[发明专利]用于改进燃料喷射发动机性能的燃料添加剂

说明书

技术领域

本公开内容涉及燃料组合物和燃料添加剂以及添加剂浓缩物，其包括可用于改进燃料喷射发动机性能的成分的协同组合。具体地，本公开内容涉及有效增强内燃机的燃料喷射器性能的协同燃料添加剂。

背景技术

已经长久希望使车辆的燃料经济性、动力和驾驶性能最佳化，同时增强加速、减少排放物和防止暂时停机。因此，已经发展燃料添加剂来改进燃料输送系统性能，以便改进发动机性能。例如使用某些添加剂来使柴油和火花点火式发动机的燃料喷射器保持清洁或者清理脏的喷射器，以使其保持在最佳状态下运转。这种添加剂可以包括有效减少喷射器中的内部沉积物的添加剂。

烃基取代的酸酐，例如聚异丁烯基琥珀酸酐(PIBSA)和衍生物是已知的用于清理燃料输送系统各部件上的沉积物的燃料添加剂清洁剂。但是经常发现这种清洁剂的清洁性能对于用于较新的发动机和为这种较新的发动机设计的燃料不足。例如，发动机现在被设计为基于替代的可再生燃料运转。这样的新兴燃料可以包括脂肪酸酯和其它生物燃料，其已知引起发动机的燃料供给系统中的沉积物形成。这样的沉积物可能减少或完全阻断燃料流，导致发动机性能不合要求。

此外，低硫燃料和超低硫燃料是现在内燃机市场中常用的。“低硫”燃料表示基于燃料总重量，按重量计，硫含量为50 ppm或更少的燃料。“超低硫”燃料表示基于燃料总重量，按重量计，硫含量为15 ppm或更少的燃料。低硫燃料倾向于比传统燃料在发动机中形成更多的沉积物，例如因为低硫燃料中需要额外的摩擦改性剂和/或腐蚀抑制剂。

已经发现传统的季铵化合物在清理某些燃料方面有效，但是在清理其它燃料方面无效。另外，这样的化合物具有非共价键方式结合的阴离子，这可能导致其它问题，例如由化合物的阴离子部分在燃料中形成沉积物。

已经发现某些季铵内盐在传统季铵盐缺乏所述性能的情况下是有效的。但是季铵内盐可能在某些石油燃料中无效。因此，需要在各种燃料和发动机中提供改进的发动机性能的燃料添加剂、添加剂浓缩物和燃料组合物。

发明内容

根据本公开内容，示例性实施方案提供燃料添加剂浓缩物，清洁燃料喷射器的方法，恢复柴油燃料喷射发动机功率的方法，燃料组合物，和操作燃料喷射柴油发动机的方法。添加剂浓缩物包括(a)烃基取代的季铵内盐；和(b)烃基取代的二羧酸酐衍生物，选自二酰胺，酸/酰胺，酸/酯，二酸，酰胺/酯，二酯和酰亚胺。组分(b)的烃基取代基具有约450至约1500的数均分子量。添加剂浓缩物中(a)对(b)的重量比为约20:1至约1:2。添加剂浓缩物不含烃基取代的二羧酸、酸酐或酯和下式的胺化合物的反应产物

其中R²选自氢和包含约1至约15个碳原子的烃基，并且R³选自氢和包含约1至约20个碳原子的烃基。

本公开内容的另一个实施方案提供改进燃料喷射柴油发动机的喷射器性能的方法。该方法包括操作基于燃料组合物的发动机，所述燃料组合物包括主要量的燃料和基于燃料总重量的按重量计约5至约500 ppm的协同燃料添加剂。协同燃料添加剂包括(a)烃基取代的季铵内盐；和(b)烃基取代的二羧酸酐衍生物，选自二酰胺，酸/酰胺，酸/酯，二酸，酰胺/酯，二酯和酰亚胺。组分(b)的烃基取代基具有约450至约1500的数均分子量。燃料添加剂中(a)对(b)的重量比为约20:1至约1:2。当燃料中存在一种或多种协同添加剂时，在没有该协同添加剂存在下进行的CEC F98-08 DW10测试的污染(dirty-up)阶段期间损失的至少约49%的功率得以恢复。在另一个实施方案中，恢复至少70%的损失功率。在另一个实施方案中，恢复至少100%的损失功率。添加剂浓缩物不含烃基取代的二羧酸、酸酐或酯和下式的胺化合物的反应产物

其中R²选自氢和包含约1至约15个碳原子的烃基，并且R³选自氢和包含约1至约20个碳原子的烃基。