JP2000507633A - 火花点火内燃機関において、燃焼室デポジット、吸気弁デポジットまたはそれらの両方を低減するための組成物および方法 - Google Patents
火花点火内燃機関において、燃焼室デポジット、吸気弁デポジットまたはそれらの両方を低減するための組成物および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
低沸点アルキルピリジン、4-ビニルピリジン、DMF、N-ホルミルピペリジン、スルホラン、ポリオレフィン、DMFを含むポリエーテルもしくはポリエーテルアミン誘導体、アミデン、N-置換-2-ピロリドン、少なくとも約1,000wppmの量のポリオレフィン、およびそれらの混合物から成る群から選択される添加剤を加えた無鉛燃料を用いることによって、液体炭化水素燃料または液体炭化水素-含酸素燃料を燃料とする火花点火内燃機関の燃焼室デポジットおよび吸気弁デポジットが低減される。官能化ポリマー清浄剤は、単独で使用してもよいし、少なくとも約3,000wppmの量で燃料に添加してもよい。
Description
【発明の詳細な説明】
火花点火内燃機関において、燃焼室デポジット、吸気弁デポジ
ットまたはそれらの両方を低減するための組成物および方法 発明の背景 発明の分野
本発明は、無鉛液体炭化水素または液体炭化水素/含酸素燃料を利用する火花
点火内燃機関において、燃焼室デポジット(CCD)、吸気弁デポジット(IVD)または
それらの両方を同時に低減するための方法に関し、前記方法は、燃焼すべき燃料
に添加剤を添加することを含むものである。また、本発明は、添加された燃料そ
れ自体に関する。関連技術の説明
吸気弁デポジット(IVD)および燃焼室デポジット(CCD)の抑制と、CCDに起因す
るオクタン価要求値増加(ORI)の抑制は、エンジンおよび車両の製造業者、燃料
製造業者ならびに大衆に関係する課題であり、さまざまな文献で取り扱われてい
る。この問題や、ノック、アイシング、磨耗、酸化、錆などの関連問題は、新規
の燃料添加剤、例えば清浄剤の技術、すなわち添加剤と独特な吸気弁と燃焼室構
成との新規な組合せによって解決されてきた。
欧州特許第561214号(カナダ国特許第2091953号)には、250乃至5,000分
子量のアルキル側基を有する脂肪族炭水化物で置換したジアミノアルカン化合物
を含む清浄分散剤が記載されている。このような清浄分散剤は、0.5乃至10重量
パーセントにわたる範囲の量で、燃料に使用される。
ドイツ連邦共和国特許第4142241号(カナダ国特許第2082435)号には、10-5000p
pmの窒素含有清浄剤(ポリイソブチルアミンなど)および10-5000ppmのアルコキシ
レートを含み、燃焼時に試験エンジンの吸気系統(燃料噴射弁（fuel injectors
）/吸気弁)にデポジットを発生させない燃料組成物が記載されている。
米国特許第5,437,695号には、以下の式で表されるタイプの燃料添加剤が記載
されている：ただし、式中、Rは、250乃至5000分子量の脂肪族残基であり、R'はH、C1-C6のア
ルキル、フェニル、またはC7-C14のアルキルフェニルである。この添加剤は、50
-5000ppmの濃度で燃料に使用することができる。
ドイツ連邦共和国特許第3611230号(米国特許第4832702号)には、ポリイソブチ
ルアミンの混合物を含み、デポジットがエンジン吸気系統に発生するのを防止し
、優秀な清浄剤作用を示す燃料が記載されている。
DT2645713号(英国特許第1587949号)には、炭素数12-20の炭素を有するカルボ
ン酸および2-4個の窒素原子を有する炭素数2-6のポリアミドを含むジアミドと、
2-20モルのエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドを有する炭素数8
-20のカルボン酸を含む縮合物と、を含む清浄剤が記載されている。
