BR102016000836B1 - método de aprimorar o desempenho de injetor de um motor a diesel com combustível injetado, método de limpar componentes internos de um injetor de combustível para um motor a diesel e método para reduzir uma quantidade de depósitos de sal em componentes internos de um injetor de combustível para um motor a diesel com combustível injetado - Google Patents

Abstract

aditivos de combustível para tratar depósitos internos de injetores de combustível. trata-se de uma composição de combustível e de um método para limpar componentes internos de um injetor de combustível e para aperfeiçoar o desempenho de injetor para um motor a diesel. a composição inclui uma quantidade maior de combustível destilado médio que tem um teor de enxofre de 50 ppm em peso ou menos, e de cerca de 1 a cerca de 30 ppm em peso, com base em um peso total de combustível de um ácido sulfônico de hidrocarbila solúvel de combustível ou sal, tal como um ácido sulfônico de arila alquila ou sal do mesmo, em que o ácido sulfônico de arila alquila ou sal do mesmo é eficaz para aprimorar o desempenho de injetor.

Description

MÉTODO DE APRIMORAR O DESEMPENHO DE INJETOR DE ΌΜ MOTOR A DIESEL COM COMBUSTÍVEL INJETADO, MÉTODO DE LIMPAR COMPONENTES INTERNOS DE UM INJETOR DE COMBUSTÍVEL PARA UM MOTOR A DIESEL E MÉTODO PARA REDUZIR UMA QUANTIDADE DE DEPÓSITOS DE SAL EM COMPONENTES INTERNOS DE UM INJETOR DE COMBUSTÍVEL PARA UM MOTOR A DIESEL COM COMBUSTÍVEL INJETADO CAMPO DA TÉCNICA: [001] A revelação refere-se a certos aditivos de combustível diesel e a métodos para limpar e/ou impedir os depósitos internos em injetores para motores operados com combustível diesel. Em particular, a revelação é direcionada a métodos que são eficazes contra depósitos internos em injetores, para motores que operam em combustíveis diesel com teor de enxofre ultrabaixo. ANTECEDENTES E SUMÁRIO: [002] Para atender às exigências de emissões de exaustão de diesel crescentemente severas, os fabricantes de equipamento original (OEMs) introduziram sistemas de injeção de combustível do tipo common rail que desenvolvem pressões de até 200 MPa (2.000 bar (29.000 psi) ) . Além disso, os esquemas de entrega de combustível se tornaram mais complicados, envolvendo frequentemente múltiplas injeções por ciclo. Conter pressões mais altas e permitir medição precisa de combustível exigem muitas tolerâncias a aperto dentro do injetor. Tais mudanças tornaram os injetores mais sensíveis à contaminação de particulado de combustível. Consequentemente, as preocupações com o desempenho de injetor percorrem todos os segmentos; frotas de estrada, equipamento de mineração, equipamento agrícola, motores marítimos de interior e de via férrea.

[003] Há dois tipos distintos de depósitos que foram identificados em injetores de combustível. Um tipo de depósito é um depósito carbônico rígido, que é visto nas pontas do injetor e no lado de fora dos injetores de combustível. Tal depósito carbônico é baseado na degradação de combustível. O outro tipo de depósito é um depósito ceráceo, branco para amarelo que aparece como uma película fina nas superfícies internas de agulhas de injetores do tipo common rail de alta pressão (HPCR) e êmbolos de comando, primeiramente nas áreas de folga mais inferiores das partes internas do injetor ou na válvula-piloto dos inj etores.

[004] Se deixados sem tratar, os depósitos internos podem levar à perda significativa de potência, economia de combustível reduzida, e, em casos extremos, tempo ocioso elevado e custos de manutenção mais altos, devido à substituição prematura de "injetores fixados." Acredita-se que os depósitos internos sejam um resultado de certos inibidores de corrosão comuns, componentes de biocombustível e modificadores de atrito ácidos ou outros componentes carboxílicos usados no combustível que reagem com quantidades de traço de metais de transição, metal álcali e metais alcalinoterrosos, resultando em sais que são relativamente insolúveis em combustíveis diesel com teor de enxofre ultrabaixo, comparado à solubilidade melhor de tais sais nos combustíveis com teor de enxofre mais alto. Os sais podem ser compostos principalmente de sais de sódio de ácidos succínicos de alquenila. O sódio pode entrar no combustível diesel a partir de várias fontes, incluindo acionadores de sal de refinaria, fundo de água de tanque de armazenamento e água do mar usada como lastro de navio. Quando tais sais estão presentes em combustível que é usado em motores do tipo Common Rail de Alta Pressão (HPCR), os sais podem tender a depositar nas áreas de tolerância a muito aperto dos injetores. Tais depósitos podem levar aos injetores de combustível fixados ou à injeção de combustível insuficiente, que, por sua vez, pode levar à potência perdida, à economia de combustível perdida, motores com funcionamento rudimentar e eventualmente tempo ocioso de veículo excessivo e custo de manutenção.

