本发明属于清洁技术领域，具体涉及一种缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物及方法。
背景技术：
近年来，涡轮增压和缸内直喷技术成为点燃式汽油发动机的重要技术发展趋势，涡轮增压在提供发动机功率密度、增加扭矩输出方面上具有明显的优势，因而在不增加排气量的情况下，显著地提升了发动机动力性能。缸内直喷技术则在改善燃油经济性，满足整个的排放标准上有着明显的优势。但是，涡轮增压直喷发动机进气阀在使用过程中更加容易形成碳质沉积物。进气门背面积碳附着严重时会引发诸多的问题。首先会导致发动机怠速不稳、忽高忽低；二是会影响冷车启动困难，轻微冷车启动怠速抖动；三是降低引擎功率，使发动机动力输出不均匀且逐渐衰减；四是增大油耗，加重车主的经济负担；最后就是发动机尾气排放物超标，加重环境的污染。
对于进气门背后的积碳，虽然在直喷发动机中，燃油不会直接喷在进气门背后，机油会被曲轴箱通风系统引入到进气歧管，从而经过进气门进入气缸燃烧，机油蒸汽中夹杂的微量机油成分在高温的作用下形成了积碳，而进气门背后因为没有燃油的冷却和清洗，更加容易形成进气门积碳，而且清除也变得更加困难。自然吸气发动机在运转情况下，喷油嘴喷出的汽油通过进气道、进气门进入气缸，在这个过程中，汽油可顺带对这些部位起到清洗作用，而缸内直喷发动机由于喷油嘴直接探入气缸，汽油并不经过进气道和进气门。因此，传统的加入油箱的汽油燃油添加剂也好，替代汽油燃烧的“打吊瓶”式的喷油嘴清洗剂也好，都无法对直喷发动机进气门进行清洗。
当直喷发动机进气系统的积碳特别严重时，修理厂通常采用拆卸清洗的方式去除积碳。通常采用高碱值的清洗剂或强力溶剂进行清洗，去除积碳。然而，拆洗的方式虽然效果好，但是费时费力，拆下来再装回去，也会对机械的密封程度产生不良影响。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物及方法，本发明的组合物可以在进气道和进气门不经拆卸的状态下，采用喷淋的方式，可以有效去除进气门上附着的积碳。
本发明实施例的目的是通过如下技术手段实现的：
本发明第一方面的实施例提供了一种缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物，所述的组合物包括清净分散剂和分散洗涤剂，
其中，
所述的清净分散剂按照质量百分含量计包括如下组分：
苯甲酰聚异丁烯胺3-50％；
异辛酸镧3-25％；
异辛酸铈2-23％；
第一载体60-90％，所述的第一载体为馏程60-90℃的碳氢溶剂载体，
所述的分散洗涤剂按照质量百分含量计包括如下组分：
聚异丁烯基丁二酰亚胺6-30％；
第二载体60-95％，所述的第二载体为馏程60-90℃的碳氢溶剂。
进一步的，所述的清净分散剂中苯甲酰聚异丁烯胺的质量百分含量为6-20％。
进一步的，所述的清净分散剂中异辛酸镧的质量百分含量为5-25％。
进一步的，所述的清净分散剂中异辛酸铈的质量百分含量为3-12％。
进一步的，所述的第一载体包括碳酸二甲酯和庚烷，所述的庚烷初馏点≥80℃；98％回收温度≤120℃。
进一步的，所述的组合物包括清净分散剂和分散洗涤剂，
其中，
所述的清净分散剂按照质量百分含量计包括如下组分：
苯甲酰聚异丁烯胺12.55％；
异辛酸镧6.21％；
异辛酸铈4.86％；
碳酸二甲酯3.50％；
庚烷72.88％；
所述的清净分散剂中庚烷初馏点≥80℃，98％回收温度≤120℃；
所述的分散洗涤剂按照质量百分含量计包括如下组分：
聚异丁烯基丁二酰亚胺9％，
庚烷(初馏点℃≥80，98％回收温度≤120)91％；
所述的分散洗涤剂中庚烷初馏点≥80℃，98％回收温度≤120℃；
本发明第二方面的实施例提供了一种缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的制备方法，所述的组合物为上述的任一种组合物，包括如下步骤：
将第一载体投放至调和罐进行常温搅拌，转速定为40-60转/分钟；在搅拌的过程加入中苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧、异辛酸铈和碳酸二甲酯，然后再搅拌30分钟即得所述的清净分散剂；
将第二载体投放至调和罐进行常温搅拌，转速定为40-60转/分钟；在搅拌的过程中聚异丁烯基丁二酰亚胺投入罐体，然后再搅拌15分钟即得所述的分散洗涤剂。
本发明第三方面的实施例提供了一种缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的使用方法，所述的组合物为上述的任一种组合物，包括如下步骤：
首先采用所述的清净分散剂以0.4mpa的压力对发动机进气道进行喷淋，然后采用分散洗涤剂以0.8mpa的压力进行喷淋，把清洗下来的沉积物分散和携带走。
借由上述方案，本发明缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物及方法至少具备如下有益效果：