欧州特許第565285号には、清浄剤としてのポリイソブテンスクシンイミドとポ
リイソブチルポリアミンを含み、低量の吸気弁デポジットを発生するが、マニホ
ールドデポジットを発生しない燃料組成物が記載されている。
WO9002784号(米国特許第4975096号)には、オキシアルキレンビドロキシ基を介
してアミン部分に接続される長鎖脂肪族ヒドロカルビル成分を含むヒドロカルビ
ルアミンが記載されている。この添加剤は、無鉛燃料におけるORIを最低限にす
る清浄剤として作用する。30乃至70ppmの濃度で使用すると、この添加剤は、気
化器清浄剤として作用するが、2000乃至5000ppmの濃度では、この添加剤は、燃
焼室デポジットを除去する。
米国特許第4,614,522号には、改質ポリアミノアルケニルまたはアルキルスク
シンイミドから成り、10乃至10,000pppmにわたる範囲の濃度で使用される燃料清
浄分散剤が記載されている。
米国特許第4,527,996号には、ヒドロキシポリエーテルポリアミンを含み、250
乃至5,000ppmの濃度で使用し、エンジンデポジットを抑制する燃料添加剤が記載
されている。
米国特許第4,173,456号には、炭化水素可溶性アシル化ポリ(アルキレンアミン
)と、炭素数2-6のオレフィン(例、ポリプロピレンやポリイソブチレン)を含みポ
リ(アルキレンアミン)一部あたり1乃至10部の可溶性ポリマーとを含むガソリン
添加剤が記載されている。アシル化ポリ(アルケンアミン)は、燃料の0.0004乃至
0.2重量パーセントの範囲にわたる量で使用される。
米国特許第4,065,499号には、10乃至2000ppmの範囲にわたる量で使用される無
灰清浄剤としてポリオレフィン基を含む高分子量の第四アンモニウム塩が記載さ
れている。
WO9215656号には、弁固着（valve sticking）およびエンジンデポジットを低
減するポリオレフインポリアミン添加剤が記載されている。
欧州特許第8953号には、アルケニル基がオレフィンオリゴマー化から得られる
残液であるオレフィン混合物から誘導されるアルケニルスクシンイミドが記載さ
れている。この添加剤は、燃料の0.00001乃至15重量パーセントにわたる範囲の
濃度で使用される。
欧州特許第62940号には、脂肪族ポリアミンと低分子量のポリオレフィン混合
物を燃料に添加することによってORIを抑制することをが記載されている。
米国特許第5,200,101号には、アリールアミン/ヒンダードフェノール、酸無水
物およびチオエステル誘導の多官能性の潤滑油添加剤ならびに燃料添加剤が記載
されている。燃料に利用するときには、それらの添加剤を1000バレルあたりの燃
料あたり25乃至500ポンド(約100乃至2,000wppm)の量で用いる。清浄性（deterge
nt）、清浄度（cleanliness）、燃焼改善特性および関連燃料特性が期待される
、と報告されている。
米国特許第4,341,529号には、無灰アンチノック剤として2-アミノピリジンを
含むn-アルキル誘導体を含む液体炭化水素(例、C5H4NCH2NH2)が記載されている
。
米国特許第3,197,292号には、亜セレン酸(H2SeO3)から生成される塩と0.01乃
至5容量パーセントでヒドロカルビルアミン(RNR'R”)とを含む自動車ガソリン用
のアンチノック添加剤が記載されている。アミンの好ましいヒドロカルビル基は
、3-28個の炭素原子を含み、脂肪族であるが、アリール、アルカリル、脂環式、
アニリン、ナフチルアミンであってもよく、複素環式化合物(ピリジン、ルチジ
ン、キノリン、モルホリン、ピロリジン)を含んでもよい。有機鉛アンチノック
剤をそれらの薬剤といっしょに使用してもよい。酸とアミンを1:1のモル比率で
組合せることは好ま
しいが、2モル以上の余分なアミンを使用して塩の溶解度を改善してもよい。
米国特許第2,919,684号には、鎖状で1乃至6個の炭素を有し10mmHgにおいて70
℃超で沸騰するモノ置換もしくはジ置換のアルキルおよび/またはアルケニルピ