[005] De acordo com a revelação, as modalidades exemplificativas fornecem uma composição de combustível e um método para limpar componentes internos de um injetor de combustível e para aprimorar o desempenho de injetor para um motor a diesel. A composição inclui uma quantidade maior de combustível destilado médio que tem um teor de enxofre de 50 ppm em peso ou menos, e de cerca de 1 a cerca de 30 ppm em peso, com base em um peso total de combustível de um ácido sulfônico de hidrocarbila solúvel de combustível ou sal, tal como um ácido sulfônico de arila alquila ou sal do mesmo, em que o ácido sulfônico de arila alquila ou sal do mesmo é eficaz para aprimorar desempenho de injetor.

[006] Uma modalidade da revelação fornece um método de aprimorar o desempenho de injetor de um motor a diesel com combustível injetado que inclui operar o motor a diesel em uma composição de combustível que compreende uma quantidade maior de combustível diesel com um teor de enxofre de 50 ppm em peso ou menos e uma quantidade menor de um ácido sulfônico de arila alquila ou sal do mesmo. A quantidade de ácido sulfônico de arila alquila ou sal do mesmo no combustível varia de cerca de 1 a cerca de 30 ppm, com base em um peso total do combustível.

[007] Outra modalidade da revelação fornece um método de desafixar injetores de combustível fixados de um motor a diesel com combustível injetado. O método inclui operar o motor a diesel em uma composição de combustível que compreende uma quantidade maior de combustível diesel que tem um teor de enxofre de 50 ppm em peso ou menos e de cerca de 1 a cerca de 30 ppm em peso, com base em um peso total de combustível de um ácido sulfônico de arila alquila de combustível solúvel ou sal do mesmo.

[008] Uma modalidade adicional da revelação fornece um método para limpar os componentes internos de um injetor de combustível para um motor a diesel. O método inclui operar um motor a diesel com combustível injetado em uma composição de combustível que compreende uma quantidade maior de combustível diesel que tem um teor de enxofre de 50 ppm em peso ou menos e de cerca de 1 a cerca de 30 ppm em peso de um ácido sulfônico de arila alquila de combustível solúvel ou sal do mesmo.

[009] Outra modalidade da revelação fornece um método para reduzir uma quantidade de depósitos de sal em componentes internos de um injetor de combustível para um motor a diesel com combustível injetado. 0 método inclui operar o motor a diesel em uma composição de combustível que compreende uma quantidade maior de combustível e uma quantidade menor de um ácido sulfônico de arila alquila de combustível solúvel ou sal do mesmo.

[010] Uma vantagem do aditivo de combustível descrito no presente documento é que o aditivo pode não apenas reduzir a quantidade de depósitos internos que se formam nos injetores de combustível diesel indiretos e/ou diretos, mas o aditivo também pode ser eficaz para limpar injetores de combustível sujos. Os benefícios não esperados do aditivo de combustível descrito no presente documento é muito surpreendente, visto que as taxas de tratamento muito mais altas são geralmente exigidas para que detergentes convencionais sejam eficazes para limpar injetores de combustível sujos.

[011] As modalidades e vantagens adicionais da revelação podem ser apresentadas, em parte, na descrição detalhada a seguir e/ou pode ser aprendida pela prática da revelação. Deve-se compreender que tanto a descrição geral precedente quanto a descrição detalhada a seguir são apenas exemplificativas e explicativas e não se restringem à revelação, conforme reivindicado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES EXEMPLIFICATIVAS

[012] As composições do presente pedido que podem ser usadas em uma quantidade menor em um combustível incluem uma ampla variedade de ácidos sulfônicos solúveis em hidrocarbila livre de metal ou sais dos mesmos. Os ácidos sulfônicos solúveis em hidrocarbila de combustível livre de metal incluem, mas não se limitam a ácidos sulfônicos de arila alquila derivados de ácidos sulfônicos de benzeno, ácidos sulfônicos de tolueno, ácidos sulfônicos de naftaleno, ácidos sulfônicos de difenila, ácidos sulfônicos de xileno e similares, e sais de amina dos ácidos sulfônicos precedentes. Outros exemplos de ácidos sulfônicos de hidrocarbila incluem, mas não se limitam a, sais e ácidos sulfônicos de alquila, sais e ácidos sulfônicos de ácido graxo, sais e ácidos sulfônicos de éster graxo, sais e ácidos sulfônicos de amido graxo, sais e ácidos sulfossuccinicos, ésteres sulfossuccinicos e amidos sulfossuccinicos.

