BR112019006319A2

BR112019006319A2 - método para melhorar a estabilidade oxidativa de uma composição lubrificante, e, uso de uma composição de gasolina.

Info

Publication number: BR112019006319A2
Application number: BR112019006319-6A
Authority: BR
Inventors: Roger Francis Cracknell; Allen Ambwere ARADI
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2020-09-24
Also published as: EP3519538A1; PH12019500716A1; US20190249097A1; CN109790479A; BR112019006319B1; JP2019533045A; JP2022058477A; WO2018065331A1; ZA201901304B

Abstract

Método para melhorar a estabilidade oxidativa de uma composição lubrificante que é usada para lubrificar um motor de combustão interna de ignição por centelha, o motor de ignição por centelha compreendido dentro do conjunto motriz de um veículo elétrico híbrido, em que o método é caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de introduzir na câmara de combustão do motor de ignição por centelha uma composição de gasolina em que a composição de gasolina compreende um combustível à base de hidrocarboneto contendo 10 a 20% v de olefinas, não mais que 5% v de olefinas de pelo menos 10 átomos de carbono e não mais que 5% v de aromáticos de pelo menos 10 átomos de carbono, com base no combustível de base, ponto de ebulição inicial na gama de 30 a 40°C, T10 na gama de 45 a 57°C, T50 na faixa de 82 a 104°C, T90 na faixa de 140 a 150°C e ponto de ebulição final não maior que 220°C.

Description

1 / 20 “MÉTODO PARA MELHORAR A ESTABILIDADE OXIDATIVA DE UMA COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE” Campo da Invenção

[001] Esta invenção se refere a um método de melhorar a estabilidade oxidativa de uma composição lubrificante que é usada para lubrificar um motor de combustão de ignição por centelha, o motor de combustão de ignição por centelha sendo alojado no trem de força de um veículo elétrico híbrido. Antecedentes da Invenção

[002] O custos crescentes de combustíveis à base de hidrocarbonetos e a crescente preocupação com os efeitos ambientais de emissões de dióxido de carbono resultaram em uma crescente demanda por veículos motorizados que operam ou parcialmente ou totalmente com energia elétrica.

[003] Veículos Elétricos Híbridos (HEV) fazem uso tanto de energia elétrica armazenada em baterias recarregáveis quanto da energia mecânica convertida de combustível, geralmente à base de hidrocarboneto, por um motor de combustão interna (ICE) convencional. As baterias são carregadas durante a operação de condução pelo ICE e também recuperando energia cinética durante a desaceleração e frenagem. Este processo é oferecido por uma série de fabricantes de equipamentos originais (OEMs) de veículos para alguns de seus modelos de veículos. HEVs tipicamente proporcionam uma experiência de condução normal, com a principal vantagem de consumo de combustível melhorado em comparação com veículos apenas a ICE convencionais. Veículos Elétricos Híbridos Plug-in (PHEVs) têm funcionalidade semelhante aos HEVs, mas nesta aplicação a bateria também pode ser conectada ao sistema elétrico da rede elétrica para recarregar quando o veículo estiver estacionado. PHEVs tipicamente têm pacotes de baterias maiores que os HEVs, o que oferece alguma capacidade de alcance totalmente

2 / 20 elétrico. A condução dinâmica usará energia elétrica e ICE, embora a área de operação usando um motor de combustão interna (ICE) para propulsão possa ser restrita a viagens e condução intermunicipal. Consequentemente, o apetite por combustível dos veículos pode ser bem diferente daquele necessário atualmente para veículos convencionais equipados com ICE ou HEV. Para veículos baseados exclusivamente em um ambiente urbano, a capacidade de modo EV elevada e a função de carregamento plug-in reduzem ainda mais o nível de atividade do ICE. Isto pode levar a um tempo de residência significativamente prolongado para o conteúdo do tanque de combustível em comparação com veículos HEV e ICE convencionais.

[004] Veículos ICE convencionais tipicamente oferecem cerca de 600 km (400 milhas) de autonomia para um peso de sistema de propulsão de cerca de 200 kg e exigem um tempo de recarga de aproximadamente 2 minutos. Em comparação, considera-se que um pacote de bateria baseado na tecnologia atual de Li-ion que poderia oferecer autonomia e vida útil de bateria comparáveis, pesaria cerca de 1.700 kg. O peso adicional do motor, eletrônica de potência e chassi do veículo resultaria em um veículo muito mais pesado do que o equivalente de ICE convencional.

