CN111925844B - 一种高效有机活塞环除碳修复剂 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种有机活塞环除碳修复剂，其特征在于，按质量份数，包括以下组分：积碳溶解剂50‑80份、清净分散剂5‑20份、酯型润滑增粘剂1‑5份、溶剂型表面活性剂1‑10份、油污崩解促进剂1‑2份、助剂0.1‑1份。本发明的有机活塞环除碳修复剂可有效清除汽缸盖、活塞顶、活塞环槽等燃烧室积碳，将活塞环进行清洗及释放，恢复活塞环弹性及缸压，使卡死的活塞环得到恢复。消除由此导致的爆震、散热不良、缸压不足、机油消耗大等问题。

Description

一种高效有机活塞环除碳修复剂

技术领域

本发明涉及一种发动机除碳技术，具体涉及一种有机活塞环除碳修复剂。

背景技术

发动机在长时间工作后会出现积碳，积碳是发动机运转过程中不可避免的一种现象，一般情况下，发动机燃油系统的进气阀、喷油嘴、燃烧室三大重要部位都会形成积碳和胶质。发动机润滑系统，平时机油在曲轴箱下部，通过机油泵提升到缸体和缸盖上部，为发动机提供润滑和冷却，如活塞环产生积碳卡滞，失去刮油能力，机油从活塞环的间隙溢出，导至机油消耗升高。这些积碳和胶质会导致发动机动力下降，故障频出，油耗升高，发动机磨损加大，排放超标等问题。

由于不同发动机、不同油品等会导致积碳和胶质各有不同，有的以汽油胶质为主，有的以机油胶质为主。现有技术中，现有技术中，使用较为普遍的为水性泡沫型除碳剂，其使用方法为先启动发动机使其温度达到80-90℃，然后将预先已发泡好的水性泡沫型除碳剂泡沫导入燃烧室，然后静置浸泡10-15min，完成后将水性泡沫型除碳剂泡沫抽出。

但这种工艺会使用大量的碱液，以瓦解油污，少量水性泡沫型除碳剂还会添加无机粒子，这样都会导致燃烧室残留液难以燃烧并且形成离子盐类和无机颗粒沉积，不利于燃烧室和活塞环的保护。同时形成的废液是水油共混体系，很难处理。

而一般较少使用有机体系的活塞环除碳修复剂，因为容易引入低沸点、易燃溶剂，在生产、销售、流通等环节存在安全隐患，而且使用有机体系一般对胶质油污效果较好，而对积碳的作用不大。

所以，有必要开发一种新型高效的有机活塞环除碳修复剂，提高除碳效率，并扩大其适用范围，将燃油系统及活塞环难以清除积碳，通过吸附、溶解、分散的原理将活塞环进行修复、还原，恢复活塞环弹性及缸压，使卡死的活塞环得到恢复，同时提高燃烧效率，对发动机起到保护作用。

发明内容

本发明提供了一种高效有机活塞环除碳修复剂，本除碳剂安全性好、除碳效率高，同时对燃烧室具有保护作用，使用范围也较广。

一种有机活塞环除碳修复剂，按质量份数，包括以下组分：积碳溶解剂50-80份、清净分散剂5-20份、酯型润滑增粘剂1-5份、溶剂型表面活性剂1-10份、油污崩解促进剂1-2份、助剂0.1-1份。

所述积碳溶解剂为包括伯、仲和叔酰胺、环状酰胺和内酰胺的酰胺化合物：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N二甲基癸酰胺、N,N-二甲基辛/癸酰胺、N甲基乙酰胺、甲基甲酰胺、2-吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、1-丙基-2-吡咯烷酮和1-环己基-2-吡咯烷酮中的一种或多种混合物。

所述清净分散剂为高分子醚胺，所述高分子醚胺分子量为500-2000，所述高分子醚胺为SURFONAMINE FL1000、 SURFONAMINE B100 、亚特化学T3595醚胺清净分散剂中的一种或多种混合物。

所述酯型润滑增粘剂为高分子聚酯化合物，所述高分子聚酯化合物为CRODAPerfad 3336、Ketjenlube 3700、TECNOFLUID PE1350 、PE3100 中的一种或多种混合物。