在该缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物中，本申请采用苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧和异辛酸镧和碳酸二甲酯组分相结合，寻找到具有惊人协同作用的混合比例，在进气道和进气门不经拆卸的状态下，采用喷淋的方式，可以有效去除进气门上附着的86％的积碳。
2.本进气门碳质沉积物清洁施工采用二次步骤法：首先采用清净分散剂清洗液0.4mpa压力对进气道进行喷淋，对碳质沉积物有着良好的湿润、软化和剥离的作用，然后采用分散洗涤剂清洗液以0.8mpa的压力进行喷淋，把清洗下来的沉积物分散和携带而走，以免造成进气道和进气门二次污染。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员对本发明方案的理解，下面结合具体实施例对本发明方案进行进一步阐述，应当理解，本发明实施例是对本发明方案的解释说明，不作为对本发明保护范围的限定。
申请人经过对进气门上积碳成分进行化验分析，我们发现进气门积碳中含有较多的钙、硫、磷、锌、钼等微量元素。这些元素绝大部分来自发动机机油中的添加剂，汽油中较少含有这些成分。其中，钙元素来自清净剂，硫元素来自极压剂、抗磨剂，锌元素来自抗磨剂、抗氧剂，钼元素来自抗磨剂。该试验验证了进气门上积碳的形成与机油的回流窜气有关。
申请人研究发现，缸内直喷发动机进气门附着的积碳是由机油碳化而成。与自然吸气发动机不同的是，在直喷发动机中，燃油不会直接喷射在进气门表面，进气门因没有经过燃油的冷却和清洗而容易形成进气门沉积物。对于进气门背后的积碳，虽然在直喷发动机中，燃油不会直接喷在进气门背后，机油会被曲轴箱通风系统引入到进气歧管，从而经过进气门进入气缸燃烧，机油蒸汽中夹杂的微量机油成分在高温的作用下形成了积碳，而进气门背后因为没有燃油的冷却和清洗，更加容易形成进气门积碳，而且清除也变得更加困难。
润滑油燃烧生成的碳质沉积物、润滑油的金属添加剂燃烧后形成的金属氧化物构成了进气门上的积碳。由于曲轴箱强制通风系统中液态机油及机油蒸气分离不彻底，原本应重回润滑系统中的少量液态机油混入蒸气中(机油蒸气过于粘稠)在进气门背部形成积碳。
润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。一般常用的添加剂有：粘度指数改进剂、倾点下降剂、抗氧化剂、清净分散剂、摩擦缓和剂、抗泡沫剂、防锈剂等。进气门环境温度在200-300℃，因此润滑油蒸发和氧化的强度显著增加，润滑油分子与高温高压空气中的氧气起作用，很快被氧化。氧化的作用改变润滑油的物理、化学性质形成酸、沥青和另外的化合物。它们与空气中的灰尘和活塞环与气缸壁磨下的金属微粒一起，在进气道和进气门处沉积下来，即形成所谓积碳。
本文所述的缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物分为两组。第一组由苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧和异辛酸铈作为主要的清净分散组分，以馏程为60-90℃的碳氢溶剂为载体，以0.4mpa的压力，对缸内直喷发动机进气门进行40分钟的持续性喷淋清洗，可以有效去除缸内直喷发动机进气门上的86％的碳质沉积物。第二组由含有优异油泥分散性的聚异丁烯基丁二酰亚胺为主、以馏程为60-90℃的碳氢溶剂为载体的分散、洗涤液体，以0.8mpa的压力，对缸内直喷发动机进气门进行10分钟的持续性喷淋清洗，可以把从进气门上剥离下来的积碳冲洗干净、携带而走。
清净分散剂
在缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物中，在第一组清洗液中，苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧和异辛酸铈充当积碳清净剂的组分。经过大量试验，我们惊喜地发现，上述组分单独使用时，积碳去除效率低，然而按一定的比例混合使用，却展现出高效的协同功效，可以去除缸内直喷发动机进气门上的86％的碳质沉积物。
苯甲酰聚异丁烯胺
经过大量测试，缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的第一组清洗液中，我们把苯甲酰聚异丁烯胺锁定在3-50％的比例范围，优选在6-20％的比例范围。关于苯甲酰聚异丁烯胺的制作方法如下：将氯代苯甲酰和2倍于氯代苯甲酰摩尔数的α烯键含量为90％的高活性聚异丁烯(m＝1200)加入反应釜中，在硫酸负载到硅藻土的固体酸催化剂作用下于80℃反应4小时，得苯甲酰聚异丁烯；向高压反应釜中加入所制得的苯甲酰聚异丁烯、12％的苯甲酰聚异丁烯重量的raney镍催化剂、5倍于氯代苯甲酰摩尔数的异丙胺，通入氢气，于150℃、10.0mpa条件下反应5小时，冷却、过滤蒸馏，脱水得胺值为0.72的具有结构式(ii)的苯甲酰聚异丁烯胺，产率81％。
