[发明专利]发动机中提供功率增益的方法

说明书

发明领域

本发明提供含有特殊添加剂或添加剂组合的燃料组合物，以及使用这类燃料组合物操作内燃机，从而在发动机中产生功率增益的方法。

背景

缩小的石油储量和汽车排放导致的控制空气劣化导致大量改进内燃机性能的努力。基本问题是内燃机本来是低效率的。它燃烧的仅少部分燃料实际上转化成有效功率。其余部分以热或振动的形式散逸，或消耗于克服发动机的许多运动部件之间的摩擦中。进入燃烧室中的一些燃料不完全燃烧，并作为烃(HC)、一氧化碳(CO)和其它燃烧副产物离开排气尾管，其中许多为空气污染或“烟雾”的主要组分。鉴于世界上操作的数百万汽车和其它燃料动力车辆和发动机，显然甚至发动机效率的小小改进也可能产生石油的实质性节约和空气污染的显著减少。

因此，需要改进的发动机性能。理想地，这种改进可通过使用特殊燃料组合物或者将特殊添加剂或添加剂组合加入燃料组合物中，然后将燃料组合物供入发动机中而实现。该路线是有吸引力的，因为它避免了对改进发动机性能通常所需的昂贵设备改进的需要。

概述

本发明提供给内燃机加燃料的方法，所述方法包括向发动机提供燃料组合物的步骤。燃料组合物包含在室温下为液体的燃料和季铵盐。季铵盐包括(a)烃基取代酰化剂和具有能够与所述酰化剂缩合的氧或氮原子且进一步具有叔氨基的化合物的反应产物与(b)适于将叔氨基转化成季氮的季铵化剂的反应产物。

在一些实施方案中，季铵盐以50ppm或更高存在于供入发动机中的燃料组合物中。

在一些实施方案中，与具有组分(i)燃料且不具有组分(ii)添加剂的发动机操作相比，本发明方法产生在最大发动机功率下测定的至少0.5kW功率增益的发动机。

本发明进一步提供季铵盐在内燃机中作为功率增益添加剂的用途，更具体而言，季铵盐在用于内燃机中的燃料组合物中作为功率增益添加剂的用途。

本发明还提供包含在室温下为液体的燃料和季铵盐的燃料组合物。季铵盐包括(a)烃基取代酰化剂和具有能够与所述酰化剂缩合的氧或氮原子且进一步具有叔氨基的化合物的反应产物与(b)适于将叔氨基转化成季氮的季铵化剂的反应产物。

本发明还包括季铵化聚酯盐的用途，所述季铵化聚酯盐包括(a)含有叔氨基的聚酯与(b)适于将叔氨基转化成季氮的季铵化剂的反应产物，其中季铵化剂选自由硫酸二烷基酯、苄基卤、烃基取代碳酸酯、与酸组合的烃基环氧化物或其混合物组成的组。

换言之，本发明提供在内燃机操作期间提供功率增益的方法，所述方法包括：将燃料组合物供入所述发动机中，所述燃料组合物包含：(i)在室温下为液体的燃料；和(ii)包含含有叔氨基的化合物与和适于将叔氨基转化成季氮的季铵化剂的反应产物的季铵盐。含有叔氨基的化合物可包括：(i)烃基取代酰化剂和具有能够与所述酰化剂缩合的氧或氮原子且进一步具有叔氨基的化合物的反应产物；或(ii)含有至少一个羟基的脂肪羧酸和具有能够与所述酸缩合的氧或氮原子且进一步具有叔氨基的化合物的聚酯反应产物。

任何这些所述季铵盐可在燃料组合物和/或使用所述燃料的内燃机中用作功率增益添加剂。

详述

下面通过非限定性阐述描述各个优选特征和实施方案。

本发明涉及包含季铵盐的燃料组合物的用途和用该燃料组合物操作内燃机的方法。本发明组合物和方法最小化、减少和控制发动机中的沉积物形成，这降低燃料消耗，促进驾驶性能、汽车维护，并减少排放，其能使发动机操作最佳化。本发明组合物和方法还产生使用它们的发动机中的功率增益。

燃料

适用于本发明中的燃料不过度受限。一般而言，合适的燃料通常在环境条件如室温(20-30℃)下为液体。液体燃料可以为烃燃料、非烃燃料或其混合物。

烃燃料可以为石油馏出物，包括通过ASTM规格D4814定义的汽油，或通过ASTM规格D975定义的柴油燃料。在一个实施方案中，液体燃料为汽油，在另一实施方案中，液体燃料为无铅汽油。在另一实施方案中，液体燃料为柴油燃料。烃燃料可以为通过气至液方法制备的烃，包括例如通过方法如费托法制备的烃。在一些实施方案中，本发明所用燃料为柴油燃料、生物柴油燃料或其组合。