[005] Em um veículo de ICE convencional, o torque do motor e a distribuição de potência do motor devem cobrir toda a autonomia da dinâmica de operação do veículo. No entanto, a eficiência termodinâmica de um motor de combustão interna não pode ser totalmente otimizada através de uma ampla faixa de condições de operação. O ICE tem uma autonomia dinâmica relativamente estreita. Daí, um grande desafio para os fabricantes de veículos (OEMs) é desenvolver tecnologias de motores e sistemas de transmissão que permitam que o torque e a distribuição de potência do motor do motor operem em toda a autonomia da dinâmica de operação do veículo. As máquinas elétricas, por outro lado, podem ser projetadas para ter uma autonomia dinâmica muito ampla, por exemplo, são capazes de distribuir torque máximo

3 / 20 a velocidade zero. Esta flexibilidade de controle é bem reconhecida como uma característica útil em aplicações de acionamento industriais e oferece potencial em aplicações automotivas. Dentro de seu envelope operacional, as máquinas elétricas podem ser controladas usando eletrônica sofisticada para oferecer distribuição de torque muito suave, adaptada aos requisitos de demanda. No entanto, pode ser possível fornecer diferentes perfis de distribuição de torque que sejam mais atraentes para os motoristas. Daí, é provável que esta seja uma área de interesse em andamento para projetistas automotivos. Em velocidades mais altas, sistemas de acionamento elétrico tendem a ser limitados pela capacidade de rejeição de calor da eletrônica de potência e pelo sistema de resfriamento do próprio motor elétrico. Considerações adicionais para motores de alto torque em altas velocidades estão associadas com a massa dos componentes rotativos, onde forças centrífugas muito altas podem ser produzidas em altas velocidades. Estas podem ser destrutivas. Em HEVs e PHEVs, o motor elétrico é, portanto, capaz de fornecer apenas uma parte da autonomia dinâmica. No entanto, isto pode permitir que a eficiência do ICE seja otimizada em uma faixa de operação mais estreita. Isto oferece algumas vantagens em termos de projeto do motor.

[006] Daí, os atuais combustíveis de hidrocarbonetos desenvolvidos para um ICE de autonomia completa podem não ser otimizados ou de fato benéficos para as unidades HEV ou PHEV ICE. Os combustíveis têm sido formulados e regulados para veículos ICE convencionais por muitos anos e podem, portanto, ser considerados ter estabilizado, com graus de liberdade no espaço de formulação bem compreendidos. A introdução relativamente recente da tecnologia híbrida apresenta uma oportunidade para considerar o espaço de formulação de combustível de uma perspectiva inteiramente nova.

[007] Além disso, a fim de maximizar a operação eficiente de uma unidade HEV ou PHEV ICE, também deve ser dada consideração à

4 / 20 composição lubrificante que é usada para lubrificar o ICE dentro do grupo motopropulsor de um HEV ou PHEV. Devido aos diferentes ciclos de operação em uma unidade HEV ou PHEV ICE em comparação com uma unidade ICE convencional, a composição lubrificante tende a ser exposta a condições mais extremas e a tensões oxidativas maiores em um ambiente HEV/PHEV.

[008] Já se sabe que a indústria automotiva projetou requisitos específicos para composições lubrificantes operando em certas condições de direção, tal como o ciclo de direção “Aunt Minnie” (um ciclo de direção que simula um veículo sendo usado infrequentemente para viagens de curta distância, sem o motor aquecer totalmente até temperaturas de operação ideais antes do desligamento em climas frios). Em uma unidade HEV ou PHEV ICE, há paradas e paradas frequentes do motor de modo que o ICE é usado somente por curtos períodos de tempo e não aquece completamente antes de desligar. Em geral, o ICE em um veículo híbrido estará mais propenso aos perigos dos ciclos de direção tipo “Aunt Minnie", porque o ICE será usado menos para o mesmo padrão de condução. Isto significa que o lubrificante do cárter não aquece completamente em um HEV ou PHEV o que, portanto, apresenta condições severas para oxidação do lubrificante. Uma diminuição na estabilidade oxidativa do lubrificante pode levar a elevados depósitos no motor o que, por sua vez, pode levar a efeitos indesejáveis, tal como economia de combustível reduzida e semelhantes. Como mencionado acima, este problema de parada/partida é mais severo em HEVs e PHEVs do que em unidades ICE convencionais e, portanto, deve-se considerar cuidadosamente a melhoria da estabilidade oxidativa do lubrificante em um HEV/PHEV.

[009] Portanto, seria desejável encontrar maneiras para melhorar a estabilidade oxidativa de uma composição lubrificante num veículo PHEV/HEV a fim de maximizar a operação eficiente do veículo PHEV/HEV.

[0010] Ao mesmo tempo, a estabilidade oxidativa da composição de

5 / 20 combustível também precisa ser considerada no caso de um HEV/PHEV.

