BRPI0616796A2 - composições de combustìvel contendo aditivo de combustìvel - Google Patents

Abstract

COMPOSIçõES DE COMBUSTìVEL CONTENDO ADITIVO DE COMBUSTìVEL. A patente de invenção refere-se a uma composição de combustível que consiste em pelo menos 95% por peso de combustível líquido predominantemente ou totalmente de hidrocarboneto, e 0,001 a 50% por peso de aditivo de combustível, em que o aditivo consiste em: a) 20 a 90% por peso de pelo menos um álcool alcoxilatado correspondendo à Formula (I) R^ 2^ R ^ 1^ -O-(-CHCH~ 2~O-)~ x~-H (I), em que -R^ 1^ é C~ 6~-C~ 16~;-R^ 2^ é H ou CH~ 3~, e -x é 1-7; b) 40 a 10% por peso de pelo menos um polialquileno glicol éster correspondendo à seguinte Fórmula geral (II) O R^ 4^ R^ 3^ -C-O-(-CHCH~ 2~O-)-~ y~-R^ 5^ (II) em que -R^ 3^ é C~ 11~-C~ 19~; -R^ 4^ é H ou CH~ 3~, - y é 1-20, -R^ 5^ é H ou COR^ 3^; e c) 40 a 0% por peso de pelo menos uma alcanolamida correspondendo à seguinte Fórmula geral (III) O R^ 6^ R^ 7^ -C-O-N-(CH~ 2~CH~ 2~O), em que -R^ 6^ é C~ 12~-C~ 18~; -R^ 7^ é H ou CH~ 2~-CH~ 2~-OH, provido que a soma de (a), (b) e, quando presente (c), constituem 100% por peso de referido aditivo de combustível presente na composição de combustível.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSIÇÕES DE COMBUSTÍVEL CONTENDO ADITIVO DE COMBUSTÍVEL".

A presente invenção refere-se a aumento constante dos custosdo combustível, tal como petróleo baseado em custos de combustível, temse tornado muito mais importante e comercialmente desejável considerar eaperfeiçoar economia de combustível dentro dós processos de combustão,particularmente com processos de combustão de energização automotiva. Agasolina e diesel são os combustíveis derivados de destilado de petróleomais proeminentes usados para energia motiva no transporte veicular. Éamplamente conhecido que a eficiência do combustível de um motor de igni-ção de compressão é tipicamente melhor do que em um motor de ignição devela comparável. É também desejável aperfeiçoar as eficiências no interiorde motores de combustão interna, mas especialmente no interior de motoresde ignição de compressão de diesel por redução, minimização, ou evitar po-tencialmente a composição de depósitos nos componentes do injetor decombustível.

Os motores a diesel apresentam um problema para a indústriaautomotiva e de transporte porque as emissões de exaustão tipicamenteincluem altos níveis de matéria particulada (MP) junto com óxidos de nitro-gênio (NOx). As emissões de particulado de motor a diesel podem ser visí-veis na forma de exaustão de fumaça negra. Atualmente, as emissões dematéria particulada de motor a diesel podem ser controladas pelo uso defiltros de fumaça negra, ou convidesores catalíticos. Enquanto estes disposi-tivos de controle de emissão podem ser efetivos na diminuição de emissõesde matéria particulada, eles não são efetivos na redução de emissões deNO*, e podem ter um efeito advideso na economia de combustível.

Os motores de ignição de compressão têm sido testados usan-do-se combustíveis diferentes múltiplos de variações de estoques de alimen-tação baseados em petróleo. Na seleção de uma composição de combustí-vel, os efeitos daquela composição sob vários fatores devem ser avaliados.

Entre estes fatores estão desempenho do motor (incluindo eficiência e emis-sões), custo de produto final, mudanças de estrutura necessárias para produzir os componentes da composição, e disponibilidade de estoque de ali-mentação para proporcionar aqueles componentes.

Em partes diferentes do mundo, incentivos são disponíveis paracombustíveis de queima mais limpos para substituir diesel "clássico". Na Eu-ropa, o diesel de especificação EM 590 é caracterizado por um ponto de e-bulição inicial de 170°C, e um ponto de ebulição final de 590°C. O teor deenxofre preferido é menos do que 50 ppm. Nos Estados Unidos existem,essencialmente, 2 especificações diferentes. Um diesel de especificaçãoEPO e uma especificação CARB com menos do que 500 ppm de requeri-mentos de enxofre. A diferença nas duas especificações é teor de aromáticoe faixas de ponto de ebulição de destilação.

Na próxima década, é esperado que seja desejável ainda adicio-nalmente diminuir a quantidade de enxofre no combustível de diesel. Contu-do, diminuições no teor de enxofre de combustível geralmente diminuem alubrificação do combustível, conduzindo a desgaste aumentado do motor, epodem afetar advidesamente a economia do combustível, e/ou acúmulo dedepósito nos componentes do injetor de combustível.

Uma alternativa possível ou suplemento ao diesel ordinário é obiodiesel. O biodiesel é uma substituição biodegradável não-tóxica para odiesel de petróleo, produzido de óleo vegetal, óleo de cozimento reciclado, esebo. O biodiesel pertence a uma família de ácidos graxos denominada metilésteres definidos por cadeias ligadas de ácido graxo de C16-C18 de compri-mento médio. Estas cadeias ligadas ajudam a diferenciar o biodiesel do die-sel derivado de destilado de petróleo regular. O biodiesel tem característicasde desempenho similares ao diesel baseado em petróleo convencional, maspode ser de queima mais limpa.

Misturas de biodiesel e diesel baseado em petróleo podem redu-zir emissões de partícula, hidrocarboneto e monóxido de carbono, compara-das com o diesel convencional. Os benefícios diretos associados com o usode biodiesel em uma mistura de 20% com diesel derivado de destilado depetróleo convencional, conforme oposto ao uso de diesel correto, inclui au-mentar o cetano do combustível e lubrificação para economia aperfeiçoada evida do motor, e redução do perfil de emissões de combustível para CO,CO2, PM e HC, e/ou reduções nos depósitos de injetor de combustível.

Contudo, o biodiesel é custoso de fabricar e pode não auxiliar areduzir as emissões de NOx. Alguns biodíseis, de fato, exacerbam as emis-sõesdeNOx.

É uma proposta desta invenção aliviar os problemas acima e u-sar estoques de alimentação de combustível predominantemente de hidro-carboneto líquido atualmente disponíveis através da refinaria e infra-estrutura existentes, opcionalmente misturados com combustíveis predomi-nantemente de hidrocarboneto de destilado de não-petróleo alternativos co-nhecidos.

Uma proposta adicional da invenção é proporcionar um métodopara aperfeiçoar a eficiência do combustível e/ou reduzir depósitos de obs-trução interna em motores operados em temperaturas ambientes médiasacima de 0°C.

Estas e outras propostas são alcançadas pela provisão de com-posições de combustível utilizando combustível de hidrocarboneto, tais comogasolina derivada de petróleo, diesel ou querosene, incorporando-se umamistura aditiva de dois ou três componentes chaves, geralmente conformecolocados na Reivindicação 1 aqui. Em algumas concretizações, a composi-ção de combustível pode incluir uma fração de mistura sintética derivada decondensado de gás natural.

Tais composições de combustível úteis podem ser combustívelde cetano alto com alta lubrificação. Contudo, certas misturas de biodieselsão conhecidas para criar emissões extras de NOx.

Videificou-se agora surpreendentemente que a economia decombustível pode ser aperfeiçoada, e/ou obstrução do injetor pode ser alivi-ada pelo uso de composições de combustível contendo não mais do quedois, ou quando muito três, componentes de aditivo de combustível dentrode faixas de proporções relativas selecionadas conforme definido dentro dotexto de, por exemplo, Reivindicação 1. Algumas concretizações preferidasde misturas de aditivo de combustível para composições de combustível par-ticular são encontradas na Tabela 1, no final desta descrição.

Referindo-se ao aditivo de combustível no componente (a) de ál-cool etoxilatado, é preferido que R1 seja C9 ou Ci0, e χ seja 2,5. O aditivopode, por exemplo, conter 30 a 80% de álcool etoxilatado. Em algumas con-cretizações, o aditivo inclui 40 a 60% de componente de álcool etoxilatado,e, em outras concretizações, 50% a 60% por peso de (a), conforme definidona Reivindicação 1. Em algumas concretizações, é preferido que a quanti-dade de (a) exceda a soma de (b) e (c). Este pode particularmente ser o ca-so para as composições de querosene (óleo de aquecimento) e composi-ções de combustível de diesel. Pode também ser preferido dentro das mistu-ras de aditivo para composições de combustível de diesel que o componentede alcanolamida (c) possa estar ausente. Em tais concretizações, o combus-tível de diesel então ainda consiste em (a) mais (b).

