用于改进发动机性能的汽油添加剂组合物的制作方法

本发明涉及用于提供增强的发动机、进气门和/或喷射器性能的火花点火发动机的燃料添加剂，包括这种添加剂的燃料组合物，以及在燃料组合物中使用这种燃料添加剂以改进性能的方法。

背景技术：

1、车辆的燃料成分正在不断改进，以提高燃料的各种性能，从而适应其在更新、更先进的发动机中的使用，包括汽油进气口燃油喷射发动机和汽油直喷发动机。通常，燃料成分的改进集中在改进燃料添加剂和燃料中使用的其它成分上。例如，可以将摩擦改进剂添加到燃料中，以减少发动机的燃料输送系统中的摩擦和磨损。可以包括其它添加剂以降低燃料的腐蚀电位或提高导电性能。还有其它添加剂可以与燃料混合以改进燃料经济性。发动机和燃料输送系统沉积物代表了现代内燃机的另一个问题，因此其它燃料添加剂通常包括各种沉积物控制添加剂，以控制和/或减轻发动机沉积物问题。因此，燃料组合物通常包括添加剂的复杂混合物。

2、然而，在试图平衡如此复杂的添加剂种类时仍然存在挑战。例如，一些常规燃料添加剂可能对一种特性或一种类型的发动机有利，但同时对燃料的另一特性不利。在某些情况下，在汽油进气口燃油喷射(pfi)发动机中有效的燃料添加剂不一定在汽油直喷(gdi)发动机中提供可比的性能，反之亦然。在其它情况下，燃料添加剂通常需要不合理的高处理率来实现所需的效果，这往往会对燃料组合物中其它添加剂的可用量施加不希望的限制。甚至其它燃料添加剂往往是昂贵的和/或难以制造燃料或结合在燃料中。

技术实现思路

1、在一个实施方案或方式中，本文描述用于火花点火发动机的燃料添加剂或燃料添加剂包以提供改进的发动机性能，且燃料添加剂或燃料添加剂包包括：曼尼希清净剂，其包括烃基取代的苯酚或甲酚、一种或多种醛和一种或多种胺的反应产物；琥珀酰亚胺清净剂，其通过将烃基取代的琥珀酰化剂与胺、多胺或具有一个或多个伯氨基、仲氨基或叔氨基的烷基胺反应来制备；且其中所述曼尼希清净剂与所述琥珀酰亚胺清净剂的重量比率为约15:1至约30:1。如本文中所详述的，该重量比率提供进气口燃油喷射(pfi)发动机以及汽油直喷(gdi)发动机两者中的改善的发动机和/或喷射器性能的协同作用。

2、在其它实施方案或方式中，前述段落的燃料添加剂可以包括一个或多个任意组合的任选特征或实施方案。任选特征或实施方案可以包括以下中的一个或多个：其中所述曼尼希清净剂与所述琥珀酰亚胺清净剂的所述重量比率为约20:1至约30:1；和/或其中所述曼尼希清净剂具有式i的结构：

3、

4、其中式i的r1为氢或c1至c4烷基基团，式i的r2为具有约500至约3000的分子量的烃基基团，式i的r3为c1至c4亚烷基或烯基基团(优选c1基团)，且式i的r4和r5独立地为氢、直链的或支化的c1至c12烷基基团、或单(c1至c4)烷基氨基c1-c12烷基基团或二(c1至c4)烷基氨基c1-c12烷基基团；和/或其中式i的r2为数均分子量为约500至约1500的聚异丁烯基；和/或其中所述琥珀酰亚胺清净剂为烃基取代的单-琥珀酰亚胺清净剂、烃基取代的双-琥珀酰亚胺清净剂或其组合；和/或其中所述烃基取代的琥珀酰化剂为烃基取代的琥珀酸酐，其中所述烃基基团的分子量为约450至约3000，且其中所述烃基取代的琥珀酸酐与所述胺、多胺或烷基胺的摩尔比率为约0.5:1至约2:1；和/或其中所述烃基取代的琥珀酸酐为聚异丁烯取代的琥珀酸酐，且其中所述聚异丁烯的数均分子量为约500至约1200，其使用聚苯乙烯作为参比、经gpc测量；和/或其中所述胺、多胺或烷基胺为四亚乙基五胺(tepa)，三亚乙基四胺(teta)，或具有式h2n-((chr20-(ch2)q-nh)r-h的多胺或烷基胺，其中其r20为氢或具有1-4个碳原子的烷基基团，q为整数1至4且r为整数1至6，及其混合物；和/或其中所述胺、多胺或烷基胺为四亚乙基五胺(tepa)；和/或其进一步包含烷氧基化的醇，且其中所述烷氧基化的醇与所述曼尼希清净剂的重量比率为约1.0或更低(优选0.8或更低、0.6或更低，或0.5或更低)；和/或其中所述烷氧基化的醇为通过将烷基醇或烷基苯酚与环氧烷烃反应所制备的聚醚，所述环氧烷烃选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、其共聚物或其组合；和/或其中所述烷氧基化的醇为具有式iii的结构的聚醚：

5、

6、其中式iii的r6为芳基基团或直链的、支化的或环状的脂族基团，其具有5至50个碳，式iii的r7为c1至c4烷基基团，且n为整数5至100；和/或其中所述燃料添加剂包括约20至约60重量％的所述曼尼希清净剂、约0.5至约10重量％的所述琥珀酰亚胺清净剂和约5至约30重量％的烷氧基化的醇。

