CN114369506B

CN114369506B - 积碳清洗剂、气雾剂以及发动机燃烧室积碳的清洗方法

Info

Publication number: CN114369506B
Application number: CN202210083556.6A
Authority: CN
Inventors: 莫家杰; 尚军权
Original assignee: Guangdong Haoshun Oudisi Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Haoshun Oudisi Technology Co ltd
Priority date: 2022-01-17
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2024-02-06
Anticipated expiration: 2042-01-17
Also published as: CN114369506A

Abstract

本发明涉及一种积碳清洗剂、气雾剂以及发动机燃烧室积碳的清洗方法。所述积碳清洗剂，按质量百分数计，包括如下组分：疏松剂10％～30％、溶剂20％～50％、混合液A 20％～50％、以及烯基丁二酸酯0.2％～5％；并具体限定疏松剂和溶剂的具体种类以及混合液A的组分。本发明提供的积碳清洗剂能够通过渗透、熏蒸、松化作用细化积碳粒径，使顽固积碳被多元瓦解，达到显著的清洗效果。本申请提供的积碳清洗剂可制备成气雾剂，配合特定的清洗方法，集浸泡、冲洗、可燃烧于一体，可实现高效、安全、快捷地清洗燃烧室积碳。

Description

积碳清洗剂、气雾剂以及发动机燃烧室积碳的清洗方法

技术领域

本发明涉及化工领域，特别是涉及一种积碳清洗剂、气雾剂以及发动机燃烧室积碳的清洗方法。

背景技术

汽车是当今社会普遍的交通工具，其中燃油车占了非常大的比例。随着燃油车使用年限的增加，同时伴随空气质量差、污染大、灰尘等杂质多和燃油品质低、烯烃含量高、汽油杂质多等原因，导致发动机的积碳问题愈加严重。此外，随着汽车的数量增多、道路设施改造速度缓慢等，常易出现路况拥堵、驾驶速度低、频繁起停等情况，也会加剧燃烧室积碳的形成。

燃烧室积碳的存在会影响燃烧室中的汽油和空气的压缩比例，从而降低发动机的动力，加重发动机的负担，引起发动机发抖、冷启动困难、行驶无力、燃油油耗高、尾气排放超标、机油消耗量大等一系列故障，同时会很大程度上缩短三元催化器、氧传感器、火花塞等发动机机件的使用寿命，严重时还可能引起早燃或爆燃、拉缸等故障，甚至导致发动机报废。因此，人们对于去除燃烧室积碳的需求日益增加。

目前去除燃烧室积碳的方案主要有以下几种：

(1)传统的方式是对发动机进行拆解清洗，虽然该方法可以将各部件清洗得较为干净，清洗范围较全面，但缺点是组装很难达到原厂的装配精度，影响发动机性能，甚至易造成气缸密封性降低，影响缸压，导致发动机无力，汽油燃烧不完全等，反而加重积碳的生成；此外，拆解发动机清洁积碳的成本非常高，作业时间要2-3天，效率极低；

(2)将燃油添加剂直接加入油箱，通过添加剂和汽油混合物的燃烧作用逐渐去除积碳，该方法操作方便，但缺点是燃油添加剂的品质参差不齐，质量差的燃油添加剂由于热值不同，在清洗过程中，容易对进排气门、活塞、缸壁产生损害，同时某些燃油添加剂中的化学清洗成份对橡胶供油管路有一定腐蚀作用，会加快燃油橡胶供油管路的老化和腐蚀，对顽固积碳去除效果差等，有部分燃油添加剂甚至会增加积碳的形成，导致消费者对这类产品存在较大的质疑；

(3)近年来常用的免拆解清洗方式是利用吊瓶把料液打进汽车的油路中，也就是俗称的“打点滴”，先使发动机处于怠速运转的状态，然后通过一个类似输液瓶的专用设备，将专用的清洗液打进输油管，通过高压喷嘴将其雾化之后直接喷入发动机的进气管，进而起到清洁积碳的作用。该方法的优点在于方便快捷，对于喷油嘴的清洗效果明显，对于新车的清洗效果一般可以达到80％左右，但是对于存在3年以上顽固积碳的旧车，清洗效率只能在20-30％，并且市面上质量差的产品可能会进气管、喷油嘴、气缸等部件产生腐蚀。此外，因为整个清洗过程都是在怠速的条件下进行的，所以配方中一些成分未能完全燃烧或者本身就是较难燃烧的液体会集聚下来，通过气化的方式进入三元催化器，进而损伤三元催化器，降低使用寿命；