异辛酸镧
经过大量测试，缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的第一组清洗液中，我们把异辛酸镧锁定在3-25％的比例范围，优选在5-25％的比例范围。关于异辛酸镧的制作如下：在反应器中加入一定量的异辛酸和氢氧化钠溶液，搅拌反应进行皂化，然后加入航空煤，继续升温，温度升至一定值开始加入硝酸稀土(硝酸镧)溶液，保持此温度反应一段时间，反应结束，将产品倒入分液漏斗，静置分层，分出水层和有机层，并分析水相中稀土元素的含量，计算其转化率。研究表明异辛酸镧的最佳合成条件为：反应温度80℃，反应时间20min。皂化率为80％，在此条件下稀土的转化率可达99.98％。
从异辛酸镧含航空煤油的样品的热重分析图可以看出，异辛酸镧样品加热到150℃，样品失重约70％，航煤已经完全挥发，之后样品中异辛酸镧在150～400℃之间经历一个比较长的失重阶段，400℃之后，异辛酸镧主要分解为氧化镧。进气道和进气门低温部件的温度在300℃左右，故可以看出异辛酸镧对进气门低温部件表现出极好的清除积炭的效果。
异辛酸铈
经过大量测试，缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物第一组清洗液中，我们把异辛酸铈锁定在2-23％的比例范围，优选在3-12％的比例范围。关于异辛酸铈的制作如下：用异辛酸为原料，经过同氢氧化钠皂化和氯化铈复分解反应,合成了异辛酸铈，研究了皂化率、反应时间、反应温度对氯化铈转化率的影响。实验得到了最佳工艺条件：反应时间20min左右、温度55～65℃、皂化率为75％，氯化铈的转化率可达到99.96％以上。
聚异丁烯基丁二酰亚胺
聚异丁烯基丁二酰亚胺具有良好的清净性和低温油泥分散性，可抑制发动机活塞上积炭和漆膜的生成，广泛应用于调制中、高档汽油机油，调制柴油机油，调制环保型内燃机油。在第二组清洁液中，我们采用聚异丁烯基丁二酰亚胺作为分散剂，把从进气门上剥离后的碳质沉积物有效分散在庚烷液体中。经过大量测试，缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的第一组清洗液中，我们把异丁烯基丁二酰亚胺锁定在6-30％的比例范围，优选在7-20％的比例范围。聚异丁烯基丁二酰亚胺的制作工艺如下：采用甲基叔丁基醚催化裂解得到的异丁烯气体为原料，以络合f-k酸为引发剂，在-5℃--10℃的温度下进行阳离子聚合得到数均分子量为1000-1500的聚异丁烯低聚体，然后与马来酸酐首先在其回流温度下进行热反应，至一定转化率后，在引发剂作用下在170℃进行自由基聚合，达到活性物含量大于95％的聚异丁烯丁二酸酐，最后于多乙烯多胺反应得到聚异丁烯基丁二酰亚胺产品。
载体溶剂
碳酸二甲酯
碳酸二甲酯具有与二甲苯类似的清洁能力，除对进气道和进气门有着优良的溶解力以外，碳酸二甲酯具有高氧含量(分子中氧含量高达53％)、优良的提高辛烷值作用((r+m)/2＝105)，通过进气系统进入气缸后，从而促使气缸里的汽油更加充分的燃烧。经过大量测试，缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的第一组清洗液中，我们把碳酸二甲酯锁定在2-20％的比例范围，优选在3-10％的比例范围。碳酸二甲酯的合成方法：co和氯气按照摩尔比1:1.05进入光气发生器，在椰壳活性炭催化作用下经光气发生器发生合成反应生成光气，光气与甲醇按照摩尔比1:1.1进入酯化塔进行酯化反应、酰氯醇解作用和气液鼓泡反应合成氯甲酸甲酯，酯化完成后将甲醇和氯甲酸甲酯反应液相自反应器顶溢流去甲酯釜收集后赶气精制；反应器顶尾气经两级冰水冷却回收、甲醇降膜吸收和尾破处理含光尾气，精制后的氯甲酸甲酯水洗后的氯甲酸甲酯与甲醇按照摩尔比1:1.2的方式进入以氯化钙为催化剂的固定床反应器合成碳酸二甲酯。
庚烷
庚烷的贝壳松脂丁醇值(kb值)比较高，与多种溶剂具有卓越的溶解度。该品以油田优质轻烃为原料，采用连续精馏工艺生产而成，其主要成份有正庚烷、异庚烷和环庚烷，还含有少量的辛烷和己烷，常温常压下为液态，易燃易挥发。我们选择初馏点℃≥80，98％回收温度≤120℃的庚烷作为载体油，除了便于溶解、携带苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧和异辛酸铈、聚异丁烯基丁二酰亚胺等清洁组分以外，同时也考虑了通过进气道进入气缸后能够完全燃烧殆尽。缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的第一组清洗液中，我们把庚烷锁定在60-90％的比例范围，优选在68-80％的比例范围。缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的第二组清洗液中，我们把庚烷锁定在60-95％的比例范围，优选在85-93％的比例范围。