[0011] WO2004/113476 divulga composições de gasolina que atendem certos parâmetros cujo uso como combustível em um motor de ignição por centelha resulta em estabilidade melhorada do lubrificante nmo cárter do motor. No entanto, não há nenhuma menção neste documento ao uso de tal combustível em um veículo HEV ou PHEV ou aos benefícios específicos de usar tal combustível para veículos híbridos. Sumário da Invenção

[0012] De acordo com a presente invenção, é fornecido um método para melhorar a estabilidade oxidativa de uma composição lubrificante que é usada para lubrificar um motor de combustão interna de ignição por centelha, o motor de ignição por centelha compreendido dentro do conjunto motriz de um veículo elétrico híbrido, em que o método compreende a etapa de introduzir na câmara de combustão do motor de ignição por centelha uma composição de gasolina em que a composição de gasolina compreende um combustível à base de hidrocarboneto contendo 10 a 20% v de olefinas, não mais que 5% v de olefinas de pelo menos 10 átomos de carbono e não mais que 5% v de aromáticos de pelo menos 10 átomos de carbono, com base no combustível de base, ponto de ebulição inicial na gama de 30 a 40°C, T10 na gama de 45 a 57°C, T50 na faixa de 82 a 104°C, T90 na faixa de 140 a 150°C e ponto de ebulição final não maior que 220°C.

[0013] Verificou-se surpreendentemente que selecionando uma composição de gasolina atendendo certos parâmetros a estabilidade oxidativa da composição lubrificante num HEV ou PHEV é melhorada. Descrição Detalhada da Invenção

[0014] Acredita-se que o teor de olefina leve junto com a faixa T10 de 38 a 60°C sejam parâmetros chaves para alcançar estabilidade intensificada do lubrificante de motor (lubrificante do cárter) em motores de combuistão interna de ignição por centelha alimentados por composições de gasolina da

6 / 20 presente invenção que estão compreendidas no conjunto motriz de um veículo elétrico híbrido. Paradas e partida de motor frequentes em um HEV e um PHEV, onde o ICE está em uso por parte do tempo e por períodos curtos significam que o lubrificante do cárter não aquece totalmente e apresenta condições severas de oxidação do lubrificante. Os efeitos destes ciclos de direção de partida/parada são mais severos em veículos HEV/PHEV do que ele são nos veículos ICE convencionais. Acredita-se que alta volatilidade de extremidade frontal (baixa T10) e teor de olefina especificado resultem na redução da emissão de gases de combustão prejudiciais para o cárter.

[0015] Por “não mais que 5% v de olefinas de pelo menos 10 átomos de carbono” e “não mais que 5% v de aromáticos de pelo menos 10 átomos de carbono” queremos dizer que o combustível à base de hidrocarboneto contém quantidades de olefinas tendo 10 átomos de carbono ou mais e quantidades de aromáticos tendo 10 átomos de carbono ou mais, respectivamente, na faixa de 0 a 5% v, com base no combustível de base.

[0016] Gasolinas contêm misturas de hidrocarbonetos, as faixas de ebulição ótimas e as curvas de destilação das mesmas variando de acordo com o clima e a estação do ano. Os hidrocarbonetos em uma gasolina como definida acima convenientemente podem ser derivados de maneira conhecida de gasolina de destilação direta, misturas de hidrocarbonetos aromáticos produzidos sinteticamente, hidrocarbonetos craqueados termicamente ou cataliticamente, frações de petróleo hidrocraqueado, hidrocarbonetos cataliticamente reformados e misturas destes. Oxigenados podem ser incorporados em gasolinas e estes incluem álcoois (tal como metanol, etanol, isopropanol, terc.butanol e isobutanol) e éteres, preferencialmente éteres contendo 5 ou mais átomos de carbono por molécula, por exemplo, metil terc.butil éter (MTBE) ou etil terc.butil éter (ETBE). Os éteres contendo 5 ou mais átomos de carbono por molécula podem ser usados em quantidades de até 15% v/v, mas se metanol for usado, ele só pode estar em uma quantidade

7 / 20 de até 3% v/v e estabilizadores serão necessários. Estabilizadores também podem ser necessários para etanol, o qual pode ser usado até 5% a 10% v/v. Isopropanol pode ser usado até 10% v/v, terc-butanol até 7% v/v e isobutanol até 10% v/v.

[0017] É preferível evitar a inclusão de terc.butanol ou MTBE. Consequentemente, composições de gasolina preferidas da presente invenção contêm 0 a 10% em volume de pelo menos um oxigenado selecionado de metanol, etanol, isopropanol e isobutanol.