(4)另一种免拆清洗方式是使用水基型或有机溶剂型积碳清除剂，通过浸泡作用使积碳从活塞上剥离下来，再将废液从发动机中抽出，但这些积碳清洗剂也存在诸多弊端。水基型积碳清除剂的清洗能力差，其通常为强碱性溶剂，对金属质发动机活塞腐蚀严重，而且水基型积碳清除剂在清洗过程会经过活塞环渗入到机油里面，造成机油被乳化，发动机动力下降，需要经常更换机油，增加成本；而有机溶剂型积碳清除剂虽然不会乳化机油，但仍然采用碱性比较强的溶剂，对气缸顶、缸壁的腐蚀性有待进一步改善，一旦气缸与缸壁被腐蚀，气缸的气密性就会降低，缸压也会受到影响，从而导致发动机动力不足，汽油燃烧不完全，加快积碳的生成。此外，水基型或有机溶剂型积碳清除剂通过浸泡剥落的积碳一般成块状，较硬，粒径也比较大，残渣清理不干净时容易发生拉缸现象，严重时直接导致发动机报废，并且通过浸泡均无法清洗喷油嘴的积碳。

针对上述问题，有必要提供一种具有更高效、更稳定、更系统化的积碳清洗效果的积碳清洗剂。

发明内容

基于此，本发明提供一种能够多元高效地去除燃烧室积碳并缓解其再生，防止块状积碳残留，且不乳化机油和腐蚀气缸的积碳清洗剂、气雾剂以及发动机燃烧室积碳的清洗方法。

具体技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种积碳清洗剂，按质量百分数计，包括如下组分：

所述疏松剂选自9-十八烯胺和轻质白油中的任意一种；

所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、异构二甲苯和吗啉中任意两种的混合溶剂；

所述混合液A，按质量百分数计，包括如下组分：

在其中一实施例中，所述混合液A的制备方法包括如下步骤：

将所述混合液A的组分混合，搅拌，制备所述混合液A。

在其中一实施例中，搅拌步骤的条件包括：温度为10℃～25℃，转速为800rpm～1000rpm，时间为8min～12min。

在其中一实施例中，所述溶剂中的两种溶剂的质量比为1:(1～3)。

在其中一实施例中，所述的积碳清洗剂，按质量百分数计，包括如下组分：

本发明的第二方面，提供一种气雾剂，原料组分包括上述的积碳清洗剂以及抛射剂。

在其中一实施例中，所述气雾剂在25℃时的内压为0.6Mpa～0.8Mpa。

本发明的第三方面，提供一种发动机燃烧室积碳的清洗方法，采用上述的积碳清洗剂进行清洗。

在其中一实施例中，所述的发动机燃烧室积碳的清洗方法，包括如下步骤：

将发动机于2500rpm～3000rpm转速下运行4min～6min；

向所述发动机的气缸内加入上述的积碳清洗剂，进行预浸泡；

将上述的气雾剂喷入经预浸泡处理的气缸，进行二次浸泡，将废液抽出。

在其中一实施例中，所述积碳清洗剂的加入量为每缸加入35mL～45mL；及/或

预浸泡的时间为8min～12min。

在其中一实施例中，所述气雾剂的喷入量为每缸喷入25g～30g；及/或

二次浸泡的时间为4min～6min。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过采用所述混合液A与特定种类的疏松剂、溶剂以及其余组分合理配伍，制备的积碳清洗剂在燃烧室的高温条件下能够发生轻微的沸腾，使块状的积碳不断松化成蜂窝多孔状，积碳清洗剂的蒸汽能够与积碳发生反应，块状积碳经过渗透、熏蒸、松化作用，粒径被不断细化，从而使顽固积碳被多元瓦解，随废液排出，达到显著的清洗效果。本申请提供的积碳清洗剂可制备成气雾剂，配合特定的清洗方法，集浸泡、冲洗、可燃烧于一体，可实现高效、安全、快捷地清洗燃烧室积碳。

此外，本发明提供的积碳清洗剂不会对机油造成乳化、不会腐蚀铝质和铁质活塞，其经过高温蒸发后会在气缸表面形成一层润滑防腐保护膜，从而减轻引擎的负担，提高发动机的动力，有效缓解积碳的再生成。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。

本发明中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。

本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。

本发明中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。

本发明中涉及的百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相～固相混合均指质量百分比，对于液相～液相混合指体积百分比。

