ES2546779T3

ES2546779T3 - Dispositivo de distribución de un aditivo

Info

Publication number: ES2546779T3
Application number: ES12707841.8T
Authority: ES
Inventors: Guy MONSALLIER; Virginie Harle; Dominique Horbez; Michael Lallemand
Original assignee: Filtrauto SA; Rhodia Operations SAS
Current assignee: Rhodia Operations SAS; Sogefi Filtration SA
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2015-09-28
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: JP5756533B2; JP2014507593A; CA2825363C; US9267465B2; RU2557824C2; US20130306028A1; RU2013140437A; CN103534471A; FR2971016B1; CN103534471B; EP2670966A1; FR2971017A1; KR101517126B1; CA2825363A1; MX2013008962A; WO2012104552A1; FR2971016A1; BR112013019673A2; FR2971017B1; KR20140006015A

Abstract

Dispositivo de distribución de un aditivo líquido en un circuito (1) de circulación de combustible para motor de combustión interna, garantizando dicho circuito en un vehículo la circulación del combustible entre el interior de un depósito (2) de combustible y el motor, constando dicho dispositivo: - de un orificio (13) de entrada de combustible; - de un orificio (14) de salida de combustible; - de un orificio (17) de distribución de aditivo que es distinto de los orificios de entrada y de salida de combustible, definiéndose el orificio (17) de distribución en un primer extremo de un canal (16) de distribución; - de una cámara de aditivo (22) que comunica con el circuito (1) de circulación de combustible; - de un depósito (12) de aditivo líquido que permite difundir un aditivo en el circuito (1) de circulación de combustible por medio del canal (16) de distribución, caracterizado por que consta: - al menos de una pared (32, 33, 34) móvil y estanca entre dicha cámara de aditivo (22) y el depósito (12) de aditivo que garantiza, por una parte, una separación estanca y, por otra parte, que mantiene una presión idéntica entre el aditivo dentro del depósito (12) de aditivo y el combustible dentro de la cámara de aditivo (22); - de un medio generador de una depresión entre el orificio (17) de distribución de aditivo y el orificio de entrada (13) o de salida (14) de combustible; y - una cabeza de difusión (10) que consta del orificio (13) de entrada de combustible, del orificio (14) de salida de combustible, del orificio (17) de distribución, del canal (16) de distribución y de dicho medio generador de depresión, sabiendo que el orificio (17) de distribución de aditivo está dispuesto a la altura de dicho medio generador de una depresión que se presenta en forma de un diafragma o de un tubo venturi (21), y por que la cámara de aditivo (22), el depósito (12) de aditivo y dicha pared móvil (32, 33, 34) forman parte de un cartucho sustituible (11) montado de manera extraíble con respecto a la cabeza de difusión (20), presentando el canal (16) de distribución un segundo extremo que permite la conexión estanca con el depósito (22) de aditivo.

Description

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completamente lleno durante el tiempo de vida útil del vehículo. Es, por lo tanto, necesario superar esta amenaza que puede dañar la imagen del fabricante de automóviles.

A veces es necesario introducir en el combustible de los vehículos automóviles aditivos destinados a cambiar las

5 calidades intrínsecas del combustible o a actuar en el circuito de distribución del combustible o después de la combustión. Se trata, por ejemplo, de agentes antifúngicos, de aditivos de lubricación, de aditivos detergentes, de agentes antihielo o incluso de aditivos que tienen una función de ayuda a la regeneración de los filtros de partículas, como los FBC.

Estos aditivos se pueden añadir al combustible durante el llenado del depósito de combustible, dispensado de manera difusa y continua en el circuito de distribución de combustible o incluso inyectados de forma intermitente, en función de unos parámetros específicos que pueden ser, por ejemplo, la temperatura del combustible, el consumo instantáneo o medio de combustible, el régimen del motor o unos intervalos de tiempo.

15 Se conoce ya la patente FR 2668203 que da a conocer la introducción de un aditivo de regeneración de filtro de partículas en el depósito de combustible durante el llenado de este último. Esta solución técnica presenta el inconveniente de necesitar un depósito de aditivo de gran volumen así como un sistema electrónico de medición del llenado del depósito de combustible. Además, esta solución técnica aumenta el peso del vehículo y por lo tanto su consumo de combustible.