No componente de polietileno glicol éster (b), preferivelmente R3é C17e R5 é COR3. Polietileno glicol diésteres de ácido oléico são preferidos,conforme são polietileno glicol ditalatos, embora os mono-oleatos corres-pondentes possam ser usados. O componente de polietileno glicol éster (b)preferido pode incluir misturas de tais glicol ésteres diferentes da mesmafórmula geral. Em algumas concretizações, o aditivo inclui de cerca de 40 a15%, e, em outras concretizações, 35% a 25% de constituinte de polietilenoglicol éster, e, em concretizações adicionais, 30% a 25% por peso de (b).

No componente (c) de alcanolamida, quando presente, preferi-velmente R6 é C17 e R7 é CH2CH2OH. Dietanolamindas de ácido oléico sãoaltamente preferidos. O componente de etanolamida pode ser uma misturade alcanolamidas diferentes correspondentes à fórmula geral III. Em algu-mas concretizações, o aditivo inclui 40% a cerca de 15%, em outras concre-tizações 25% a 15% por peso de alcanolamida.

Conforme usado através de todo relatório descritivo e reivindica-ções, termos tais como "entre 6 e 16 átomos de carbono", "C6" e "C6-16", sãousados para designar cadeias de átomo de carbono de comprimentos varia-dos dentro da faixa, e indicam que várias conformações são aceitáveis, in-cluindo conformações ramificadas cíclicas e lineares. Os termos são adicio-nalmente pretendidos para designarem que vários graus de saturação sãoaceitáveis. É prontamente conhecido àqueles técnicos no assunto que a de-signação de um componente conforme incluindo, por exemplo, "C17" ou "2,5mois de etoxilação, significa que o componente tem uma distribuição com amaior fração na região citada e, portanto, tal designação não exclui a possi-bilidade que outras espécies existem dentro da distribuição.

Os álcoois etoxilatados podem ser preparados por alcoxilação deálcoois de cadeia ramificada com óxidos de alquileno comercialmente dispo-níveis, tais como óxido de etileno ("EO"), ou oxido de propileno ("PO"), oumisturas destes.

Álcoois etoxilatados adequados para uso na invenção são dispo-níveis de Tomah Products, Inc. de 337 Vicent Street, Milton, Wisconsin53563, sob a marca comercial de Tomadol®. Produtos de Tomadol® preferi-dos incluem Tomadol 91-2.5 e Tomadol 1-3. Tomadol® 91.2.5 é uma misturade álcoois C9, Ci0 e Cn com uma média de 2,7 mois de óxido de etileno pormol de água. O valor HLB (Equilíbrio de Hidrofílico/Lipofílico) de Tomadol®91-2,5 é reportado como 8,5. Tomadol® 1-3 é um álcool Cn etoxilatado(maior proporção) com uma média de 3 mois de óxido de etileno por mole deálcool. O valor HLB é reportado como 8,7.

Outras fontes de álcoois etoxilatados incluem Huntsman Corp.,Salt Lake City, UT, Condea Vista Company, Houston, TX and Rhodja, Inc.Cranbury, NJ.

O monoéster (b) pode ser fabricardo por alcoxilação de um ácidograxo (tal como ácido oléico, ácido linolêico, ácido graxo de coco, etc.) comEO, PO, ou misturas destes. Os diésteres podem ser preparados pela rea-ção de um polietileno glicol com dois equivalentes molares de um ácido gra-xo.

Os polietileno glicol ésteres preferidos (b) são PEG 400 dioleato,que é disponível de Lambent Technologies Inc. of Skokle, IL, como Lumulse41-0, e PEG 800 dioleato, também disponível de Lambent como Lumulse62-0. Outro polietileno glicol éster (b) adequado para uso na invenção incluiMapeg marcas 400-DQT e 6OO-DOR, e/ou Polietileno glicol 600 ditalato deBASF Corporation, Speciality Chemicals, Mt. Olive, NJ. Outros fornecedoresdestes químicos são Stepan Co., Lonza, Inc. e Goldschmidt, AG of Hope-well, VA.

Geralmente, as alcanolamidas (c) podem ser preparadas pelareação de uma mono- ou dietanolamida com um éster de ácido graxo.

Uma alcanolamida preferida é dietanolamida óléica. Alcanolami-das adequadas para uso na invenção são disponíveis de Mcintyre Gruop,Unividesity Park, IL sob a marca comercial de Mackamide. Um exemplo éMachamide MO, "Oleamide DEA". Henkel Canada é outra fonte comercial dealcanolamidas adequadas tais como Comperlan OD, Oleamide DEA". Ou-tras fontes comerciais de alcanolamidas são Rhodia, Inc. e Goldschmidt AG.

Os componentes do aditivo de combustível podem ser mistura-dos em qualquer ordem usando-se dispositivos de mistura convencionais.Ordinariamente, a mistura será feita a temperaturas ambientes de cerca de0o a 35°C. Normalmente, o aditivo de combustível pode ser misturado poresguicho no combustível base. Idealmente, o aditivo de combustível seráuma mistura homogênea de cada um de seus componentes.

Preferivelmente, a composição de combustível compreenderá decerca de 0,001 a 5% por peso, preferivelmente 0,001 a 3%, ou 0,01 a 3% dacomposição de aditivo de combustível.

As composições de combustível de acordo com a invenção ex-cluem a presença de outros componentes de aditivo de combustível não-especificados ou não-definidos dentro da presente definição "fechada" dotermo "aditivo de combustível".

Está também dentro do escopo desta invenção proporcionar ummétodo de aumentar a eficiência da economia de combustível de combustí-veis destilados predominantemente de petróleo.

EXEMPLOS

Os exemplos seguintes são pretendidos para ilustrar, mas não,em qualquer modo, limitar a invenção. Várias misturas foram feitas paracomparar as características das várias misturas de combustível com desem-penho na eficiência do combustível (por exemplo, milhas por galão ou mpg).Referência é agora feita à Figura 1 acompanhante que é um grá-fico mostrando a comparação de milhas por galão médias entre combustívelbase (não-aditivado) e combustível aditivado de bases testadas de acordocom o Exemplo 3 abaixo.

EXEMPL0 1

Antecedente:

O teste foi efetuado para investigar o efeito que a Amostra D1 ti-nha no consumo de combustível de motor a diesel de injeção indireta sobcondições de teste padrões. A formação de depósitos nos bocais injetoresdo motor foi também investigada.

Descrição do Teste:

O teste foi realizado sob as condições padrões de procedimentoteste CEC F-23-A-01, Emissão 11. O consumo de combustível foi medidopor Taxa de Fluxo de Massa e expresso em Kg/Hr.

Os resultados da obstrução do bocal injetor são expressos emtermos da percentagem de perda de fluxo de ar em vários pontos de eleva-ção da agulha injetora. As medições de fluxo de ar foram efetuadas com umequipamento de fluxo de ar cumprindo com a ISSO 4010.

Motor de Teste:

O motor usado para o este foi uma unidade da Peugeot XUD9ALfornecida por PSA especificamente para o Nozzle Coking Test, conformeoriginalmente especificado por CEC Working Group PF-23.

Número da parte do motor: 70100

Volume de giro: 1,9 litro

Bomba de injeção: Roto Diesel DCP R 84 43 B91OA

Corpo dò injetor: Lucas LCR 67307

Bocal injetor: Lucas RDNO SDC 6850 (não-plano)

Ordem de combustão: 1, 3, 4, 2 (N° 1 na extremidade do volante)

Construção do Motor e Preparação de Item:

Os bocais injetores foram limpos e videificados para fluxo de ar a0,05, 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 mm de elevação. Os bocais foram descartados se ofluxo de ar estivesse fora da faixa de 250 ml/min a 320 ml/min. Os bocaisforam montados nos corpos do injetor e pressões de abertura ajustadas para± 11,5 Mpa 115±bar.

Combustível de Teste

Combustível de referência CEC RF-06-03 foi usado através detodo estudo.

Formulação de Aditivos: A amostra D1 é uma mistura consistindo em:

50% de Álcool etoxilatado (Tomadol 91-2.5) - (a)25% de Polietileno glicol éster (PEG 400 DOT) - (b)25% de Dietanolamida (Mackamide NO) - (c)

O componente de combustível foi combustível de diesel.

Preparação do Teste Inicial:

Um conjunto explorado de injetores foi ajustado no motor. Ocombustível de teste anterior foi drenado do sistema. O motor foi então Iiga-do por 25 minutos de modo a afluir através do sistema. Durante este tempo,todo o combustível derramado foi descartado e não retornado. O motor foientão ajustado para velocidade de teste, e a carga de todos o parâmetrosespecificados videificada e ajustada à especificação de teste. Os injetoresexplorados foram então substituídos com as unidades de teste.

Aquecimento do Motor:

5 minutos, velocidade inativa e nenhuma carga.

10 minutos, 2000 rev/minuto a 34 Nm de torque.

10 minutos, 3000 rev/minuto a 50 Nm de torque.

Condições de Operação do Teste:

Imediatamente após o aquecimento, o seguinte ciclo de teste foiefetuado 134 vezes dando um tempo de teste total de 10 horas e 3 minutos.

