具有润滑性添加剂的燃料组合物的制作方法

1.本发明涉及包含基础燃料和润滑性添加剂的燃料组合物，更具体地适用于内燃发动机的包含基础燃料和润滑性添加剂的燃料组合物，用于改善燃料组合物的润滑性的方法，以及提高直喷发动机的燃料性能的方法。


背景技术：

2.发动机制造商一直面临着提高发动机效率和最大化功率输出的挑战，尤其是在设计内燃发动机时。众所周知，此类发动机效率低，因为一部分燃烧的燃料没有转化为有用的能量，而是用于克服摩擦力。更典型地，可从燃烧的燃料获得的大部分能量被用于克服在相互接触的运动的发动机部件的表面之间产生的摩擦力。克服此类摩擦力所消耗的能量被认为是能量损失或摩擦损失。当需要更高的能量来克服此类损失时，可用于运行发动机的有用能量的量通常会减少。为了提高发动机和燃料效率，当前的趋势包括使用减摩添加剂、减摩燃料添加剂或表面涂层等，以减少发动机摩擦损失。
3.减摩添加剂，也称为摩擦改进剂，可用作润滑剂中的添加剂，以提高发动机和燃料效率。虽然应理解润滑剂减少运动表面之间的摩擦，但向润滑剂组合物中添加减摩添加剂可进一步减少摩擦损失而不改变其他润滑剂物理特性，诸如粘度、密度、倾点等。此外，为了满足对更省油的车辆的日益增长的需求，可以将减摩添加剂掺入燃料组合物中。例如，包含减摩添加剂的燃料组合物可用于向发动机的活塞环
‑
气缸壁界面提供摩擦改进特性，其中摩擦高但流入该区域的润滑剂的量低。
4.美国专利6,866,690描述了一种通过将饱和羧酸盐和烷基化胺组合而制备并用于可燃性燃料组合物的摩擦改性剂。摩擦改进剂可例如通过将(i)支化饱和羧酸或其混合物与(ii)单烷基化和/或二烷基化单胺和/或单烷基化和/或二烷基化多胺以约1:1摩尔比混合而制备。使用pcs instruments高频往复钻机测量所述摩擦改进剂的边界摩擦系数，其中在6毫米(mm)直径的ansi 52100钢球和ansi 52100钢板之间施加4牛顿(n)载荷。
5.美国专利9,011,556描述了一种中间馏分燃料组合物，其包含摩擦改性量的烃基取代的琥珀酰亚胺。该中间馏分燃料组合物经受高频往复钻机(hfrr)，如astm方法d6079中所述，其中记录平均hfrr磨痕直径。
6.美国专利6,835,217描述了一种包含烃燃料和摩擦改进组分的燃料组合物，该摩擦改进组分是至少一种天然或合成油和至少一种链烷醇胺的反应产物。使用astm方法d6079
‑
97中描述的高频往复钻机(hfrr)进行润滑性测试，并基于长轴和短轴计算磨痕直径测量值。
7.美国专利公布2011/0146143描述了一种用于内燃发动机的包含减摩组分的燃料组合物。减摩组分包含至少一种c6至c
30
脂族胺，包括饱和脂肪酸胺、不饱和脂肪酸胺以及它们的混合物。使用srv试验机测量部件的摩擦系数和磨痕性能。
8.由于摩擦力，许多内部发动机部件诸如燃料泵和喷油器易于过度磨损和金属损坏(即，腐蚀、侵蚀)。过度摩擦通常会导致发动机寿命缩短、发动机更换成本高和燃料经济性
低，因为运行发动机需要更多的燃料。然而，上述减摩添加剂在克服这些挑战和其他发动机和燃料性能相关问题方面仅产生了微不足道的改进。因此，为了满足对增强减摩的持续需求，期望一种燃料组合物，其提供示例性润滑特性和针对发动机摩擦损失、磨损、沉积物和腐蚀的优异保护。
附图说明
9.在以下详细描述中并且参考附图来描述某些示例性实施方案，其中：
10.图1a示出了在0
‑
4500秒测试运行期间燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率下的摩擦系数的图示；
11.图1b示出了在900
‑
4500秒测试运行期间燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率下的摩擦系数的图示；
12.图2示出了比较在900
‑
4500秒测试运行期间燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率和25ppm(wt/v)处理率下的摩擦系数的图示；
13.图3示出了燃料组合物在50ppm(wt/v)下的磨痕值的图示；
14.图4示出了比较燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率和25ppm(wt/v)处理率下的磨痕值的图示；
15.图5示出了每种燃料组合物的磨痕和摩擦系数数据的图形比较。


技术实现要素：

16.因此，本发明涉及改进的燃料组合物。更具体地，每种本发明的燃料组合物包含烃基础燃料和润滑性添加剂。根据本发明，燃料组合物具体包含作为基础燃料的汽油以及选自1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油、n