リジンの個体または混合物からなる気化器内燃機関用着氷防止添加剤(0.001乃至
0.9重量パーセント)が記載されている。この特許では、加鉛ガソリンまたは気化
器機関を論じている。
米国特許第2,560,898号には、90＋のオクタン燃料用の効果的運転および動力
出力改善のために、モノメチルもしくはポリメチルで置換されたピリジンを1-20
容量パーセントで含む実質的に純粋な化合物または混合物から成る航空燃料添加
剤が記載されている。この特許の時点では、これらの燃料は、加鉛されていた。
米国特許第2,962,439号には、ピリジン、ピコリン、ピコリン異性体、ピペリ
ジン、キノリン、イソキノリン、キナルジン、およびそれらの混合物と、無水銅
塩を一緒にした「組合せ（combination）」添加剤から成る燃焼室デポジットを
低減するための燃料および潤滑剤が記載されている。第1欄、第54行乃至第65行
では、個々の成分は、少ししか燃焼デポジットを低減することはできないと思わ
れるが、燃焼は有益な相乗作用を呈することを示唆している。表1(第2欄)の例で
は、それぞれ、キノリンだけでは0.57％、亜クロム酸銅の存在下では1.6％の利
益を、実験的には
（ex-situ）示すが、試験管ないでは特に大きな利益ではない。また、その他の
例では、本来的には（in-situ）、すべてが空論の例である。添加剤組合せ物は
、4:1の最低モル比率で銅塩と有機化合物を有する0.05乃至5.0重量％で使用され
る。
米国特許第4,341,529号には、2-アミノピリジンを含む選択N-アルキル誘導体
を含む無鉛アンチノック燃料添加剤が記載されている。明細書から判断すると、
要約書には、アルキル置換アミノピリジン誘導体が示されている(第1欄第31、51
、58行)。それらは、0.5乃至10重量％(最低5,000wppm)の高濃度で使用される。
ただし、こうした添加剤構成は、高い濃度ではCCDにあまり影響を与えないこと
がわかっている。
米国特許第4,295,861号は、上述の米国特許第4,341,529号とほぼ一致している
が、無灰アンチノック添加剤として3-ヒドロキシピリジンを含むN-置換アミン誘
導体を使用する点で異なっている。この特許では、環の位置3にヒドロキシル基
を有する2-アルキル-およびジアルキルアミノメチルピリジンを対象としている
。また、位置2では、これらの材料は、ピペリジノメチル基、ピロリジノメチル
基、およびモルホリノメチル基を含む。さらに、濃度は0.5乃至10重量％にわた
る範囲であるが、溶解度が制限される場合には、0.1重量％程度に低いこともあ
る。アミノメチルの官能性(CH2NH2)によって、窒素をピペリジン、ピロリドン、
モルホリンなどで置換することができ、炭素架橋と呼ばれるものを形成する。
米国特許第2,956,910号には、内燃機関の金属部分から燃焼デポジットを除去
することが記載されている。これは、好ましくは加熱されたデポジットに好まし
くはその機関を分解することなく、N-メチル-2-ピロリドンを適用(点火プラグ孔
を通じるかまたはアイドリング中の機関の気化器吸気口に噴霧)し、その後1乃至
6時間のソーキングして弛んだデポジットを排気口を通じて吹き飛ばすことによ
って除去するものである。これは、アミド類(ホルムアミド、ジメチルホルムア
ミド)を含むその他の溶剤(25乃至75％)と組み合わせて使用することができる。
米国特許第1,294,722号には、いずれかの脂肪族アミド、特にジメチルホルム
アミドを150度Ｆより高く加熱された炭素被覆部分に適用する方法が記載されて
いる。ベンゼンおよびアルコールの添加物は、脂肪族アミドの溶解作用を向上さ
せる。エンジンは、必ずしも分解しなくてよい。
米国特許第5,324,363号には、燃焼室または水性エチレンジアミン助剤などの
弱アミン(塩基)(0.01-2.0モル)を有するその他の金属面上の炭質デポジットを、
除去時には0乃至100℃で処理することによって、内燃機関のオクタン要求を低減