<table>table see original document page 9</column></row><table><table>table see original document page 10</column></row><table>

Procedimento Teste:

O teste CEC F-23-A-01 foi realizado através de dois ciclos deteste;

CicIodeTeste 1: Ref. IF-XU D9-001.

Este ciclo de teste foi realizado com referência a combustívelnão-aditivado com Amostra D1. O teste foi começado com bocais injetoresde teste limpos como por procedimento de teste padrão. O fluxo de combus-tível foi registrado através de todo o ciclo de teste. Na completação do ciclode teste, as taxas de fluxo dos bocais injetores foram medidas e registradas.

Ciclo de Teste 2: Ref. IF-XUD9-002.

Este ciclo de teste foi então realizado com referência a combus-tível aditivado com Amostra D1 em uma taxa de dose de Amostra D1 de 1parte. 600 partes de combustível, vol/vol. O teste foi começado com bocaisinjetores limpos como por procedimento de teste padrão. O fluxo de combus-tível foi registrado através de todo o ciclo de teste. Na completação do ciclode teste, as taxas de fluxo dos bocais injetores foram medidas e registradas.Resultados dos Testes:<table>table see original document page 11</column></row><table>Número do Teste: IFT-XUD9-001Código do Combustível: RF-06-03Código do Aditivo: Amostra D1Taxa de Tratamento: N/A

<table>table see original document page 12</column></row><table>Número do Teste: IFT-XUD9-002

Código do Combustível: RF-06-03

Código do Aditivo: Amostra D1

Taxa de Tratamento: 1 PARTE em 600

<table>table see original document page 13</column></row><table>Sumário dos Resultados dos Testes:

Resultados dos Testes de Taxa de Fluxo

<table>table see original document page 14</column></row><table>

Resultados dos Testes de Obstrução de Bocal Inietor:% de Obstrução de bocal após Ciclo de Teste 1,IF-XUD9-00188%

% de Obstrução de bocal após Ciclo de Teste 2, IF-XUD9-00289%

Conclusões:

1) Os resultados da taxa de fluxo de combustível indicam que aadição de Amostra D1 ao diesel de referência em uma dose de 1:600 vol/volpara combustível de referência resulta em uma redução no consumo decombustível sob condições de testes padrões. O maior aperfeiçoamento naeconomia de combustível foi visto no ajuste de rpm mais baixo. O menoraperfeiçoamento na economia de combustível foi visto no ajuste de rpm maisalto.

2) Os resultados de teste de obstrução de bocal injetor indicamque adição de amostra D1 em uma taxa de dose de 1:600 vol/vol às dosesde combustível de referência não resulta em depósitos aumentados.

EXEMPLO 2

Antecedente:

O teste foi efetuado para investigar o efeito que a Amostra D1,conforme usada no Exemplo 1 acima, tinha na formação de depósitos debocais injetores de um motor de combustível de injeção indireta.

Descrição do Teste:

O teste foi realizado para o procedimento teste CEC F-23-A-01,Emissão 11. Os resultados são expressos em termos da percentagem deperda de fluxo de ar em vários pontos de elevação da agulha injetora. Asmedições do fluxo de ar foram efetuadas com um equipamento de fluxo dear que cumpre com a ISSO 4010.

Motor de Teste:

O motor usado para o este foi uma unidade da Peugeot XUD9ALfornecida por PSA especificamente para o Nozzle Coking Test, conformeoriginalmente especificado por CEC Working Group PF-23.

Número da parte do motor: 70100Volume de giro: 1,9 litroBomba de injeção: Roto Diesel DCP R 84 43 B910ACorpo do injetor: Lucas LCR 67307Bocal injetor: Lucas RDNO SDC 6850 (não-plano)Ordem de combustão: 1, 3, 4, 2 (N° 1 na extremidade do volante)

Construção do Motor e Preparação de Item:

Os bocais injetores foram limpos e videificados para fluxo de ar a0,06, 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 mm de elevação. Os bocais foram descartados se ofluxo de ar estivesse fora da faixa ml/min a 250 ml/min a 320 ml/min. Os bo-cais foram montados nos corpos do injetor e pressões de abertura ajustadaspara 115+bar.

Combustível de Teste

Combustível de referência CEC RF-93-T-095 foi usado atravésde todo estudo. Nota-se que este primeiro combustível de referência é espe-cificamente misturado para encorajar formação de depósito.

Preparação do Teste Inicial:

Um conjunto explorado de injetores foi ajustado no motor. Ocombustível de teste anterior foi drenado do sistema. O motor foi então liga-do por 25 minutos de modo a afluir através do sistema. Durante este tempo,todo o combustível derramado foi descartado e não retornado. O motor foientão ajustado para velocidade de teste, e a carga de todos o parâmetrosespecificados videificada e ajustada à especificação de teste. Os injetoresexplorados foram então substituídos com as unidades de teste.Aquecimento do Motor:

5 minutos, velocidade inativa e nenhuma carga.

10 minutos, 2000 rev/minuto a 34 Nm de torque.

10 minutos, 3000 rev/minuto a 50 Nm de torque.

Condições de Operação do Teste:

Imediatamente após o aquecimento, o seguinte ciclo de teste foi

<table>table see original document page 16</column></row><table>

Outros Parâmetros de Operação:

<table>table see original document page 16</column></row><table>

Procedimento Teste:

O teste CEC F-23-A-01 foi realizado através de três ciclos deteste;

Ciclo de Teste 1: Ref. IF-XUD9-003.

Este ciclo de teste foi realizado com referência a combustívelnão-aditivado com Amostra D1. O teste foi começado com bocais injetoresde teste limpos. Na completação deste ciclo, as taxas de fluxo dos bocaisinjetores foram medidas e registradas.

Ciclo de Teste 2: Ref. IF-XUD9-004.

O motor preparado como o procedimento de teste, mas os bo-cais injetores sujos do Ciclo 1 foram retornados ao motor nãó-limpo. O ciclode teste foi então realizado com referência a combustível aditivado comAmostra D1 em uma taxa de dose de Amostra D1 de 1 parte. 600 partes decombustível, vol/vol. Na completação do ciclo de teste, as taxas de fluxo dosbocais injetores foram medidas e registradas.

Ciclo de Teste 3: Ref. IF-XUD9-005.

Repete-se o procedimento do Ciclo de teste 2 com os bocais in-jetores sujos retornados para o motor não-limpo após medição da taxa defluxo no final do Ciclo 2.

Na completação do terceiro ciclo de teste, os resultados dos tes-tes foram analisados para efeitos observados na obstrução do bocal injetorpela adição da Amostra D1 ao combustível de referência.

Número do Teste: IFT-XUD9-003Código do Combustível: RF93-T-095Código do Aditivo: Nenhum aditivo

Taxa de Tratamento: N/A

<table>table see original document page 17</column></row><table><table>table see original document page 18</column></row><table>

Número do Teste: IFT-XUD9-004Código do Combustível: RF93-T-095Código do Aditivo: Amostra D1Taxa de Tratamento: 1 PARTE em 600

<table>table see original document page 18</column></row><table>continuação

<table>table see original document page 19</column></row><table>

Limpo = fluxo de partida de teste IF-XUD9-003Em ordem = fluxo no final do teste IF-XUD9-004Número do Teste: IFT-XUD9-005Código do Combustível: RF93-T-095Código do Aditivo: Amostra D1Taxa de Tratamento: 1 PARTE em 600

<table>table see original document page 19</column></row><table>continuação

<table>table see original document page 20</column></row><table>

Limpo = fluxo de partida de teste IF-XUD9-003

Em ordem = fluxo no final do teste IF-XUD9-005

Resumo dos Resultados dos Testes:

% de Obstrução de bocal após Ciclo de Teste 1, IF-XUD9-003 90%

% de Obstrução de bocal após Ciclo de Teste 2, IF-XUD9-004 85%

% de Obstrução de bocal após Ciclo de Teste 3, IF-XUD9-005 86%

Conclusões:

1) A adição de Amostra D1 a uma taxa de dose de 1:600 vol/volao combustível de diesel de referência não aumenta a propensidade da for-mação de depósito no bocal injetor.

2) Os resultados indicam que a adição de amostra D1 a uma ta-xa de dose de 1:600 vol/vol ao combustível de referência pode causar umaredução nos depósitos existentes. A redução nos depósitos parece estabili-zar após um ciclo de teste com o uso da Amostra D1.

EXEMPLO 3

I. Antecedentes do Ensaio

Por três meses, 40 ônibus receberam uma dosagem apropriadade amostra D1 de aditivo IFT. Para cada ônibus, a milhagem diária e galõesreabastecidos foram usados como dados para calcular a economia diária decombustível. Isto foi efetuado pelo cálculo da diferença nas milhas aciona-das, em seguida dividindo-se aquele número pelos galões reabastecidos. Osdados usados neste ensaio foram tomados diretamente a partir das chapasde combustível recuperadas pelos reabastecedores.

Para estabelecer uma economia de combustível de base de pré-aditivo para cada ônibus, a milhagem e galões reabastecidos foram calcula-dos por três meses antes da aditização. Uma vez que o aditivo foi introduzi-do nos ônibus, foram empregados os mesmos métodos para coletar os da-dos de milhagem e galões reabastecidos por três meses para estabeleceruma economia de combustível de pós-aditivo.