[013] Conforme usado no presente documento, o termo "grupo hidrocarbila" ou "hidrocarbila" é usado em seu sentido comum, que é bem conhecido para as pessoas versadas na técnica. Especificamente, refere-se a um grupo que tem um átomo de carbono anexado diretamente ao resíduo de uma molécula e que tem um caráter predominantemente de hidrocarboneto. Os exemplos de grupos hidrocarbilas incluem substituintes de hidrocarboneto, ou seja, substituintes alifáticos (por exemplo, alquila ou alquenila), alicíclicos (por exemplo, cicloalquila, cicloalquenila), e substituintes aromáticos substituídos por aromáticos, alifáticos e alicíclico, bem como substituintes cíclicos em que o anel é concluído através de outra porção da molécula (por exemplo, dois substituintes juntos formam um radical alicíclico). Em geral, não mais do que dois, ou conforme um exemplo adicional, não mais do que um, o substituinte não hidrocarboneto estará presente para cada dez átomos de carbono no grupo hidrocarbila; em algumas modalidades, não haverá substituinte não hidrocarboneto no grupo hidrocarbila.

[014] Os "combustíveis biorrenováveis" e os "biocombustíveis diesel", conforme usado no presente documento, deve ser compreendido como qualquer combustível que seja derivado de fontes diferentes de petróleo. Tais fontes incluem, mas não se limitam a, milho, mais, soja e outros plantios; gramas, tais como painço amarelo, miscanthus e gramas híbridas; alga, alga marinha, óleos vegetais; gorduras naturais; e misturas dos mesmos. Em um aspecto, o combustível biorrenovável pode incluir álcoois mono-hidróxidos, tais como aqueles que têm de 1 a cerca de 5 átomos de carbono. Os exemplos não limitantes de álcoois mono-hidróxidos adequados incluem metanol, etanol, propanol, n-butanol, isobutanol, álcool t-butílico, álcool amílico e álcool isoamílico.

[015] Conforme usado no presente documento, o termo "quantidade maior" deve ser compreendido como uma quantidade maior do que ou igual a 50% em peso, por exemplo, de cerca de 80 a cerca de 98% em peso, em relação ao peso total da composição. Além disso, conforme usado no presente documento, o termo "quantidade menor" deve ser compreendido como uma quantidade menor do que 50% em peso, em relação ao peso total da composição.

[016] Conforme usado no presente documento, o termo "sais ou depósitos de sal" deve ser compreendido como carboxilatos de metal de transição, metal de álcali ou metal alcalinoterroso.

[017] Os ácidos sulfônicos solúveis em hidrocarbila de combustível livre de metal podem ser representados pela fórmula RSO2OH, em que R pode ser uma alquila ou alquilarila com 6 a 80 átomos de carbono. Os grupos alquila podem ser selecionados a partir de grupos alquila ramificados e lineares. Uma mistura de ácidos sulfônicos que resulta do tratamento de várias frações de petróleo com ácido sulfônico, conhecida como "óleo ácido" ou "ácidos de mogno" que tem peso molecular entre 150 e 1.000, também é aceitável alternativamente por si ou com frações de óleo associadas. Os ácidos sulfônicos adequados da fórmula precedente podem ser selecionados a partir de ácidos sulfônicos substituídos por hidrocarbila cíclicos, ramificados, lineares, saturados e/ou insaturados que têm de 1 a 50 átomos de carbono e que tem tipicamente de 3 a 24 átomos de carbono. Os ácidos sulfônicos adequados particulares incluem ácidos sulfônicos aromáticos, tais como ácidos monossulfônicos alquilaromáticos que têm um ou mais radicais Ci-C28-alquila e especialmente aqueles que têm radicais C3-C24-alquila. Os exemplos incluem, mas não se limitam a, ácido metanossulfônico, ácido butanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido sulfônico p-tolueno, ácido xilenossulfônico, ácido 2-metilenossulfônico, ácido 4-etilenobenzenossulfônico, ácido isopropilbenzenossulfônico, ácido 4-butilbenzenossulfônico, ácido 4-octilbenzenossulfônico, ácido dodecilbenzenossulfônico, ácido dodecilbenzenossulfônico, ácido nonilnaftalenossulfônico e ácido dinonilnaftalenossulfônico. Particularmente, os ácidos sulfônicos adequados incluem, mas não se limitam a, ácidos dodecilbenzeno sulfônicos, ácidos dinonilnaftaleno sulfônicos e ácidos alquilbenzeno sulfônicos misturados C14-C24 · [018] Os sais de amina dos ácidos sulfônicos precedentes também podem ser usados para fornecer benefícios similares obtidos pelos aditivos de ácido sulfônico. Os sais de amina dos ácidos sulfônicos precedentes podem ser produzidos reagindo-se ácidos sulfônicos de aromáticos de alquila de petróleo ou sintéticos com aminas de alquila ou poliaminas de alquila. Os ácidos sulfônicos de petróleo podem ser obtidos pelo tratamento de uma fração de petróleo destilado médio que contém hidrocarbonetos aromáticos de alquila com óleo ou ácido sulfúrico concentrado. Os ácidos sulfônicos sintéticos, tais como aqueles obtidos por tratamento de hidrocarbonetos aromáticos de alquila ácidos ou gasosos SO3, podem ser preparados por aromáticos de alquilação de benzeno, tolueno, naftaleno e similares, com uma olefina, tal como polipropileno que contém de cerca de 4 a cerca de 50 átomos de carbono por molécula.