所述溶剂型表面活性剂为N,N二甲基9-癸烯酰胺、STEPOSOL MET-10U溶剂型表面活性剂中的一种或多种混合物。

所述油污崩解促进剂为三苯基膦、二苯基-2-吡啶基膦的一种或多种混合物。

进一步的，所述有机活塞环除碳修复剂的制备工艺为：

（1）将质量为油污崩解促进剂1/3-1/2的间甲苯基二乙醇胺在70-80℃下熔融，然后加入油污崩解促进剂，保温的状态下混合均匀并溶解，溶解完全后保温1-2h；

（2）有机活塞环除碳修复剂制备时，先在反应釜中添加积碳溶解剂，开启搅拌并升温至40-50℃，然后将上述溶解完全的油污崩解促进剂加入积碳溶解剂，混合均匀至澄清，继续加入清净分散剂、酯型润滑增粘剂、溶剂型表面活性剂和助剂；

（3）分散均匀后，保温1-2h，然后以5℃/h的速率进行降温，降至室温后，加压过滤，即得有机活塞环除碳修复剂。

所述助剂包括抗氧剂和防锈剂，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚或2,6-二叔丁基混合酚中的一种或几种；所述防锈剂为T551、T561、T746、T747中的一种或几种。

上述有机活塞环除碳修复剂的使用方法为：

（1）启动发动机，将车辆预热至冷却系统大循环后，即电子扇开始自行运转，保持发动机转速3000rpm，持续3~5min；

（2）熄火后快速拆卸点火线圈及火花塞；

（3）注入所述的有机活塞环除碳修复剂，按照每缸100mL用量，V型发动机可增加有机活塞环除碳修复剂用量至200mL，将有机活塞环除碳修复剂依次注入各缸燃烧室内；

（4）注入完成后，立即依次对燃烧室内部有机活塞环除碳修复剂进行鼓泡搅拌，控制压力不高于2kg，以避免清洗液窜入进、排气道引起排气冒烟；

（5）在鼓泡搅拌完成后，将燃烧室内部有机活塞环除碳修复剂抽岀；

（6）清洗后在安装火花塞前，启动马达3~5s，将渗透至活塞环卡槽处的有机活塞环除碳修复剂残液甩出；

（7）安装火花塞，恢复发动机状态，启动车辆后进行检测，检査发动机运行工况及尾气排放是否正常，确保车辆完成施工后的运行工况正常。

本发明的优点：

1、有机体系的活塞环除碳修复剂未使用低沸点易燃溶剂，闪点在65-72℃之间，安全性能好；

2、在活塞环除碳修复剂中添加油污崩解促进剂-三苯基膦、二苯基-2-吡啶基膦，在鼓泡搅拌时，与氧气充分接触后形成自由基，对积碳的崩解具有催化作用，同时对崩解的积碳具有超强的包裹作用，可防止残留的剥离积碳而导致的卡顿感和振动；

