] 换句话说，自点火发动机用的根据本发明的燃料在稀薄运行自点火发动机中的燃 烧与气态二甲醚的燃烧类似，甚至在无碳烟和无颗粒方式的高AGR率下也如此。因此，通过 内燃机措施可以实现极低N0 X排放和颗粒数排放。废气后处理不需要颗粒过滤器，而仅仅 需要氧化催化剂，其防止了未燃烧的和部分燃料的自点火发动机用的根据本发明的燃料的 排放。优点是，由于废气系统的低废气反压以及废气后处理系统的成本、空间需求和重量的 显著降低，热值相关的燃料消耗降低。
[0084] 如上所述,使用自点火发动机用的根据本发明的燃料导致避免了在> 0. 4gN0x/ kWh的直至最低啤排放的范围内PN/NO x的此消彼长。
[0085] 根据本发明的燃料所基于的基础燃料，换句话说,低分子量的式 聚甲醛二烷基醚，可以借助甲醇和甲醛CH20(由甲醇制备）由天然气制备得到。也可作为 起始材料的二甲醚（DME)借助合成气通过气体处理生物质而获得。起始材料甲醇也可以通 过从工业废气（炼钢厂、水泥厂）、发电站废气或具有来自甲烷裂解或水电解的氢气的生物 气体体系中再循环〇)2制备得到。当使用电解氢气用于co2氢化时，可以持续得到期望量的 根据本发明的燃料。因此，使用根据本发明的燃料可改善柴油发动机排放的co 2平衡。
[0086] 根据本发明的燃料的热值相关的生产成本也在合成柴油范围内。
[0087] 由于具有极低N0X排放的根据本发明的燃料的无碳烟和无颗粒燃烧，可简化废气 后处理。尤其在工作机（"柴油设备"）中的柴油发动机情形下，这提供了经济优点。
[0088] 根据本发明的燃料的无碳烟和无颗粒燃烧，结合根据欧-VI技术状况的多阶段催 化废气后处理（无柴油颗粒过滤器），允许遵循在将来仍将进一步收紧的排放法规。
[0089] 此外,根据本发明的燃料的无碳烟和无颗粒燃烧允许在不清洁/过滤再循环废气 的情况下使用低压AGR。因此，可以提高发动机效率。考虑到排放，低压AGR如在氧含量大 于40%的燃料中具有效率优点，发动机燃烧的空气需求显著降低，并因此降低了再循环废 气用的空气压缩机的额外可压缩性。
[0090] 最后，根据本发明的燃料是无色、无毒并且实际上无外来物质。它还属于水体危害 等级1类。
[0091] 下面，将借助实施例举例阐释本发明。然而，实施例无论如何都不是要对本发明进 行限制或限定。
【具体实施方式】
[0092] 发动机测试状态和废气以及颗粒测量装置的结构
[0093] 具有测量装置的单缸发动机
[0094] 测试载体是单缸研究发动机。该测试载体中的排气量、曲轴几何形状以及汽缸盖 设计源自MAN型号系列D20。该发动机具有外部的、温控进气、废气反压的可变调节可能性 以及冷却的外部废气再循环（高压AGR)。借助源自MAN D20系列的共轨（common rail)系 统、燃料传输、喷射器和喷嘴引入燃料。
[0095] 来自DowChemical，Horgen公司的具有约4%无灰分添加剂的聚丙二醇单丁醚用 作机油。
[0096]使用多组分废气分析（Horiba MEXA 7000 系列）和 AVL Sesam FTIR(CH20、CH30II、 0ME1)检测废气中的气态组分（C0、THC、C0 2、02、N0x)d使用AVL :M:SS483(微碳烟传感器）测 定碳烟。测定的碳烟浓度在设备的检测限〇.〇5mg/kWh。为了测定颗粒数浓度（PN),粗废气 使用直接去除单元以1 : 10的比率稀释，并且，为了在PMP(颗粒测量程序）近似方法中测 定颗粒数（PN),将其送入颗粒计数系统（Horiba MEXA-2300SPCS)。
[0097] 在源自ESC(欧洲稳态循环）的固定操作点进行调查。
[0098]
【主权项】
1. 一种自点火发动机用燃料，其含有下列成分： a) 至少一种低分子量的式RCK-CH2O-)nR的聚甲醛二烷基醚,其中R为烷基以及n为 0-5, b) 0. 05-5wt%的至少一种式R1O(-CH2-CHR2-O-)nH的聚亚烷基二醇烷基醚及其混合聚 合物和 / 或式HX-O-CHR2-CH2-)n-0-CH2-CH2-O-(-CH2-CHR2-0-)nH的聚亚烷基二醇烷基醚及 其混合聚合物,其中R1为烷基，R2是氢基或甲基，以及n为10-200,以及这些聚亚烷基二醇 烷基醚的混合物， c) 0-20wt%的至少一种较高分子量的式RCK-CH2O-)nR的聚甲醛二烷基醚，其中R为烷 基以及n为6-10， cDO-Swt%的至少一种较高分子量的式RCK-CH2CH2O-)nR的聚乙二醇二烷基醚,其中R为烷基以及n为11-23， e) 0-0. 5wt%的至少一种有机过氧化物， f) 0-()?lwt%的至少一种较长链脂肪酸，以及， g) 〇-12wt% 的二甲醚， 其中，不足IOOwt%的比例由至少一种低分子量的聚甲醛二烷基醚补足。
2. 根据权利要求1的燃料，其中在所述至少一种低分子量的聚甲醛二烷基醚中，R为Ci 至C4-烷基,优选为甲基或乙基,特别优选为甲基。
3. 根据权利要求1或2的自点火发动机用燃料,其中在所述至少一种低分子量的聚甲 醛二烷基醚中，n= 1和/或2,或者3、4和/或5,优选为1。
4. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料,其中在所述至少一种聚亚烷基二 醇烷基醚中，R1SC^至C4-烷基，优选为正丁基。
5. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料,其中所述至少--种聚亚烷基二醇 烷基醚是混合聚合物，其中所述混合聚合物的约10-40wt. %，优选约40wt. %中，R2为甲基，以 及所述混合聚合物的约60-90wt%，优选约60wt%中，R2为氢基。
6. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料,其中所述至少一种聚亚烷基二醇 烷基醚是式R1O(-CH2-CHR2-O-)nH的聚亚烷基二醇烷基醚及其混合聚合物。
7. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中所述至少一种聚亚烷基二醇 烷基醚的存在量为2-4wt%。
8. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中在所述至少一种较高分子量 的聚甲醛二烷基醚和/或在所述至少一种较高分子量的聚乙二醇二烷基醚中，R为C1-至 C4-烷基，优选为甲基。
9. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中在所述至少一种较高分子量 的聚甲醛二烷基醚中，n为6-9,优选为6-7,和/或,在所述至少一种较高分子量的聚乙二 醇二烷基醚中= 15-30,优选n= 25-30。
10. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中所述至少一种较高分子量 的聚甲醛二烷基醚的存在量为2-4wt% ,和/或,所述至少一种聚乙二醇二烷基醚的存在量 为 2-4wt. %。
11. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料,其中有机过氧化物,优选二叔丁 基过氧化物，以〇? 01-0. 3wt%的数量存在。
12. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料,其中所述至少--种长链脂肪酸 的存在量为〇? 01-0. 3wt.%。
13. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中二甲醚的存在量为 1 -8wt. %〇
14. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中燃料的氧含量大于 40wt%。
15. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中燃料含有不超过Ippm的 硫，不超过20ppm的灰分，和/或不超过5000ppm，优选不超过500ppm以及特别优选不超过 IOOppm的高级烃及其衍生物。
16. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中R为烷基以及n为1-5。
17. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料，其中R2是氢基或甲基，以及n为 10-55。
18. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料,包含或由下列成分组成： a) 二甲氧基甲烷，以及 b) 0? 05-5wt% ,优选 2-4wt% 的式II(-0-CHR2-CII2-)n-0-CII2-CH2-0- (-CH2-CHR2-0-)JI的 聚亚烷基二醇烷基醚的混合聚合物。
19. 根据前述权利要求任一项的自点火发动机用燃料用于具有或不具有废气再循环的 自点火定动机中和作为SCR(选择性催化还原）催化剂____t的还原剂的用途。
【专利摘要】本发明描述了一种用于自点火发动机的燃料，其含有下列成分：a)至少一种低分子量的式RO(-CH2O-)nR的聚甲醛二烷基醚，其中R为烷基以及n为1-5，b)0.005-5wt％的至少一种较高分子量的式R1O(-CH2-CHR2-O-)nH的聚亚烷基二醇烷基醚及其混合聚合物和/或式H(-O-CHR2-CH2-)n-O-CH2-CH2-O-(-CH2-CHR2-O-)nH的聚亚烷基二醇烷基醚及其混合聚合物，其中R1为烷基，R2是氢基或甲基，以及n为10-55，以及这些聚亚烷基二醇烷基醚的混合物，c)0-20wt％的至少一种较高分子量的式RO(-CH2O-)nR的聚甲醛二烷基醚，其中R为烷基以及n为6-10，d)0-5wt％的至少一种较高分子量的式RO(-CH2CH2O-)nR的聚乙二醇二烷基醚，其中R为烷基以及n为11-23，e)0-0.5wt％的至少一种有机过氧化物，f)0-0.1wt％的至少一种较长链脂肪酸，以及g)0-12wt％的二甲醚，其中不足100wt％的比例由所述至少一种低分子量的聚甲醛二烷基醚补足。
【IPC分类】C10L1-185, C10L1-198, C10L1-08, C10L1-18, C10L1-188
【公开号】CN104845679
【申请号】CN201510181969
【发明人】E·加克布, C·帕斯托特, D·罗特
【申请人】曼恩卡车和公共汽车股份公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年2月16日
【公告号】DE102014101947A1, EP2907866A1