本发明涉及燃油清洁剂技术领域，具体涉及一种燃油发动机高效养护节油剂及其制备方法与应用。
背景技术：
众所周知，燃油发动机在长期运行中，除发动机的设计，制造水平以及使用和保管等多种因素的影响外，由于受燃油质量影响，如汽油、柴油、航空煤油等，发动机及燃油系统的零部件、管道、燃烧室等受油垢、胶质、积炭的污染，导致发动机动力逐渐减小，耗油量逐渐增加；与此同时，由于燃烧不完全，燃油中的有害物质和一些不饱和的烃类氧化不完全，使尾气的排放质量变差，从而污染环境。
例如：汽油发动机工作时，温度较高，在此环境下，燃油品质的不稳定成分易产生氧化缩合反应，生成胶质和积碳，造成燃油燃烧不充分，油耗高、怠速不稳、加速无力，尾气排放恶化；燃油添加剂可有效的提升发动机动力，清除积碳，节省燃油，减少尾气排放。
针对上述问题，最简单的办法就是定期拆卸清洗，其作为最原始的办法，费工、费时又不经济。后来又发展免拆卸停车清洗，将清洗剂通过清洗机注入发动机进行循环清洗，这比拆卸又前进了一步，但这些方法都是治标不治本。此外，目前市面上存在的燃油清洁剂功能单一、效果欠佳，不能有效解决问题。基于此，提供一种新型的燃油发动机清洁剂尤为重要。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种燃油发动机高效养护节油剂及其制备方法与应用。本发明提供的燃油发动机高效养护节油剂，能够有效保证燃油燃烧质量，提高发动机动力性能，减少污染物的排放，显著提高燃油使用率和燃油发动机的使用寿命；此外，本发明的节油剂工艺配方简单，生产成本较低，节能减排效果好，可操作性强，具有很好的经济效益和社会效益，有利于后续的规模化应用。
为此，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15～20重量份、石油磺酸盐3～8重量份、二甲苯酚1～3重量份、发动机润滑剂2～5重量份、二氧化钛1～5重量份、石墨烯0.1～0.5重量份、4，6-三叔丁基苯酚1～2重量份以及氢氧化物1～2重量份。
在本发明的进一步实施方式中，原料组分还包括：稀土氧化物3～5重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯5～8重量份以及环烷酸锌0.1～0.2重量份。
在本发明的进一步实施方式中，原料组分还包括：活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.5～1.5重量份以及硬脂酸丁酯2～3重量份。
在本发明的进一步实施方式中，氢氧化物包括质量比为1：(2～3)的氢氧化钾与氨水的混合物；稀土氧化物包括质量之比依次为(5～8)：1：1的氧化钇、氧化钕和氧化镝。
在本发明的进一步实施方式中，原料组分包括：煤油15～18重量份、石油磺酸盐5～6重量份、二甲苯酚1～2重量份、发动机润滑剂2～3重量份、二氧化钛3～4重量份、石墨烯0.1～0.3重量份、4，6-三叔丁基苯酚1～2重量份、氢氧化物1～2重量份、稀土氧化物3～4重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯5～6重量份、环烷酸锌0.1～0.2重量份、活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.5～0.9重量份以及硬脂酸丁酯2～3重量份。
第二方面，本发明提供一种燃油发动机节油剂的制备方法，包括以下步骤：s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，搅拌均匀，得到第一混合物；s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至43℃～48℃，得到第二混合物；s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，最终得到燃油发动机节油剂。
在本发明的进一步实施方式中，s103中，边加入边搅拌之后还包括：将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液。
在本发明的进一步实施方式中，s101中，搅拌过程中的温度为65℃～75℃，搅拌时间为50min～80min，搅拌转速为1500rpm～2000rpm。
第三方面，本发明提供的燃油发动机节油剂在提高燃油使用率、提高燃油发动机的使用寿命以及减少燃油污染物排放过程中的应用。具体地，本发明的燃油发动机节油剂在应用过程中，将其与燃油混合后加入即可，也可直接加入燃油中，使用方法简便，可操作性强。
本发明提供的上述技术方案具有以下优点：
(1)申请人经过大量实验发现：本发明提供的燃油发动机高效养护节油剂，能够有效保证燃油燃烧质量，提高发动机动力性能，减少污染物的排放，显著提高燃油使用率和燃油发动机的使用寿命；此外，本发明的节油剂工艺配方简单，生产成本较低，节能减排效果好，可操作性强，具有很好的经济效益和社会效益。
(2)本发明的燃油发动机高效养护节油剂制备方法简单、生产成本较低、可操作性强，有利于后续的规模化应用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，因此只作为实例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。
以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15～20重量份、石油磺酸盐3～8重量份、二甲苯酚1～3重量份、发动机润滑剂2～5重量份、二氧化钛1～5重量份、石墨烯0.1～0.5重量份、4，6-三叔丁基苯酚1～2重量份以及氢氧化物1～2重量份。其中，氢氧化物包括质量比为1：(2～3)的氢氧化钾与氨水的混合物。
优选地，原料组分还包括：稀土氧化物3～5重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯5～8重量份以及环烷酸锌0.1～0.2重量份。其中，稀土氧化物包括质量之比依次为(5～8)：1：1的氧化钇、氧化钕和氧化镝。
优选地，原料组分还包括：活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.5～1.5重量份以及硬脂酸丁酯2～3重量份。