‑
羟基
‑
十二酰胺或2
‑
乙基己酸的润滑性添加剂。
17.本发明还涉及一种用于改善燃料组合物的润滑性的方法。具体地，该方法包括将可溶性润滑性添加剂添加到烃基础燃料中以形成包含改善的润滑特性的燃料组合物。根据本发明，该方法具体包括将选自1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油、n
‑
羟基
‑
十二酰胺或2
‑
乙基己酸的润滑性添加剂添加到被选择作为优选基础燃料的汽油中。
18.本发明还涉及一种提高直喷发动机的燃料性能的方法。更具体地，本发明描述了一种用包含烃基础燃料和润滑性添加剂的燃料组合物为直喷发动机提供燃料的方法。根据本发明，用于直喷发动机的燃料组合物包含作为基础燃料的汽油以及选自1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油、n
‑
羟基
‑
十二酰胺或2
‑
乙基己酸中的一种的润滑性添加剂。
具体实施方式
19.运动的机器组件诸如内燃发动机易于产生摩擦损失，这构成了发动机低效率的主要部分。摩擦损失发生在发动机部件诸如曲轴、轴承、活塞、活塞环、活塞裙部、气门和气门导管、皮带轮、正时皮带和连杆等之间。例如，诸如活塞和活塞环的往复运动部件是各种发动机部件中所有摩擦损失的最大贡献者，高达50％。虽然不可能完全消除发动机运行过程中产生的摩擦，但通常会使用润滑剂、表面涂层和燃料等应用来减少摩擦损失。润滑剂通常基于其在表面接触时的行为和/或其对运动的发动机部件施加粘性剪切应力的能力来减少摩擦。一些汽车制造商的当前趋势包括开发表面涂层以降低摩擦系数。此外，已配制某些燃
料组合物以降低运动部件之间的摩擦损失。
20.本发明涉及若干种燃料组合物，其中每种燃料组合物包含单独的润滑性添加剂。具体地，燃料组合物的每个实施方案包含烃基础燃料和选择的润滑性添加剂，以在组合物与运动的发动机部件接触时通过表面吸附减少摩擦。例如，在进入燃烧室后，本发明的燃料组合物的润滑性添加剂吸附到位于燃烧室发动机壁上的油膜上作为运动部件之间的减摩层，以防止金属与金属的接触，从而减少表面接触处的摩擦损失。
21.发动机的一些区域被润滑剂润湿，或与润滑剂直接接触，诸如发动机轴承隔室。然而，一些发动机部件与燃料组合物接触，而不是与润滑剂接触(即，非润滑剂润湿部件)，它们可受益于增强的润滑特性。在本实施方案中，本发明的燃料组合物充当润滑剂润湿和非润滑剂润湿的内部发动机部件的润滑源。例如，本发明的燃料组合物的润滑性添加剂可以从燃烧室不变地流向油底壳，以便随时间积聚并在油底壳内与发动机润滑剂(即，发动机油)混合。就这一点而言，本发明的燃料组合物用作润滑剂润湿的部件诸如凸轮轴、曲轴和进气门的附加润滑剂源。此外，在进气道燃料喷射(pfi)发动机中，进气门在即将进入燃烧室之前暴露于燃料中。因此，暴露于本发明的燃料组合物不仅有助于去除沉积物形成，而且有助于润滑气门导管中的气门杆。然而，在发动机的一些区域，诸如燃料喷射器和燃料泵，本发明的燃料组合物在将润滑剂量有意地保持在最低水平的同时提供减摩润滑性添加剂。总体而言，包含润滑性添加剂的本发明燃料组合物显著减少了各种运动的发动机部件之间的摩擦，尤其是在当润滑剂化学物质耗尽且不再有效时换油间隔快结束的情况下。
22.令人惊奇地发现，与使用包含常规减摩添加剂或仅包含基础燃料的燃料组合物的发动机相比，使用本发明的燃料组合物的发动机表现出显著的发动机改进，包括摩擦损失的减少和耐磨性的改善。例如，每种本发明燃料组合物的测试数据表现出引人注目的润滑性改进，如与典型燃料相比降低的摩擦系数和磨痕值所证明。包含润滑性添加剂的每种本发明燃料组合物还显示出关于改进的发动机保护的协同行为，包括较低的发动机沉积物和腐蚀行为。本领域的技术人员众所周知，摩擦损失的减少通常转化为更高的发动机输出和更好的燃料效率。因此，本发明的燃料组合物提供的另一个优点包括提高的燃料性能和改善的燃料经济性。
23.如本文所用，术语“润滑性”是指燃料组合物减少发动机部件之间摩擦的能力或特性。
24.如本文所用，术语“润滑性添加剂”或“润滑性改进剂”是指添加到基础燃料组合物中以改善润滑特性的添加剂，从而导致发动机部件之间摩擦、磨损、沉积物和腐蚀的减少。
25.本发明燃料组合物的基础燃料包括适用于本领域已知的火花点火(汽油)型内燃发动机的烃基础燃料，所述发动机包括汽车发动机和其他类型的发动机，诸如越野和航空发动机。优选地，基础燃料包括汽油或基于汽油的燃料，本文称为“汽油”。例如，基础燃料可包含汽油和乙醇的普通混合物，诸如包含15％汽油和85％乙醇的e85燃料。燃料中的汽油量可基于地理区域和季节而变化(通常为15体积％至90体积％的变化)，从而包含e10至e85范围内的乙醇含量。