II. Características da População

40 ônibus participaram do ensaio. Cada produção e modelo domotor dentro da população de ensaio é listada abaixo:

7 - Motores Internacionais

2 - motores de 1994

4 - motores de 1995

1 - motor de 1996

33- Motores de Corrente sem Fim

0 - motores de 1994

28 - motores de 1995

5 - motores de 1996,

Em adição, 4 vans AE (todas de motor Chevy 1995) participaramdo ensaio e alcançaram uma média de 7,75% de aperfeiçoamento da eco-nomia de combustível.

III. Tabela de Reabastecimento

Os ônibus foram reabastecidos todos os dias, e divididos emdois grupos - Mudança Dia e Noite. Para operar dentro desta tabela de rea-bastecimento, nós categorizamos os ônibus que participaram do ensaio nosmesmos quatro grupos: Dia 1, Noite 1 e Dia 2, Noite 2. 4 ônibus que partici-param do programa foram ônibus do Dia 1; 7 eram ônibus do Dia 2. 24 ôni-bus que participaram do programa foram ônibus da Noite 1, 5 ônibus eramônibus da Noite 2. Estes ônibus foram selecionados para nós aleatoriamente.Nossa meta foi estar certo que cada ônibus recebeu sua dose deaditivo antes dele receber seu diesel para o dia. Uma vez que o aditivo foiadicionado ao tanque, o impacto do diesel que entra no tanque em cima doaditivo faria com que os dois se misturassem juntos por esguicho. Portanto,foi necessário aditivar os ônibus todos os dias para assegurar que os ônibusdo Dia 1 e Noite 1 recebessem aditivo no dia de reabastecimento apropria-do, e o aditivo recebido no Dia 2 e Noite 2 no dia apropriado.

A dosagem para cada ônibus foi determinada usando a razão de3,8 litros (1 galão) de aditivo para 2176,6 litros (575 galões) de diesel. Base-ado nas médias calculadas para cada ônibus a partir de três meses antes daaditização, qualquer ônibus que reabasteceu uma média de 75,7 litros (20galões) ou menos recebeu 400 ml de aditivo. Qualquer ônibus que na médiareabasteceu entre 71,5 e 113,6 litros (21 e 30 galões), recebeu 500 ml deaditivo. Qualquer ônibus que na média reabasteceu entre 31 e 40 galões,recebeu 600 ml de aditivo.

O aditivo foi introduzido em cada ônibus do mesmo modo. Umtubo de plástico foi levemente inserido no tanque de gás, a dosagem apro-priada de aditivo foi medida em 2 copos padrões (50 ml) medindo-se o copo,e com o auxílio de um funil, o aditivo sendo derramado e admitido no tanque.

IV. Faixa de Dados

O aumento por cento na economia de combustível variou de27,78% (ônibus nQ 505202) a 0,45% (ônibus ne 50680). A faixa de dados po-de ser explanada por um número de fatores que podem ter impactado a e-conomia de combustível do ônibus, ou a integridade do processo de coletade dados. Os fatores listados abaixo foram além do controle neste ensaio:

Fatores que podem afetar a economia de combustível:

• Mudança na Rota do Ônibus (frete em adição à rota diária)

• Mudança no Número de Parada/Partidas dentro da Rota (tráfi-co, construção, etc.)

Mudança do Acionador do Ônibus

• Mudança no Clima

• Mudança na Pressão do Pneu• Freqüência de Mudança do Óleo

• Problemas de Manutenção e Reparos

• Ônibus não Disponível para Aditivação

Fatores que podem afetar a coleta de dados e criar a aparênciade uma mudança na economia de combustível:

• Falta de Dados devido ao ônibus reabastecido em outro local

• Falta de Dados devido ao ônibus reabastecido da tabela

• Falta de Dados devido à queda do reabastecedor para registrardados

Mudança no reabastecedor, ou hábitos do reabastecedor

• Erro de registro de dados produzidos pelo reabastecedor.

Para todo ônibus existe um certo número de descargas: pontosde dados que parecem não fazerem sentido. Estes pontos foram, ou extre-mamente altos, ou extremamente baixos, quando comparados ao conjuntode dados total. De modo a tornar certo que os dados usados no cálculo deeconomia de combustível média foram estatisticamente significantes e nãodestorcidos pelas descargas, o método de "curva de sino" foi aplicado.

A curva de sino é um princípio fundamental de estatísticas quepermite uso dos dados que caem dentro da distribuição normal para cadaônibus específico, e filtram as descargas que destorcem os dados. Para ca-da ônibus, as milhas médias acionadas foram calculadas. Devido ao registrodas milhas acionadas para cada ônibus, cada dia foi um procedimento pa-drão, e não requer que o reabastecedor lembre a etapa adicional de reajus-tar o medidor de combustível, foi sentido que este número tem a chance mí-nima de ser registrado incorretamente. As milhas acionadas foram tambémas disponíveis menos similarmente a serem afetadas pelo aditivo. Assumin-do-se que o aditivo foi para ter algum efeito na economia do combustível, asmilhas acionadas permaneceriam as mesmas, visto que a rota de aciona-mento não seria mudada. O número de galões reabastecidos, contudo, podeaumentar ou diminuir como um resultado do aditivo.

O desvio padrão ou a medição de como os dados variam a partirda média foi calculado baseado nas milhas médias acionadas. O desvio pa-drão para cada ônibus foi então adicionado e subtraído a partir das milhasmédias acionadas para criar uma faixa de pontos de dados que caem dentrode cada distribuição normal do ônibus. São os pontos dentro desta faixa queforam usados para calcular a economia de combustível média de pós-aditivo.

Os únicos pontos de dados para economia de combustível queforam usados para o ônibus 50689 cujas milhas acionadas variaram entre111 e 189.

Exemplo de Curva de Sino: ônibus n9 50689

Milhas médias Acionadas: 150

Desvio Padrão: 39

Faixa: 189 (150+ 39) a 111 (150-139).

Deve ser notado aqui que os dados foram apresentados em doismodos: filtrados e não-filtrados. Os dados filtrados representam os dadosestatisticamente significantes que foram filtrados pela tomada da faixa denúmeros dentro de um desvio padrão a partir da média. Os dados não-filtrados representam o desvio tomado a partir de todos os números registra-dos, se eles foram estatisticamente significantes, ou não.

V. Sumário dos Resultados

Os 40 ônibus que participaram neste ensaio experimentaram, namédia, um aumento de 10,13% na economia de combustível. O gráfico naFigura 1 ilustra este aperfeiçoamento de economia de combustível, quandocomparado às milhas bases por galão.

A faixa nos aperfeiçoamentos de economia de combustível ésurpreendente, considerando-se que todos os ônibus operam independen-temente um do outro, e são independentemente submetidos a vários fatoresque influenciam a economia de combustível. Portanto, a economia de com-bustível de um ônibus não tem efeito na economia de combustível de outroônibus. Estes fatores foram listados acima. É importante notar, contudo queo comprimento do ensaio assegura que qualquer fator que teria afetado aeconomia de combustível, teria afetado a economia por três meses consis-tentemente de modo a ser considerado uma variável significante. Nenhumdos fatores listados acima foi uma variável consistente por três meses e, por-tanto, não afeta significantemente o ensaio.

ANÁLISE DE ECONOMIAS

<table>table see original document page 25</column></row><table>

MÉDIA PARA TODA COMPARAÇÃO DE ÔNIBUS/VANS

<table>table see original document page 25</column></row><table>EXEMPLO 4

Objetivo: Ensaio Total de Amostra D1 em Locomotivas em ViasFérreas

Preâmbulo:

O seguinte estudo foi conduzido pela medição de um rendimentode dois processos, determinando-se sua estabilidade para um outro, e inse-rindo-se uma variável controlada para cada processo, e medindo-se o ren-dimento.

Escopo:

O escopo deste exemplo foi definir a estrutura, limites, e avaliarestatisticamente a influência do aditivo de Amostra D1 no desempenho eeficiência de locomotivas de 2000 e 3000 cavalos vapores no campo.

Antecedente:

Um protocolo foi estabelecido para avaliar o aditivo utilizando umconjunto de Proposta Geral de 38 motores, e um conjunto de 40 motores deSpecial Duty com as seguintes estatísticas:

Dados GP38 - General Motors Electric-Motive DivisionCavalo vapor: 2000N0 de Cilindros 16Arranjo do Cilindro 45 "V"Furo e Curso do Cilindro 23,02 cm χ 25,40 {9 1/16" χ 10")Deslocamento Total 169 litros (10.320 pol3)

Princípio de Operação: 2 Ciclos de curso, soprador aspirado, in-jeção de combustível de unidade, cilindro e revestimentos arrefecidos porágua, pistões arrefecidos por óleo, comando de velocidade isócrono

Válvula de Regulação Total 900 RPMVelocidade Inativa 315 PPM.

