一种用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的制作方法

文档序号:16015205发布日期:2018-11-20 21:23阅读:567来源:国知局
本发明属于汽车积碳清洁
技术领域
,具体涉及一种用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂。
背景技术
汽油缸内直喷发动机(gdi,gasolinedirectinjectionengine)或者装有涡轮增压器的汽油缸内直喷发动机(t-gdi)是直接将汽油喷入燃烧室,不通过进气端口。车辆在日常使用中,尽管设计非常精密但由于一些油品的质量存在差异,及其它外部因素如发动机曲轴箱强制通风、废气再循环等系统,缸内直喷发动机进气阀不可避免的出现积碳,由于缺乏自清洁能力,从而导致了一系列的发动机故障。并且汽油中的烯烃会在发动机内产生大量积炭,而在油箱里内也会形成胶质,影响油路和油表的准确。在长期的运行过程中,进气阀和三元催化器(三元催化器中含有三元催化剂)会产生明显甚至严重的积碳(进气阀沉积物,ivd)。三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,里面装载含有铂、铑、钯金属的三元催化剂,它可将汽车尾气排出的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。进气阀和三元催化器(剂)积碳会带来许多危害:(1)低温冷启动困难,冷车怠速达不到规定的转速,严重时冷车怠速会熄火,热车后怠速低;(2)发动机进气阻力增大,发动机功率下降,严重时引起爆震;(3)驾驶性能变差;(4)缩短火花塞、氧传感器、三元催化器的使用寿命;(5)汽油燃烧不完全,加速不畅,油耗增加,尾气排放增加,发动机的使用寿命变短。常见的解决办法有在保养时使用添加剂或清洗剂,并配合煤油或者航空煤油作为稀释溶剂,由于有煤油的存在,会让驾驶人员感觉车的动力增强了,但这并不是添加剂的功效,而是煤油的作用。常用的清洗剂的成分有聚异丁烯丁二亚酰胺(pibsi),其可以清洁化油器和节气门和进气管沉积物,但效果不是很好。聚醚胺(pea)也可以清洁积碳,但成本较高。而目前市售溶剂型清洗剂对管路的橡塑胶部件有一定的溶胀作用,会影响油路的密封性能和使用寿命;市售清洗剂成本偏高;清洁效果不好,清洁效率低;特别是,现有的市售清洗剂对三元催化剂有害(比如附着或掩盖在三元催化剂上,或者使三元催化剂失活),影响三元催化剂的使用寿命。主机厂原有产品、市场各品牌传统养护产品都不能有效解决缸内直喷发动机的进气阀积碳问题,并且现有市售的发动机积碳清洗剂不能有效针对汽油缸内直喷发动机进气系统进行较好的清洗。甚至有个别方法在清洗中需要拆卸发动机,或者清洗后会在发动机内形成残留物质,这些都会给发动机带来不良影响。因此,市场需要安全、免拆洗、功效强的缸内直喷发动机进气阀清洗新产品。技术实现要素:针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂,特别是提供了一种对三元催化器(剂)无害的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂。本发明采用以下技术方案:一种用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂,按重量份数计,包括以下组分:一种用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂,按重量份数计,包括以下组分:进一步地,所述用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂,按重量份数计,由以下组分制成:乙二醇单乙醚12-18份,正丁醇28-34份,甲苯6-10份(cas号108-88-3),防腐剂0.6-1.5份,乙基苯5-8份(cas号100-41-4),二甲苯12-18份,有机碱1.0-2.0份,n-甲基吡咯烷酮2-8份(cas号872-50-4),表面活性剂15-20份,脂肪酸0.1-1份。更进一步地,所述用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂,按重量份数计,由以下组分制成:乙二醇单乙醚15-15.5份,正丁醇30-30.5份,甲苯8-9份,防腐剂0.8-1.2份,乙基苯6-6.5份,二甲苯15-15.5份,有机碱1.2-1.8份,n-甲基吡咯烷酮4.5-5份,表面活性剂17-18.5份,脂肪酸0.3-0.6份。进一步地,所述防腐剂为吗啉(cas号110-91-8)。进一步地,所述有机碱为三乙醇胺。进一步地,所述表面活性剂包括聚丙二醇和聚乙二醇。更进一步地,聚丙二醇为ppg1000,聚乙二醇为peg800。进一步地,所述聚丙二醇和聚乙二醇的重量份数比为5~15:1。更进一步地,所述表面活性剂由15.5-16份聚丙二醇和1.5-2.5份聚乙二醇组成。通过配方整体的调制,本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂可以发挥出更优异的效果。