26.汽油可包含在约25℃(77℉)至约220℃(428℉)范围内沸腾的挥发性烃，并且可源自直链石脑油、聚合物汽油、天然汽油、催化裂化或热裂化烃、催化重整原料或它们的混合物。另外，源自生物来源的汽油共混组分也适合使用。
27.挥发性烃可选自以下组中的一种或多种，包括饱和烃、烯烃、芳族烃、氧化烃以及它们的混合物。汽油的辛烷值一般将高于约85。在本实施方案中，基础燃料的具体烃组成和辛烷值并不是至关重要的。
28.通常，汽油的饱和烃含量在40体积％至约80体积％的范围内，并且氧化烃含量在0体积％至约35体积％的范围内。当汽油包括氧化烃时，非氧化烃的至少一部分将被取代为氧化烃。汽油的氧含量可为基于汽油计高达35重量％(en 1601)(例如，乙醇本身)。例如，汽油的氧含量可高达25重量％，优选地高达10重量％。合宜地，氧化物浓度将具有选自0重量％、0.2重量％、0.4重量％、0.6重量％、0.8重量％、1.0重量％和1.2重量％中的任一者的最小浓度，以及选自5重量％、4.5重量％、4.0重量％、3.5重量％、3.0重量％和2.7重量％中的任一者的最大浓度。
29.通常，汽油的烯烃含量在基于汽油计(astm d1319)0体积％至40体积％的范围内。优选地，烯烃含量在基于汽油计0体积％至30体积％的范围内，更优选地，烯烃含量在基于汽油计0体积％至20体积％的范围内。汽油的芳族烃含量在基于汽油计(astm d1319)0体积％至70体积％的范围内。例如，汽油的芳族烃含量在基于汽油计10体积％至60体积％的范围内。优选地，汽油的芳族烃含量在基于汽油计10体积％至50体积％的范围内，更优选地，芳族烃含量在基于汽油计10体积％至50体积％的范围内。
30.汽油还可包含矿物载体油、合成载体油、它们的混合物、和/或溶剂。合适的矿物载体油的示例包括在原油加工中获得的馏分，诸如光亮油或基础油，以及在矿物油的精炼中获得的馏分，诸如加氢裂化油。合适的合成载体油的示例包括聚烯烃(聚α
‑
烯烃或聚(内烯烃))、(聚)酯、(聚)烷氧基化物、聚醚、脂族聚醚胺、烷基酚起始的聚醚、烷基酚起始的聚醚胺和长链烷醇的羧酸酯。
31.合适的聚烯烃的示例是烯烃聚合物，尤其是基于聚丁烯或聚异丁烯(氢化或非氢化)。合适的聚醚或聚醚胺的示例优选地是包含聚氧
‑
c2‑
c4‑
亚烷基部分的化合物，其可通过以下方式获得：使c2‑
c
60
‑
烷醇、c6‑
c
30
‑
烷二醇、单
‑
或二c2‑
c
30
‑
烷基胺、c1‑
c
30
‑
烷基环己醇或c1‑
c
30
‑
烷基酚与每个羟基基团或氨基基团1摩尔至30摩尔的环氧乙烷和/或环氧丙烷和/或环氧丁烷反应，和在聚醚胺的情况下，通过随后用氨、单胺或多胺进行还原胺化。
32.长链烷醇的羧酸酯的示例具体地为单
‑
、二
‑
或三羧酸与长链烷醇或多元醇的酯。所用的单
‑
、二
‑
或三羧酸可以是脂族酸或芳香酸；合适的酯醇或多元醇尤其是具有例如6至24个碳原子的长链代表。酯的典型代表是异辛醇、异壬醇，异癸醇以及异十三烷醇的己二酸酯、邻苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯以及偏苯三酸酯，例如邻苯二甲酸二(正或异十三烷基)酯。
33.合适的合成载体油的其他示例是具有约5个至35个c3‑
c6‑
氧化亚烷基单元的醇起始聚醚，所述单元例如选自氧化丙烯、氧化正丁烯和氧化异丁烯单元或它们的混合物。合适的起始醇的非限制性示例是被长链烷基取代的长链烷醇或酚，其中长链烷基具体地是直链或支链的c6‑
c
18
‑
烷基，其中优选的示例包括十三醇和壬基酚。
34.汽油的苯含量为基于汽油计至多10体积％，更优选地至多5体积％，并且最优选地至多1体积％。汽油优选地具有低或超低的硫含量，例如至多1000ppmw(按重量计每百万份的份数)，优选地不超过500ppmw，更优选地不超过100ppmw，甚至更优选地不超过50ppmw，并且最优选地不超过甚至10ppmw。此外，汽油优选地具有低总铅含量，诸如至多0.005克/升
(g/l)，最优选地不含铅，因此未向其中添加铅化合物(即，无铅的)。本发明中使用的汽油可以基本上不含水，因为水可能会阻碍平稳燃烧。
35.本发明的每种燃料组合物仅包含一种类型的润滑性添加剂。就这一点而言，润滑性添加剂作为单独组分选自可商购获得的1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油、n
‑
羟基
‑
十二酰胺或2
‑
乙基己酸，其中每种添加剂基于其有效改善润滑性的能力进行选择。在本实施方案中，每种润滑性添加剂充分可溶于、优选地完全可溶于基础燃料中以产生燃料组合物，并且不干扰可任选地添加到组合物中的其他添加剂或施加与所述其他添加剂的负面相互作用。基于燃料组合物的总重量，每种单独的润滑性添加剂与相应的基础燃料以按重量计约5ppm(每百万份的份数)至约100ppm的浓度共混。