SD40 - 2 Dados - General Motors Electric-Motive Division

Cavalo vapor: 2000N0 de Cilindros 16Arranjo do Cilindro 45 "V"

Furo e Curso do Cilindro 23,02 cm χ 25,40 cm (9 1/16" χ,10")Deslocamento Total 169 litros (10.320 pol3)

Princípio de Operação: 2 Ciclos de curso, soprador aspirado tur-bo carregado, injeção de combustível de unidade, cilindro e revestimentosarrefecidos por água, pistões arrefecidos por óleo, comando de velocidadeisócrono

Válvula de Regulação Total 904 RPM

Velocidade Inativa 318 PPM.

Análise Racional:

Na teoria, os motores de locomotiva podem ser acoplados talque ambos os motores respondem identicamente ao controle de comandode qualquer console de controle de motor. Com dois motores teoricamenteidênticos operando em tandem, nós temos uma base de plataforma que po-de ser submetida à análise de comparação.

Protocolo Típico para Motores Acoplados A & B

Fase 0 - Preenche ambos os motores e marca o ponto total emcada vidro de visão de tanque de combustível dos motores. O combustíveldo monitor consumido por cada motor por uma duração de tempo suficientepara ter requerido um mínimo de 3 eventos de reabastecimento sem exce-ções para estabelecer uma linha base. Registra e estabelece a percentagemde combustível (positiva e negativa) usada pelo Motor A comparado ao Mo-tor B, denominada AC. Esta é a linha de base. A fase 0 não deve ser retiradaquando uma linha de base estável é estabelecida sem exceções.

Fase 1 - Seleciona o motor com o consumo de combustível maisalto conforme comparado a seu gêmeo acoplado, e introduz o aditivo peloajuste de um tanque de combustível para uma razão de combustível paraaditivo de 600:1. Continua a monitorar o combustível consumido no reabas-tecimento pelo enchimento do ponto de segurança de visão marcado. Ajustaa concentração de aditivo no motor selecionado de acordo com a quantidadede combustível usado para manter a razão de 600:1. Registra e estabelece apercentagem de combustível (positiva ou negativa) usada pelo motor Acomparada ao motor B (AC), começando com o primeiro reabastecimentoapós introdução no motor selecionado. A fase 1 deve somente ser retiradaapós um mínimo de 3 a 5 reabastecimentos, ou um relacionamento padrão évisto em AC. A estabilidade neste caso é definida como menor do que umamudança de 1% no AC de um reabastecimento para o próximo (vide Seçãode Análise).

Fase 2 - Introduz o segundo motor gêmeo ao aditivo pelo ajustede um tanque cheio de combustível à razão de 600:1. Continua o monitora-mento de combustível consumido na mesma maneira conforme a fase 1.Registra e estabelece a percentagem de combustível (positiva ou negativa)usada pelo motor A comparada ao motor B (AC), começando com o primeiroreabastecimento após introdução do aditivo no segundo motor. A mesmaanálise racional é usada na saída da Fase 2 conforme foi usado na Fase 1.

Fase 3 - Remove o aditivo do motor selecionado na Fase 1.Continua o monitoramento de combustível consumido na mesma maneiracomo as Fases 1 e 2. Registra e estabelece a percentagem de combustível(positiva ou negativa) usada pelo motor A comparada ao motor B (AC), co-meçando com o primeiro reabastecimento após cessamento do aditivo noprimeiro motor selecionado no motor da Fase 1. Será necessário calcular aconcentração diluída residual no tanque em cada reabastecimento após ter-se retirado o aditivo do motor selecionado na Fase 1. O critério de saída daFase 3 é somente após testemunha de uma alteração gradual nos relacio-namento entre os dois motores e, em seguida, um período de estabilidadeonde eles não mais exibem uma alteração. Esta fase tem a proposta duplade demonstrar que uma alteração ocorrerá quando o aditivo é removido, eestimar quanto benefício residual existe a partir do aditivo.

Fase 4 - Remove o aditivo do motor selecionado na Fase 2. Mo-nitora o uso de combustível em ambos os motores com nenhum motor tendoo aditivo. Registra e estabelece a percentagem de combustível (positiva ounegativa) usada pelo motor A comparada ao motor B (AC), começando como primeiro reabastecimento após remoção do aditivo para o segundo motor.A terminação desta fase e condução do teste seria similar à Fase 3.Resultados dos Testes de Protocolo:

Locomotiva ID nes 43 & 44

Tipo de operação - Trem de carvão de arraste longo com carrosaté 65 - 132 toneladas brutas

Número de reabastecimentos - 29

Número de exceções* (dados n/a) - 6

Fase 0 AC = 6,87% (44 usando-se mais combustível do que 43).

Fase 1 AC = -6,37% (Motor 44 selecionado para Fase 1 - umaperfeiçoamento no desempenho do Motor 44 comparado ao Motor 43).

Fase 2 AC = -1,54% (Desempenho do Motor 43 aperfeiçoado por4,83% comparado ao Motor 44 que está também recebendo o aditivo).

Fase 3 AC = 0,02% (O Motor 44 perde 1,56% no desempenhoapós ter o aditivo retirado. O benefício residual do aditivo não foi determinado.

Fase 4 AC = -4,28% (Quando o aditivo retirado a partir de ambosos motores, o Motor 43 agora usando mais do que o motor 44).

Locomotiva ID nes 179 & 180.

Tipo de operação - Frete de arraste curto misturado de carros de40 toneladas brutas e comutação de jarda de trilho.

Número de reabastecimentos - Em progresso.

Fase 0 AC = -0,94 (Motor 170 usando mais combustível do que oMotor 180).

Fase 1 AC = 6,06% (Motor 179 selecionado para Fase 1 - umaperfeiçoamento de 7% no desempenho do Motor 179 comparado ao Motor180).

Fase 2 AC = Em progresso.

Conclusões:

—> A adição do aditivo da Amostra D1 ao motor de locomotiva de3000 cavalos vapores número 44 resultou em um aperfeiçoamento de 13%na eficiência do combustível comparado a seu motor gêmeo número 43. Es-tes dois motores estavam operando uma designação de carro de carvão dearraste mais longo.—> Quando a introdução do aditivo da Amostra D1 é feita ao mo-tor de 2000 cavalos vapores número 179 operando principalmente uma de-signação de comutação ineficiente, o resultado foi um aperfeiçoamento de7% na eficiência de combustível comparado a seu motor gêmeo número 180.

—> Conforme o aditivo da Amostra D1 foi introduzido no motor 43após ter sido introduzido no motor 44, existe um aperfeiçoamento de 4,83%no desempenho do motor 43 comparado ao motor 44. Tendo-se em menteque os números de comparação são derivados de dois agora motores "lim-pos", nós não esperamos que a alteração seja pronunciada como foi quandoum motor está "limpo" e o outro está "sujo".

Embora não submetido a teste de desempenho aqui, as seguin-tes misturas de aditivos na Tabela 1 foram formuladas e dissolvidas emcombustível de hidrocarboneto.

TABELA I:

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EXEMPLO 5

O motor usado foi um motor NTA855R3 de 14 litros anteriormen-te instalado em uma unidade múltipla de diesel de South West Classe 159.

O motor foi removido do veículo várias semanas antes de completar umavida de operação total de 500.000 milhas (nominal), de modo a efetuar oDiesel Livre de Enxofre (SFD), e operação de teste adicional. Após comple-tação dos testes, foi pretendido submeter o motor a uma revisão total.

Gás óleo padrões BS 2869 Classe A2 foi usado para o teste. Ocombustível foi transferido para unidades IBC e dosado com o aditivo D1 emuma razão de 1:600 por volume.

O óleo lubrificante foi Shell Fortisol Fleet SG/CF-4, 15W-40.A seguinte tabela de teste foi definida:

• Desempenho inicial e dados de emissão com gás óleo padrão.

• Condicionamento de 40 horas operando em carga de motor de100% e velocidade usando o combustível aditivado.

· Desempenho final e dados de emissão com o combustível adi-tivado.

Ambos os dados de desempenho inicial e final consistem emCurvas de Energia de Carga Total (FLPC)1 com dados registrados em oitocondições de carga através da faixa de velocidade do motor. Dois conjuntosde dados completos foram tomados para ambas as configurações inicial efinal, uma antes e uma após as leituras de emissões.

Dados de emissões gasosas e particuladas foram medidos deacordo com o Ciclo de Teste F ISSO 8178 para tração de trilho, que aplicaum fator de pesagem a cada uma das três condições de carga testadas (ve-locidade/carga classificada total, carga zero em velocidade inativa e cargaintermediária em torque de 50%). As emissões gasosas compreendem óxi-dos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos totais(THC), dióxido de carbono (CO2) e oxigênio (O2). Para assegurar repetibili-dade, cinco conjuntos de dados de emissões foram tomados para ambos ostestes "antes" e "depois", novamente com valore médios sendo usados paraa análise de dados subseqüentes e plotagem de gráfico.

Todos os ciclos de teste acima foram programados no sistemade controle de célula de teste para capacitar operação automática, e assegu-rar repetibilidade de condições de medição.

