[发明专利]冷却剂组合物和使用该组合物运行内燃发动机的方法

说明书

一种冷却剂组合物，其包括粘度改进剂和基料。该粘度改进剂包括选自下式(1)R¹O‑(R²O)_m‑SO₃M所示的阴离子表面活性剂中的至少一种和选自由下式(2)所示的阳离子表面活性剂和下式(3)或式(4)所示的两性表面活性剂组成的组中的至少一种。基料由水和/或选自一元醇、二元醇、三元醇和二醇单烷基醚的至少一种醇形成，其中剪切粘度在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

已知各种产品作为用于冷却汽车发动机等的冷却剂。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，冷却剂组合物的粘度可能明显提高，特别是在低温下。因此，一般性地，已经公开了在低温下降低粘度以改进流动性的技术(日本专利申请公开No.2010-236064(JP 2010-236064 A)和日本专利申请公开No.9-227859(JP 9-227859 A))。JP 2010-236064 A公开了包括甘油和具有4至8个碳原子的二羧酸盐作为主要组分的冷却剂组合物。在这种冷却剂组合物中，可以在保持防腐蚀性质的同时降低经口毒性，并可以降低冻结点和粘度。JP 9-227859 A公开了其中添加了芳族羧酸盐和/或亚硝酸盐的醇类冷却剂组合物。因此改进了冷却性质并且防锈性质优异。此外，安全性也高，因此醇类冷却剂组合物甚至可用于食品制造等。

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，这有可能造成燃料效率变差。另一方面，为了通过降低热辐射来降低冷却损失，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。

例如，作为通过添加粘度指数改进剂改进润滑剂粘度的技术，公开了下列技术。日本专利申请公开No.2011-137089(JP 2011-137089 A)公开了包括由多元醇和脂肪酸或脂肪酸甲酯合成的多元醇脂肪酸酯的润滑剂基础油。该润滑剂基础油可生物降解以使其即使流入土壤或河流也具有低环境负担，具有在低温下的优异流动性并具有高粘度指数。日本专利申请公开No.2011-132285(JP 2011-132285 A)公开了包括特定烷氧基化合物的粘度指数改进剂和含粘度指数改进剂的润滑剂组合物。在该粘度指数改进剂中，粘度指数改进效果和剪切稳定性优异。日本专利申请公开No.2011-121991(JP 2011-121991 A)公开了低粘度润滑剂组合物，其中使用用茂金属催化剂制成的具有特定粘度的聚-α-烯烃。在该低粘度润滑剂组合物中，粘度指数高，抗疲劳性优异且由剪切造成的粘度降低小。但是，上述技术中公开的粘度指数改进剂为了在保持在低温下的流动性的同时减小在高温下的粘度降低而添加。因此，即使在使用添加了该粘度指数改进剂的溶液作为冷却剂的情况下，也无法降低在低温下的冷却损失并且无法保持在高温下的冷却性能。

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。通过将该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.2014-189736(JP 2014-189736 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，可以降低冷却损失以可将发动机迅速加热到最佳温度。

发明概述