本发明中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。

本发明提供一种积碳清洗剂，按质量百分数计，包括如下组分：

其中，疏松剂选自9-十八烯胺和轻质白油中的任意一种；

溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、异构二甲苯和吗啉中任意两种的混合溶剂；

混合液A按质量百分数计，包括如下组分：

在本发明中，以特定种类的原料配伍成混合液A与疏松剂9-十八烯胺或轻质白油协同发挥松化瓦解积碳的作用，采用特定的混合溶剂作为渗透软化溶剂，其具有适宜的高沸点，使积碳清洗剂在高温的环境下依旧对积碳有强效的溶解渗透作用，同时又能够在高温条件下发生轻微的沸腾，使块状的积碳不断松化成蜂窝多孔状，积碳清洗剂产生的蒸汽与积碳发生反应，细化积碳粒径，进而将顽固积碳多元瓦解，能够有效避免块状积碳残留三元催化器、拉缸、机油乳化、腐蚀气缸、腐蚀油路、降低缸压、降低发动机密封性、渗油等问题。此外，剩余的积碳清洗剂溶液会包裹润湿残留在燃烧室的积碳，随着发动机汽油燃烧成CO₂和水，从而被清除。

可以理解地，在高温条件下，积碳清洗剂的蒸汽会使喷油嘴周围的小颗粒固体积碳松动溶化，以一种胶体状态分散，形成一种混合油，部分混合油会滴落随废液被抽出，剩余松动的积碳可通过后续气缸中的燃烧被清除，从而实现对喷油嘴积碳的清除目的。

在本发明中，积碳清洗剂经过高温蒸发后，会在缸壁表面形成一层润滑防腐保护膜，从而减轻引擎的负担，提高发动机的动力，恢复汽车原生缸压，提高汽油的燃烧效率从而提高发动机的动力，缓解积碳的再生成，兼具清洗和保护的效果。

在其中一示例中，混合液A的制备方法包括如下步骤：

将混合液A的组分混合，搅拌，制备混合液A。

在其中一示例中，搅拌步骤的条件包括：温度为10℃～25℃，转速为800rpm～1000rpm，时间为8min～12min。可以理解地，搅拌得到的混合液A呈无分层均一状态。进一步地，搅拌的温度包括但不限于：10℃、12℃、14℃、16℃、18℃、20℃、22℃、25℃；搅拌的转速包括但不限于：800rpm、850rpm、900rpm、950rpm、1000rpm；搅拌的时间包括但不限于：8min、9min、10min、11min、12min。

在其中一示例中，溶剂中的两种溶剂的质量比为1:(1～3)。进一步地，两种溶剂的质量比包括但不限于：1:1、1:1.3、1:1.5、1:1.7、1:2、1:2.3、1:2.5、1:2.7、1:3。

本发明人在研究中还发现，在对发动机燃烧室进行清洗操作时，存在积碳清洗剂容易滴落在发动机舱的橡塑件上，从而造成发动机舱内的橡胶、塑料等器件出现褪色、发白、溶胀等现象，损害器件的外观。进一步地，发明人通过合理调整溶剂中的两种溶剂的质量比，能够降低积碳清洗剂对发动机上的橡胶、塑料等器件材料的腐蚀性，避免因为操作人员的操作不当而导致的一系列后果，从而使积碳清洗剂的使用更简便、放心，提升产品的客户体验。

在其中一示例中，烷基烯烃胺选自聚异丁烯胺和聚异丁烯丁二酰亚胺中的一种或多种。

在其中一示例中，丙氧基化乙醇选自乙二醇丙醚和乙二醇异丙醚中的一种或多种。

在其中一示例中，积碳清洗剂按质量百分数计包括如下组分：

本发明还提供一种气雾剂，原料组分包括上述的积碳清洗剂以及抛射剂。进一步地，气雾剂为高压气雾剂，在25℃时的内压为0.6Mpa～0.8Mpa。

可以理解地，本发明提供的积碳清洗剂可根据不同的使用形式制备成不同的产品。进一步地，本发明提供的积碳清洗剂可制备成气雾剂，配合导管可对发动机缸进行冲洗，使被渗透松化的燃烧室积碳被二次溶解打散，进一步提高清洗效果。