[019] Uma variedade de alquila e cicloaminas de alquila pode ser usada para neutralizar os ácidos sulfônicos descritos acima. As monoaminas e as poliaminas podem ser usadas. A amina ou poliamina pode conter de 2 a 100 átomos de carbono e de 1 a 3 átomos de nitrogênio. O grupo hidrocarbila pode ser derivado de polimerização de olefinas, tais como butileno e propileno. As poliaminas adequadas podem conter 2 átomos de nitrogênio e de 2 a 50 átomos de carbono (por exemplo, diamina etileno, diaminas propano e similares). Especialmente as poliaminas adequadas são diaminas que contêm de 3 a 26 átomos de carbono. Outras aminas que podem ser usadas incluem, mas não se limitam a, amina dimetil propil oleilamida e succinimidas polibutenila, produzidas a partir de aminas ou poliaminas. As aminas também podem conter ligações de éter.

[020] Os exemplos de sais de ácido aminassulfônico são o produto de reação de um ácido sulfônico de benzila alquila, em que o grupo alquila contém de 10 a 50 átomos de carbono com um dos seguintes: amina octadecila, 1,2 diamina propano, N,N-dimetilciclo-hexilamina ou um amina da fórmula: ou a fórmula: em que R é um grupo alifático que contém de 1 a 26 átomos de carbono, R1 é um grupo alifático que contém de 1 a 10 átomos de carbono, R2, R4, e R5 podem ser os mesmos ou diferentes e são hidrogênio, metila ou etila, R3 é um grupo alquila que contém de 2 a 6 átomos de carbono.

[021] Ao formular a composição de combustíveis, de acordo com a revelação, o ácido sulfônico solúvel em hidrocarbila ou sal do mesmo pode ser empregado em quantidades suficientes para reduzir ou inibir a formação de depósito em um motor a diesel. Em alguns aspectos, os combustíveis podem conter quantidades menores do ácido sulfônico descrito acima ou sal do mesmo que controlas ou reduz a formação em depósitos de motor, por exemplo, depósitos em injetor de motores a diesel. Por exemplo, os combustíveis diesel deste pedido pode conter, na base de um ingrediente ativo, uma quantidade do ácido sulfônico solúvel em hidrocarbila ou sal do mesmo, na faixa de cerca de 1 mg a cerca de 30 mg de por kg de combustível, tal como na faixa de cerca de 5 mg a cerca de 20 mg por kg de combustível. A base de ingrediente ativo exclui o peso de (i) componentes não reagidos associados e residuais no produto, conforme produzido e usado, e (ii) solvente(s), se houver, usado(s) na fabricação do ácido sulfônico durante ou após sua formação, mas antes da adição de um veículo, se um veículo for empregado. Muito inesperadamente, o ácido sulfônico de hidrocarbila ou sal do mesmo é eficaz em desafixar injetores de combustível fixados quando usados em uma quantidade que varia de cerca de 5 a cerca de 12 ppm em peso, com base em um peso total da composição de combustível.

[022] Um ou mais compostos opcionais adicionais podem estar presente na composição de combustíveis das modalidades reveladas. Por exemplo, os combustíveis podem conter quantidades convencionais de aperfeiçoadores de cetano, inibidores de corrosão, aperfeiçoadores de fluxo a frio (aditivo CFPP), inibidor de ponto de derramamento, detergentes, dispersantes, solventes, desemulsificadores, aditivos de lubricidade, modificadores de atrito, estabilizadores de amina, aperfeiçoadores de combustão, antioxidantes, estabilizadores de calor, aperfeiçoadores de condutividade, desativadores de metal, corantes marcadores, aceleradores de ignição de nitrato orgânico, compostos de tricarbonila e manganês ciclomático e similares. Em alguns aspectos, a composição de combustíveis descrita no presente documento pode conter cerca de 10 por cento em peso ou menos, ou, em outro aspectos, cerca de 5 por cento em peso ou menos, com base no peso total do concentrado de aditivo, de um ou mais dos aditivos acima. Similarmente, os combustíveis podem conter quantidades adequadas de componentes de mescla de combustível convencional, tal como metanol, etanol, éteres de dialquila e similares.