する方法が記載されている。実質的な内燃機関の分解は、必要ない。10分乃至1
時間浸漬する前には、5乃至30分間その機関を稼動させて撹拌する。第I族の金属
カルボネート、重炭酸塩、ホスフェート、硫酸塩などやそれらの混合物と有機ア
ミンとを一緒に使用してもよい。
DT2610798号には、10乃至2,000ppmのフタル酸ジアミドを含み、気化器デポジ
ットおよび弁デポジットを防止する自動車燃料が記載されている。
DT2531469号には、10乃至2,000ppmにわたる範囲の量で使用されるジアルキル
アミンアルカン酸を含むジアルキルアミドから成るガソリンに用いて、気化器の
デポジットを吸気弁に再付着させずに除去する清浄剤が記載されている。
英国特許第1,383,423号には、分子量200乃至5000の炭素数15以上のα-オレフ
ィンを遊離基開始剤の存在下で、ポリアミンと反応させることによってアルキル
ポリアミンを調製する方法が記載されている。この組成物は、気化器からゴム状
デポジットを除去するために、50乃至2000ppmの濃度でガソリンとして有用であ
る。
WO93/06194号には、不揮発性パラフィンまたはナフテン系キャリヤー流体中の
ポリイソブテニイルスクシンイミドを含み、吸気弁清浄剤として有用な燃料添加
剤が記載されている。
英国特許第2259522号には、少なくとも1つの非環式ヒドロカルビル置換コハク
酸アクリル化剤を有するポリアミンとVI90未満かつ揮発度50％未満の鉱油とを含
む反応生成物を含む燃料添加剤濃縮物について記載されている。この添加剤は、
吸気弁デポジットを低減する。
WO91/12302号では、油溶性ポリオレフィンポリアミンを含むガソリンに用いる
デポジット抑制添加剤が記載されている。この添加剤は、20乃至2,000ppmにわた
る範囲の量で使用される。
米国特許第4,191,536号には、シクロペンタジエニル(トリカルボニル)アンチ
ノック添加剤を含むガソリンで動作する内燃機関において、排気ガス炭化水素排
出物およびCCDは、テトラヒドロフラン(THF)(15-100g/ガロン)(56-376ppm)など
の飽和環状エーテルを添加することによって低減される方法が開示されている。本発明の説明
本発明は、無鉛ガソリンベース燃料で動作する火花点火内燃機関において、燃
焼室デポジット(CCD)、吸気弁デポジット(IVD)または同時にそれらの両方を低減
するため組成物および方法に関するものであり、このようなベース燃料は液体炭
化水素および混合無鉛液体炭化水素/含酸素燃料を含むものである。そして、前
記デポジットは、燃料または潤滑油好ましくは燃料に、その中に存在し得るその
他の添加剤に加えて、特定の付加的な添加剤と官能化ポリマー清浄剤とを添加す
ることによって抑制することができる。特定の付加的な添加剤は、約200℃未満
で沸騰するアルキルピリジンの混合物、4-ビニルピリジン、ジメチルホルムアミ
ド、N-ホルミル-ピペリジン、少なくとも1000ppmの量のポリオレフィン、スルホ
ラン、ポリオレフィン、ポリエーテルもしくはポリエーテルアミン
アミン、N-ポリオレフィン、ポリエーテルもしくはホリエーテルアミン-2-ピロ
リドン、ジトリデシクロチオジプロピオネート、およびそれらの混合物から成る
群から選択され、(別途記載されていない限り)50乃至5000ppm、好ましくは100乃
至2,500ppm、最も好ましくは、100乃至1000ppmにわたる範囲のある量で添加され
るものであり、官能化ポリマー清浄剤は、ポリオレフィンアミンおよびポリエー
テルアミンから成る群から選択され、少なくとも約3000ppmの濃度でしか使用さ
れないものである。2つ以上の同じまたは異なる付加的な群を、スルフィド、ジ
スルフィド、nが1-4であるときの-(-CH2-)-n、エーテル、エステル、チオエステ
ル、アセタールヘミアセタール、および第2アミンなどの架橋基を介して結合す
ることができる。また、本発明は、上述の添加材料を含む無鉛炭化水素または混