Imediatamente antes do curso de condicionamento, o motor foioperado a partir do tanque de dia de célula de teste somente de modo adrenar o máximo de gás óleo padrão possível a partir do sistema de supri-mento. Durante a operação de 40 horas, os dados de desempenho do motor(excluindo missões) foram registrados em intervalos de 30 minutos para ca-pacitar identificação subseqüente de quaisquer tendências como um resulta-do dos efeitos do aditivo. O curso de condicionamento foi operado continua-mente, com a exceção de uma breve parada para videificações de serviçoapós 17,75 horas.

O filtro de combustível do motor foi renovado antes do início dostestes de FLPC iniciais, e novamente após o curso de condicionamento, eantes do final dos testes de FLPC. O óleo lubrificante do motor não foi reno-vado antes do teste, visto que isto foi efetuado aproximadamente 20 horasanteriormente. Uma amostra de óleo lubrificante foi tomada para análise an-tes do início dos testes de FLPC iniciais, e novamente na conclusão do cur-so de condicionamento.

Todos os dados através do teste foram corrigidos para os pa-drões BS/ISO relevantes conforme se segue:

• Energia e consumo de combustível corrigidos para BS ISO15550:2002 e BS ISO 3046-1:2002 para condições de referência padrões depressão barométriça de 1000 kPa e temperatura ambiente de 298K.

• Emissões gasosas corrigidas para BS EN ISO 8178-1 para cor-reções de fluxo de massa.

• Emissões de óxido de nitrogênio adicionalmente corrigidas paraBS EN ISO 8178-1 para umidade relativa e temperatura do ar.

• Emissões gasosas e particuladas pesadas de acordo com osrequerimentos de BS EN ISO 8178-4.

Para assegurar precisão das medições de emissões gasosas,todas as análises foram calibradas no início de cada dia, com videificações'zero' e de 'extensão' efetuadas no final de cada dia para videificar o cursodo analisador.

As Figuras 2 e 3 mostram a comparação de consumo específicode combustível acessada em uma base de massa e volume respectivamen-te. Ambos os gráficos mostram uma redução comparável no consumo decombustível para um ajuste de velocidade/carga dado. A Figura 4 representaisto como uma redução de percentagem, baseada nas medições de fluxo devolume. Uma redução mínima de quase 7% é evidente em carga alta, aper-feiçoando adicionalmente para redução de 10,5% nas velocidades mais bai-xas.

A Figura 5 mostra o progresso da redução de consumo de ener-gia durante o curso de condicionamento. Isto mostra que o aperfeiçoamentode consumo de combustível pareceu estar estabilizando em direção ao finaldo curso.

As emissões de particulado são mostradas na Figura 6. Uma re-dução significante de 95% nas emissões de PM é aparente.

A grandeza da redução de energia variou de 2-3% para os ajus-tes de carga inferior, até 4,5 - 5,5% nos fatores de carga mais altos, videFigura 7.

A Figura 8 mostra o progresso de redução de energia durante ocurso de condicionamento. Isto indica que a redução de energia pode nãoter estabilizado no final do curso.

Efeitos do Consumo de Energia

Comparando-se os efeitos do consumo de combustível em ter-mos de ambos massa e volume, produziu-se as tendências comparáveis,indicando que não houve efeito na densidade do combustível.

Pelo acesso do consumo de combustível em termos específicos,isto mostrou um aperfeiçoamento de combustão claro e significante a partirdo uso do aditivo em uma'base por kW'.

Mesmo em termos absolutos, a grandeza dos aperfeiçoamentosde consumo de combustível foi maior do que o efeito de redução de energia,indicando adicionalmente um aperfeiçoamento nas condições de combustão.Este aperfeiçoamento de consumo de combustível pareceu ter estabilizadopelo final do curso de condicionamento.

Efeitos de Emissão

Pequenos aperfeiçoamentos no THC, CO e CO2 foram alcança-dos, embora estes possam ser devido, pelo menos em parte, à redução naenergia. Dado o aperfeiçoamento nos níveis de fumaça de exaustão medi-dos, um aperfeiçoamento nas emissões de PM foi esperado, mas a grande-za da redução foi uma surpresa. Embora isto não faça uma diferença parti-cular à escala desta redução, deve ser notado que devido à deterioração domotor geral já referenciada, visto que a instalação no leito de teste, os resul-tados de PM de gás óleo não-tratados foram duplos nos níveis medidos nonício do programa de teste original.

Devido ao regime de calibração no local, não existe razão de du-vidar da precisão das medições, particularmente dada a repetibilidade dasleituras individuais. Contudo, a precisão da instrumentação foi videificada porTecnologia mi durante seu uso subseqüente em outra designação, sem de-feitos estabelecidos.

Efeitos de Energia

Os detalhes e causas potenciais da redução de energia obser-vada são discutidos abaixo. Importantemente, apesar desta redução, a pres-são de impulso medida permaneceu grandemente inalterada, sugerindo mis-tura de ar/combustível aperfeiçoada, e combustão mais eficiente. Não ha-vendo redução de energia, seria razoável ter-se esperado, conseqüentemen-te, um aumento na pressão de impulso.

Uma redução de energia inicial de ao redor de 3% foi notadadentro das primeiras cinco horas do curso de condicionamento. A taxa deredução de energia então suaviza, seguindo uma tendência inferior gradualpara o restante do curso, com a exceção de um ponto estável temporário aoredor da parte intermediária do curso. A razão para esta mudança de ten-dência não é clara, embora possa ser um efeito de temperatura, visto quesegue a videificação de serviço do motor quando ele foi parado. Seguindoesta videificação de serviço, a tendência de redução de energia continuoupara o restante do curso, com nenhum efeito de estabilização aparente naconclusão.

Conforme notado, a grandeza da redução de energia foi maiornas cargas mais altas. Acredita-se que isto pode indicar a razão para o efei-to. Outros parâmetros (discutidos mais tarde nesta seção) indicam claramen-te que o aditivo estava tendo um efeito nas condições de combustão dentrodo cilindro. Uma reivindicação particular é para o aditivo limpar os compo-nentes da câmara de combustão. Ficou claro a partir dos resultados do con-sumo de óleo do motor e da análise de óleo que o desgaste do motor estavaocorrendo, e, de fato, tinha piorado, visto que o primeiro motor tinha sidoprimeiro instalado no leito de teste para o programa de teste original.Dado que um certo nível de desgaste do anel de pis-tão/revestimento tinha ocorrido dentro do motor (conforme indicado pela ele-vação dos níveis de ferro no óleo), é também similarmente que um nível deacondicionamento de ranhura de anel e deposição de carbono no assenta-mento de topo do pistão teria ocorrido. Conquanto geralmente indesejáveis,estes depósitos podem ter formado uma vedação adicional na área de anelcontra descarga de gás de combustão. É provável que o aditivo tenha inicia-do a limpar alguns destes depósitos, expondo os efeitos totais do desgastedo anel, e aumentando a descarga. Este efeito seria mais pronunciado napressão de cilindro máxima das classificações mais altas^do motor. O con-sumo aumentado de óleo observado durante os últimos estágios do curso decarga é também similarmente para ser, pelo menos parcialmente, atribuívela este efeito.

Em Suma:

1. Um motor Cummins NTA855R3 devido à revisão completoubem-sucedidamente um curso de carga de 40 horas usando-se combustíveldosado com o aditivo de combustível D1 em uma razão de 1:600 por volu-me. O desempenho e dados de emissões foi medido antes e após este cur-so de carga.

2. Aperfeiçoamentos significantes no consumo específico decombustível foram obtidos através da faixa de carga, de um mínimo de 6,9%em carga total, aumentando 10,4% em cargas inferiores, demonstrando umaperfeiçoamento claro de consumo em uma base 'per kW'.

3. Para as emissões gasosas, existiram aperfeiçoamentos emhidrocarbonetos (4,3%), monóxido de carbono (12,8%) e dióxido de carbono(8,5%).

4. Matéria particulada e fumaça de exaustão ambas reduziramsignificantemente, por 95% e 24,6%, respectivamente. A grandeza da redu-ção de particulado foi inesperada.

5. Os dados de desempenho seguindo o curso de carga mostra-ram redução na produção de energia comparada com os dados de curso depré-carga, também evidentes durante o próprio curso. A razão par esta re-dução de energia não é conhecida, mas não é considerada para ser devidoao uso do aditivo. É mais similarmente que a descarga de gás estava ocor-rendo em um motor gasto, conforme sugerido pelos resultados da amostrade óleo lubrificante.

6. A partir dos dados de desempenho no final do curso de carga,a redução de energia variou entre 2-3% nos ajustes de carga inferiores, até-4,5 - 5,5% nas cargas mais altas.

7. Apesar da redução na produção de energia, a pressão de im-pulso na conclusão do teste permaneceu grandemente inalterada, indicandomistura aperfeiçoada de gás/combustível, e subseqüente combustão maiseficiente.