[023] Em alguns aspectos das modalidades reveladas, os aceleradores de ignição de nitrato orgânico que incluem nitratos cicloalifáticos ou alifáticos, em que o grupo cicloalifático ou alifático é saturado, e que contém até cerca de 12 carbonos, podem ser usados. Os exemplos de aceleradores de ignição de nitrato orgânico que podem ser usados são nitrato de metila, nitrato de etila, nitrato de propila, nitrato de isopropila, nitrato de alila, nitrato de butila, nitrato de isobutila, nitrato de sec-butila, nitrato de terc-butila, nitrato de amila, nitrato de isoamila, nitrato de 2-amila, nitrato de 3-amila, nitrato de hexila, nitrato de heptila, nitrato de 2-heptila, nitrato de octila, nitrato de iso-octila, nitrato de 2-etil-hexila, nitrato de nonila, nitrato de decila, nitrato de undecila, nitrato de dodecila, nitrato de ciclopentila, nitrato de ciclo-hexila, nitrato de metilciclo-hexila, nitrato de ciclododecila, nitrato de 2-etoxietila, 2-(2-etoxietóxi)nitrato de etila, nitrato de tetra-hidrofuranila e similares. As misturas de tais materiais também podem ser usados.

[024] Os exemplos de desativadores de metal opcionais adequados, úteis nas composições do presente pedido, são revelados na Patente n° U.S. 4.482.357, emitida em 13 de novembro de 1984, sendo que a revelação da mesma é incorporada ao no presente documento a titulo de referência, em sua totalidade. Tais desativadores de metal incluem, por exemplo, salicilideno-o-aminofenol, etilenodiamina de disalicilideno, propilenodiamina de disalicilideno e N,N'-disalicilideno-1,2-diaminopropano.

[025] Os compostos de tricarbonila e manganês ciclomático opcionais adequados e manganês ciclomático que podem ser empregados nas composições do presente pedido incluem, por exemplo, tricarbonila de manganês ciclopentadienila, tricarbonila de manganês metilciclopentadienila, tricarbonila de manganês indenila, e tricarbonila de manganês etilciclopentadienila. Ainda, outros exemplos de compostos de tricarbonila e manganês ciclomático adequados são revelados na Patente n° U.S. 5.575.823, emitida em 19 de novembro de 1996 e na Patente n° U.S. 3.015.668, emitida em 2 de janeiro de 1962, sendo que ambas as revelações são incorporadas, no presente documento, a titulo de referência, em sua totalidade.

[026] Os aditivos do presente pedido, que incluem o produto de reação descrito acima, e os aditivos opcionais usados em formulações dos combustíveis desta invenção podem ser mesclados no combustível diesel base, individualmente ou em várias subcombinações. Em algumas modalidades, os componentes de aditivo do presente pedido podem ser mesclados no combustível diesel concomitantemente com uso de um concentrado de aditivo, à medida que leva vantagem da compatibilidade mútua e da conveniência permitida pela combinação de ingredientes, quando na forma de um concentrado de aditivo. Também, o uso de um concentrado pode reduzir tempo de mescla e diminuir a possibilidade de erros de mescla.

[027] Os combustíveis que incluem combustíveis diesel do presente pedido podem ser aplicáveis à operação tanto dos motores a diesel estacionários (por exemplo, motores usados em instalações de geração de potência elétrica, em estações de bombeamento, etc.) e motores a diesel ambulatoriais (por exemplo, motores usados como propulsores principais em automóveis, caminhões, equipamento de avaliação de estrada, veículos militares, etc.). Por exemplo, os combustíveis podem incluir qualquer um e todos os combustíveis destilados médios, combustíveis diesel, combustíveis biorrenováveis, biocombustível diesel, combustíveis gás para líquido (GTL), combustível de jato, álcoois, éteres, querosene, combustíveis com baixo teor de enxofre, combustíveis sintéticos, tais como combustíveis Fischer-Tropsch, gás petróleo líquido, óleos de bordo, combustíveis carvão para líquido (CTL), combustíveis biomassa para líquido (BTL), combustíveis com alto teor de asfalteno, combustíveis derivados de carvão (natural, purificado e coque de petróleo), biocombustíveis geneticamente projetados e plantios e extratos dos mesmos, e gás natural. Os combustíveis também podem conter ésteres de ácidos graxos.