[0018] Modelagem teórica sugeriu que a inclusão de etanol em composições de gasolina da presente invenção intensificará ainda mais a estabilidade do lubrificante de motor, particularmente sob condições de operação de motor mais frias. Por conseguinte, é preferido que composições de gasolina da presente invenção contenham até 10% em volume de etanol, preferivelmente 2 a 10% v, mais preferivelmente 4 a 10% v, por exemplo, 5 a 10% v de etanol.

[0019] Compositions de gasolina de acordo com a presente invenção são vantajosamente isentas de chumbo (sem chumbo) e isto pode ser requerido por lei. Quando permitido, compostos antidetonantes livres de chumbo e/ou compostos protetores de recessão de assento de válvula (por exemplo, sais de potássio conhecidos, sais de sódio ou compostos de fósforo) podem estar presentes.

[0020] O nível de octanas, (R+M)/2, geralmente será acima de 85.

[0021] Gasolinas modernas são inerentemente combustíveis de baixo teor de enxofre, contendo, por exemplo, menos de 200 ppmw de enxofre, de preferência não mais que 50 ppmw de enxofre.

[0022] Combustíveis à base de hidrocarbonetos como definidos acima podem ser convenientemente preparados de maneira conhecida misturando de hidrocarbonetos adequados, por exemplo, refinaria, correntes a fim de atender os parâmetros definidos, como será prontamente entendido por aqueles

8 / 20 versados na técnica. O teor de olefina pode ser reforçado pela inclusão de correntes de refinaria ricas em olefina e/ou pela adição de componentes sintéticos, tal como di-isobutileno, em quaisquer proporções relativas.

[0023] Di-isobutileno, também conhecido como 2,4,4-trimetil-1- penteno (Sigma-Aldrich Fine Chemicals), é tipicamente uma mistura de isômeros (2,4,4-trimetil-1-penteno e 2,4,4-trimetil-2-penteno) preparada aquecendo o extrato de ácido sulfúrico de isobutileno de um processo de separação de isômero de buteno até cerca de 90°C. Como descrito em Kirk- Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 4ª Ed. Vol. 4, Página 725, o rendimento é tipicamente de 90% de uma mistura de 80% de dímeros e 20% de trimeros.

[0024] Composições de gasolina como definidas acima podem incluir, de modo variado, um ou mais aditivos, tal como antioxidantes, inibidores de corrosão, detergentes sem cinzas, removedores de névoa, corantes, melhoradores de lubricidade e fluidos transportadores de óleo minerais ou sintéticos. Exemplos de tais aditivos adequados são descritos, em geral, nas Patentes US 5.855.629 e DE-A-19955651.

[0025] Componentes de aditivos podem ser adicionados separadamente à gasolina ou podem ser misturados com um ou mais diluentes, formando um concentrado de aditivo, e juntos adicionados ao combustível base.

[0026] Uma composição de gasolina preferida para uso no método da presente invenção compreende um ou mais antioxidantes a fim de melhorar a estabilidade oxidativa da composição de gasolina. Qualquer aditivo antioxidante que seja adequado para uso numa composição de gasolina pode ser aqui usado. Um antioxidante preferido para uso aqui é um fenol impedido, por exemplo, BHT (hidróxi tolueno butilado). É preferido que a composição de gasolina compreenda de 10 ppmw a 100 ppmw de antioxidante.

[0027] Composições de gasolina preferidas usadas no método da

9 / 20 presente invenção têm uma ou mais das seguintes características: (i) o combustível à base de hidrocarboneto contém pelo menos 10% v de olefinas, (ii) o combustível à base de hidrocarboneto contém pelo menos 12% v de olefinas, (iii) o combustível à base de hidrocarboneto contém pelo menos 13% v de olefinas, (iv) o combustível à base de hidrocarboneto contém até 20% v de olefinas, (v) o combustível à base de hidrocarboneto contém até 18% v de olefinas, (vi) o combustível de base tem ponto de ebulição inicial (IBP) de pelo menos 28°C, (vii) o combustível de base tem IBP de pelo menos 30°C, (viii) o combustível de base tem IBP de até 42°C, (ix) o combustível de base tem IBP de até 40°C, (x) o combustível de base tem T10 de pelo menos 42°C, (xi) o combustível de base tem T10 de pelo menos 45°C, (xii) o combustível de base tem T10 de pelo menos 46°C, (xiii) o combustível de base tem T10 até 58°C, (xiv) o combustível de base tem T10 até 57°C, (xv) o combustível de base tem T10 até 56°C, (xvi) o combustível de base tem T10 de pelo menos 80°C, (xvii) o combustível de base tem T10 de pelo menos 82°C, (xviii) o combustível de base tem T10 de pelo menos 83°C, (xix) o combustível de base tem T10 até 105°C, (xx) o combustível de base tem T10 até 104°C, (xxi) o combustível de base tem T10 até 103°C, (xxii) o combustível de base tem T90 de pelo menos 135°C,