合無鉛炭化水素/含酸素燃料に関するものである。
燃料は、等級を問わず、一般の無鉛ガソリンであればよく、ガソリンタンク（
gas tank）またはそうした燃料を利用する機関に、直接添加剤を混合するかまた
は別個に噴射して添加することができる。そうした燃料は、一般に添加されるそ
の他の一般的な燃料添加剤、例えばその他の清浄剤、着氷防止添加剤、アンチノ
ック添加剤、腐食添加剤、磨耗添加剤、酸化添加剤、防錆添加剤などの当業者に
知られる添加剤などを含むことができる。尚、業界では容易明白であり、すでに
知られているように、熟練実務者は、使用される添加剤間で混和性（compatabil
ity）を確保しなければならないと思われる。この燃料は、現在流行の改質ガソ
リン、すなわち、エーテル(MTBE、ETBE、TAMEなど)またはアルコール(メタ
ノール、エタノール)などの各種の含酸素化合物をさまざまな濃度で含む燃料で
あっても良い。
特定の添加剤には、約200℃未満で沸騰するアルキルピリジン、N-ポリイソプ
テニル-2-ピロリドン、N-メチル-N-ホルミルポリイソブテニル-アミン、N-ホル
ミルポリイソブテニルアミン、N-ポリイソブテニルイソプロピルアミデン、N-ホ
ルミルピペリジン、4-ビニルピリジン、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-
ピロリドン、スルホラン、およびそれらの混合物が挙げられる。
未官能化ポリマーを、単独で、または、上述のその他の材料と組み合わせて使
用しても良い。これらのポリマーは、適度な分子量から成っている。
好ましいポリオレフィンには、以下のものを含む：ポリブチレン、ポリイソブ
チレン、ポリスチレン、ならびにそれらのエチレンおよびプロピレンコポリマー
(分子量800乃至2000)。
これらの未官能化ポリマー材料は、少なくとも1000pp・mの濃度、好ましくは3
000ppmを超える濃度、最も好ましくは5000ppmを超える濃度で使用される。
尚、従来の官能化ポリマー清浄剤も使用することはできるが、燃焼室
デポジットの抑制の一助となるには、吸気弁デポジットを抑制するのに通常使用
される濃度よりも大きい濃度で使用しなければならない。こうした材料は、3,00
0ppmを超える濃度、より好ましくは5,000ppmを超える濃度で使用される。こうし
た材料は、約2,000以下の数平均分子量から成っている。
官能化ポリマー清浄剤の例には、ポリオレフィンアミン、ポリオレフィンスク
シンイミド、ポリオレフィンエーテルアミン、ポリオレフィンオキシド、ポリビ
ニルピリジン、n-アルキルピロリドン、およびオレフィンまたはジエンを有する
それらのコポリマーが挙げられる。
使用されるポリマーは、機関燃焼室で一般に生じる条件、すなわち、一般的な
火花点火内燃機関では400℃以下で解重合するポリマーである。好ましいポリオ
レフィンアミンには、以下を含む：ポリブチレンアミン、ポリイソブチレンアミ
ン、ポリプロピレンアミン(分子量800-2000)。好ましいポリエーテルアミンには
、以下のものを含む：ポリエチレンオキシドアミン、ポリプロピレンオキシドア
ミン、ポリブチレンオキシドアミン、ポリイソブチレンオキシドアミン(分子量8
00-2000)。
上述の添加剤を、ガソリンに直接添加してもよいし、機関の燃料系に個別に噴
射してもよい。あるいは、添加剤を潤滑油に添加して、その環境から、CCDおよ
びIVDに好ましい影響を与えてもよい。添加剤をカプセル化して、上述の説明の
範囲のいずれか一つまたは群に生じる臭気、毒
性または腐食性に関わるいずれかの問題を解決してもよい。
本発明を以下の非限定的な実施例および比較例によって、さらに詳細に説明す
る。実施例1
この実施例では、吸気弁および燃焼室のデポジット抑制に用いる4-ビニルピリ
ジンならびに低沸点アルキルピリジン(沸点範囲165-190℃)について評価した。
機関試験ベッド、添加剤濃度、ベース燃料および結果を表１に示す。
