一种燃油系统多效免拆清洗剂的制作方法

文档序号:16066379发布日期:2018-11-24 12:42阅读:774来源:国知局

本发明涉及燃油系统清洗剂技术领域,具体涉及一种燃油系统多效免拆清洗剂。

背景技术

在汽车技术快速发展的当下,汽车发动机的高度智能化控制系统已经普及。发动机较之以往具有更强的动力,较低的油耗和排放,但对油品质量和车辆维护却提出了更高的要求。关键部件沉积物对发动机运行工况造成了严重威胁,使用车用免拆清洗化学品处理特定故障已成为重要维修手段之一,也是确保发动机处于理想运行状态的常规保养项目,在汽配领域具有重要的地位。

发动机沉积物主要来源为空气中的水分和粉尘、喷油器喷射时燃油生成的有机聚合物,以及压气涡轮、曲轴箱强制通风系统输入的烃类化合物及衍生物。沉积物附着的严重程度与进气系统设计、环境空气质量、燃油品质、道路路况和驾驶习惯均有关系。容易导致节流阀卡滞、怠速阀口栓塞、温度传感器失效、进气阀(及阀座)吸附燃油、粘阀、进气歧管/中冷器散热不良及充气效率降低,造成发动机怠速不稳、加速乏力、动力不足、冷启动困难等故障,并出现排放与油耗增高现象。发动机燃烧室的沉积物(ccd)容易在相对低温和贫氧的条件下形成,并顽固附着在汽缸盖、活塞顶及活塞环槽等部位。导致燃烧室散热不良、压缩比增高、活塞环卡滞和异物磨损,容易造成爆震、拉缸、气密性降低、烧机油等故障,动机表现出动力下降、加速无力、排放劣化、异响和水温/油温过高等现象。长期在拥堵路况、低速工况、短距行驶等状态下运行的车辆发动机,更应定期清洗发动机燃烧室沉积物。维修人员判断油路系统沉积物导致发动机故障时,对油路系统进行免拆清洗是最为安全、经济和便捷的维修手段。在车辆保养时,周期性对油路系统进行免拆清洗作业,能降低故障发生率,对车辆维护确有必要。



技术实现要素:

本发明实施例目的在于提供一种高效的燃油系统多效免拆清洗剂。

所采用的技术方案为:一种燃油系统多效免拆清洗剂,包括以下组分:聚醚胺;聚异丁烯胺;1,1,3—三甲基—3—苯基茚满;油溶性聚醚ppg;1,2,4-三甲基苯;萘;2-乙基己醇;芳烃。

从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:

本发明实施例提供的燃油系统多效免拆清洗剂,利用聚异丁烯胺对进气阀/喷油嘴沉积物高效清洁,采用聚醚胺为主清洗燃烧室沉积物,具有适宜的高温稳定性和分解性,既能有效清除喷油嘴和进气阀沉积物,又可确保在燃烧室高温中完全分解,还能大幅清除燃烧室沉积物,降低燃烧室总沉积物的数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂的质谱分析图;

图2是本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂的热差分析图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例,分别进行详细的说明。

本发明的一个实施例,提供一种燃油系统多效免拆清洗剂,包括以下组分:

聚醚胺;聚异丁烯胺;1,1,3—三甲基—3—苯基茚满;油溶性聚醚ppg;1,2,4-三甲基苯;萘;2-乙基己醇;芳烃。

在一种实现方式中,

所述聚醚胺采用壬基酚聚醚胺;

所述聚异丁烯胺采用聚异丁烯烷基酚胺;

所述ppg采用分子量1000的ppg1000;

所述萘的casno.为91-20-3;

所述2-乙基己醇的casno.为104-76-7;

所述芳烃采用200#芳烃。

在一种实现方式中,

所述壬基酚聚醚胺的分子量为1000,结构式为:

所述聚异丁烯烷基酚胺的结构式为

式中的r是数均分子量为500-1500聚异丁烯基;