36.每个润滑性添加剂的分子包含极性头部基团和非极性尾部基团。分子的极性头部基团被吸引到金属表面，因此与此类表面相对强烈但可逆地结合，即能够提升和移动。通过表面改性或浸渍陶瓷纤维，极性头部基团可被吸引到其他表面，诸如氧化铝表面。分子的非极性尾部基团可以比基础燃料的分子稍长，即大于15个原子长，并且可包括非线性、支化或弯曲的构型，以便能够进行分子堆积和流体流动。非极性尾部基团为烃，因此它可以使整个分子溶解于烃基础燃料中。由于每种润滑性添加剂的极性头部基团的性质和非极性尾部基团的结构，本发明的燃料组合物通过减少发动机部件之间的摩擦而出人意料地影响发动机效率和性能。
37.如(1)所示的1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油由甘油酯(极性头部基团)和月桂酸衍生物(非极性尾部基团)形成。甘油酯是多官能的，并且当接枝到酸上时通常是稳定的。月桂酸衍生物包含通常大于基础燃料分子但小于常规摩擦改进剂分子的分子。
[0038][0039]
如(2)所示的n
‑
羟基
‑
十二酰胺是n
‑
羟基酰胺衍生物，其由n
‑
羟基酰胺(极性头部基团)和月桂酸衍生物(非极性尾部基团)形成。n
‑
羟基酰胺的适用性基于其多官能行为和紧凑的分子。月桂酸衍生物包含通常大于基础燃料分子但小于常规摩擦改进剂分子的分子。
[0040][0041]
如(3)所示的2
‑
乙基己酸由羧酸(极性头部基团)和2
‑
乙基己酸衍生物(非极性尾部基团)形成。羧酸通常可用于建议的非极性尾部基团上。2
‑
乙基己酸衍生物包含大小与基础燃料分子相似的支化分子。
[0042]
[0043]
通过表面吸附，润滑性添加剂降低了金属与金属界面的摩擦性能。具体地，灵活且多官能的头部基团与稍长的尾部基团的组合使得选择的润滑性添加剂(包括1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油、n
‑
羟基
‑
十二酰胺和2
‑
乙基己酸)能够附着到多个位点或吸附在金属表面上，因此表现出示例性表面粘附。
[0044]
尽管对本发明不是至关重要的，但除了上述选择的润滑性添加剂之外，本发明的燃料汽油组合物还可包含一种或多种任选的燃料添加剂。应当注意，本发明中任选的燃料添加剂的浓度和性质不是至关重要的。然而，存在于燃料组合物中的任何任选的燃料添加剂的浓度可优选地高达总燃料组合物的1重量％，更优选地在5ppmw至2000ppmw的范围内，并且最优选地在90ppmw至1500ppmw诸如90ppmw至1000ppmw的范围内。任选的燃料添加剂的非限制性示例包括但不限于抗氧化剂、腐蚀抑制剂、清洁剂、除雾剂、抗爆震添加剂、金属减活剂、阀座衰退保护剂化合物、染料、溶剂、载流流体、稀释剂和标记物。
[0045]
本发明将通过以下实例进一步更详细地说明。具体地，每个实例包括将三种不同的润滑性改进剂中的一种润滑性改进剂与基础燃料共混以产生三种不同的燃料组合物。将三种润滑性改进剂以50份每百万份(ppm)重量/体积(wt/v)和25ppm(wt/v)的处理率添加到相应的基础燃料中。使用改进的高频往复钻机(hfrr)汽油测试方法(astm d6079
‑
11)评估了这三种燃料组合物和常规基础燃料的摩擦和磨痕性能。应当注意，提供的实例仅用于说明，不应以任何方式解释为对本发明的限制。
[0046]
实例1
[0047]
实例1给出了基础燃料和三种不同燃料组合物的摩擦系数数据，每种燃料组合物均包含单独的润滑性添加剂，如表1所示。每种燃料组合物中使用的基础燃料包括e10，它是90％汽油和10％乙醇的燃料混合物，可用于大多数汽车和轻型车辆的内燃发动机，无需发动机或燃料系统改造。添加到相应基础燃料中的单独润滑性添加剂包括1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油、n
‑
羟基
‑
十二酰胺或2
‑
乙基己酸。其中未添加附加的添加剂等。因此，测试的每种燃料组合物的配方包括(1)仅基础燃料，(2)1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油和基础燃料，(3)n
‑
羟基
‑
十二酰胺和基础燃料，以及(4)2
‑
乙基己酸和基础燃料。基于基础燃料的总体积，添加到其相应基础燃料中的每种润滑性添加剂的量包括50ppm(wt/v)。
[0048]
每种燃料组合物的摩擦系数使用hfrr(高频往复钻机)测试方法在0
‑
4500秒测试运行的每一秒测定。0