本发明第一方面的实施例提供了一种缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物，所述的组合物包括清净分散剂和分散洗涤剂，
其中，
所述的清净分散剂按照质量百分含量计包括如下组分：
苯甲酰聚异丁烯胺3-50％；
异辛酸镧3-25％；
异辛酸铈2-23％；
第一载体60-90％，所述的第一载体为馏程60-90℃的碳氢溶剂载体，
所述的分散洗涤剂按照质量百分含量计包括如下组分：
聚异丁烯基丁二酰亚胺6-30％；
第二载体60-95％，所述的第二载体为馏程60-90℃的碳氢溶剂。
在本发明的一些实施例中，所述的清净分散剂中苯甲酰聚异丁烯胺的质量百分含量为6-20％。
在本发明的一些实施例中，所述的清净分散剂中异辛酸镧的质量百分含量为5-25％。
在本发明的一些实施例中，所述的清净分散剂中异辛酸铈的质量百分含量为3-12％。
在本发明的一些实施例中，所述的第一载体包括碳酸二甲酯和庚烷，所述的庚烷初馏点≥80℃；98％回收温度≤120℃。
在本发明的一些实施例中，所述的组合物包括清净分散剂和分散洗涤剂，
其中，
所述的清净分散剂按照质量百分含量计包括如下组分：
苯甲酰聚异丁烯胺12.55％；
异辛酸镧6.21％；
异辛酸铈4.86％；
碳酸二甲酯3.50％；
庚烷72.88％；
所述的清净分散剂中庚烷初馏点≥80℃，98％回收温度≤120℃；
所述的分散洗涤剂按照质量百分含量计包括如下组分：
聚异丁烯基丁二酰亚胺9％，
庚烷(初馏点℃≥8098％回收温度≤120)91％；
所述的分散洗涤剂中庚烷初馏点≥80℃，98％回收温度≤120℃；
本发明第二方面的实施例提供了一种缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的制备方法，所述的组合物为上述的任一种组合物，包括如下步骤：
将第一载体投放至调和罐进行常温搅拌，转速定为40-60转/分钟；在搅拌的过程加入中苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧、异辛酸铈和碳酸二甲酯，然后再搅拌30分钟即得所述的清净分散剂；
将第二载体投放至调和罐进行常温搅拌，转速定为40-60转/分钟；在搅拌的过程中聚异丁烯基丁二酰亚胺投入罐体，然后再搅拌15分钟即得所述的分散洗涤剂。
本发明第三方面的实施例提供了一种缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物的使用方法，所述的组合物为上述的任一种组合物，包括如下步骤：
首先采用所述的清净分散剂以0.4mpa的压力对发动机进气道进行喷淋，然后采用分散洗涤剂以0.8mpa的压力进行喷淋，把清洗下来的沉积物分散和携带而走。
缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物及其制作工艺
化学成分相互协同功效筛选试验
表1化学成分相互协同功效筛选试验
化学成分相互协同功效筛选试验评价：
依据实验室化学成分相互协同功效筛选试验表1的试验数据，我们发现在缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物中：
当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯0％，庚烷76.38％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到75％；
当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈0％，碳酸二甲酯3.5％，庚烷77.44％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到74％；
当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧0％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯3.50％，庚烷79.09％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到74％；
当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为0％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯3.5％，庚烷85.43％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到73％；