在其中一示例中，抛射剂为液化石油气(LPG)。

本发明还提供一种发动机燃烧室积碳的清洗方法，采用上述的积碳清洗剂进行清洗。

在其中一示例中，发动机燃烧室积碳的清洗方法包括如下步骤：

将发动机于2500rpm～3000rpm转速下运行4min～6min；

向发动机的气缸内加入上述的积碳清洗剂，进行预浸泡；

进一步地，发动机的转速包括但不限于：2500rpm、2600rpm、2700rpm、2800rpm、2900rpm、3000rpm；运行时间包括但不限于：4min、4.5min、5min、5.5min、6min。

进一步地，将废液抽出后，还可以采用压缩空气吹扫气缸。

本发明针对上述的积碳清洗剂提供特定的清洗方法，集浸泡、冲洗、燃烧于一体，使顽固的积碳被多元瓦解清除，能够实现更高效、更稳定、更系统化的清洗效果，有利于解决烧机油、发动机敲缸、加速无力、怠速抖动、油耗增高、排放超标等问题。

在其中一示例中，积碳清洗剂的加入量为每缸加入35mL～45mL；及/或

预浸泡的时间为8min～12min。

进一步地，于每缸中加入的积碳清洗剂的量包括但不限于：35mL、36mL、37mL、38mL、39mL、40mL、41mL、42mL、43mL、44mL、45mL；预浸泡的时间包括但不限于：8min、9min、10min、11min、12min。

在其中一示例中，气雾剂的喷入量为每缸喷入25g～30g；及/或

二次浸泡的时间为4min～6min。

进一步地，于每缸中喷入的气雾剂的量包括但不限于：25g、26g、27g、28g、29g、30g；二次浸泡的时间包括但不限于：4min、4.5min、5min、5.5min、6min。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。下述实施例中所用的原料、试剂等，如无特殊说明，均可购自市售产品。下述实施例中所用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为工业纯。

按表1所示配方分别制备混合液A1和混合液A2，表中所示数值表示质量百分数。

表1

组分	组分信息	混合液A1	混合液A2
				二甲苯	东莞市宏盛化工原料有限公司	30％	20％
聚醚胺	广州市油孚来贸易有限公司	10％	25％
				聚异丁烯胺	圣大化学品有限公司	1％	10％
正丁基醇	政欣化工NBAI	5％	5％
				异辛烷	上海元吉化工有限公司	19％	10％
异己烷	东莞市宏川化工供应链有限公司	20％	20％
				乙二醇丙醚	济南铭威化工	5％	5％
N-甲基吡咯烷酮	佛山市三水三角洲化工有限公司	10％	5％

制备方法如下：

按表1所示配方将各组分加入反应釜内，在1000rpm的条件下搅拌10min，得到无分层均一状态的混合液。

实施例1

本实施例提供一种积碳清洗剂，其具体组分如表2所示：

表2

本实施例中积碳清洗剂的制备方法如下：

按配方将原料各组分加入反应釜内，在1000rpm的条件下搅拌10min，得到无分层均一状态的积碳清洗剂。

实施例2

本实施例提供一种积碳清洗剂，其具体组分如表3所示：

表3

本实施例中积碳清洗剂的制备方法如下：

按配方将原料各组分加入反应釜内，在800rpm的条件下搅拌10min，得到无分层均一状态的积碳清洗剂。

实施例3

本实施例提供一种积碳清洗剂，其具体组分如表4所示：

表4

本实施例中积碳清洗剂的制备方法如下：

对比例1

本对比例与实施例1的区别仅在于，采用混合液A2替代混合液A1。本对比例中其余组分、含量以及制备方法同实施例1。

对比例2

本对比例提供一种积碳清洗剂，其具体组分如表5所示：

表5

本对比例中积碳清洗剂的制备方法同实施例1。

对比例3

本实施例提供一种积碳清洗剂，其具体组分如表6所示：

表6

本对比例中积碳清洗剂的制备方法同实施例1。

性能评价

对实施例1～3和对比例1～3的积碳清洗剂进行性能评价，评价指标如表7所示：

表7

其中，清洗的汽车信息如下：2018款汉兰达2.0T四驱精英版，该型号汽车规定缸压为10bar，正常压力范围为9bar～11bar。清洗的方法如下：

(1)踩油门使发动机于2500rpm转速下维持运行5min，然后拆除火花塞，使用专业导管从火花塞孔将各实施例或对比例制备的积碳清洗剂加入气缸内，每缸加入量为40mL，再装上火花塞让积碳清洗剂渗透、熏蒸、松化积碳10min；

