的通过具有权利要求1所有特征的发动机达到。对本专利技术发动机的合适的改进在引用权利要求1的权利要求中进行保护。本专利技术因此提供设计用于生物柴油相容性的发动机，包括颗粒过滤器、能够将燃料注入发动机以便提高废气温度的发动机控制单元和润滑剂组合物，其特征在于所述润滑剂组合物包含至少一种含酯基的聚合物。因此可以按不可预见的方式提供具有改进的冷起动和冷运转特性的设计用于生物柴油相容性的发动机。除此之外，本专利技术的发动机显示提高的寿命和降低的燃料消耗。除此之外，本专利技术发动机能够实现延长的换油间隔。因此，所述发动机基于以特定里程为基础的较低量的发动机油提供在经济方面的显著改进。本专利技术的发动机为了使颗粒过滤器再生不需要复杂设计。另外，再生不使发动机的运转特性衰退。此外，本专利技术给出的解决方案不限于新的发动机设计并可以应用于具有能够将燃料注入发动机以提高废气温度的合适发动机控制单元的现有的生物柴油发动机。另外，本专利技术的发动机可以具有非常高的压缩，而没有与生物柴油发动机的冷起动和冷运转特性和寿命和燃料消耗有关的有害影响。另外，为了获得能够解决上述 问题的润滑剂而使用的添加剂可以按简单且廉价的方式制备，并可以尤其使用可商购的组分。同时，制备能以工业规模进行，而为此目的无需新设备或复杂结构的设备。另外，用于根据本专利技术的用途的聚合物显示尤其有利的性能分布。例如，聚合物可以经配置以致令人惊奇地剪切稳定，以致润滑剂具有非常长的使用寿命。另外，根据本专利技术用途的添加剂可以在润滑剂中带来许多希望的性能。例如，可以制备具有突出低温性能或粘度性能的润滑剂，该润滑剂包含本专利技术的含酯基的聚合物。这允许使不同添加剂的数目最小化。另外，本专利技术含酯基的聚合物与许多添加剂相容。这允许根据各种各样不同的要求调节润滑剂。另外，用于用途的添加剂不对燃料消耗或润滑剂的环境相容性显示任何不利影响。令人惊奇地，本专利技术含酯基的聚合物改进包含高数量的生物柴油的润滑剂的低温性能。除此之外，可以通过使用本专利技术聚合物的特殊实施方案改进所述润滑剂的分散能力。考虑这些方面，一些生物柴油燃料包含高数量的对氧化敏感的烯属不饱和键。这些氧化产物仅仅可溶于发动机油并可能引起严重问题。没有生物柴油含量的发动机油中形成的颗粒和淤渣具有不同性能并，另外，没有生物柴油含量的发动机油产生较低量的此类杂质。这些杂质是发动机油变化的原因之一。另外，本专利技术发动机基于本专利技术发动机油的中和当生物柴油燃料退化时形成的酸的能力而包括更低腐蚀。本专利技术提供为生物柴油相容性设计的新型发动机。这些发动机通常是生物柴油车辆的一部分。生物柴油车辆通常可以使用生物柴油和石油基柴油的混合物。优选的生物柴油发动机能够在燃烧室中随着燃料喷射而燃烧任何比例的所得共混物并根据通过电子传感器检测的实际共混物而自动地调节火花定时。生物柴油车辆 包括颗粒过滤器。柴油机颗粒过滤器(有时称作DPF)是设计用来从柴油发动机的废气中除去柴油机颗粒物质或烟灰的设备。壁流柴油机颗粒过滤器通常除去85%或更多烟灰，并有时(重负荷条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿利伯特，T巴特尔斯，J·库埃特，A·达丁，D·H·德宁，B·赫斯，M·米勒，C·D·G·内沃，G·雷恩纳，T·斯多尔，C·温希尔兹，
申请(专利权)人：赢创油品添加剂有限公司，
类型：
国别省市：