1,1,3—三甲基—3—苯基茚满的结构式:

在一种实现方式中,所述燃油系统多效免拆清洗剂的各组分的重量份为:

聚醚胺,15-30%;聚异丁烯胺,15-25%;1,1,3—三甲基—3—苯基茚满,5-10%;油溶性聚醚ppg,10-25%;1,2,4-三甲基苯,1.0-5.0%;萘,1.0-3.0%;2-乙基己醇,5.0-10.%;芳烃,30-50%。

在另一种实现方式中,所述燃油系统多效免拆清洗剂的各组分的重量份为:

聚醚胺,35-40%;聚异丁烯胺,5-15%;1,1,3—三甲基—3—苯基茚满,5-15%;油溶性聚醚ppg,25-30%;1,2,4-三甲基苯,1.0-5.0%;萘,1.0-5.0%;2-乙基己醇,5.0-10.%;芳烃,10-30%。

需要说明的是,1,1,3—三甲基—3—苯基茚满是一种α-ms环二聚体。

以上,本发明实施例提供了一种燃油系统多效免拆清洗剂,利用聚异丁烯胺对进气阀/喷油嘴沉积物高效清洁,采用聚醚胺为主清洗燃烧室沉积物,具有适宜的高温稳定性和分解性,既能有效清除喷油嘴和进气阀沉积物,又可确保在燃烧室高温中完全分解,还能大幅清除燃烧室沉积物,降低燃烧室总沉积物的数据。

国家环境科学院m111台架数据显示,进气阀阀均沉积物质量0.5mg,燃烧室总沉积物增加值为-0.3%,模拟进气阀沉积物下降率高达100%,对于缸内直喷发动机,更具有完美性能体现,可清除95%以上燃烧室沉积物。

复配α-ms环二聚体,由于分子结构中的甲基使苯环产生诱导偶极,使之与许多高分子材料有良好的相容性;而且因构成茚满环结构,不易降解,因之具有良好的热稳定性,抗老化性,流动性,可做减摩剂,降低活塞同气缸壁之间的摩擦力,瞬时的燃油经济性作用,保持良好工况,延长使用寿命。

本发明实施例的技术原理如下:

燃烧是一种燃油与空气中的氧之间的放热反应。如果在点火之前燃油未雾化良好或燃烧所需的氧不够,就会导致燃烧不完全。燃烧完全时,燃油中的碳氢化合物与氧通过几步化学反应氧化成碳氢化合物和碳氧化合物。

碳氢化合物+o2---co+oh(快速反应)

co+oh---co2+h2o(慢速反应)

燃烧不完全时会增加一氧化碳、二氧化硫以及一氧化氮的排放。集结的一氧化碳会在燃烧室里堆积并使得氧化反应不完全,从而导致冒烟、产生烟灰和其它问题。沉积的油烟和烟灰会导致点火提前,油路污染及排放系统受阻。

本发明提出的油路多效清洗剂含有α-ms环二聚体活性剂,能迅速加快一氧化碳反应成二氧化碳的慢氧化过程。

co+oh+活性剂---活性中间产物(快速反应)活性中间产物---co2+h2o

由此可以看出,本发明提出的燃油系统多效免拆清洗剂能使燃油发生更完整的氧化过程。这不仅使发动机得到更多有效的能量,而且还能大大减少尾气中的一氧化碳和碳氢化合物,以及燃烧室和排气系统里残留的积碳。

燃油污物:燃油喷头上的赃物形成的原因很多(低劣品质、含蜡、发动机调整不当等)这些赃物会影响燃油进入燃烧室的雾化状态。因此导致不均匀的燃烧。这种结果会导致尾气中为燃烧的碳氢化合物和一氧化碳增加,发动机运转不畅,油耗增加,动力减少。