2、三苯基膦或二苯基-2-吡啶基膦以及氧化后得到的三苯基氧膦或二苯基-2-吡啶基氧膦对积碳溶解有促进作用，能有效提高有机活塞环除碳修复剂的除碳效率；

3、三苯基膦或二苯基-2-吡啶基膦含有磷，能对燃烧室金属形成磷化效果，有效提升燃烧室和活塞环的抗腐蚀能力；

4、加入油污崩解促进剂的除碳剂可以适用于各种型号的发动机和油品形成的积碳和胶质，极大的拓宽了除碳剂的适用范围；

5、油污崩解促进剂的添加工艺有效提升了油污崩解促进剂的溶解度和溶解稳定性，并进一步提升了有机活塞环除碳修复剂的除碳能力；

6、有机体系的活塞环除碳修复剂在燃烧室或活塞环的残留，可以完全燃烧且无残渣，这对于燃烧室和活塞环的保护非常重要；

7、有机体系的活塞环除碳修复剂由于都是有机相，回收利用可以经过蒸馏等工序即可，相比于水性泡沫型除碳剂回收得到的水-油乳液，回收步骤简单，且无废水排放。

具体实施方式

实施例1

一种有机活塞环除碳修复剂。按质量份数，包括以下组分：积碳溶解剂80份、清净分散剂5份、酯型润滑增粘剂5份、溶剂型表面活性剂1份、油污崩解促进剂1份、助剂1份。

所述积碳溶解剂为酰胺化合物，所述的酰胺化合物为N,N-二甲基甲酰胺。

所述清净分散剂为高分子醚胺，所述高分子醚胺为SURFONAMINE FL1000。

所述酯型润滑增粘剂为CRODA Perfad 3336。

所述溶剂型表面活性剂为N,N二甲基9-癸烯酰胺。

所述油污崩解促进剂为二苯基-2-吡啶基膦。

所述有机活塞环除碳修复剂的制备工艺为：

（1）将质量为油污崩解促进剂1/3的间甲苯基二乙醇胺在70℃下熔融，然后加入油污崩解促进剂，保温的状态下混合均匀并溶解，溶解完全后保温2h；

（2）有机活塞环除碳修复剂制备时，先在反应釜中添加积碳溶解剂，开启搅拌并升温至40℃，然后将上述溶解完全的油污崩解促进剂加入积碳溶解剂，混合均匀至澄清，继续加入清净分散剂、酯型润滑增粘剂、溶剂型表面活性剂和助剂；

（3）分散均匀后，保温2h，然后以5℃/h的速率进行降温，降至室温后，加压过滤，即得有机活塞环除碳修复剂。

所述助剂包括抗氧剂和防锈剂，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；所述防锈剂为T551。

实施例2

一种有机活塞环除碳修复剂，按质量份数，包括以下组分：积碳溶解剂65份、清净分散剂10份、酯型润滑增粘剂3份、溶剂型表面活性剂5份、油污崩解促进剂1.5份、助剂0.5份。

所述积碳溶解剂为酰胺化合物，所述的酰胺化合物为N,N二甲基癸酰胺。

所述清净分散剂为高分子醚胺，所述高分子醚胺为SURFONAMINE B100。

所述酯型润滑增粘剂为PE3100。

所述溶剂型表面活性剂为N,N二甲基9-癸烯酰胺。

所述油污崩解促进剂为三苯基膦:二苯基-2-吡啶基膦质量比为1:1的混合物。

所述有机活塞环除碳修复剂的制备工艺为：

（1）将质量为油污崩解促进剂1/3的间甲苯基二乙醇胺在75℃下熔融，然后加入油污崩解促进剂，保温的状态下混合均匀并溶解，溶解完全后保温1.5h；

（2）有机活塞环除碳修复剂制备时，先在反应釜中添加积碳溶解剂，开启搅拌并升温至45℃，然后将上述溶解完全的油污崩解促进剂加入积碳溶解剂，混合均匀至澄清，继续加入清净分散剂、酯型润滑增粘剂、溶剂型表面活性剂和助剂；

（3）分散均匀后，保温1.5h，然后以5℃/h的速率进行降温，降至室温后，加压过滤，即得有机活塞环除碳修复剂。

所述助剂包括抗氧剂和防锈剂，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；所述防锈剂为T561。

实施例3

一种有机活塞环除碳修复剂，按质量份数，包括以下组分：积碳溶解剂50份、清净分散剂20份、酯型润滑增粘剂1份、溶剂型表面活性剂10份、油污崩解促进剂2份、助剂0.1份。

所述积碳溶解剂为酰胺化合物，所述的酰胺化合物为1-环己基-2-吡咯烷酮。

所述清净分散剂为高分子醚胺，所述高分子醚胺为亚特化学T3595。

所述酯型润滑增粘剂为Ketjenlube 3700。

所述溶剂型表面活性剂为STEPOSOL MET-10U。

所述油污崩解促进剂为三苯基膦。

所述有机活塞环除碳修复剂的制备工艺为：

（1）将质量为油污崩解促进剂1/2的间甲苯基二乙醇胺在80℃下熔融，然后加入油污崩解促进剂，保温的状态下混合均匀并溶解，溶解完全后保温1h；

（2）有有机活塞环除碳修复剂制备时，先在反应釜中添加积碳溶解剂，开启搅拌并升温至50℃，然后将上述溶解完全的油污崩解促进剂加入积碳溶解剂，混合均匀至澄清，继续加入清净分散剂、酯型润滑增粘剂、溶剂型表面活性剂和助剂；

（3）分散均匀后，保温1h，然后以5℃/h的速率进行降温，降至室温后，加压过滤，即得有机活塞环除碳修复剂。

所述助剂包括抗氧剂和防锈剂，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基混合酚；所述防锈剂为T747。