8. Em toda parte, o aditivo de combustível tem tido seu efeitomais benéfico no consumo de combustível e matéria particulada, confirman-do um aperfeiçoamento de combustão, ou diretamente, e/ou como um resul-tado da limpeza da câmara de combustão. É assumido que a redução deenergia observada pode ser característica do motor testado e não, portanto,típico para outros motores usando o aditivo.

EXEMPLO 6

Teste de consumo de combustível de arraste longo

O teste de consumo de energia de arraste longo é baseado emSAE J1321, e proporciona um procedimento teste padronizado para compa-rar o consumo de combustível de serviço interno de um veículo de teste ope-rando sob duas condições diferentes em relação ao consumo de um veículode controle. Uma rota de teste e carga são selecionadas que são represen-tativas das operações atuais, e são as mesmas para ambos caminhões; arota deve ser cerca de 56 km de comprimento. Os dois caminhões usadosno teste necessitam de serem de especificação mais similar possível, excetoum sendo modificado com a tecnologia a ser testada, e um não-modificado.

Durante o teste, cada acionador segue os mesmos parâmetros de aciona-mento de modo a minimizar o impacto de variação do acionador. Para a pro-posta deste teste, cada caminhão é equipado com um tanque de combustí-vel temporário que permite que o uso do combustível seja medido pelo peso.Um teste de arraste longo inicial é operado antes da introduçãodo aditivo no caminhão de teste. Neste teste, os caminhões são acionadossobre a rota de teste para vários cursos até que possa ser estatisticamenteestabelecido que os resultado sejam repetíveis. O uso do combustível é pre-cisamente videificado baseado no peso de tanques de combustível temporá-rios antes e após cada curso. Este teste age como a linha de base. Osmesmos caminhões são, em seguida, operados através do mesmo testeuma segunda vez, mas o caminhão de teste tem o aditivo adicionado aocombustível para determinar o aperfeiçoamento potencial na eficiência docombustível. Este teste final é feito após operação do teste de caminhão porvários meses usando-se o aditivo para assegurar que quaisquer períodos depurga sejam encontrados. Como no teste inicial, o curso de teste é repetidoaté que possa ser estabelecido que os resultados sejam estatisticamenterepetíveis. Comparações são então feitas entre os resultados de teste inici-ais e os resultados de teste modificados, bem como entre os caminhões noteste para estabelecer o impacto que a tecnologia tem na eficiência do com-bustível.

Teste de partida à frio

Devido a muitos dos proprietários dos caminhões perguntaremse os aditivo de combustível teriam qualquer impacto no desempenho emclima frio dos caminhões, um teste de partira à frio foi incluído baseado emSAE J1635. Um sistema de classificação numérico é usado para classificaras funções do veículo sob condições específicas de operação.

A proposta deste teste é avaliar o quão fácil é dar partida e acio-nar um caminhão após ele ter sido deixado sob condições de congelamentopor pelo menos 8 horas.

LOCAL DO TESTE E VEÍCULO DE TESTE

• COOP St-Felicien, QC:

• 2004 Kenworth T800, energizado por um motor CAT C-15

Trator reboque de madeira redonda de auto-estrada ou não

• Partida usando DiesoIIFT em 5 de setembro de 2005.RESULTADOS DO TESTE

Teste de consumo de combustível de arraste longo

O teste base e o teste final foram completados. Como um resul-tado, teste base válido e razões de caminhão de teste final/caminhão decontrole (T/C) foram determinados.

Baseado nestas razões, a economia de combustível calculada é 5,2%.

Mesmo se um teste de frota não foi incluído no plano de pesqui-sa, os dados de frota foram analisados para o período antes de iniciar o usodo aditivo, e os dados para os últimos dois meses de uso. As razões T/Cforam determinadas para ambos os períodos, e a economia de combustívelcalculada usando os dados de frota é 5,6%.

Teste de partida à frio

O teste de partida à frio foi realizado em 28 de janeiro de 2006. Acontagem da Partida-Inatividade-Acionabilidade (S-I-D) foi 9-8-9, significan-do excelente partida, muito boa inatividade, e excelente acionabilidade. Osdetalhes dos resultados do teste são incluídos.

CONCLUSÕES

As economias de combustível esperadas foram confirmadas peloresultado do Teste de Consumo de Combustível de Arraste Longo, 5,2% deeconomia de combustível, e também pelos resultados dos cálculos de dadosde frota (5,6% de economias de combustível). O veículo usando a aditivotem um comportamento muito bom durante o Teste de Partida à Frio.FORMA DO TESTE DE PARTIDA À FRIO E ACIONABILIDADE

Teste de Partida à Frio e Acionabilidade

Teste ng data: 28 de janeiro de 2006

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Sumário do Teste de Acionabilidad e

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Avaliação da ACIONABILIDADE (D)

AVALIAÇÃO FINAL: PARTIDA, INATIVO E ACIONABILIDADE (SID)

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Explanação

PARTIDA INATIVO ACIONABILIDADE

Excelente Muito boa (operação suave do motor, sem defeito, raramente per- ceptível Excelente (excelente acionabilidade, nenhu- ma investigação de de- feito, sólido/responsivo

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EXEMPLO 7

O objetivo do teste foi conduzir testes de consumo de combustí-vel em um veículo pesado com e sem um aditivo de diesel de modo a esta-belecer o desempenho de economia de combustível do aditivo diesollFT. Osseguintes testes foram conduzidos:

• Economia de combustível de velocidade constante a 60km/hora e 80 km/hora, e velocidade máxima na engrenagem superior.Os testes de consumo de combustível foram conduzidos em umcaminhão Samil 100. O veículo foi carregado com uma massa de simulaçãode 8 toneladas, e foi instrumentado com velocidade Datron calibrada e equi-pamento de medição de combustível. A temperatura do combustível foi me-dida, e os resultados foram calculados conseqüentemente. Os testes foramsomente conduzidos quando a velocidade de asa foi abaixo de 3 m/s.

Primeiro o veículo de teste foi operado por uma hora em veloci-dade máxima ao redor do trilho oval de alta velocidade para aquecer o veí-culo em condições de operação. O consumo de combustível foi então de-terminado para o caminhão sem qualquer aditivo. O tanque do veículo foicheio com diesel, e o aditivo foi misturado a uma razão de 1 a 600 no tan-que. O veículo foi operado por 120 km, e o consumo de combustível foi no-vamente determinado. Os resultados iniciais não mostraram aperfeiçoamen-to significante, e foi decidido continuar com a operação dó veículo no aditivopor outro período de modo a aumentar a exposição do motor ao aditivo.

Após outros 500km, o consumo de combustível foi repetido, e osaperfeiçoamentos no consumo de combustível não eram ainda significantes.O veículo foi acionado por outros 257 km, e os resultados de consumo decombustível então iniciados para mostrar um aperfeiçoamento de 3,9% e4,1% a 60 km/hora e 80 km/hora, respectivamente. Após outros 668 km, oaperfeiçoamento foi de até 5% para cada velocidade. O teste novamente foirepetido após outros 1527 km, e os aperfeiçoamentos foram 5,5% e 8,0% a60 km/hora e 80 km/hora, respectivamente. O consumo de combustível develocidade máxima não varia significantemente com ou sem o aditivo.

As seguintes condições eram aplicáveis ante de qualquer testeser iniciado para assegurar repetibilidade:

• Todo teste foi iniciado ao mesmo tempo na manhã.

• Para todos os testes o veículo foi operado em temperaturas deoperação antes dos registros iniciados.

· A temperatura de combustível foi medida para fatores de correção.

• A velocidade de asa foi abaixo de 3 m/s para todos os testes.O mesmo acionador de teste foi usado todo o tempo.

Tabela 1: Consumo de combustível

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Tabela 2: Diferença de percentagem

O consumo de combustível sem o aditivo foi usado comobase.

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Nota: O valor negativo indica melhor consumo de combustível doque a base.

O valor positivo indica pior consumo de combustível do que abase.

RESULTADOS

Consumo de combustívelConsumo de combustível sem o aditivo

Tabela 3: Consumo de combustível a 60 km/hora fixo para 2000 m

<table>table see original document page 44</column></row><table>Tabela 4: Consumo de combustível a 80 km/hora fixo para 2000 m

<table>table see original document page 45</column></row><table>

Tabela 5: Consumo de combustível em velocidade máxima

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Consumo de combustível com aditivo após 120 km

Tabela 6: Consumo de combustível a 60 km/hora fixo para 2000 km

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Tabela 7:

Consumo de combustível a 80 km/hora fixo para 2000 km

<table>table see original document page 45</column></row><table>Tabela 8: Consumo de combustível em velocidade máxima

<table>table see original document page 46</column></row><table>

Nota: Somente dois cursos foram conduzidos porque nenhumaperfeiçoamento foi videificado.