本发明提出的燃油系统多效清洗剂中含有的聚异丁烯胺与聚醚胺分散剂能减少石蜡粒子的集结,消除因污物引起的各种问题。同时,高效的清洁作用能保持喷头清洁,促进燃油雾化良好,燃烧完全,从而大量减少尾气中为燃烧的碳氢化合物和一氧化碳的含量。

其中,几种主要组分的作用机理如下:

1、壬基酚聚醚胺、聚异丁烯烷基酚烷基胺作用机理:

汽油发动机在运行过程中,进气阀容易产生沉积物,导致进气阀出现粘阀、吸附燃油、关闭不严和气门烧蚀等现象;喷油嘴生成沉积物,会出现燃油流量损失及雾化等不良状况,易造成发动机冷启动困难、加速乏力、动力不足、油耗升高和尾气排放劣化。通过向汽油中添加汽油清净剂可彻底避免这一问题。

壬基酚聚醚胺、异丁烯烷基酚烷基胺为油溶性表面活性剂,添加至汽油中后会得以均匀溶解,其结构由极性基团和非极性基团组成。非极性基团确保其在汽油中的良好溶解,极性基团使其可顺利的吸附在金属和沉积物的表面,形成“分子阻隔膜”。汽油中的不饱和烃及重质氮/硫化合物在高温下易于缩合并析出,附着在金属表面形成沉积物,“分子阻隔膜”在金属表面的密致整齐排列,可防止沉积物中间体的附着,使之形不成沉积物。另一方面,表面活性剂在沉积物表面的吸附可提高其油溶性和分散性,使其逐渐被燃油所携带,最终进入燃烧室参与燃烧。胺是属于碱性,它可以中和润滑油氧化生成的酸,阻止其进一步缩合,因而减少高分子量聚合物,同时还可以防止这些酸性物质对发动机部件的腐蚀。

2、1,1,3—三甲基—3—苯基茚满作用

α-ms环二聚体由于分子结构中的甲基使苯环产生诱导偶极,使之与许多高分子材料有良好的相容性;而且因构成茚满环结构,不易降解,热稳定性和抗氧化性能均良好,可用于特殊场合。发生加氢加氧反应随着汽车运行产生的磁共振,逐步穿透油分子,打断汽油的分子链。在α-ms环二聚体活性剂的作用下,给发动机燃烧室大量补充氢氧能量,达到充分雾化作用,使发动机进气、压缩、作功、排气四冲程循环更彻底更完善,使没有充分燃烧的汽油充分燃烧。需要注意的是:α-ms环二聚体的浓度对使用效果有较大的影响,建议根据国内的燃油质量,浓度稍浓一些,以获得最佳效果。

α-ms环二聚体还能在石化柴油、合成生物柴油、合成甲醇汽油、合成调和柴油、合成调和汽油、合成润滑油、火箭推进剂等中作传热载体和润滑剂使用,产品可直接添加调和均匀比例另调整。

α-ms环二聚体又好比是发动机的清道工和润滑师,在对喷油嘴、进气系统和油路系统的积碳、沉积物进行彻底清理的同时,会在摩擦机件表面形成一层保护膜,对发动机起到抗磨、修复与润滑三重功效。

兼具辛烷值强化剂、尾气清洁剂、节油添加剂三位一体。α-ms环二聚体顺利通过机械工业内燃机油品检验评定中心按照国家标准进行发动机台架试验均符合标准,增强动力,提高燃油品质和发动机压缩比,净化尾气,清除积碳,减少有害气体排放。

3、ppg1000

ppg1000油溶性聚醚是一种新型的合成润滑油基础油,具有良好的积碳和油泥控制能力,同时,可以作为摩擦改进剂使用在矿物油和pao中,与酯类油相比,具有优异的水解稳定性及抗氧化能力,可以形成更厚的油膜和更高的油膜强度。油溶性聚醚作为油路系统清洗剂载体油,与piba复配,可增加沉积物下降率,减少ccd燃烧室沉积物的生成。油溶性聚醚特性可在燃烧室完全分解,不产生沉积物。