实施例4

一种有机活塞环除碳修复剂，其制备工艺为将油污崩解促进剂等所有原料直接进行混合溶解，其余同实施例2。

实施例5

一种有机活塞环除碳修复剂，按质量份数，包括以下组分：积碳溶解剂45份、清净分散剂22份、酯型润滑增粘剂6份、溶剂型表面活性剂0.8份、油污崩解促进剂0.8份、助剂1.2份。

所述积碳溶解剂为酰胺化合物，所述的酰胺化合物为N,N-二甲基甲酰胺。

所述清净分散剂为高分子醚胺，所述高分子醚胺为SURFONAMINE FL1000。

所述酯型润滑增粘剂为CRODA Perfad 3336。

所述溶剂型表面活性剂为N,N二甲基9-癸烯酰胺。

所述油污崩解促进剂为二苯基-2-吡啶基膦。

所述有机活塞环除碳修复剂的制备工艺为：

（1）将质量为油污崩解促进剂1/4的间甲苯基二乙醇胺在85℃下熔融，然后加入油污崩解促进剂，保温的状态下混合均匀并溶解，溶解完全后保温0.5h；

（2）有机活塞环除碳修复剂制备时，先在反应釜中添加积碳溶解剂，开启搅拌并升温至38℃，然后将上述溶解完全的油污崩解促进剂加入积碳溶解剂，混合均匀至澄清，继续加入清净分散剂、酯型润滑增粘剂、溶剂型表面活性剂和助剂；

（3）分散均匀后，保温0.5h，然后以8℃/h的速率进行降温，降至室温后，加压过滤，即得有机活塞环除碳修复剂。

所述助剂包括抗氧剂和防锈剂，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；所述防锈剂为T551。

对比例1

一种有机活塞环除碳修复剂，不加油污崩解促进剂，其余同实施例2。

对比例2

选择市售的水性燃烧室泡沫除碳剂德力普DLP-6041A。

检测分析：

1、各实施例、对比例的闪点测试：根据GB 267-1988《石油产品闪点与燃点测定法(开口杯法)》进行闪点的测定。

2、积碳、油污清洗效率测定：以收集使用过沉积积碳的活塞环，恒温120℃ 3h冷却称量，精确到0.001克，然后重新将活塞环装回燃烧室，使用上述实施例和对比例除碳剂200ML，按照所述使用方法进行操作，取出再恒温120℃ 3h烘干冷却称量，以减重法计算积碳油污清洗效率，并针对汽油机和柴油机分别测试。

3、除碳剂对铜片与铝片的影响：根据GB5096-85 《石油产品铜片腐蚀试验法》测试铜片的腐蚀情况；铝片高温腐蚀试验条件为：140℃，3小时，测试铝片的腐蚀情况。

表1 各实施例、对比例的闪点对比

由上可见，本发明有机活塞环除碳修复剂所用组分没有低沸点易燃溶剂，闪点在65-72℃之间，安全性高于柴油（柴油闪点一般在50-65℃之间，同牌号有关）。对比例2由于是水体系，其闪点无比较意义。

表2 积碳、油污清洗效率

由上可知，实施例1-5的除碳能力均高于对比例1-2，说明本发明添加的油污崩解促进剂对除碳能力的提升是非常明显的，同时对于汽油机、柴油机都有显著的作用。而实施例1-3的除碳能力高于实施例4和实施例5，说明本发明油污崩解促进剂添加工艺有提升除碳能力的作用，而本发明的参数也对最终的有机活塞环除碳修复剂除碳能力有较大的影响。

表3 除碳剂对铜片与铝片的影响

（140℃铝片高温腐蚀试验无变化，等级为0级）

由上可知，水性体系的除碳剂对铝片还是具有一定腐蚀作用的。

有机活塞环除碳修复剂实车应用案例：

以大众帕萨特2.0L ,行驶185602公里后，机油消耗约1L/1000公里,启动有大蓝烟产生；使用实施例2所制得的有机活塞环除碳修复剂并按活塞环除碳修复剂使用方法进行清洗，积碳全部去除，清洗后车辆启动正常，无蓝烟现象，机油清耗正常，小于0.15L/1000公里。