当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯3.5％，庚烷72.88％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到86％。
配方清洁率功效筛选试验
表2配方清洁率功效筛选试验
配方清洁率功效筛选试验评价：
依据实验室配方清洁率功效筛选试验表2的试验数据，我们发现在缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物中：
当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯3.50％，庚烷72.88％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到86％。
当苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧、异辛酸铈和碳酸二甲酯的组分按比例下降时，清洁率明显下降；当苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧、异辛酸铈和碳酸二甲酯的组分按比例上升时，清洁率并没有明显提升。从性价比方面考虑，我们选择试样e作为最终优先配方参考依据。
优选配方：
清净分散剂：
苯甲酰聚异丁烯胺12.55％
异辛酸镧6.21％
异辛酸铈4.86％
碳酸二甲酯3.50％
庚烷(初馏点℃≥80，98％回收温度≤120℃)72.88％
调和工艺：
把庚烷投放至调和罐进行常温搅拌，转速定为40-60转/分钟；在搅拌的过程中苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧、异辛酸铈和碳酸二甲酯投入罐体，然后再搅拌30分钟。
分散洗涤剂：
聚异丁烯基丁二酰亚胺9％
庚烷(初馏点℃≥80，98％回收温度≤120)91％
调和工艺：
把庚烷投放至调和罐进行常温搅拌，转速定为40-60转/分钟；在搅拌的过程中聚异丁烯基丁二酰亚胺投入罐体，然后再搅拌15分钟。
1.在缸内直喷发动机进气门免拆清洁组合物中，当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯3.50％，庚烷72.88％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到86％。
2.施工采用二次清洁步骤法，首先采用清净分散剂清洗液0.4mpa压力对进气道进行40分钟的持续喷淋，对碳质沉积物有着良好的湿润、软化和剥离的作用，然后采用分散洗涤剂清洗液以0.8mpa的压力进行10分钟的持续喷淋，把清洗下来的沉积物分散和携带而走，以免造成进气道和进气门二次污染。
3.当苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧、异辛酸铈和碳酸二甲酯的组分按比例下降时，清洁率明显下降；当苯甲酰聚异丁烯胺、异辛酸镧、异辛酸铈和碳酸二甲酯的组分按比例上升时，清洁率并没有明显提升。
4.当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯0％，庚烷76.38％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到75％；
5.当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈0％，碳酸二甲酯3.50％，庚烷77.44％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到74％；
6.当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧0％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯3.50％，庚烷79.09％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到74％；
7.当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为0％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯3.50％，庚烷85.43％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到73％；
8.当苯甲酰聚异丁烯胺的添加比例为12.55％，异辛酸镧6.21％，异辛酸铈4.86％，碳酸二甲酯3.50％，庚烷72.88％时，按照汽油机进气阀沉降物模拟测试方法进行检测，发现清洁率达到86％。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。