进一步地,所述脂肪酸包括植物油酸;更进一步地,所述脂肪酸为植物油酸。一种用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将乙二醇单乙醚、正丁醇、甲苯、乙基苯、二甲苯、n-甲基吡咯烷酮、有机碱依次加入混合釜中,搅拌均匀,得混合物a;(2)将脂肪酸加入混合物a中,搅拌均匀,得混合物b;(3)将表面活性剂加入混合物b中,搅拌均匀,得混合物c;(4)将防腐剂加入混合物c中,搅拌均匀,即得所述用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂。进一步地,步骤(1)中搅拌速度为200~400转/min,搅拌时间为5-10min;步骤(2)中搅拌速度为200~400转/min,搅拌时间为5-10min。进一步地,步骤(3)中搅拌速度为200~400转/min,搅拌时间为10-20min;步骤(4)中搅拌速度为200~400转/min,搅拌时间为5-10min。进一步地,搅拌装置为防爆电机。本发明产品相对于油路是气相清洁剂,允许汽车在怠速状态下,运行该产品,在较短时间内,带来高性能的积碳清除效果。属于进气系统专业清洗使用的全配方清洗液,可以显著清洗直喷/非直喷汽油发动机的进气系统积碳。同时恢复发动机性能,具有燃油经济性,改善操控性和尾气排放。本发明的有益效果:(1)本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂清洁效果好,清洁效率高,减少有害气体排放并且对三元催化器无害;(2)本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的制备方法简便,成本低,适合大规模工业生产应用;(3)本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂可以有效清洁进气阀积碳,改善发动机喘抖、怠速不稳、加速不良等现象;优化进气量,维持正常压缩比,改善冷启动难的现状;同时,对汽油自然吸气发动机进气系统亦有同样功效;(4)本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂可以有效清除进气歧管油泥,提高进气效率,恢复发动机动力及燃油利用效率;(5)使用本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂进行清洗,操作简单,耗时短,安全、免拆洗、功效强,且使用后有明显的清洁效果,驾驶性能提高,提速效果明显改善,油门响应速度加快;(6)本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂在清洗过程中产品燃烧充分,清洗及排碳过程中排气管没有冒烟(没有冒黑烟和白烟),没有味道;(7)本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂不是用于油箱添加的添加剂,可以例如配合除碳机(比如gdi智控除碳机)和内窥镜(比如奥林巴斯内窥镜)设备使用,是专业渠道的气相清洁剂。具体实施方式为了更好的解释本发明,现结合以下具体实施例做进一步说明,但是本发明不限于具体实施例。按照表1配制用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂。表1:各实施例的组分(重量份)。本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的密度(20℃,g/cm3)为0.85~0.90,典型值为0.87;运动粘度(@40℃,cst)为1.5~4.0,比如2.4。测试本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂对汽车的清洗效果。测试方法:测试前先用高清内窥镜,观察进气阀门表面,再使用本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂(比如配合除碳机)对进气阀门的积碳进行清洁,清洁工序完成后对车辆进行排碳,然后再次使用高清内窥镜观察,发现进气阀处的积碳明显减少,对装有涡轮增压器的汽油缸内直喷发动机(t-gdi)进气阀处的积碳去除率可达90%以上,且清洁过程中燃烧充分,没有黑烟和臭气排出。经实车验证,清洗过程中清洗液把积碳充分浸润、软化、分解溶解、燃烧排出,清洗后通过内窥镜观察到积碳已被清除。优化了汽车的进气量,提升了燃油利用效率。清洁试验结果:试验一:选择品牌1的汽车(行驶里程:69,900公里)(gdi),测得清洗前平均ivd为598mg,使用本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂进行清洗后测得平均ivd为274mg,总共有324mg(54%)的积碳被清除掉。试验二:选择品牌2的汽车(行驶里程:36,800公里)(gdi),测得清洗前平均ivd为127mg,使用本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂进行清洗后测得平均ivd为57mg,总共有70mg(55%)的积碳被清除掉。