También se conocen las patentes EP 1061251 y US 7153422 que da a conocer un filtro de combustible que consta de un depósito de aditivo, dispersándose este último en el circuito de distribución del combustible. Esta solución técnica presenta el inconveniente de la disolución o dilución del aditivo por el combustible introducido en el depósito de aditivo, lo que no permite controlar la concentración del aditivo disperso en el combustible.

25 El documento CA 2 270 093 A1 describe un dispositivo de distribución de un aditivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Los documentos US 3 392 753 A y US 4 736 769 A describen unos dispositivos de distribución de un aditivo que comprenden una pared móvil y estanca entre una cámara de aditivo y un depósito de aditivo.

Objeto de la invención

Es, por lo tanto, el objeto de la invención resolver estos problemas técnicos proponiendo un dispositivo de distribución de un aditivo líquido de reducido tamaño y la composición del aditivo líquido no experimentaría ninguna variación significativa a lo largo del tiempo.

35 La presente solicitud tiene, por lo tanto, por objeto, un dispositivo de distribución de un aditivo líquido en un circuito de circulación de combustible para motor de combustión interna, garantizando dicho circuito la circulación del combustible entre el interior de un depósito de combustible y el motor, constando el dispositivo:

- de un depósito de aditivo líquido que permite difundir un aditivo en el circuito de circulación de combustible por

medio de un canal de distribución; -de una cámara de aditivo que comunica con el circuito de circulación de combustible; y -al menos de una pared móvil y estanca entre dicha cámara de aditivo y el depósito de aditivo que garantiza, por una parte, una separación estanca y, por otra parte, que mantiene una presión idéntica entre el aditivo dentro

45 del depósito de aditivo y el combustible dentro de la cámara de aditivo.

De acuerdo con una característica de la invención, el depósito de aditivo se presenta en forma de una bolsa flexible y dicha bolsa flexible constituye la pared móvil y estanca.

De acuerdo con otra característica de la invención, la pared móvil y estanca se realiza mediante una membrana.

De acuerdo con otra característica de la invención, la pared móvil y estanca se realiza mediante un pistón.

De acuerdo con otra característica de la invención, el depósito consta de un orificio de entrada de combustible, de un

55 orificio de salida de combustible, de un orificio de distribución de aditivo y de un medio de generación de diferencia de presión entre el orificio de entrada o de salida de combustible y el orificio de distribución de aditivo. Este medio de generación de diferencia de presión es, de manera preferente, un medio generador de una depresión entre el orificio de distribución de aditivo y el orificio de entrada o de salida de combustible, estando el orificio de distribución de aditivo dispuesto a la altura de este medio generador de una depresión.

De acuerdo con otra característica de la invención, el medio generador de una depresión se presenta en forma de un diafragma o de un venturi.

De acuerdo con otra característica de la invención, el medio de generación de diferencia de presión se presenta en 65 forma de un elemento filtrante.

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aditivación, resultará ventajoso ajustar las dimensiones del sistema en particular las del venturi 21 y del canal de difusión 16.

La figura 5 ilustra la evolución de concentración de aditivo de un combustible en un circuito de recirculación. Esta

5 figura simula la evolución de la concentración de aditivo, siempre a través de la concentración de hierro, en el combustible de un depósito de un vehículo en función del volumen de combustible consumido (ml). El combustible circula con un caudal de 160 l/h desde el depósito pasando por el dispositivo descrito para la figura 3 y a continuación vuelve al depósito y se considera un consumo de combustible por el vehículo de 3 l/h (60 km/h para un consumo de 5 l de combustible / 100 km). La cantidad inicial de combustible en el depósito es de 60 litros y se considera un llenado de depósito con 55 litros cuando el depósito alcanza un nivel inferior de 5 litros. Se observa que para una inyección constante de aditivo que corresponde a la de la figura 3 por medio del dispositivo de acuerdo con la invención, la concentración de hierro se estabiliza entre 1 y 12 ppm de hierro lo que permite liberar una cantidad media controlada de aditivo al combustible.