本发明有机体系的活塞环除碳修复剂闪点较高，安全性能好；添加油污崩解促进剂-三苯基膦、二苯基-2-吡啶基膦，对积碳的崩解、溶解具有促进作用，提高了除碳效率；同时本发明为有机体系，油污崩解促进剂含有磷，能对燃烧室金属形成磷化效果，有效提升燃烧室和活塞环的抗腐蚀能力；适用范围广，可以适用于各种型号的发动机和油品形成的积碳和胶质；而且除碳工作后的残留可以完全燃烧且无残渣，很好的对燃烧室和活塞环进行保护；而且回收利用的工艺、工序简单方便，无废水排放。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：按质量份数，包括以下组分：积碳溶解剂50-80份、清净分散剂5-20份、酯型润滑增粘剂1-5份、溶剂型表面活性剂1-10份、油污崩解促进剂1-2份、助剂0.1-1份，所述油污崩解促进剂为三苯基膦、二苯基-2-吡啶基膦的一种或多种混合物。

2.一种如权利要求1所述的有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：所述积碳溶解剂为包括伯、仲和叔酰胺、环状酰胺和内酰胺的酰胺化合物：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N二甲基癸酰胺、N,N-二甲基辛/癸酰胺、N甲基乙酰胺、甲基甲酰胺、2-吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、1-丙基-2-吡咯烷酮和1-环己基-2-吡咯烷酮中的一种或多种混合物。

3.一种如权利要求1所述的有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：所述清净分散剂为高分子醚胺，所述高分子醚胺分子量为500-2000，所述高分子醚胺为SURFONAMINE FL1000、SURFONAMINE B100 、亚特化学T3595醚胺清净分散剂中的一种或多种混合物。

4.一种如权利要求1所述的有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：所述酯型润滑增粘剂为高分子聚酯化合物，所述高分子聚酯化合物为CRODA Perfad 3336、Ketjenlube 3700、TECNOFLUID PE1350 、PE3100 中的一种或多种混合物。

5.一种如权利要求1所述的有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：所述溶剂型表面活性剂为N,N二甲基9-癸烯酰胺、STEPOSOL MET-10U溶剂型表面活性剂中的一种或多种混合物。

6.一种如权利要求1所述的有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：所述有机活塞环除碳修复剂的制备工艺为：

（1）将质量为油污崩解促进剂1/3-1/2的间甲苯基二乙醇胺在70-80℃下熔融，然后加入油污崩解促进剂，保温的状态下混合均匀并溶解，溶解完全后保温1-2h；

（2）有机活塞环除碳修复剂制备时，先在反应釜中添加积碳溶解剂，开启搅拌并升温至40-50℃，然后将上述溶解完全的油污崩解促进剂加入积碳溶解剂，混合均匀至澄清，继续加入清净分散剂、酯型润滑增粘剂、溶剂型表面活性剂和助剂；

（3）分散均匀后，保温1-2h，然后以5℃/h的速率进行降温，降至室温后，加压过滤，即得有机活塞环除碳修复剂。

7.一种如权利要求1所述的有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：所述助剂包括抗氧剂和防锈剂。

8.一种如权利要求7所述的有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚或2,6-二叔丁基混合酚中的一种或几种；所述防锈剂为T551、T561、T746、T747中的一种或几种。

9.一种如权利要求1、2、3、4、5、7、8任意一项所述的有机活塞环除碳修复剂，其特征在于：其使用方法为：

（1）启动发动机，将车辆预热至冷却系统大循环后，即电子扇开始自行运转，保持发动机转速3000rpm，持续3~5min；

（2）熄火后快速拆卸点火线圈及火花塞；

（3）注入所述的有机活塞环除碳修复剂，按照每缸100mL用量，V型发动机可增加有机活塞环除碳修复剂用量至200mL，将有机活塞环除碳修复剂依次注入各缸燃烧室内；

（4）注入完成后，立即依次对燃烧室内部有机活塞环除碳修复剂进行鼓泡搅拌，控制压力不高于2kg，以避免清洗液窜入进、排气道引起排气冒烟；

（5）在鼓泡搅拌完成后，将燃烧室内部有机活塞环除碳修复剂抽岀；

（6）清洗后在安装火花塞前，启动马达3~5s，将渗透至活塞环卡槽处的有机活塞环除碳修复剂残液甩出；

（7）安装火花塞，恢复发动机状态，启动车辆后进行检测，检査发动机运行工况及尾气排放是否正常，确保车辆完成施工后的运行工况正常。