本发明实施例中,发明人还对燃油系统多效免拆清洗剂进行性能测试。

以下测试中,产品1是指各组分质量占比满足以下比例的燃油系统多效免拆清洗剂:聚醚胺,15-30%;聚异丁烯胺,15-25%;1,1,3—三甲基—3—苯基茚满,5-10%;油溶性聚醚ppg,10-25%;1,2,4-三甲基苯,1.0-5.0%;萘,1.0-3.0%;2-乙基己醇,5.0-10.%;芳烃,30-50%。

产品2是指各组分质量占比满足以下比例的燃油系统多效免拆清洗剂:聚醚胺,35-40%;聚异丁烯胺,5-15%;1,1,3—三甲基—3—苯基茚满,5-15%;油溶性聚醚ppg,25-30%;1,2,4-三甲基苯,1.0-5.0%;萘,1.0-5.0%;2-乙基己醇,5.0-10.%;芳烃,10-30%。

1、不同载体油模拟进气阀沉积物下降率如表1所示。

表1

2、燃油系统多效免拆清洗剂进行理化测试,数据如表2所示。

表2理化测试

结论:理化指标显示,产品在外观,密度上接近,稳定性,破乳性和防锈性一致,满足国标要求。

3、燃油系统多效免拆清洗剂进行性能测试,数据如表3所示。

表2性能测试

结论:本发明产品模拟进气阀沉积物下降率100%表明有优异的保洁性,可以抑制沉积物生成,高的清洁率可清除原有沉积物。

4、燃油系统多效免拆清洗剂与其它品牌产品的模拟清洗试验

试验条件如表3所示。

表3

试验图像/分析如表4所示。

表4

5、质谱和热差分析

燃油系统多效免拆清洗剂的质谱分析如图1所示;

燃油系统多效免拆清洗剂的热差分析如图2所示;

结论:质谱显示,油路多效免拆清洗剂的分子量分布窄,则ivd清除效率高,tcd生成倾向低;热差显示,产品的热稳定性好,确保在燃烧室高温中完全分解,使用安全。

如上所述,本发明实施例提供了一种燃油系统多效免拆清洗剂,它是一款多功能高效汽油添加剂。能够针对不同发动机,包括直喷发动机,和不同汽油组份,包括乙醇汽油,最多10%乙醇含量,提供卓越的清洁性能,同时具有防腐蚀,破乳化,防止粘阀以及与润滑油的兼容等性能。为汽油车专用油箱添加型清洁产品,由于显效快、使用方便,适用于diy产品形式推广。按0.5%的添加量,即,350毫升处理70升汽油,可一次性清除喷油嘴、进气阀沉积物,甚至能显著降低燃烧室沉积物质量。本品以聚醚胺为主剂,30秒即可迅速溶解沉积物。经测定,模拟进气阀清洗下降率,即空白沉积物10±0.3mg,35min,175℃条件下,为99.3%。

本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂,具有如下特点:

*保持发动机燃油进气系统清洁,保持化油器,进气阀,喷油嘴以及进气歧管清洁。包括最先进的直喷发动机;

*清除进气阀、燃烧室已经形成的积炭(清洁效率>90%)

*大大提高驾驶舒适感(更好的启动,稳定的怠速,防止发动机运转不稳定和加速无力

*有效提升燃油经济性(根据不同加剂量)

*防止燃油系统腐蚀;

*有效避免汽油产生抗静电性

*防止粘阀现象产生

*提升机油的耐久性能

目前常见的聚异丁烯胺类清洗剂虽可有效清洁进气阀/喷油嘴沉积物,但却会导致燃烧室沉积物的增加,产生爆震及磨损隐患。特别是应用于燃油系统清洗添加剂中,大剂量及短时段使用会造成清洗事故概率急剧升高。本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂,采用顶级的高活性聚醚胺为主剂,配抗氧、缓蚀、破乳和防锈组分,具有适宜的高温稳定性和分解性,既能有效清除喷油嘴和进气阀沉积物,又可确保在燃烧室高温中完全分解,还能大幅清除燃烧室沉积物,降低燃烧室总沉积物的数据。根据gb19592-2004测试,其各项性能已达极限值;国家环境科学院m111台架数据显示,进气阀阀均沉积物质量0.5mg,燃烧室总沉积物增加值为-0.3%,模拟进气阀沉积物下降率高达100%,对于缸内直喷发动机,更具有完美性能体现,可清除95%以上燃烧室沉积物。