‑
4500秒测试运行的最初900秒表现出摩擦系数的峰值，紧随其后的是系数的降低。抗磨膜、金属氧化物膜的形成或金属表面凹凸不平的平滑化可能是造成初始峰值的原因。在初始900秒之后，在测试运行的剩余900
‑
4500秒期间记录了更稳定的摩擦系数，这确保了用于比较目的的更稳定的平台。因此，如表1所示的摩擦系数结果包括整个4500秒(即，0
‑
4500秒)的结果和测试运行的剩余900
‑
4500秒(即，900
‑
4500秒)的结果。本实施方案的hfrr测试在25℃下进行，但可以在各种温度下运行并且经过编程以适合所测试的燃料组合物的特定应用。
[0049]
表1
–
燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率下的摩擦系数
[0050][0051]
图1a示出了在0
‑
4500秒测试运行期间燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率下的摩擦系数的图示。在0
‑
4500秒测试运行期间，包含润滑性添加剂的每种燃料组合物均表现出比不含添加剂的基础燃料更低的摩擦系数，即使在测试运行的初始900秒期间摩擦系数出现峰值。如表1所提供并且如图1a所示，基础燃料表现出约0.701的平均摩擦系数。然而，燃料组合物编号2(1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油 基础燃料)表现出约0.489的摩擦系数，燃料组合物编号3(n
‑
羟基
‑
十二酰胺 基础燃料)表现出约0.444的摩擦系数，并且燃料组合物编号4(2
‑
乙基己酸 基础燃料)表现出约0.464的摩擦系数。当使用hfrr测试方法测定时，与基础燃料的摩擦系数相比，每种燃料组合物通过提供较低的摩擦系数而实现摩擦特性的改善。
[0052]
图1b示出了在900
‑
4500秒测试运行期间燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率下的摩擦系数的图示。如表1所提供并且如图1b所示，在900
‑
4500秒测试运行期间，含有润滑性添加剂的每种燃料组合物表现出比不含添加剂的基础燃料更低的摩擦系数。具体地，基础燃料表现出约0.587的平均摩擦系数。然而，燃料组合物编号2(1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油 基础燃料)表现出约0.393的摩擦系数，燃料组合物编号3(n
‑
羟基
‑
十二酰胺 基础燃料)表现出约0.361的摩擦系数，并且燃料组合物编号4(2
‑
乙基己酸 基础燃料)表现出约0.385的摩擦系数。与基础燃料的摩擦系数相比，每种燃料组合物通过提供较低的摩擦系数而实现摩擦特性的改善。
[0053]
实例2
[0054]
实例2给出了包含单独润滑性添加剂的燃料组合物在25ppm(wt/v)的较低润滑性处理率下与在50ppm(wt/v)的润滑性处理率下相比的比较摩擦系数数据，如表2所示。实例2中使用的基础燃料如相对于实例1所述。将选择的润滑性添加剂(包括n
‑
羟基
‑
十二酰胺和1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油)分别添加到相应的基础燃料中。其中未添加附加的添加剂等。因此，测试的配方包括比较50ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号1(n
‑
羟基
‑
十二酰胺 基础燃料)与25ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号2(n
‑
羟基
‑
十二酰胺 基础燃料)。此外，将50ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号3(1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油 基础燃料)与25ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号4(1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油 基础燃料)进行比较。每种燃料组合物的摩擦系数使用hfrr测试方法在900
‑
4500秒测试运行的每一秒测定。
[0055]
表2
–
燃料组合物在50ppm(wt/v)和25ppm(wt/v)处理率下的摩擦系数比较
[0056][0057]
图2示出了比较在900
‑