表1 LeSabre(6 気筒） ホンダ(2気筒) CCD IVD CCD IVD
（g/気筒） （mg/弁） （g/気筒）（μm） （mg/弁）
ベース燃料I(1) 2.33(2) 705(2) 0.70 97 109
ベース燃料I(1) 1.91(3) 731(3)
ベース燃料I+LAP(4) 1.82(3) 769(3) 0.64 76 91
ベース燃料I+4-VP(5) 1.60(3) 676(3) 0.76 76 85
(1)未添加の93RON無鉛ガソリン、RVP6.65、11.99重量パーセントのMTBE
(2)LeSabreエンジンA
(3)LeSabreエンジンB
(4)ベース燃料I中で500wppmの低沸点アルキルピリジン(165-190℃)の混合物
(5)ベース燃料I中で500wppmの4-ビニルピリジン
LeSabreのテストでは、109時間機関を稼動させたが、これは約5,000マイルに
相当する。空気/燃料比は、14.7であった。エンジンrpmは、エンジンを異なる速
度で回転させたので、1260乃至1694の間でさまざまであった。冷却液温度は、入
口で約181度F、出口で約200度Fであり、油温度は約228度Fであった。
2気筒のホンダ試験エンジン(ES6500 Honda Generator)の試験では、エンジン
を継続的に20時間、一定の3,000RPMおよび2,400Wの出力で稼動させた。空気/燃
料比は、12.1-12.3であり、エンジン冷却液温度は、180度Fであった。各試験後
、両方の試験系統で、吸気弁上のデポジットを計量し、燃焼室(ヘッドおよびピ
ストン上部)のデポジットを収集し計量した。さらに、CCDを収集する前のホンダ
エンジン試験では、各燃焼室のデポジットの厚さを、渦電流プローブ(Permascop
e-model D211D，Fischer Technology Inc.)を用いて、81箇所の異なる点で記録
した。平均CCD厚さを、これらのデータから求めた。実施例2
同じ添加剤と低沸点アルキルピリジン(沸点範囲165-190℃)を、吸気弁および
燃焼室のデポジットの抑制について評価した。実施例1と比較して
、高い濃度の添加剤を使用した。エンジン試験、添加剤濃度、ベース燃料および
結果を表2に示すが、これらは実施例1に記載された技術を用いて収集されたもの
である。
表2 ホンダ(2気筒) CCD IVD
（g/気筒）(μm) （mg/弁）
ベース燃料II(1) 0.80 121 131
ベース燃料II+LAP(500wppm) 0.74 111 159
ベース燃料II+LAP(2000wppm) 0.68 91 147
ベース燃料II+4-VP(500wppm) 0.77 127 118
ベース燃料II+4-VP(2000wppm) 0.63 76 134
(1)未添加の92-93RON無鉛ガソリン実施例3
この実施例では、分子量1300のポリイソブチレン(BASF glissipal 1300)の有
効性をIVDおよびCCDの抑制について評価した。デポジットレベルは、実施例1に
記載したPermascope方法で求めた。
表3は、ホンダ試験エンジンをベース燃料で稼動し、かつ、10,000ppmのglissi
pal 1300を添加した後のCCDおよびIVDに関する結果を示す。従来の清浄剤/流動
化剤の組合せを用いるこのベース燃料に関する結果は、
比較例に含まれる。CCDおよびIVDの量がかなり低減したのは、高い濃度レベルで
glissipal 1300を追加したときであった。ペンタンに可溶性を呈したポリマー様
フィルムを、glissopal 1300で稼動した後、燃焼室で観察した。
表3 ホンダ
CCD TCDO(1) CCD厚さ IVD
（グラム） （μm） （mg/弁）
ベース燃料II 0.80 121 131
ベース燃料II
+1,373wppmの従来の清浄剤/流動化剤 1.07 157 15
ベース燃料II
+10,000wppmのポリイソブチレン 0.17 26 22