15 Las figuras 6 a 13 ilustran un dispositivo de acuerdo con la invención que consta al menos de un elemento filtrante.

La figura 6 ilustra una primera variante de realización de la invención. En esta variante de realización, la cabeza 10 es idéntica a la representada en la figura 2 y el depósito de aditivo 12 también se realiza mediante una bolsa flexible

32. El cartucho 11 consta de una pared estanca 30 que delimita, en cooperación con las paredes del cartucho, por una parte, la cámara de aditivo 22 en la cual está dispuesto el depósito 12 de aditivo líquido y, por otra parte, una cámara de filtración 24 en la que está dispuesto un elemento filtrante 25. De este modo, el depósito de aditivo 12 y el elemento filtrante 25 están dispuestos uno al lado del otro pero separados por la pared estanca 30. El elemento filtrante 25 tiene una forma anular y es atravesado por el combustible. El elemento filtrante 25 delimita dentro de la cámara de filtración 24, por una parte, una zona de combustible no filtrado, o “lado aguas arriba 28”, situada entre el

25 interior del depósito 2 (no representado en esta figura) de combustible y el elemento filtrante 25, en el que circula el combustible no filtrado, y una zona de combustible filtrado, o “lado aguas abajo 29”, dispuesta entre el elemento filtrante 25 y el motor de combustión (no representado en esta figura), en el que circula el combustible filtrado. Dicha forma de realización permite de manera ventajosa garantizar de forma independiente las funciones de filtración del combustible y de distribución del aditivo líquido. De este modo, el filtro de combustible está conectado a la línea de alimentación 5 mientras que la distribución de aditivo se puede llevar a cabo tanto en la línea de alimentación 5 como en la línea de retorno 5.

La figura 7 ilustra una segunda variante de realización de la invención. En esta variante de realización, el depósito de aditivo 12 y el elemento filtrante 25 están dispuestos uno al lado del otro, separados por la pared 30, pero el canal

35 de comunicación 18 permite que el combustible circule directamente entre el lado aguas abajo 29 del elemento de filtración y la cámara de aditivo 22 en la cual está dispuesto el depósito 12 de aditivo líquido. El orificio 13 de entrada de combustible de la cabeza 10 está directamente conectado en el lado aguas abajo 29 del elemento de filtración. El orificio 17 de difusión de aditivo está dispuesto en la línea de alimentación de combustible, entre el lado aguas abajo 29 del elemento filtrante y el motor de combustión interna (no representado). De este modo, la pared móvil 32 está dispuesta entre el depósito de aditivo 12 y el lado aguas abajo 29 del elemento filtrante y el aditivo se difunde en el lado aguas abajo 29 del elemento de filtración.

La figura 8 ilustra otra variante de realización de la invención. En esta variante de realización, el depósito de aditivo 12 y elemento filtrante 25 están superpuestos axialmente dentro del cartucho 11, un canal de comunicación permite

45 que el combustible circule entre el lado aguas arriba del elemento de filtración y la cámara de aditivo 22 en la cual está dispuesto un depósito 12 de aditivo líquido. El depósito de aditivo 12 está conectado al canal 16 de distribución de aditivo por medio de una tubería 31 cuyo extremo superior coopera con el extremo inferior de la primera porción 16a del canal 16 de distribución de aditivo. La tubería 31 es aquí coaxial con el elemento filtrante anular 25 y lo atraviesa de manera estanca en su centro. En este ejemplo de realización la tubería 31 es solidaria con el depósito de aditivo 12. El orificio 17 de difusión de aditivo está dispuesto en la línea de alimentación de combustible, entre el lado aguas arriba 28 del elemento filtrante y el interior del depósito 2 de combustible (no representado). De este modo, la pared móvil 32 está dispuesta entre el depósito de aditivo 12 y el lado aguas arriba 28 del elemento filtrante y el aditivo se difunde en el lado aguas arriba 28 del elemento filtrante.

55 La figura 9 ilustra otra variante más de realización de la invención. En esta variante de realización, el elemento filtrante 25 tiene una forma anular y el depósito de aditivo 12 está dispuesto de manera concéntrica en el interior de dicho elemento filtrante 25. El combustible circula, en este ejemplo, radialmente desde el exterior hacia el interior del elemento filtrante 25 y el orificio 17 de difusión de aditivo está dispuesto en la línea de alimentación de combustible, entre el lado aguas abajo 29 del elemento filtrante y el motor de combustión interna (no representado). De este modo, la pared móvil 32 está dispuesta entre el depósito de aditivo 12 y el lado aguas abajo 29 del elemento filtrante y el aditivo se difunde en el lado aguas abajo 29 del elemento de filtración.