[028] Consequentemente, os aspectos do presente pedido são direcionados aos métodos para reduzir a quantidade de depósitos em injetor de um motor a diesel que tem pelo menos uma câmara de combustão e um ou mais injetores de combustível diretos em conexão fluida com a câmara de combustão. Em outro aspecto, os aprimoramentos também podem ser observados em injetores de combustível diesel indiretos. Em alguns aspectos, os métodos compreendem injetar um combustível de ignição por compressão baseado em hidrocarboneto que compreende o aditivo de ácido sulfônico de hidrocarbila da presente revelação, através dos injetores do motor a diesel na câmara de combustão e inflamar o combustível de ignição por compressão. Em alguns aspectos, o método também pode compreender misturar no combustível diesel pelo menos um dentre os ingredientes adicionais opcionais descritos acima.

EXEMPLOS

[029] Os exemplos a seguir são ilustrativos de modalidades exemplificativas da revelação. Nesses exemplos, bem como em qualquer lugar neste pedido, todas as partes e porcentagens estão em peso, a menos que de outro modo indicado. Pretende-se que esses exemplos estejam sendo apresentados para o propósito de ilustração apenas e não se destinam a limitar o escopo da invenção revelada no presente documento.

[030] Nos exemplos a seguir, os aditivos eficazes de ácido sulfônico ou sais dos mesmos que tiveram o combustível diesel contaminado com sais de carboxilato para sistemas de combustível diesel do tipo Common Rail de Alta Pressão foram avaliados. Um teste de motor foi usado para demonstrar a propensão de combustíveis para provocar a fixação de injetor de combustível e também foi usado para demonstrar a capacidade de certos aditivos de combustível para impedir ou reduzir a quantidade de depósito interno nos injetores. Um suporte de teste de dinamômetro de motor foi usado para a instalação do motor a diesel de Peugeot DW10 para executar os testes de fixação de injetor. O motor foi um motor de 2,0 litros com quatro cilindros. Cada câmara de combustão tinha quatro válvulas, e os injetores de combustível, que foram injetores Dl piezo, têm uma classificação Euro V.

[031] O procedimento de protocolo central consistiu em colocar o motor para funcionar através de um ciclo por 8 horas e permitir que o motor se estabilizasse (motor desligado) por uma quantidade de tempo prescrita. O desempenho de injetor foi, então, caracterizado medindo-se a temperatura de exaustão de cilindro para cada cilindro.

Um teste seria interrompido e considerado como tendo falhado (uma ou mais fixação de injetores) se a temperatura de exaustão de qualquer cilindro fosse mais do que 65°C acima de qualquer outra temperatura de exaustão de cilindro, em qualquer ponto no tempo. Um teste também seria considerado como tendo injetores fixados se, após permitir que o motor resfriasse à temperatura ambiente, uma partida a frio mostrasse uma diferença de temperatura de 40°C ou mais em temperatura de exaustão de cilindros. A fixação da agulha e, então, a falha também poderiam ser confirmadas desmontando-se o injetor e subjetivamente determinando-se a força exigida para remover a agulha do alojamento do bico. Testes de limpeza foram executados para desempenho de permanência de limpeza, bem como de desempenho de limpeza.

[032] A preparação do teste envolveu escoar o combustível de teste anterior do motor, antes de remover os injetores. Os injetores de teste foram inspecionados, limpos e reinstalados no motor. Se os novos injetores foram selecionados, os novos injetores foram colocados através de uma pausa no ciclo de 16 horas. Posteriormente, foi dada partida no motor com uso do programa de ciclo de teste desejado. Uma vez que o motor foi aquecido, a potência foi medida em 4.000 RPM e carga total para verificar a restauração de potência total, após limpar os injetores. Se as medições de potência estivessem dentro da especificação, o teste ciclo seria iniciado. A Tabela 1 a seguir fornece uma representação do ciclo de teste de fixação DW10 que foi usado para avaliar os aditivos de combustível, de acordo com a revelação.

TABELA 1 - REPRESENTAÇÃO DE UMA HORA DE CICLO DE TESTE DE FIXAÇÃO DW10 (Teste de motor de fixação de injetor) [033] Testes de fixação de bico de motor a diesel foram conduzidos com uso do motor Peugeot DW10 que segue o protocolo da Tabela 1. Para teste de permanência de limpeza, o motor foi colocado para funcionar com combustível diesel dopado com 0,5 ppm de sódio, que foi entregue a partir do naftenato de sódio dissolvido e de um aditivo de detergente indicado no exemplo» Para teste de limpeza, o motor foi, primeiramente, colocado para funcionar com combustível diesel dopado com 0,5 ppm de sódio, conforme descrito acima, sem um aditivo de detergente para estabelecer uma linha de base de injetores de combustível fixados. Posteriormente, O motor foi colocado para funcionar com o mesmo combustível que contém o aditivo de detergente indicado. Em todos os testes, os combustíveis testados continham 200 ppmv de modificador de lubricidade e 1.600 ppmv de aperfeiçoador de cetano, 10 ppmw de ácido succínico dodecila. Não inicio do teste, nenhuma fixação de injetor foi indicada por uma temperatura de gás de exaustão uniforme para todos os 4 cilindros. Entretanto, uma partida a frio do motor, após 8 horas, mostrou a fixação de injetor para todos os 4 cilindros.