4500秒测试运行期间燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率和25ppm(wt/v)处理率下的摩擦系数的图示。剂量率对摩擦系数参数的影响可通过在较低润滑性添加剂处理率下测试各种燃料组合物来进一步理解。如表2所提供并且如图2所示，50ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号1(n
‑
羟基
‑
十二酰胺 基础燃料)表现出约0.361的摩擦系数，而25ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号2(n
‑
羟基
‑
十二酰胺 基础燃料)表现出约0.382的摩擦系数。此外，50ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号3(1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油 基础燃料)表现出约0.393的摩擦系数，而25ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号4(1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油 基础燃料)表现出约0.432的摩擦系数。在每种情况下，50ppm(wt/v)处理率下的包含润滑性添加剂的燃料组合物表现出比25ppm(wt/v)处理率下的包含润滑性添加剂的燃料组合物更低的摩擦系数。然而，如相对于实例2所述的所有燃料组合物的摩擦系数低于如实例1中提供的基础燃料的约0.587的摩擦系数。因此，与基础燃料的摩擦系数相比，实例2的每种燃料组合物通过提供较低的摩擦系数而实现摩擦特性的改善。
[0058]
实例3
[0059]
实例3给出了基础燃料和三种不同燃料组合物的磨痕值，所述三种不同燃料组合物均包含单独的润滑性添加剂，如表3所示。基础燃料如相对于实例1所述。添加到相应基础燃料中的单独润滑性添加剂包括1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油、n
‑
羟基
‑
十二酰胺和2
‑
乙基己酸。其中未添加附加的添加剂等。因此，测试的每种燃料组合物的配方包括(1)仅基础燃料，(2)1
‑
月桂酰基
‑
外消旋
‑
甘油和基础燃料，(3)n
‑
羟基
‑
十二酰胺和基础燃料，以及(4)2
‑
乙基己酸和基础燃料。基于基础燃料的总体积，添加到其相应基础燃料中的每种润滑性添加剂的量包括50ppm(wt/v)。使用hfrr测试方法测定以微米(μm)提供的每种燃料组合物的磨痕值。
[0060]
表3
–
燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率下的磨痕数据
[0061][0062]
图3示出了燃料组合物在50ppm(wt/v)下的磨痕数据的图示。如表3所提供并且如
图3所示，含有润滑性添加剂的每种燃料组合物表现出比不含添加剂的基础燃料更低的磨痕。具体地，基础燃料表现出约818.9μm的磨痕。然而，燃料组合物编号2(1
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月桂酰基
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外消旋
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甘油 基础燃料)表现出约758.0μm的磨痕，燃料组合物编号3(n
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羟基
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十二酰胺 基础燃料)表现出约677.0μm的磨痕，并且燃料组合物编号4(2
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乙基己酸 基础燃料)表现出约692.5μm的磨痕。实例3提供的结果表明，与包含润滑性添加剂的三种燃料组合物相比，仅基础燃料组合物的磨痕更大，即润滑性能较差。
[0063]
实例4
[0064]
实例4给出了包含单独润滑性添加剂的燃料组合物在25ppm(wt/v)的较低处理率下与在50ppm(wt/v)的处理率下相比的比较磨痕数据，如表4所示。实例4中使用的基础燃料如相对于实例1所述。将选择的润滑性添加剂(包括n
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羟基