La figura 10 ilustra otra variante de realización de la invención. En esta variante de realización, el depósito 12 de aditivo y el elemento filtrante 25 están superpuestos axialmente, separados por una pared, pero un canal de 65 comunicación 18 permite que el combustible circule entre el lado aguas arriba 28 del elemento filtrante 25 y la cámara de aditivo 22 en la cual está dispuesto el depósito 12 de aditivo líquido. El orificio 17 de difusión de aditivo

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está dispuesto en la línea de alimentación de combustible, entre el lado aguas abajo 29 del elemento filtrante y el motor de combustión interna (no representado). De este modo, la pared móvil 32 está dispuesta entre el depósito de aditivo 12 y el lado aguas arriba 28 del elemento filtrante 25 y el aditivo se difunde en el lado aguas abajo 29 del elemento filtrante. En esta forma de realización, el medio de generación de diferencia de presión se realiza mediante

5 el elemento filtrante 25.

La figura 11 es una variante del dispositivo ilustrado en la figura 10 en la que la pared móvil y estanca se realiza mediante una membrana 33.

La figura 12 es una variante del dispositivo ilustrado en la figura 10 en la que la pared móvil y estanca se realiza mediante un pistón 34.

Estas formas de realización se han citado a título ilustrativo y no son en modo alguno limitativas. La invención se podrá realizar en otras variantes. Por ejemplo, el medio de generación de diferencia de presión se podrá presentar

15 en forma de un diafragma o el depósito de aditivo podrá estar dispuesto de manera concéntrica en el exterior del elemento filtrante.

La figura 13 ilustra otra variante más de realización de la invención. En este variante de realización, el aditivo se difunde en la línea de retorno 6 de combustible del motor de combustión interna, aguas abajo del sistema de inyección y hacia el depósito 2 de combustible (no representado en la figura). El dispositivo de distribución de un aditivo líquido así ilustrado consta, por una parte, de una cabeza 10 de difusión destinada a montarse de manera permanente sobre el circuito de circulación de combustible y que consta de un canal 16 de distribución del aditivo en el circuito de combustible y, por otra parte, de un cartucho 11 que consta de un elemento filtrante 25, de un depósito 12 de aditivo y de una pared móvil y estanca 23, estando dicho cartucho 11 montado de manera extraíble sobre la

25 cabeza 10 de difusión. En este ejemplo de realización, la tubería 31 que permite la circulación del aditivo desde el depósito 12 de aditivo hacia el canal 16 de distribución es solidaria con la cabeza 10 y consta de un extremo en bisel con el fin de perforar la bolsa flexible 32 cuando el cartucho 11 está solidarizado con la cabeza 10.

Los ejemplos de realización ilustrados en las figuras 2 y 6 a 13 se dan a título indicativo y no son en modo alguno limitativos. Los solicitantes han limitado el número de ejemplos con el fin de no sobrecargar la solicitud. El experto en la materia entenderá que la invención se refiere también a unas formas de realización no representadas aquí, pero que son el resultado de la combinación de varias formas descritas con anterioridad o de la sustitución de una o varias características de una figura por las características de otra figura.

35 El dispositivo de la invención permite transportar cualquier tipo de aditivo contenido en el combustible. Estos aditivos, que se van a describir a continuación, se pueden clasificar en dos categorías: por una parte aquellos que tienen una función catalítica de ayuda a la regeneración de los FDP, habitualmente denominados Fuel Borne Catalyst (FBC) y, por otra parte, aquellos que tienen una función diferente de una función catalítica.

Los aditivos se pueden presentar en forma líquida o sólida. La forma líquida comprende todos los aditivos compuestos por un líquido o por una mezcla de líquidos, en suspensión coloidal en una base líquida, en forma de un gel cuya viscosidad permite el flujo del aditivo o incluso por un sólido que pasa a forma líquida durante una acción de calentamiento o bajo la acción de una tensión de forma previa a la aditivación en el combustible.

45 Los FBC

Estos aditivos son de manera ideal líquidos en el rango de temperatura de funcionamiento, comprendida por lo general entre 20 y 45 ºC, pero también se pueden presentar con otra forma física como un gel o incluso un sólido que una vez en contacto con el combustible se solubiliza o se pone en suspensión en el combustible. El caso de la suspensión en el combustible se presenta en particular en el caso de las suspensiones denominadas coloidales que se describirán a continuación. En todos los casos, una vez aditivado el combustible, este presenta un aspecto visualmente homogéneo. Estos aditivos pueden contener cualquier tipo de catalizador eficaz para catalizar la combustión del hollín en particular el platino, el estroncio, el sodio, el manganeso, el cerio, el hierro y/o su combinación.