(2)用配套专用喷管将由各实施例或对比例的积碳清洗剂制备的气雾剂喷入气缸，喷射时可以多方向旋转导管，从而保证喷射均匀，每缸气雾剂的喷入量为30g，浸泡5min后用抽料设备将废液抽出，再用压缩空气吹扫气缸。

其中，气雾剂的制备方法如下：将各实施例或对比例的积碳清洗剂装入52*158型气雾剂铁罐中，配套合适管长的气雾剂阀门，使用配套气雾剂封口机封口，将高压LPG(按重量比计，丙烷：丁烷＝7:3)抛射剂充入罐内，组装配套的喷头与导管，分别制备得到对应的气雾剂，气雾剂在25℃时的内压为0.8Mpa。

性能评价结果如表8所示。

表8

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种积碳清洗剂，其特征在于，按质量百分数计，包括如下组分：

疏松剂 10%~30%、

溶剂 20%~50%、

混合液A 20%~50%、以及

烯基丁二酸酯 0.2%~5%；

所述疏松剂选自9-十八烯胺和轻质白油中的任意一种；

所述混合液A，按质量百分数计，包括如下组分：

二甲苯 30%、

聚醚胺 10%、

烷基烯烃胺 1%、

正丁基醇 5%、

异辛烷 19%、

异己烷 20%、

丙氧基化乙醇 5%、以及

N-甲基吡咯烷酮 10%；

所述烷基烯烃胺为聚异丁烯胺。

2.根据权利要求1所述的积碳清洗剂，其特征在于，所述混合液A的制备方法包括如下步骤：

将所述混合液A的组分混合，搅拌，制备所述混合液A。

3.根据权利要求2所述的积碳清洗剂，其特征在于，搅拌步骤的条件包括：温度为10℃~25℃，转速为800rpm~1000rpm，时间为8min~12min。

4.根据权利要求1所述的积碳清洗剂，其特征在于，所述溶剂中的两种溶剂的质量比为1:(1~3)。

5.根据权利要求1~4任一项所述的积碳清洗剂，其特征在于，按质量百分数计，包括如下组分：

9-十八烯胺 10%~30%、

N-甲基吡咯烷酮 10%、

N,N-二甲基甲酰胺 30%、

混合液A 20%~50%、以及

烯基丁二酸酯 0.2%~5%。

6.根据权利要求1~4任一项所述的积碳清洗剂，其特征在于，按质量百分数计，包括如下组分：

9-十八烯胺 10%~30%、

甲苯 10%~30%、

吗啉 10%~20%、

混合液A 20%~50%、以及

烯基丁二酸酯 0.2%~5%。

7.根据权利要求1~4任一项所述的积碳清洗剂，其特征在于，按质量百分数计，包括如下组分：

9-十八烯胺 10%~30%、

异构二甲苯 10%~30%、

吗啉 10%~20%、

混合液A 20%~50%、以及

烯基丁二酸酯 0.2%~5%。

8.根据权利要求1~4任一项所述的积碳清洗剂，其特征在于，按质量百分数计，包括如下组分：

轻质白油 10%~30%、

二甲苯 10%~30%、

甲苯 10%~20%、

混合液A 20%~50%、以及

烯基丁二酸酯 0.2%~5%。

9.一种气雾剂，其特征在于，原料组分包括权利要求1~8任一项所述的积碳清洗剂以及抛射剂。

10.根据权利要求9所述的气雾剂，其特征在于，所述气雾剂在25℃时的内压为0.6Mpa~0.8Mpa。

11.一种发动机燃烧室积碳的清洗方法，其特征在于，采用权利要求1~8任一项所述的积碳清洗剂进行清洗。

12.根据权利要求11所述的发动机燃烧室积碳的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

将发动机于2500rpm~3000rpm转速下运行4min~6min；

向所述发动机的气缸内加入权利要求1~8任一项所述的积碳清洗剂，进行预浸泡；

将权利要求9~10任一项所述的气雾剂喷入经预浸泡处理的气缸，进行二次浸泡，将废液抽出。

13.根据权利要求12所述的发动机燃烧室积碳的清洗方法，其特征在于，所述积碳清洗剂的加入量为每缸加入35mL~45mL；及/或

预浸泡的时间为8min~12min。

14.根据权利要求12所述的发动机燃烧室积碳的清洗方法，其特征在于，所述气雾剂的喷入量为每缸喷入25g~30g；及/或

二次浸泡的时间为4min~6min。