Exemplo comparativo 1 [034] Nesse exemplo, um aditivo de detergente de succinimida convencional foi adicionado ao combustível, em taxas de tratamento de 10 ppmw (Execução 1) e 150 ppmw (Execução 2) . O aditivo de detergente foi uma succinimida de poli-isobutenila (PIBSI) produzida a partir de anidrido succínico poli-isobutenila e pentamina tetraetileno (ΤΕΡΑ) em uma razão molar de 1,6:1 (PIBSA/TEPA). Nas Execuções 1 e 2, os injetores foram fixados após a fase de sujeira do teste. A perda de potência na Execução 1, durante a fase de sujeira do teste, foi de uma linha de base de 0 a 3,01% de perda de potência. O detergente de succinimida de Execução 1 forneceu levemente mais perda de potência para 3,17% de perda de potência, durante o período de limpeza de 8 horas do teste. Em uma taxa de tratamento de 150 ppmw, o detergente de succinimida (Execução 2) forneceu uma recuperação de potência de -3,12% a -1,73%.

Exemplo 2 [035] Nesse exemplo, os aditivos da revelação em taxas de tratamento de 10 a 20 ppm em peso de combustível foram comparados a um Exemplo Comparativo 1, usado nas taxas de tratamento de 10 e 150 ppm em peso de combustível para determinar se o aditivo limpou os injetores de combustível de fixação e/ou aprimorou o percentual de recuperação de potência do motor, após um ciclo de sujeira, conforme descrito acima. Na Tabela a seguir, o Exemplo Inventivo 1 foi um ácido dodecilbenzenossulfônico ramificado. 0 Exemplo Inventivo 2 foi um ácido dodecilbenzenossulfônico linear. 0 Exemplo Inventivo 3 foi ácido dinonilnaftalenossulfônico. 0 Exemplo Inventivo 4 foi um ácido sulfônico C14-C24 alquilbenzeno misturado. 0 Exemplo Inventivo 5 foi um sal de amina produzido misturando-se ácido sulfônico C14-C24 alquilbenzeno e N,N-dimetilciclo-hexilamina, em uma razão molar de 1,0:1,0. Em todas as execuções, os injetores foram fixados, após uma fase de sujeira do teste. Os resultados do teste de limpeza são mostrados na Tabela 2. TABELA 2 [036] Conforme indicado pelos exemplos precedentes, os aditivos de combustível que contêm o aditivo de ácido sulfônico de hidrocarbila ou sal do mesmo da revelação fornecem uma redução surpreendentemente significativa nos depósitos internos em injetores de combustível diesel, quando os motores são operados em combustíveis ULSD, conforme comparado aos aditivos de detergente de combustível convencional. Os resultados precedentes mostraram que os aditivos de detergente da revelação foram significativamente mais eficazes para limpar injetores de combustível sujos do que detergentes convencionais, conforme evidenciado pela recuperação de potência mostrada na Tabela 2.

[037] Deve-se observar que, conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares "um", "uma" e "o/a" incluem referentes plurais, a menos que expressamente e inequivocadamente limitado a um referente. Conforme usado no presente documento, o termo "incluir" e suas variantes gramaticais se destinam a ser sem limitação, de modo que a citação de itens em uma lista não é para a exclusão de outros itens similares que podem ser substituídos ou adicionados aos itens listados.

[038] Para os propósitos deste relatório descritivo e das reivindicações anexas, a menos que de outro modo indicado, todos os números que expressam quantidades, porcentagens ou proporções, e outros valores numéricos usados no relatório descritivo e nas reivindicações, devem ser compreendidos como sendo modificados em todas as instâncias pelo termo "cerca de." Consequentemente, a menos que indicado ao contrário, os parâmetros numéricos apresentados no relatório descritivo a seguir e nas reivindicações anexas são aproximações que podem variar, dependendo das propriedades desejadas buscadas para que sejam obtidas pela presente revelação. Por último, e não como uma tentativa de limitar o pedido da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve ser interpretado, pelo menos, à luz do número de dígitos significativos relatados e aplicando-se técnicas de arredondamento comuns.