55 La cantidad de aditivo en el combustible es por lo general al menos de aproximadamente 1 ppm y como máximo de aproximadamente 100 ppm, expresándose esta cantidad en masa de elemento aditivo metálico con respecto a la masa de combustible.

Estos aditivos se pueden presentar en forma de una sal organometálica o de una mezcla de sales organometálicas solubles o dispersables en el combustible. Estas sales se caracterizan por que comprenden al menos una parte metálica y una parte orgánica complejante por lo general de origen ácido, todo en suspensión en un disolvente.

La parte orgánica de esta sal contiene al menos un grupo hidrocarbonado y al menos una parte complejante; 65 pudiendo contener cada parte orgánica uno o varios motivos complejante(s). Esta parte complejante es por lo general de origen ácido y puede ser de tipo carboxilato, sulfonato, fosfonato, salicilatos, naftenos o fenatos. El grupo

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Por ejemplo, el PLUTOsol™ APF es un disolvente adecuado.

De acuerdo con una variante, los aditivos FBC se utilizan en forma de una suspensión o dispersión coloidal de nanopartículas, por ejemplo de óxido o de oxihidróxido metálico, amorfo o cristalizado.

5 La expresión “dispersión coloidal” designa en la presente descripción cualquier sistema compuesto por finas partículas sólidas de dimensiones coloidales a base del aditivo, en suspensión en una fase líquida, pudiendo dichas partículas, además, eventualmente contener unas cantidades residuales de iones unidos o adsorbidos como por ejemplo los nitratos, los acetatos, los citratos, los amonios o los cloruros. Por dimensiones coloidales se entiende unas dimensiones comprendidas entre aproximadamente 1 nm y aproximadamente 500 nm. Las partículas pueden presentar de manera más particular un tamaño medio de cómo máximo 250 nm aproximadamente, en particular de cómo máximo 100 nm, de preferencia como máximo 20 nm e incluso de manera más preferente de como máximo 15 nm. Hay que señalar que en dichas dispersiones, el compuesto del aditivo se puede encontrar, de preferencia, bien totalmente en forma de coloides, o bien en forma de coloides y parcialmente en forma de iones.

15 La granulometría de la que se hace mención con anterioridad y a continuación en la descripción, salvo que se indique lo contrario, se determina mediante microscopía electrónica de transmisión (MET), de manera clásica, en una muestra previamente secada y depositada sobre una membrana de carbono soportada sobre una rejilla de cobre.

En el caso de los aditivos FBC en forma de dispersión coloidal las partículas pueden ser a base de una tierra rara y/o de un metal seleccionado de los grupos IIA, IVA, VIIA, VIII, IB, IIB, IIIB y IVB de la tabla periódica.

Por tierra rara se entiende los elementos del grupo compuesto por el itrio y los elementos de la tabla periódica con 25 número atómico comprendido entre 57 y 71 inclusive.

La tabla periódica de los elementos a la que se hace referencia es la publicada en el Suplemento del Boletín de la Sociedad Química de Francia nº. 1 (enero de 1966).

Para estos aditivos que se pueden utilizar en forma de una dispersión coloidal, la tierra rara se puede seleccionar de manera más particular entre el cerio, el lantano, el itrio, el neodimio, el gadolinio y el praseodimio. En particular se puede seleccionar el cerio. El metal se puede seleccionar entre el circonio, el hierro, el cobre, el galio, el paladio y el manganeso. En particular se puede seleccionar el hierro. El hierro se puede presentar en forma de un compuesto amorfo o cristalizado.

35 Se pueden mencionar de manera más particular también las dispersiones coloidales a base de una combinación de cerio y de hierro.

Las dispersiones coloidales pueden comprender de manera más particular:

- una fase orgánica; -unas partículas del aditivo, del tipo descrito con anterioridad (en particular tierra rara, y/o de un metal seleccionado de los grupos IIA, IVA, VIIA, VIII, IB, IIB, IIIB y IVB), en suspensión en la fase orgánica; -al menos un agente anfifílico.