10 / 20 (xxiii) o combustível de base tem T90 de pelo menos 140°C, (xxiv) o combustível de base tem T90 de pelo menos 142°C, (xxv) o combustível de base tem T90 até 170°C, (xxvi) o combustível de base tem T90 até 150°C, (xxvii) o combustível de base tem T90 até 145°C, (xxviii) o combustível de base tem T90 até 143°C, (xxix) o combustível de base tem ponto de ebulição final (FBP) não maior que 200°C, (xxx) o combustível de base tem FBP não maior que 195°C, (xxxi) o combustível de base tem FBP não maior que 190°C, (xxxii) o combustível de base tem FBP não maior que 185°C, (xxxiii) o combustível de base tem FBP não maior que 180°C, (xxxiv) o combustível de base tem FBP não maior que 175°C, (xxxv) o combustível de base tem FBP não maior que 172°C, (xxxvi) o combustível de base tem FBP de pelo menos 165°C, e (xxxvii) o combustível de base tem FBP de pelo menos 168°C.

[0028] Exemplos de combinações preferidas das características acima incluem (i) e (iv); (ii) e (v); (iii) e (v); (vi), (viii), (x), (xii), (xvi), (xix), (xxii), (xxv) e (xxix); (vii), (ix), (xi), (xiv), (xvii), (xx), (xxiii), (xxvi) e (xxxiii); e (vii), (ix), (xii), (xv), (xviii), (xxi), (xxiv), (xxviii), (xxxvi) e (xxxvii).

[0029] O uso da composição de gasolina aqui descrita como combustível para um motor de ignição por centelha em um PHEV ou HEV pode dar um de uma série de benefícios, além de proporcionar estabilidade melhorada do lubrificante de motor (lubrificante do cárter). Estes benefícios incluem frequência reduzida de trocas de óleo, desgaste do motor reduzido, por exemplo, desgaste de mancal de motor, desgaste de componente de motor (por exemplo, desgaste do eixo de cames e da manivela de pistão), desempenho de aceleração melhorado, saída de potência máxima mais alta

11 / 20 e/ou economia de combustível melhorada.

[0030] Por conseguinte, a invenção proporciona adicionalmente o uso de uma composição de gasolina como definida acima como um combustível para um motor de ignição por centelha para melhorar a estabilidade oxidativa do lubrificante do cárter do motor e/ou para reduzir a frequência de trocas de lubrificante de motor, em que o motor de ignição por centelha está compreendido no conjunto motriz de um veículo elétrico híbrido.

[0031] A invenção será entendida a partir dos seguintes exemplos ilustrativos, nos quais, a menos que indicado de outro modo, as temperaturas estão em graus Celsius e partes, percentagens e razões são em volume. Aqueles versados na técnica apreciarão prontamente que os vários combustíveis foram preparados de maneira conhecida de correntes de refinaria conhecidas e são, assim, prontamente reproduzíveis a partir de um conhecimento dos parâmetros de composição dados.

[0032] Nos exemplos, testes de estabilidade oxidativa em lubrificante em motores alimentados por combustíveis de teste foram efetuados usando o seguinte procedimento.

[0033] Um motor de bancada, Renault Mégane (K7M702) 1.6 l, motor de ignição por centelha de 4 cilindros (a gasolina) foi modificado brunindo para aumentar o diâmetro inerno de cilindro e esmerilhando as extremidades dos anéis de pistão para aumentar o espaço de ar a fim de aumentar a taxa de perda de compressão de gases de combustão. Além disso, foi montado um tubo de derivação entre a parede do cabeçote de cilindro, acima da plataforma de válvula de motor, e o cárter para fornecer uma rota adicional para perda de compressão de gases de combustão para o cárter. Uma tampa de balancim encamisado (RAC) foi montada para facilitar o controle do ambiente circundando o trem de válvulas do motor.

[0034] Antes do teste e entre cada teste, o motor foi completamente limpo, para remover todos os traços de possível contaminação. O motor foi,

12 / 20 então, preenchido com óleo de motor 15W/40 atendendo à especificação API SG e os sistemas de resfriamento, tanto para refrigerante de motor quanto para refrigerante de RAC, foram preenchidos com água:mistura anticongelante 50:50.