另外，针对本发明的燃油发动机高效养护节油剂，本发明专门设计了制备方法，包括以下步骤：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，搅拌均匀，得到第一混合物。其中，搅拌过程中的温度为65℃～75℃，搅拌时间为50min～80min，搅拌转速为1500rpm～2000rpm。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至43℃～48℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，最终得到燃油发动机节油剂。其中，边加入边搅拌之后还包括：将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液。
下面结合具体实施方式进行说明：
实施例一
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油18重量份、石油磺酸盐5重量份、二甲苯酚2重量份、发动机润滑剂2重量份、二氧化钛4重量份、石墨烯0.1重量份、4，6-三叔丁基苯酚2重量份、氢氧化钾0.3重量份以及氨水0.8重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为65℃，搅拌时间为80min，搅拌转速为1500rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至48℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
实施例二
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15重量份、石油磺酸盐6重量份、二甲苯酚1重量份、发动机润滑剂3重量份、二氧化钛3重量份、石墨烯0.3重量份、4，6-三叔丁基苯酚1重量份、氢氧化钾0.5重量份以及氨水1.5重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为75℃，搅拌时间为50min，搅拌转速为2000rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至43℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
实施例三
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油18重量份、石油磺酸盐5重量份、二甲苯酚2重量份、发动机润滑剂2重量份、二氧化钛4重量份、石墨烯0.1重量份、4，6-三叔丁基苯酚2重量份、氢氧化钾0.3重量份、氨水0.8重量份、氧化钇3重量份、氧化钕0.5重量份、氧化镝0.5重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯5重量份以及环烷酸锌0.2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为65℃，搅拌时间为80min，搅拌转速为1500rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至48℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
实施例四
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15重量份、石油磺酸盐6重量份、二甲苯酚1重量份、发动机润滑剂3重量份、二氧化钛3重量份、石墨烯0.3重量份、4，6-三叔丁基苯酚1重量份、氢氧化钾0.5重量份、氨水1.5重量份、氧化钇2.5重量份、氧化钕0.4重量份、氧化镝0.4重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯6重量份、环烷酸锌0.1重量份、活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.9重量份以及硬脂酸丁酯2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为75℃，搅拌时间为50min，搅拌转速为2000rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至43℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
实施例五
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油18重量份、石油磺酸盐5重量份、二甲苯酚2重量份、发动机润滑剂2重量份、二氧化钛4重量份、石墨烯0.1重量份、4，6-三叔丁基苯酚2重量份、氢氧化钾0.3重量份、氨水0.8重量份、氧化钇3重量份、氧化钕0.5重量份、氧化镝0.5重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯5重量份、环烷酸锌0.2重量份、活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.5重量份以及硬脂酸丁酯3重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为65℃，搅拌时间为80min，搅拌转速为1500rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至48℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
实施例六
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15重量份、石油磺酸盐6重量份、二甲苯酚1重量份、发动机润滑剂3重量份、二氧化钛3重量份、石墨烯0.3重量份、4，6-三叔丁基苯酚1重量份、氢氧化钾0.5重量份、氨水1.5重量份、氧化钇2.5重量份、氧化钕0.4重量份、氧化镝0.4重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯6重量份、环烷酸锌0.1重量份、活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.9重量份以及硬脂酸丁酯2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为75℃，搅拌时间为50min，搅拌转速为2000rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至43℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