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十二酰胺和1
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月桂酰基
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外消旋
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甘油)分别添加到相应的基础燃料中。其中未添加附加的添加剂等。因此，测试的配方包括比较50ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号1(n
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羟基
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十二酰胺 基础燃料)与25ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号2(n
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羟基
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十二酰胺 基础燃料)。此外，将50ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号3(1
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月桂酰基
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外消旋
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甘油 基础燃料)与25ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号4(1
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月桂酰基
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外消旋
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甘油 基础燃料)进行比较。如实例4中所提供，使用hfrr测试方法测定每种燃料组合物的磨痕值。
[0065]
表4
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燃料组合物在50ppm(wt/v)和25ppm(wt/v)处理率下的磨痕数据比较
[0066][0067]
图4示出了比较燃料组合物在50ppm(wt/v)处理率和25ppm(wt/v)处理率下的磨痕数据的图示。剂量率对磨痕数据的影响可通过在较低润滑性添加剂处理率下测试各种燃料组合物来进一步了解。如表4所提供并且如图4所示，50ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号1(n
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羟基
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十二酰胺 基础燃料)表现出约677.0的磨痕值，而25ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号2(n
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羟基
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十二酰胺 基础燃料)表现出约756.0的磨痕值。此外，50ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号3(1
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月桂酰基
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外消旋
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甘油 基础燃料)表现出约758.0的磨痕值，而25ppm(wt/v)处理率下的燃料组合物编号4(1