[0035] Os testes do motor foram realizados por 7 dias de acordo com um ciclo de teste em que cada período de 24 horas envolveu cinco ciclos de 4 horas de acordo com a Tabela 1: Tabela 1 Parâmetros de Controle Estágio 1 Estágio 2 Estágio 3 Duração (min.) 120 75 45 Velocidade (rpm) 2500 ± 11 2500 ± 11 850 ± 100 Torque (Nm) 70 ± 3 70 ± 3 0 Entrada de óleo °C 69 ± 2 95 ± 2 46 ± 2 Refrigerante °C 52 ± 2 85 ± 2 46 ± 2 Entrada de RAC °C 29 ± 2 85 ± 2 29 ± 2

[0036] seguido por um ciclo de amostragem de óleo em que o Estágio 3 da Tabela 1 foi substituído por um estágio modificado no qual durante um período inativo de 10 min. (850 ± 100 rpm) foi retirada uma amostra de óleo de 25 g. (A cada segundo dia e no sétimo dia (apenas) foi retirada amostra). O motor foi, então, parado e deixado em repouso por 20 minutos. Durante os 12 minutos seguintes, a leitura da vareta de óleo foi verificada e óleo de motor foi completado (somente durante o teste, não no final do teste). Durante os 3 minutos finais deste estágio de 45 minutos, foi dada nova partida no motor.

[0037] Medições de teste em amostras de óleo foram feitas para avaliar insolúveis de heptano (de acordo com DIN 51365, exceto que ácido oleico não foi usado como coagulante), número total de ácido (TAN) (de acordo com IP177), número de base total (TBN) D4739), e quantidades de metais de desgaste (Sn, Fe e Cr) (de acordo com ASTM 5185, exceto que a amostra foi diluída por um fator de 20 em álcool branco, em vez de um fator de 10). A partir dos valores de TAN e TBN (unidades são mg KOH/g de lubrificante), os pontos de cruzamento TAN/TBN foram calculados (horas de teste). Exemplo 1

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[0038] Três gasolinas de combustível à base de hidrocarboneto foram testadas. O Exemplo Comparativo A foi um combustível de base como amplamente empregado em combustíveis vendidos na Holanda em 2002. O Exemplo Comparativo B correspondeu ao Exemplo Comparativo A com adição de platformato pesado (a fração de ebulição mais alta de um vapor de refinaria fabricado reformando nafta sobre um catalisador de platina), para aumentar aromáticos. O Exemplo 1 correspondeu ao Exemplo Comparativo A, com a adição de gasolina leve craqueada por catalisador (a fração de ebulição mais baixa de uma corrente de refinaria produzida por craqueamento catalítico de hidrocarbonetos mais pesados), para aumentar olefinas. Os teores de enxofre dos combustíveis foram ajustados para 50 ppmw de S por adição, quando necessário, de dimetilsulfeto, a fim de eliminar possíveis efeitos decorrentes de diferenças em teores de enxofre.

[0039] Os combustíveis resultantes tinham propriedades como dadas na Tabela 2: Tabela 2 Combustível de Base Exemplo 1 Exemplo Exemplo Comparativo Comparativo A B Densidade a 15°C 0,7216 0,7316 0,754 DIN 51757/V4 RVP (mbar) 561 512 672 Destilação (ISO 3405/88) IBP (°C) 30 32,5 35 10% 46 49,5 54 50% 83,5 107,5 109,5 90% 143 147,5 168,5 FBP 168,5 173 205,5 S(ASTM D 2622-94) 50 50 50 (ppmw) Parafinas (%v) 52,86 64,19 53,79 Olefinas (%v) 16,4 0,61 0,43 Olefinas de C10 ou maior %v) 0,00 0,00 0,00 Naftenos (%v) 2,87 2,88 4,1 (saturado) Aromáticos (%v) 27,01 31,41 40,74 Aromáticos de C10 ou maior 0,46 0,57 7,10 (%v) Oxigenados 0 0 0 RON 95,3 96,1 95,8 MON 85,3 87,7 86,6

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[0040] Resultados dos testes nestes combustíveis são dados na Tabela 3: Tabela 3 Combustível de Base Exemplo 1 Exemplo Exemplo Comparativo A Comparativo B Cruzamento TAN/TBN (horas) 101 47 50 Metais de Desgaste (mg de metal/g de lubrificante) Cr (após 96 horas) Menos de 1 Menos de 1 Menos de 1 Cr (após 7 dias) Menos de 1 Menos de 1 Menos de 1 Fe (após 96 horas) 14 15 17 Fe (após 7 dias) 18 23 22 Sn (após 96 horas) 4 8 14 Sn (depois de 7 dias) 4 11 15

[0041] O ponto no qual ocorre o cruzamento TAN/TBN é considerado ser um indicador do ponto no qual ocorre mudança oxidativa significativa no óleo.