Consumo de combustível com aditivo após 620 km

Tabela 9: Consumo de combustível a 60 km/hora fixo para 2000 m

<table>table see original document page 46</column></row><table>

Tabela 10: Consumo de combustível a 80 km/hora fixo para 2000 m

<table>table see original document page 46</column></row><table>Tabela 11: Consumo de combustíve em velocidade máxima <table>table see original document page 47</column></row><table>

Consumo de combustível com aditivo com 757 km

Tabela 12: Consumo de combustível a 60 km/hora fixo para 2000 km <table>table see original document page 47</column></row><table>

Tabela 13: Consumo de combustível a 80 km/hora fixo para 2000 m <table>table see original document page 47</column></row><table>

Tabela 14: Consumo de combustíve em velocidade máxima <table>table see original document page 47</column></row><table>Consumo de combustível com aditivo após 1425 km

Tabela 15: Consumo de combustível a 60 km/hora fixo para 2000 m

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Tabela 16: Consumo de combustíve

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a 80 km/hora fixo para 2000 m

Tabela 17: Consumo de combustível em velocidade máxima

<table>table see original document page 48</column></row><table>Consumo de combustível com aditivo após 2952 km

Tabela 18: Consumo de combustível a 60 km/hora fixo para 2000 m

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Tabela 19: Consumo de combustíve a 80 km/hora f xo para 2000 m

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Tabela 20: Consumo de combustível em velocidade máxima

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Claims (30)

1. Composição de combustível consistindo em pelo menos 95%por peso de combustível líquido predominantemente ou totalmente de hidro-carboneto, e 0,001 a 5,0% por peso de aditivo de combustível, no qual o adi-tivo consiste em:a) 20 a 90% por peso de pelo menos um álcool alcoxilatado cor-respondendo à Fórmula (I)<formula>formula see original document page 50</formula>em que- R1 é C6-Ci6;- R2 é H ou CH3, e- χ é 1-7;b) 40 a 10% por peso de pelo menos um polialquileno glicol éstercorrespondendo à seguinte Fórmula geral (II)<formula>formula see original document page 50</formula>no qual- R3 é C11-C19;- R4 é H ou CH3,- y é 1-20,- R5 é H ou COR3; ec) 40 a 0% por peso de pelo menos uma alcanolamida corres-pondendo à seguinte Fórmula geral (III)<formula>formula see original document page 50</formula>no qual- R6 é C12-C18;- R7 é H ou CH2CH2OHprovido que a soma de (a), (b) e, quando presente (c), constitu-em 100% por peso de referido aditivo de combustível presente na composi-ção de combustível.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, em que o álco-ol alcoxilatado (a) compreende 20 a 70% por peso do aditivo, preferivelmen-te 40 a 60% por peso, mais preferivelmente 50 a 60% por peso.

3. Composição, de acordo com qualquer das reivindicações pre-cedentes, em que R1 é C9-Cn, e χ é cerca de 2,5.

4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, em que polialquileno glicol éster (b) compreende 40 a 15% porpeso do aditivo, preferivelmente 35 a 25% por peso, mais preferivelmente 30a 25% por peso.

5. Composição, de acordo com qualquer das reivindicações pre-cedentes, em que R3 é Ci7 e R5 é COR3.

6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, em que alcanolamida (c) quando presente compreende 40 a-15% por peso do aditivo, preferivelmente 25 a 15% por peso.

7. Composição, de acordo com qualquer das reivindicações pre-cedentes, em que R6 é Ci7 e R7 é CH2CH2OH.

8. Composição, de acordo com qualquer das reivindicações pre-cedentes, em que o combustível de hidrocarboneto líquido é combustíveldestilado de petróleo naturalmente obtido, ou óleo de combustível residualtal como combustível de diesel, gasolina ou querosene, opcionalmente mis-turado com outro combustível de hidrocarboneto predominantemente alter-nativo.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 8, em que o com-bustível é gasolina opcionalmente misturada com condensado de gás paralíquido, e/ou alcanol, tal como etanol.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 8, em que ocombustível é querosene opcionalmente misturado com qualquer alternativabaseada predominantemente em hidrocarboneto.

11. Composição, de acordo com a reivindicação 8, em que ocombustível é diesel opcionalmente misturado com biodiesel, condensadosde diesel de gás para líquido, e diesel/alcanol, tal como misturas de die-sel/etanol.

12. Composição, de acordo com a reivindicação 8, em que ocombustível compreende óleo combustível pesado residual.

13. Concentrado de aditivo de combustível que consistem em decerca de 80-20% por peso de aditivo de combustível consistindo em (a) mais(b), opcionalmente mais (c), como definido na reivindicação 1, e cerca de 20a 80% de solvente de combustível.

14. Concentrado, de acordo com a reivindicação 13, em que oaditivo de combustível compreende cerca de 70 a 30% por peso do concen-trado, e o solvente de combustível compreende cerca de 30 a 70% por pesodo concentrado.

15. Concentrado, de acordo com a reivindicação 13, em que oaditivo de combustível compreende cerca de 60 a 40% por peso do concen-trado, e o solvente de combustível compreende cerca de 40 a 60% por pesodo concentrado.

16. Concentrado, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 13 a 15, em que o solvente é um combustível selecionado a partir decombustível de destilado de petróleo e/ou diesel alternativo, combustíveis degasolina e querosene.

17. Composição de combustível formulada para produzir econo-mia de combustível aperfeiçoada quando submetida à combustão, referidacomposição compreendendo:- cerca de 95 a 99,9999% por peso de combustível líquido pre-dominantemente hidrocarboneto; e- cerca de 0,0001 a 5% por peso do concentrado de aditivo decombustível como definido em qualquer uma das reivindicações 13 a 16.

18. Método de produção de um aditivo de combustível adequadopara uso em uma composição como definida em qualquer uma das reivindi-cações 1 a 12, o método compreendendo as etapas de misturar em qualquerordem uma mistura consistindo nos seguintes componentes:a) 20 a 90% por peso de pelo menos um álcool alcoxilatado ten-do a seguinte Fórmula geral (I)<formula>formula see original document page 53</formula>b) 40 a 10% por peso de pelo menos um polialquileno glicol éstercorrespondendo à seguinte Fórmula geral (II)<formula>formula see original document page 53</formula>em que- R3 é C11-C19;- R4 é H ou CH3,- y é 1-20,- R5 é H ou COR3; eopcionalmentec) 40 a 0% por peso de pelo menos uma alcanolamida corres-pondendo à seguinte Fórmula geral (III)<formula>formula see original document page 53</formula>em que- R6 é C12-C18;- R7 é H ou CH2CH2OH;submetido à condição que a soma das quantidades de compo-nentes (a), (b) e, quando presente, (c), se iguala a 100% por peso de referi-do aditivo de combustível.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, em que a etapade preparar a mistura compreende misturar cerca de 20 a 70% por peso,preferivelmente 40 a 60%, mais preferivelmente 50 a 60% de álcool etoxila-tado (a).

20. Método, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, em que R1é C9-Cn, e χ é cerca de 2,5.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18a 20, em que a etapa de preparar a mistura compreende misturar 40 a 15%por peso, preferivelmente 35 a 25%, mais preferivelmente 30 a 25% por pe-so de polialquileno glicol éster (b).

22. Método, de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 21,em que R3 é C17 e R5 é COR3.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18a 22, em que a etapa de preparar a mistura compreende misturar 40 a 15%por peso, preferivelmente 25 a 15% por peso de alcanolamida (c).

24. Método, de acordo com qualquer das reivindicações 18 a 23,em que R6 é Ci7 e R7 é CH2CH2OH.

25. Método de produção de um concentrado de aditivo de com-bustível compreendendo, em qualquer ordem, as etapas de:- preparar uma mistura de aditivo compreendendo as etapas, deacordo com qualquer das reivindicações 18 a 24, em qualquer ordem;- misturar cerca de 80 a 20% por peso da mistura de aditivo comcerca de 20 a 80% por peso de solvente de combustível predominantementeou totalmente hidrocarboneto.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, em que o solven-te é um combustível selecionado a partir de um ou mais de diesel derivadode destilado de petróleo, gasolina e querosene, opcionalmente misturadoscom combustível de hidrocarboneto predominantemente derivado de destila-do de não-petróleo alternativo.

27. Método, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, em que aetapa de preparar o concentrado compreende a etapa de misturar cerca de-70 a 30% por peso da mistura de aditivo com cerca de 30 a 70% por peso dosolvente.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, em que a etapade preparar o concentrado compreende a etapa de misturar cerca de 60 a-40% por peso da mistura de aditivo com cerca de 40 a 60% por peso do sol-vente.

29. Método de produzir uma composição de combustível formu-lada para aperfeiçoar economia de combustível quando submetida à com-bustão, referido método compreendendo as etapas de:- preparar um concentrado de aditivo de combustível de acordocom um método como definido em qualquer uma das reivindicações 25 a 28;- misturar cerca de 95 a 99,9999% por peso de combustível lí-quido predominantemente hidrocarboneto com 0,0001 a 5% por peso de re-ferido concentrado de aditivo de combustível.

30. Método, de acordo com a reivindicação 29, em que o solven-te compreende combustível selecionado de diesel derivado de destilado depetróleo, gasolina e querosene, opcionalmente misturados com combustívelde hidrocarboneto predominantemente derivado de destilado de não-petróleo alternativo.