本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂,含有高效减摩剂,其瞬时性能和长期性能如下:

瞬时性能:可降低活塞,尤其是活塞的环和裙部,同气缸壁之间的摩擦力,瞬时的燃油经济性作用;

长期性能:贯穿整个润滑油使用过程,燃油中携带的添加剂能够积聚在曲轴箱的润滑中来降低摩擦力,保持良好工况,延长使用寿命。

本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂,具有优异的氧化安定性能。由于环氧乙烷和环氧丙烷的结构特性所决定,聚醚类产品具有氧化安定性较差的先天不足,在不充氮贮存的情况下,通常规定保质期不超过半年。如不对配方进行氧化安定性处理,原本性能优异的产品会随贮存时间延长而迅速失效。而发明实施例通过抗氧化配方设计,可有效防止端氨基聚醚酸化分解,将产品安全贮存期从半年有效延长至3年以上。

本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂,防锈性与破乳性均符合要求。破乳性指标可反映出在含水燃油(通常汽油含水量为100-200ppm)中,产品是否存在乳化现象,破乳性不合格易造成汽油滤芯堵塞,继而产生供油不畅现象,甚至因供油中断而导致发动机熄火。在国内的同类产品中,因破乳性不合格造成的消费者纠纷较为普遍,需要引起特别重视。防锈性测定同样针对的是含有游离水的汽油,由于水分的存在会对金属造成腐蚀,合格的产品应该具有优良的防锈功能,可彻底杜绝水分对金属的锈蚀损害。

本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂,其产品性能参数如表5所示。

表5

本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂,还进行了实车清洗。

测试条件:福特新蒙迪欧2014款

发动机型号/类型:caf488wq3(2.0l/149.3kw、直列四缸、涡轮增压/缸内直喷)

行驶里程:35094.6公里

样品添加量:0.5%(体积)

1、按0.5%(体积)的添加量,将310ml的燃油系统多效添加剂样品加注至燃油箱(油箱容积为62l)中,将车辆注满92#汽油至跳枪;

2、试验路况为无拥堵高速公路,行车路线为北京-天津武清-河北唐山-北京;

3、全程按80-110km/h匀速行驶,直至燃油报警(仪表显示余油仅可行驶20km),测试总行程628km;

4、再次给车辆加油,起动发动机,使车辆保持4000-5000rpm空转5-6min。

喷油嘴部分的清洗:

清洗前:清洗前,喷油嘴的喷孔处均堆积大量沉积物,7个喷孔中,除1-2孔外,其余喷孔均已堵塞;经认真观察,沉积物经高温碳化,其质地较坚硬,使用手指甲无法有效刮除。

清洗后:清洗后,除喷嘴边缘残余少量沉积物外,喷孔处沉积物均得以彻底清除。

燃烧室部分的清洗:

清洗前:清洗前,使用内窥镜观察,活塞顶部堆积大量沉积物,导液槽处已接近填平,沉积物呈干燥密实状态。

清洗后:清洗后,95%以上沉积物被清除,活塞顶部恢复金属色泽,挡液槽处的沉积物已被清除。

本发明实施例的燃油系统多效免拆清洗剂,还进行了汽车尾气测试。分别针对多辆车在添加本发明的清洗剂前后进行测试,测试数据如表6和表7所示。测试结论为:添加燃油系统多效清洗剂后,尾气hc,co大幅改善!

表6

表7

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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