45 La fase orgánica puede ser un hidrocarburo, de manera más particular apolar.

A título de ejemplo de fase orgánica, se pueden citar los hidrocarburos alifáticos como el hexano, el heptano, el octano, el nonano, los hidrocarburos cicloalifáticos inertes como el ciclohexano, el ciclopentano, el cicloheptano, los hidrocarburos aromáticos como el benceno, el tolueno, el etilbenceno, los xilenos, los naftenos líquidos. También son adecuadas las fracciones de petróleo del tipo Isopar o Solvesso (marcas registradas por la empresa EXXON), en particular Solvesso 100 que contiene esencialmente una mezcla de metiletil- y trimetil-benceno, el Solvesso 150 que contiene una mezcla de alquilbencenos en particular de dimetilbenceno y de tetrametilbenceno, y el Isopar que contiene esencialmente unos hidrocarburos iso- y cicloparafínicos en C-11 et C-12. También se puede citar, como

55 otras fracciones de petróleo, las de tipo Petrolink® de la empresa Petrolink o de tipo Isane® de la empresa Total.

También se pueden utilizar para la fase orgánica los hidrocarburos clorados como el cloro- o el dicloro-benceno, el clorotolueno. Se pueden considerar los éteres así como las cetonas alifáticas y cicloalifáticas como, por ejemplo, el éter de diisopropilo, el éter de dibutilo, la metiletilcetona, la metilisobutilcetona, la diisobutilcetona, el óxido de mesitilo.

Se pueden considerar los ésteres, pero estos presentan el inconveniente de correr el riesgo de hidrolizarse. Se puede citar como ésteres que se pueden utilizar los resultantes de la reacción de ácidos con alcoholes en C1 a C8 y, en particular, los palmitatos de alcoholes secundarios como el isopropanol. Se puede mencionar a título de ejemplo

65 el acetato de butilo.

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tamaño, su forma y/o su grado de aglomeración. Estos aditivos permiten reducir la temperatura a la cual el combustible se enturbia o se fija. Aditivos típicos de mejora de las propiedades en frío son los copolímeros esterificados del anhídrido maleico y del estireno y/o los copolímeros del etileno y del acetato de vinilo.

5 También se pueden utilizar aditivos de flujo. Estos aditivos de flujo comprenden, por ejemplo, los polímeros de alto peso molecular que reducen la turbulencia en los fluidos y pueden aumentar el caudal entre un 20 y un 40 %. Estos aditivos se utilizan tradicionalmente en unas concentraciones por debajo de 15 ppm.

También se pueden utilizar aditivos inhibidores de la corrosión. Estos inhibidores de la corrosión son unos compuestos que se unen en las superficies del metal y forman una barrera que previene el ataque por agentes corrosivos. Dichos aditivos resultan especialmente interesantes en el caso de que el combustible contenga una fracción fácilmente oxidable como una fracción de biocombustible como un éster de aceite vegetal, e incluso un aceite vegetal. Se utilizan por lo general en una cantidad de entre 5 ppm y 15 ppm en el combustible.

15 También se pueden utilizar aditivos de mejora del rendimiento de funcionamiento de los motores.

Esta clase de aditivos permite en efecto mejorar el rendimiento de funcionamiento de un motor, pero los efectos de los diferentes aditivos de esta clase, se aprecian en diferentes plazos de tiempo. Cualquier ventaja proporcionada por un aditivo procetano, por ejemplo, es inmediata, mientras que los efectos beneficiosos de los aditivos de tipo detergente o los aditivos de mejora del poder lubricante se ven a más largo plazo, es decir a menudo se miden después de decenas de miles de kilómetros recorridos por el vehículo.

De este modo, por ejemplo, los aditivos de tipo procetano permiten reducir el ruido de la combustión en los cilindros así como la emisión de humos. La ventaja de la utilización de dicho aditivo varía según el diseño del motor y las

25 cartografías de motor utilizadas. Los aditivos procetano son por lo general a base de nitrato orgánico como el 2-etilhexil-nitrato (EHN). El EHN es térmicamente inestable y se descompone a altas temperaturas dentro de la cámara de combustión del motor. Estos productos de combustión ayudan a la combustión del motor y, por lo tanto, acortan el periodo de tiempo de autoinflamación del combustible. El aumento de la proporción de cetano en el combustible para una concentración dada de EHN varía de un combustible a otro, en particular en función de la proporción de cetano del combustible. El EHN se utiliza habitualmente en un rango de concentración que varía entre un 0,05 % en masa y un 0,4 % en masa, y permite aumentar entre 3 y 8 puntos la proporción de cetano del combustible. Otros nitratos de alquilo o nitratos de éter y algunos compuestos nitrosos, también son posibles aditivos de tipo procetano. El peróxido de di-terc-butilo se ha introducido recientemente en el mercado.