试验三:选择品牌3的汽车(行驶里程:48,000公里)(gdi),测得清洗前平均ivd为156mg,使用本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂进行清洗后测得平均ivd为66mg,总共有90mg(58%)的积碳被清除掉。试验四:选择品牌1的汽车(行驶里程:71,800公里)(t-gdi),测得清洗前平均ivd为657mg,使用本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂进行清洗后测得平均ivd为65mg,总共有592mg(90%)的积碳被清除掉。对比试验:选择品牌1的汽车(行驶里程:70,700公里)(gdi),测得清洗前平均ivd为606mg,使用市售同类型的积碳清洗剂进行清洗后测得平均ivd为448mg,总共有158mg(26%)的积碳被清除掉。通过试验,可以看出本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂比市售同类型的积碳清洗剂针对gdi的汽车的清洗能力至少提高了一倍,而针对t-gdi的汽车,本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的清洗率高达90%,具有非常显著的清洗效果。三元催化器影响测试:在基准怠速状态下,测得三元催化器前端和后端的温度范围为200-400℃。在基准100km/h下,测得三元催化器前端和后端的温度范围为400-550℃。使用本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂进行清洗后,怠速状态三元催化器前端和后端的温度范围为300-350℃,处于基准怠速状态下温度范围200-400℃之内;100km/h状态下三元催化器前端和后端的温度范围为400-550℃,处于基准100km/h状态下温度范围400-550℃之内。即本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂对三元催化器(或三元催化器剂)无害。在使用所述用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂前、使用过程中、使用后通过对三元催化器前端和后端温度的监控,使用所述用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂后,对三元催化器前端后端温度变化几乎没有影响,表明本发明用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂对三元催化器无害。表2:锈蚀实验-测试本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的锈蚀实验。实验方法描述结果gb/t5096是否腐蚀铜片等级=1a(没有腐蚀)astmd7671是否腐蚀银等级=0(没有腐蚀)表3:燃油实验-测试本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的燃油实验。从表3中可以看出,使用本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的磨斑直径为0.30mm,显著低于异辛烷的0.43mm和92#汽油的0.47mm,表明本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂具有减磨的功能。磨斑直径:是磨损的直径大小,数值越大,说明磨损的越严重。表4:材料相容性实验-测试本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂的材料相容性实验。从表4中可以看出,与市售同类产品相比,本发明的用于汽油缸内直喷发动机进气系统的积碳清洗剂对各种材料的影响显著更小。对比例1:除了不含乙基苯和脂肪酸以外其余组分同实施例1,测试后发现对比例1的产品对积碳的溶解力度大大减小,对顽固积垢的清洁作用明显减弱。对比例2:除了不含聚乙二醇以外其余组分同实施例1,测试后发现使用对比例2的产品后气门出现卡滞,或者出现粘气门的现象。对比例3:除了不含n-甲基吡咯烷酮以外其余组分同实施例1,测试后发现对比例3的产品的粘度无法保持稳定,并且清洗时间在冬季和夏季差别过大。对比例4:除了聚丙二醇为1.5份、聚乙二醇为15.5份以外其余同实施例1,测试后发现对比例4的产品的稳定性不合格。对比例5:除了不含乙二醇单乙醚以外其余组分同实施例1,测试后发现对比例5的产品对积碳的清洁效果显著减小。以上所述仅为本发明的具体实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明作的等效变换,或直接或间接运用在其它相关的
技术领域
,均同理包括在本发明的专利保护范围之中。当前第1页12
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