[0042] Os resultados acima dão uma boa indicação de que o uso do combustível do Exemplo 1 teve um efeito altamente benéfico na estabilidade oxidativa do lubrificante do cárter, levando a uma vida do lubrificante prolongada, frequência mais baixa de trocas de lubrificante de motor (intervalos de manutenção prolongados) e desgaste de motor reduzido.

[0043] É mais provável que níveis de estanho estejam associados ao desgaste em mancais de motor. Os níveis de ferro estão associados ao desgaste de componente de motor (eixo de cames e manivelas de pistão). Exemplos 2 e 3

[0044] Quatro gasolinas de combustível à base de hidrocarboneto foram testadas. O Exemplo Comparativo C foi um combustível de base como amplamente empregado em combustíveis vendidos na Holanda em 2002. O Exemplo Comparativo D correspondeu ao Exemplo Comparativo C com adição de platformato pesado, para aumentar aromáticos. O Exemplo 1 correspondeu ao Exemplo Comparativo C, com adição de 15 partes em volume de di-isobutileno por 85 partes em volume de combustível de base do Exemplo Comparativo C. O di-isobutileno foi uma mistura de 2,4,4-trimetil- 1-penteno e 2,4,4-trimetil-2-penteno, em proporções resultantes de fabricação

15 / 20 comercial. O Exemplo 3 correspondeu ao Exemplo Comparativo C, com adição de uma corrente ex-refinaria de C5 e C6-olefinas, na proporção de 15 partes em volume de olefinas por 85 partes em volume de combustível de base do Exemplo Comparativo C.

[0045] Os combustíveis resultantes tinham propriedades como dadas na Tabela 4:

Tabela 4 Combustível de Base Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo Comparativo C Exemplo Comparativo D Densidade a 15°C 0,7263 0,7232 0,7321 0,7557 DIN 51757/V4 RVP (mbar) 516 625 561 508 Destilação (ISO 3405/88) IBP (°C) 35 32 35 35 10% 56 46,5 51,5 57 50% 102,5 87,5 105,5 105,5 90% 142 143 146 166 FBP 172 170,5 174,5 196,5 S (ASTM D 2622-94) 23 23 24 14 (ppmw) parafinas (%v) 57,08 55,6 64,25 53,63 olefinas (%v) 17,97 17,63 3,33 1,92 olefinas de C10 ou maior (%v) 0,00 0,00 0,00 0,00 16 / 20 naftenos (%v) 2,74 1,93 1,89 4,14 (saturado) aromáticos (%v) 22,21 24,84 28,2 40,3 aromáticos de C10 ou maior (%v) 0,57 0,98 1,33 6,83 oxigenados 0 0 0 0 RON 98,5 96,2 96,1 95,9 MON 87,6 85,9 87,7 86,5

[0046] Resultados dos testes nestes combustíveis são dados na Tabela 5: Tabela 5 Combustível de Base Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo Comparativo C Exemplo Comparativo D TAN/TBN 100 127 100 68 cruzamento (horas) Desgaste de Metais (mg de metal/g de lubrificante) Cr (após 96 horas) menos de 1 menos de 1 menos de 1 3 Cr (após 7 dias) menos de 1 menos de 1 menos de 1 4 Fe (após 96 horas) 9 12 12 16 Fe (após 7 dias) 11 13 16 21 Sn (após 96 horas) 5 5 8 4 SN (após 7 dias) 6 6 10 6

Insolúveis de heptano (após 96 horas) 0,08 0,08 0,11 0,42 (% p/p) Insolúvel de heptano (após 7 dias) (% 0,14 0,23 0,24 0,83 p/p)

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[0047] Os resultados acima dão no total uma boa indicação de que o uso dos combustíveis dos Exemplos 2 e 3 proporciona benefícios gerais inesperados globais na estabilidade oxidativa do lubrificante de cárter, com consequências semelhantes àquelas descritas acima no Exemplo 1. Exemplo 4

[0048] Um combustível semelhante ao Exemplo Comparativo C (Exemplo Comparativo E) foi misturado com di-isobutileno e etanol para dar uma composição de gasolina contendo 10% v/v de di-isobutileno e 5% v/v de etanol (Exemplo 4). A gasolina resultante continha 13,02%v de olefinas, tinha um ponto de ebulição inicial de 40°C, um ponto de ebulição final de 168,5°C e atendeu aos outros parâmetros da presente invenção. Este combustível foi testado num motor de ignição por centelha de injeção direta Avensis 2.0 l VVT-i relativamente ao Exemplo Comparativo E e relativamente ao mesmo combustível de base contendo 5% v/v de etanol (Exemplo Comparativo F). Tanto o Exemplo Comparativo E como o Exemplo Comparativo F estão fora dos parâmetros da presente invenção em virtude do seu conteúdo de olefina (olefinas totais de 3,51% v/v e 3,33% v/v, respectivamente). Os detalhes dos combustíveis são dados na Tabela 6:

Tabela 6 Combustível de Base Exemplo 4 Exemplo Comparativo E Exemplo Comparativo F Densidade a 15°C 0,7348 0,7333 0,7359 DIN 51757/V4 Destilação (ISO 3405/88) IBP (°C) 40 38 35,5 10% 52,5 55 50 50% 100,5 101 97,5 90% 138,5 142 141 FBP 168,5 169 167 S (IP 336/95) 26 26 25 (ppmw) parafinas (%v) 52,16 61,36 58,1 olefinas (%v) 13,02 3,51 3,33 olefinas de C10 ou maior (%v) 0 0 0 naftenos (%v) 2,13 2,58 2,49 (saturado)

19 / 20 aromáticos (%v) 26,62 31,93 30,15 aromáticos de C10 ou maior (%v) 0,49 0,59 0,55 oxigenados 5,54 0 5,47 RON 99,7 95,2 97,5 MON 87,8 87,1 87,6

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[0049] Em testes de aceleração (1.200-3.500 rpm, 5ª marcha, estrangulador todo aberto (WOT), 1.200-3.500 rpm, 4ª marcha, WOT e 1200- 3500 rpm, 4ª marcha 75% de estrangulador), o Exemplo 4 deu desempenho consistentemente superior (tempo de aceleração) em relação a qualquer um dos Exemplos Comparativos E e F. Potência significativamente mais alta foi desenvolvida tanto a 1.500 rpm quanto a 2.500 rpm quando o motor foi alimentado com o Exemplo 4, em relação ao Exemplo Comparativo E ou Exemplo Comparativo F.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para melhorar a estabilidade oxidativa de uma composição lubrificante que é usada para lubrificar um motor de combustão interna de ignição por centelha, o motor de ignição por centelha compreendido dentro do conjunto motriz de um veículo elétrico híbrido, caracterizado pelo fato de que o método compreende a etapa de introduzir na câmara de combustão do motor de ignição por centelha uma composição de gasolina em que a composição de gasolina compreende um combustível à base de hidrocarboneto contendo 10 a 20% v de olefinas, não mais que 5% v de olefinas de pelo menos 10 átomos de carbono e não mais que 5% v de aromáticos de pelo menos 10 átomos de carbono, com base no combustível de base, ponto de ebulição inicial na gama de 30 a 40°C, T10 na gama de 45 a 57°C, T50 na faixa de 82 a 104°C, T90 na faixa de 140 a 150°C e ponto de ebulição final não maior que 220°C.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de gasolina contém 0 a 10%v de pelo menos um oxigenado selecionado de metanol, etanol, isopropanol e isobutanol.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o combustível à base de hidrocarboneto contém 10 a 20% v de olefinas.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o combustível à base de hidrocarboneto contém 12 a 18% v de olefinas.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o combustel de base tem um ponto de ebulição inicial na faixa de 28 a 42°C, T10 na faixa de 42 a 58°C, T50 na faixa de 80 a 105°C, T90 na faixa de 135 a 170°C e ponto de ebulição final não maior que 200°C.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

5, caracterizado pelo fato de que o combustível de base tem ponto de ebulição inicial na faixa de 30 a 40°C, T10 na faixa de 45 a 57°C, T50 na faixa de 82 a 104°C, T90 na faixa de 140 a 150°C e o ponto de ebulição final não maior que 180°C.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a composição de gasolina.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a composição de combustível compreende um ou mais antioxidantes.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a composição de gasolina compreende um antioxidante do tipo fenol impedido.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o veículo elétrico híbrido é um veículo elétrico híbrido plug-in.

11. Uso de uma composição de gasolina, caracterizado pelo fato de ser como um combustível para um motor de ignição por centelha para melhorar estabilidade oxidativa de lubrificante de cárter de motor e/ou para reduzir frequência de trocas de lubrificante de motor, em que o motor de ignição por centelha está compreendido no conjunto motriz de um veículo elétrico híbrido, em que a composição de gasolina compreende um combustível à base de hidrocarboneto contendo 10 a 20% v de olefinas, não mais que 5% v de olefinas de pelo menos 10 átomos de carbono e não mais que 5% v de aromáticos de pelo menos 10 átomos de carbono com base no combustível de base, ponto de ebulição inicial na faixa de 30 a 40°C, T10 na faixa de 45 a 57°C, T50 na faixa de 82 a 104°C, T90 na faixa de 140 a 150°C e ponto de ebulição final não maior que 220°C.