35 También se pueden utilizar aditivos detergentes. En efecto el combustible puede formar depósitos en el circuito de combustible, en particular en los inyectores de alta presión de combustible, de manera más particular en los orificios de los inyectores. La amplitud de la formación del depósito varía con el diseño del motor, en particular las características de los inyectores, la composición del combustible y la composición del lubricante. En particular, los combustibles que contienen componentes inestables, como los ésteres de ácido graso o de manera más general los biocombustibles, tienen tendencia a formar más depósitos que los combustibles de origen fósil que no los contienen. Estos detergentes son también eficaces para reducir el impacto negativo de la presencia de compuestos metálicos en el combustible como el Zn o el Cu. Estos compuestos pueden proceder de una contaminación por ejemplo del sistema de distribución del combustible o incluso ser restos de compuestos procedentes del procedimiento de síntesis de los ésteres de ácido graso.

45 Los depósitos excesivos pueden modificar la aerodinámica por ejemplo del chorro de combustible del inyector, la cual a su vez puede alterar la mezcla de aire-combustible. En algunos casos, esto da como resultado un sobreconsumo de combustible, una pérdida de potencia del motor y un incremento de las emisiones de contaminantes.

Los aditivos detergentes (poliisobuteno succinimida amida o amina (PIBSA), polímeros sin ceniza, derivados de alquilfenoles, amidas de ácidos grasos) pueden limpiar el inyector y/o dejar limpios los inyectores. Estos aditivos están compuestos por un grupo polar que se une a los depósitos y/o a los precursores del depósito y de un grupo apolar que se disuelve en el combustible. Los aditivos detergentes disuelven los depósitos ya formados y reducen la

55 formación de los precursores de depósito, con el fin de evitar la formación de nuevos depósitos.

Los nuevos detergentes son especialmente eficaces en bajas dosis, tradicionalmente menos de 150 ppm en peso en el combustible, e incluso menos de 100 ppm. Se podrá remitir a este respecto a la descripción del documento WO 2010/150040. Los detergentes descritos en esta solicitud de patente se componen de una sal de amonio cuaternario y eventualmente de un compuesto oxigenado. La sal de amonio cuaternario puede comprender el producto de reacción de: (i) al menos un compuesto que comprende: (a) el producto de condensación de un agente acilante sustituido por un hidrocarbilo y de un compuesto que tiene un átomo de oxígeno o de nitrógeno capaz de condensar el agente acilante y en el que el producto de condensación tiene al menos un grupo amino terciario; (b) una amina sustituida por un polialceno que tiene al menos un grupo amino terciario; o (c) un producto de reacción de Mannich 65 que tiene al menos un grupo amino terciario y en el que el producto de reacción de Mannich proviene de un fenol sustituido por un hidrocarbilo, de un aldehído y de una amina; y (ii) un agente cuaternizante capaz de convertir el

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grupo amino terciario del compuesto (i) en nitrógeno cuaternario.

La sal de amonio cuaternario también puede comprender el producto de reacción de: (i) la reacción de un agente acilante sustituido por un hidrocarbilo y de un compuesto que tiene un átomo de hidrógeno o de nitrógeno capaz de

5 condensarse con el agente acilante y que comprende, además, al menos un grupo amino terciario y (ii) un agente cuaternizante que consta de sulfatos de dialquilo, halogenuros de bencilo, carbonatos sustituidos por hidrocarbilos, epóxidos hidrocarbilos eventualmente combinados con un ácido, o sus mezclas.

El agente acilante sustituido por un hidrocarbilo puede ser el anhídrido succínico de poliisobutileno y el compuesto que tiene un átomo de oxígeno o de nitrógeno capaz de condensarse con dicho agente acilante puede ser la dimetilaminopropilamina, el N-metil-1,3-diaminopropano, la N,N-dimetil-aminopropilamina, la N,N-dietilaminopropilamina, la N,N-dimetil-aminoetilamina, la dietilenotriamina, la dipropilenotriamina, la dibutilenotriamina, la trietilenotetraamina, la tetraetilenopentaamina, la pentaetileno-hexaamina, la hexametilenotetraamina, y la bis(hexametileno) triamina.