另外，为了进一步说明本发明技术方案的优势，设置以下对比例；需要说明的是，下述对比例均在实施例六的基础上改变相关参数而成。
对比例一
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15重量份、石油磺酸盐6重量份、二甲苯酚1重量份、发动机润滑剂3重量份、二氧化钛3重量份、石墨烯0.3重量份、4，6-三叔丁基苯酚1重量份、氢氧化钠0.5重量份、氨水1.5重量份、氧化钇2.5重量份、氧化钕0.4重量份、氧化镝0.4重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯6重量份、环烷酸锌0.1重量份、活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.9重量份以及硬脂酸丁酯2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为75℃，搅拌时间为50min，搅拌转速为2000rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至43℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
对比例二
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15重量份、石油磺酸盐6重量份、二甲苯酚1重量份、发动机润滑剂3重量份、二氧化钛3重量份、石墨烯0.3重量份、4，6-三叔丁基苯酚1重量份、氨水2重量份、氧化钇2.5重量份、氧化钕0.4重量份、氧化镝0.4重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯6重量份、环烷酸锌0.1重量份、活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.9重量份以及硬脂酸丁酯2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为75℃，搅拌时间为50min，搅拌转速为2000rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至43℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
对比例三
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15重量份、石油磺酸盐6重量份、二甲苯酚1重量份、发动机润滑剂3重量份、二氧化钛3重量份、石墨烯0.3重量份、4，6-三叔丁基苯酚1重量份、氢氧化钾0.5重量份、氨水1.5重量份、氧化钇3.3重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯6重量份、环烷酸锌0.1重量份、活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.9重量份以及硬脂酸丁酯2重量份。
按上述原料组分，采用本发明提供的方法，制备燃油发动机高效养护节油剂：
s101：将石油磺酸盐、石墨烯以及氢氧化物加入煤油中，在温度为75℃，搅拌时间为50min，搅拌转速为2000rpm的条件下搅拌均匀，得到第一混合物。
s102：将二甲苯酚、发动机润滑剂以及二氧化钛混合后加热至43℃，得到第二混合物。
s103：向剩余原料组分中依次加入第一混合物和第二混合物，边加入边搅拌，将得到的混合溶液静置，之后过滤并收集滤液，最终得到燃油发动机节油剂。
对比例四
本发明提供一种燃油发动机高效养护节油剂，原料组分按重量份计，包括：煤油15重量份、石油磺酸盐6重量份、二甲苯酚1重量份、发动机润滑剂3重量份、二氧化钛3重量份、石墨烯0.3重量份、4，6-三叔丁基苯酚1重量份、氢氧化钾0.5重量份、氨水1.5重量份、氧化钇2.5重量份、氧化钕0.4重量份、氧化镝0.4重量份、二乙二酸丁醚醋酸酯6重量份、环烷酸锌0.1重量份、活性固体阳离子醚化剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵0.9重量份以及硬脂酸丁酯2重量份。
将上述原料组分搅拌均匀，之后过滤并收集滤液，得到燃油发动机高效养护节油剂。
另外，将本发明各实施例得到的燃油发动机高效养护节油剂，通过功能学试验来系统评价其功效：
一、燃油发动机高效养护节油剂的清洁性能测试
在-20℃和50℃温度下的恒温箱中，取附着有胶状物、油垢的金属片5块(进油管)和沉积积炭污垢的金属片5块(燃烧炭)，浸入加有0.1％的本发明节油剂的汽油中；先称取金属片重量，浸入30min后，取出金属片称重、计算洗掉油污的重量，然后计算洗净速度，具体如表1所示。
二、燃油发动机高效养护节油剂的稳定性测试
测定本发明制备得到的燃油发动机高效养护节油剂在汽油和柴油的稳定性，将本剂按10％(体积)之比，分别置于-25℃和55℃恒温箱中保持24h，观察其稳定性，其评定标准主要观察其相溶性，有无混浊和析出现象，具体如表1所示。
表1各实施例燃油发动机高效养护节油剂的性能数据列表
二、尾气排放量的检测试验
检测各实施例节油剂在对尾气排放量的影响。具体地，将车辆分别添加本发明各实施例和对比例制备的节油剂，检测添加节油剂前后车辆尾气中co和ch排放量的变化，每次添加节油剂后行驶100公里，选择行驶里程为5万km的捷达汽油车进行检测，添加剂与燃油的容量比取1.0:1000，检测结果如表2所示。
表2各实施例燃油发动机高效养护节油剂对尾气排放量的影响
当然，除了实施例一至实施例六列举的情况，其他原料组分的重量百分比、制备过程中的各条件和参数等也是可以的。
本发明提供的燃油发动机高效养护节油剂，能够有效保证燃油燃烧质量，提高发动机动力性能，减少污染物的排放，显著提高燃油使用率和燃油发动机的使用寿命；此外，本发明的节油剂工艺配方简单，生产成本较低，节能减排效果好，可操作性强，具有很好的经济效益和社会效益，有利于后续的规模化应用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。