7、在另一方式或实施方案中，本文描述了一种汽油燃料组合物，其提供进气口燃油喷射(pfi)发动机以及汽油直喷(gdi)发动机两者中的改进的发动机和/或喷射器性能。汽油燃料组合物包括约15至约300ppmw的曼尼希清净剂，其包括烃基取代的苯酚或甲酚、一种或多种醛和一种或多种胺的反应产物；约0.5至约20ppmw的琥珀酰亚胺清净剂，其通过将烃基取代的琥珀酰化剂与胺、多胺或具有一个或多个伯氨基、仲氨基或叔氨基的烷基胺反应来制备；其中所述曼尼希清净剂与所述琥珀酰亚胺清净剂的重量比率为约15:1至约30:1；以及约5至约150ppmw的烷氧基化的醇。在进一步的实施方案中，汽油燃料组合物还可包括上述关于燃料添加剂的任何任选的特征或实施方案。

8、在又一方式或实施方案中，本文描述了一种减少汽油发动机中的沉积物的方法。所述方法包括用燃料组合物操作汽油发动机，所述燃料组合物包含主要量的汽油燃料和次要量的燃料添加剂，其通过将所述汽油燃料经由一个或多个喷射器喷射来操作；其中所述燃料添加剂包括(i)曼尼希清净剂，其包括烃基取代的苯酚或甲酚、一种或多种醛和一种或多种胺的反应产物；(ii)琥珀酰亚胺清净剂，其通过将烃基取代的琥珀酰化剂与胺、多胺或具有一个或多个伯氨基、仲氨基或叔氨基的烷基胺反应来制备；和(iii)其中所述燃料添加剂具有的所述曼尼希清净剂与所述琥珀酰亚胺清净剂的重量比率为约15:1至约30:1；且其中所述燃料添加剂减少所述汽油发动机中的沉积物。

9、在其它实施方案或方式中，前述段落中描述的方法可以包括一个或多个任意组合的任选特征、方法步骤或实施方案。任选特征、步骤或实施方案可包括以下一项或多项：其中所述燃料添加剂减少进气口燃油喷射(pfi)发动机、汽油直喷(gdi)发动机或两者中的沉积物；和/或其中所述减少的沉积物是通过喷射器脉冲宽度、喷射持续时间、喷射器流量或其组合之一测量的减少的喷射器沉积物；和/或其中当从配置成喷射约10至约30微米、约120至约200微米或两者的液滴的喷射器喷射时，所述燃料添加剂减少沉积物；和/或其中所述曼尼希清净剂与所述琥珀酰亚胺清净剂的所述重量比率为约20:1至约30:1；和/或其中所述曼尼希清净剂具有式i的结构：

10、

11、其中式i的r2和r1中的一者为氢或c1至c4烷基基团，r2和r1中的另一者为具有约500至约3000的分子量的烃基基团，式i的r3为c1至c4亚烷基或烯基基团，且式i的r4和r5独立地为氢、c1至c12烷基基团、或单(c1至c4)烷基氨基c1-c12烷基基团或二(c1至c4)烷基氨基c1-c12烷基基团；和/或其中式i的r2为数均分子量为约500至约1500的聚异丁烯基；和/或其中所述琥珀酰亚胺清净剂为烃基取代的单-琥珀酰亚胺清净剂、烃基取代的双-琥珀酰亚胺清净剂或其组合；和/或其中所述烃基取代的琥珀酰化剂为烃基取代的琥珀酸酐，其中所述烃基基团的分子量为约450至约3000，且其中所述烃基取代的琥珀酸酐与所述胺、多胺或烷基胺的摩尔比率为约0.5:1至约2:1；和/或其中所述烃基取代的琥珀酸酐为聚异丁烯取代的琥珀酸酐，且其中所述聚异丁烯的数均分子量为约500至约1200，其使用聚苯乙烯作为参比、经gpc测量；和/或其中所述胺、多胺或烷基胺为四亚乙基五胺(tepa)、三亚乙基四胺(teta)，或具有式h2n-((chr20-(ch2)q-nh)r-h的多胺或烷基胺，其中其r20为氢或具有1-4个碳原子的烷基基团，q为整数1至4且r为整数1至6，及其混合物；和/或其中所述胺、多胺或烷基胺为四亚乙基五胺(tepa)；和/或其进一步包含烷氧基化的醇，且其中所述烷氧基化的醇与所述曼尼希清净剂的重量比率为约1.0或更低；和/或其中所述烷氧基化的醇为通过将烷基醇或烷基苯酚与环氧烷烃反应所制备的聚醚，所述环氧烷烃选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、其共聚物或其组合；和/或其中所述烷氧基化的醇为具有式iii的结构的聚醚：

12、

13、其中式iii的r6为芳基基团或直链的、支化的或环状的脂族基团，其具有5至50个碳，式iii的r7为c1至c4烷基基团，且n为整数5至100；和/或其中所述燃料添加剂包括约20至约60重量％的所述曼尼希清净剂、约0.5至约10重量％的所述琥珀酰亚胺清净剂和约5至约30重量％的所述烷氧基化的醇。

14、在其它方式或实施方案中，本发明任何实施方案所述的燃料添加剂包的使用或本发明燃料组合物的任何实施方案中所述的汽油燃料的使用可用于改进进气口燃油喷射(pfi)发动机、汽油直喷(gdi)发动机或pfi和gdi发动机两者的喷射器性能。

15、在本发明燃料添加剂包、燃料、方法或用途的任何实施方案中，本发明的燃料添加剂包可以不含季铵盐清净剂，并且优选不含季铵内盐清净剂，所述季铵内盐类清净剂由胺或多胺获得，并且基本上不含任何游离阴离子物种。在本发明中，“不含”意味着小于0.5ppmw、小于0.1ppmw、小于0.05ppmw、或优选为没有。