[发明专利]冷却剂组合物和使用其运行内燃发动机的方法

说明书

一种冷却剂组合物包括粘度改进剂和基料。粘度改进剂包括至少一种非离子表面活性剂和至少一种下式(1)R¹O‑(R²O)_m‑SO₃M所示的阴离子表面活性剂。基料由水和/或选自一元醇、二元醇、三元醇和二醇单烷基醚中的至少一种醇形成。R¹代表具有16至24个碳原子的直链或支化烷基或具有16至24个碳原子的直链或支化烯基，R²代表亚乙基或亚丙基，m代表R²O的平均加成摩尔数，其是0.5至10的数，且M代表阳离子或氢原子。冷却剂组合物的剪切粘度在25℃下为8.5mPa·s或更高和在100℃下为2.0mPa·s或更低。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及能够改进内燃发动机的燃料效率的冷却剂组合物和使用该冷却剂组合物运行内燃发动机的方法。

2.相关技术描述

作为用于冷却汽车发动机等的冷却剂，各种产品是已知的。其中，水是优选的，因为其具有作为发动机冷却剂的最高冷却性能。但是，纯水在0℃或更低温度下冻结。考虑到上述情况，已经使用冷却剂组合物，其中用水稀释作为用于获得防冻性质的基质的二醇如乙二醇以获得所需冻结点，并任选向其中加入用于防止例如发动机和散热器所用的金属、橡胶、树脂等劣化的各种添加剂。

但是，在使用二醇如乙二醇的情况下，存在冷却剂组合物的粘度明显提高的问题，特别是在低温下。因此，作为用于改善粘度的相关技术，通常，已经公开了降低在低温下的粘度以改进流动性的技术。

但是，在粘度降低的情况下，冷却剂和膛壁之间的界面层的厚度降低并有可能发生对流。因此，冷却剂有可能从膛壁吸收热。因此，冷却损失提高，这可能造成燃料效率变差。另一方面，为了通过降低热辐射降低冷却损失，可以采用提高二醇如乙二醇的浓度以提高在低温下的冷却剂粘度的配置。但是，在这种情况下，在高温下的冷却性能不足，这可能造成过热。

为了解决上述问题，例如，国际公开WO 2013/183161公开了具有在特定范围内的运动粘度的冷却剂组合物和使用该冷却剂组合物运行内燃发动机的方法。通过将冷却剂组合物的运动粘度设定在特定范围内，可以降低在低温下的冷却损失，并可以保持在高温下的冷却性能。日本专利申请公开No.2010-270256(JP 2010-270256 A)公开了包括水和具有浊点的表面活性剂的冷却剂组合物，其中可以通过以预定比率加入具有浊点的表面活性剂获得具有高冷却性能和防冻性质的冷却剂组合物。日本专利申请公开No.2014-189736(JP2014-189736 A)公开了包括烷基醚和水和/或水溶性有机溶剂的冷却剂组合物。通过在发动机运行后立即进一步提高冷却剂的运动粘度可以降低冷却损失，因此可将发动机迅速加热到最佳温度。日本专利申请公开No.2014-189737(JP 2014-189737 A)公开了包括两种烷基醚和水和/或水溶性有机溶剂的冷却剂组合物。通过在发动机运行后立即进一步提高冷却剂的运动粘度可以降低冷却损失，因此可将发动机加热到最佳温度。日本专利申请公开No.2015-74669(JP 2015-74669 A)公开了包括三种烷基醚和水和/或水溶性有机溶剂的冷却剂组合物。通过在发动机运行后立即进一步提高冷却剂的运动粘度可以降低冷却损失，因此可将发动机迅速加热到最佳温度。日本专利申请公开No.2014-12831(JP 2014-12831A)公开了一种冷却剂组合物，其中使用非离子表面活性剂作为粘度改进剂。在冷却剂组合物中，运动粘度在25℃下为8.5mm²/sec或更高和在100℃下为2.0mm²/sec或更低。

发明概述

如上所述，已经使用各种粘度改进剂作为冷却剂的添加剂。但是，为了改进内燃发动机的燃料效率，要求在高温下的粘度提高小，以及保持在高温下的冷却性能，同时还要求通过提高在低温下的粘度和降低冷却损失来改进在低温下的升温(warm-up)性能。