15 Se pueden citar como ejemplo las sales de amonio cuaternario descritas con anterioridad, aquellas derivadas de succinimida y preparadas a partir de dimetilamino-propilamina succinimida, alcohol de 2-etilhexilo y ácido acético. El detergente oxigenado puede ser de tipo ácido poliisobutileno como los obtenidos mediante la reacción entre un poliisobutileno vinilideno con una masa molar de aproximadamente 1.000 y el anhídrido maleico y a continuación su hidrólisis. Estos dos tipos de moléculas detergentes se pueden asociar en diferentes proporciones.

Hay que señalar aquí una forma particular de realización de la invención en la que el aditivo es una combinación (1) de una dispersión coloidal de partículas que comprende una fase orgánica y al menos un agente anfifílico del tipo que se ha descrito con anterioridad y (2) de un detergente a base de una sal de amonio cuaternario del tipo descrito

25 en la solicitud de patente WO 2010/150040 mencionada más arriba.

Para esta combinación de esta forma específica de realización, lo que se ha descrito más arriba en particular a propósito de la solicitud WO 2010/150040 se aplica aquí para el detergente (2). Por otra parte, la dispersión coloidal

(1) puede ser de manera más particular una de las descritas a propósito de las solicitudes de patente EP 671205, WO 01/10545 y WO 03/053560 mencionadas más arriba. En estas dispersiones coloidales las partículas pueden ser de manera más particular a base de cerio y/o de hierro.

También se pueden utilizar aditivos de mejora del poder lubricante para evitar el gripado de las bombas de alta presión en particular y de los inyectores, a causa del escaso poder lubricante de los combustibles. Estos contienen

35 un grupo polar que es atraído por las superficies metálicas para formar una película protectora en la superficie. La película actúa como un aceite cuando dos superficies metálicas entran en contacto. Estos aditivos están habitualmente compuestos por ácidos carboxílicos grasos o por ésteres, los ácidos carboxílicos grasos se utilizan en el rango de concentración entre 10 ppm y 50 ppm. Los ésteres se utilizan por lo general en una cantidad de entre 50 ppm y 250 ppm en peso en el combustible.

También se pueden utilizar aditivos inhibidores de humos. Algunos componentes organometálicos actúan como catalizadores de combustión. Se puede citar, por ejemplo, la eficacia de los aditivos metálicos a base de hierro, como el ferroceno. Algunos compuestos a base de manganeso pueden también reducir las emisiones de humos negros que son el resultado de una combustión incompleta. Sin embargo, estos compuestos metálicos a base de

45 manganeso pueden estar prohibidos en algunos países a causa de su potencial toxicidad.

Los aditivos que reducen las pérdidas por fricción permiten reducir los rozamientos en el circuito de combustible lo que conlleva una ganancia en materia de consumo de combustible. En algunos vehículos se han comprobado ganancias en consumo superiores al 4 % durante los ensayos. Estos aditivos también se llaman aditivos FM por “Friction Modifier” o aditivos “de presión extrema”.

Del mismo modo, se pueden considerar los aditivos de mejora de la estabilidad de funcionamiento de los motores. La inestabilidad de los combustibles provoca la formación de gomas que participan en el ensuciamiento de los inyectores, en el atasco del filtro de combustible y en el ensuciamiento de las bombas y del sistema de inyección.

55 Estos aditivos tienen unos rendimientos que están condicionados por su utilización en un combustible adecuado o no.

También se pueden utilizar aditivos de tipo antioxidantes. Un modo de inestabilidad del combustible es la oxidación. El oxígeno en la pequeña cantidad de aire disuelta en el combustible ataca a los compuestos reactivos presentes en el combustible. La oxidación es el resultado de una sucesión de mecanismos complejos. Los antioxidantes trabajan interrumpiendo estos mecanismos. Los fenoles ramificados saturados, como el diterbutilfenol o derivados y algunas aminas, como la fenilenodiamina, son los antioxidantes que más se encuentran habitualmente. Se utilizan en efecto en un rango de concentración de entre 10 ppm y 80 ppm.

65 También se pueden utilizar los aditivos estabilizadores. Las reacciones ácido-base son otra forma de inestabilidad del combustible. Los aditivos estabilizadores que previenen estas reacciones son compuestos básicos fuertes a

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Claims

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