[039] Embora as modalidades particulares tenham sido descritas, as alternativas, modificações, variações, aprimoramentos e equivalentes substanciais que são ou que podem ser inesperadas atualmente, podem surgir para requerentes ou outras pessoas versadas na técnica. Consequentemente, as reivindicações anexas, conforme depositadas, e à medida que as mesmas podem ser emendadas, são destinadas a englobar todas as alternativas, modificações, variações, aprimoramentos e equivalentes substanciais.

REIVINDICAÇÕES

Claims (19)

1. Método de aprimorar o desempenho de injetor de um motor a diesel com combustível injetado, caracterizado pelo fato de que compreende operar o motor a diesel em uma composição de combustível que compreende uma quantidade maior de combustível diesel que tem um teor de enxofre de 50 ppm em peso ou menos e uma quantidade menor de um ácido sulfônico de aril alquila ou sal de amina do mesmo, em que a quantidade de ácido sulfônico de aril alquila ou sal do mesmo no combustível varia de 5 a cerca de 30 ppm em peso, com base em um peso total da composição de combustível.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o grupo alquila do ácido sulfônico de aril alquila ou sal de amina do mesmo contém de 5 a 50 átomos de carbono.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os grupos alquila são selecionados a partir do grupo que consiste em grupos alquila lineares.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os grupos alquila são selecionados a partir do grupo que consiste em grupos alquila ramificados.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ácido sulfônico de aril alquila ou sal do mesmo é selecionado a partir do grupo que consiste em ácidos dodecilbenzeno sulfônicos, ácidos dinonilnaftaleno sulfônicos, e ácidos sulfônicos de alquilbenzeno C14-C24 misturados.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor a diesel com combustível injetado compreende um motor a diesel com combustível injetado direto.

7. Método de desafixar injetores de combustível fixados de um motor a diesel com combustível injetado caracterizado pelo fato de que compreende operar o motor a diesel em uma composição de combustível que compreende uma quantidade maior de combustível diesel, com um teor de enxofre de 50 ppm em peso ou menos e de 5 a cerca de 30 ppm em peso, com base em um peso total de combustível de um ácido sulfônico de aril alquila solúvel de combustível ou sal de amina do mesmo.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o motor a diesel com combustível injetado é um motor a diesel com combustível injetado direto.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o grupo alquila do ácido sulfônico de aril alquila ou sal de amina do mesmo contém de 5 a 50 átomos de carbono.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os grupos alquila são selecionados a partir do grupo que consiste em grupos alquila ramificados e lineares.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o ácido sulfônico de arila alquila ou sal de amina do mesmo é selecionado a partir do grupo que consiste em ácidos dodecilbenzeno sulfônicos, ácidos dinonilnaftaleno sulfônicos e ácidos sulfônicos alquilbenzeno C14-C24 misturados.

12. Método de limpar componentes internos de um injetor de combustível para um motor a diesel caracterizado pelo fato de que compreende operar um motor a diesel com combustível injetado em uma composição de combustível que compreende uma quantidade maior de combustível diesel com um teor de enxofre de 50 ppm em peso ou menos e de 5 a cerca de 30 ppm em peso de um ácido sulfônico de aril alquila solúvel de combustível ou sal de amina do mesmo, com base em um peso total da composição de combustível.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o ácido sulfônico de aril alquila ou sal de amina do mesmo é eficaz para remover depósitos de sal selecionado a partir do grupo que consiste em carboxilatos de metal alcalinoterroso, metal álcali e metal de transição dos componentes internos do injetor de combustível.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o motor a diesel com combustível injetado compreende um motor a diesel com combustível injetado direto.

15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o ácido sulfônico de arila alquila ou sal de amina do mesmo é selecionado a partir do grupo que consiste em ácidos dodecilbenzeno sulfônicos, ácidos dinonilnaftaleno sulfônicos e ácidos sulfônicos alquilbenzeno C14-C24 misturados.

16. Método para reduzir uma quantidade de depósitos de sal em componentes internos de um injetor de combustível para um motor a diesel com combustível injetado caracterizado pelo fato de que compreende operar o motor a diesel em uma composição de combustível que compreende uma quantidade maior de combustível e de 5 a cerca de 30 ppm em peso de um ácido sulfônico de aril alquila solúvel de combustível ou sal de amina do mesmo, com base em um peso total da composição de combustível.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o motor a diesel com combustível injetado é um motor a diesel com combustível injetado direto.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que os depósitos de sal são selecionados a partir do grupo que consiste em carboxilatos de metal alcalinoterroso, metal álcali e metal de transição dos componentes internos do injetor de combustível.

19. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o combustível é um combustível diesel com teor de enxofre ultrabaixo.