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月桂酰基
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外消旋
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甘油 基础燃料)表现出约792.5的磨痕值。在每种情况下，50ppm(wt/v)处理率下的包含润滑性添加剂的燃料组合物表现出比在25ppm(wt/v)处理率下更低的磨痕值。然而，如相对于实例4所述的所有燃料组合物的磨痕值低于如实例3中提供的基础燃料的约818.9的磨痕值。因此，与基础燃料的磨痕值相比，实例4的每种燃料组合物通过提供磨痕值的降低而实现磨损的改善。
[0068]
图5示出了每种燃料组合物的磨痕和摩擦系数数据的图形比较。所述组合物包括仅基础燃料组合物、n
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羟基
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十二酰胺 基础燃料组合物、1
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月桂酰基
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外消旋
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甘油 基础燃料组合物和2
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乙基己酸 基础燃料组合物。将每种本发明燃料组合物的磨痕和摩擦系数相对于仅基础燃料组合物的磨痕和摩擦系数作图。当在一个图上组合此类数据时，本领域技
术人员可以容易地确定，与仅基础燃料组合物相比，包含基础燃料和润滑性添加剂的燃料组合物同时提供磨痕和摩擦的减少。
[0069]
本发明的目的包括评估各种润滑性添加剂，这些添加剂在添加到汽油燃料中时会改善其润滑特性。润滑性添加剂基于其包含不同的极性和非极性基团的独特添加剂化学物质进行选择，并且被单独添加到汽油燃料中以形成燃料组合物，随后对其进行测试以确定其润滑性水平。实例1
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4的结果表明达到了目标，其中包含润滑性添加剂的每种燃料组合物表现出改善的润滑特性。1
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月桂酰基
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外消旋
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甘油在作为润滑性添加剂添加到基础燃料中时表现出摩擦损失和磨痕的改善，其中摩擦系数数据在0.390至0.500的范围内，并且磨痕数据在755μm至795μm的范围内。n
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羟基
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十二酰胺在作为润滑性添加剂添加到基础燃料中时表现出摩擦损失和磨痕的改善，其中摩擦系数数据在0.360至0.515的范围内，并且磨痕数据在675μm至757μm的范围内。2
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乙基己酸在作为润滑性添加剂添加到基础燃料中时表现出摩擦损失和磨痕的改善，其中摩擦系数数据在0.385至0.465的范围内，并且磨痕数据为约692μm。
[0070]
将汽油基础燃料和选择的润滑性添加剂结合所表现出的这种协同行为表明，与仅使用基础燃料相比，发动机效率和性能有所提高。此类润滑性改善(包括减少摩擦损失和磨痕)为直喷发动机的各种部件诸如高压燃料泵和喷油器提供了改进的保护。在另一个令人惊讶的有益效果中，包含润滑性添加剂的每种燃料组合物也可用于提高直喷发动机或适合汽油使用的任何时间的发动机的燃料性能。
[0071]
虽然本发明技术可容易受到各种修改和替代形式的影响，但是上文所讨论的示例性实例仅通过实例的方式示出。应理解，所述技术并不旨在限于本文公开的特定实例。实际上，本实施方案包括落入本发明技术范围内的所有替代、修改和等同物。