ベース燃料III(2) 0.77 110 67
ベース燃料III
+3,000wppmのポリイソブチレン 0.30 76 17
(1)全燃焼室デポジツト
(2)93RON未添加無鉛ガソリン、RVP11.29、13.91/0.02 MTBE/ETBE実施例4
この実施例では、80％のポリイソブチレンアミン/20％のポリブチレンオキシ
ド(BASF AP 82)を、IVDおよびCCDの抑制について評価した。実施
例3で使用したものと同じエンジン試験ベッド、動作条件、および分析技術をこ
の実施例に使用した。
表4は、ベース燃料でホンダ試験エンジンを稼動させ、かつ、異なる量のAP82
を燃料ベースに添加した後のCCDおよびIVDに関する結果を示す。CCDおよびIVDの
量は、高い濃度(＞500ppm)でAP82を追加した時に、かなり低減した。ペンタンに
可溶性のあったポリマー様フィルムを、添加剤で稼動した後に、燃焼室で観察し
た。
表4 CCD CCD IVD TCD* 厚さ ホンダ(2気筒エンジン) （グラム） （μm） （mg/弁）
ベース燃料II 0.80 121 131
ベース燃料II+500ppmのAP82 0.77 120 17
ベース燃料II+2,500ppmのAP82 0.59 83 0
ベース燃料II+10,000ppmのAP82 0.05 13 0
* 全燃焼室デポジット実施例5
この実施例では、ジトリデシルチオジプロピオネート(DTDTDP)を、IVDおよびC
CDの抑制について評価した。実施例3に使用したものと同じ試験エンジン、動作
条件、および分析技術をこの実施例に使用した。
表5は、燃料ベースを用いて、異なる量のDTDTDPを添加した後のCCDおよびIVD
に関するホンダ試験エンジンの結果を示す。CCDおよびIVDの量は、DTDTDPの追加
時に、かなり低減した。
表5 CCD CCD IVD TCD* 厚さ ホンダ(SETI) （グラム） （μm） （mg/弁）
ベース燃料IV(1) −− 151 110
ベース燃料II+600ppmのDTDTDP 115 80
ベース燃料II 0.80 121 131
ベース燃料II+1,200ppmのDTDTDP 0.74 103 24
ベース燃料II+10,000ppmのDTDTDP 0.52 81 5
* 全燃焼室デポジット
(1)未添加の92/93RON無鉛ガソリン実施例6
ベース燃料を超える/下回る重量％で表現されるBuick LeSabreエンジンおよび
ホンダ2気筒試験エンジンでは、添加剤を用いない燃料に対する上述の添加剤を
加えた燃料を用いるデポジットレベルを、さまざまな添加剤について表6および7
に記載した。明らかにわかるように、CCD/IVDとして特定の化学物質のいずれか
の性能は、非常に予測不可能であるが、
1つ程度の少量のメチル基が存在するとまたはメチル基をエチル基で置換するこ
とは、CCD/IVD添加剤として機能する材料とそのように機能しないものとを区別
するには十分である。
表6 Buick LeSabre エンジンのベース燃料に対するデポジットレベル
ベースの無鉛93オクタン
を上回る/下回る重量％ CCD IVD ベース例
無鉛93オクタン(未添加) --- ---
市販のプレミアム燃料A(添加) +70 -88
市販のプレミアム燃料B(添加) +21 -84添加剤
LAP(1),500wppm -5 +5
HAP(2),500wppm +29 +135
4-VP(3),500wppm -16 -4
4-VP(3),10,000wppm -75 -98
4-VP(3)+AP82(各500wppm) +28 -87
4-VP(3)+市販のプレミアム燃料B +33 -80
4-VP(3)+DTDTDP(4)(各500wppm) 0 -15
4-VP(12時間浸漬)(500wppm) -9 0
表6(続き)
LAP+AP82(各500wppm) +29 -91
LAP(500wppm)+市販の燃料B +22 -71
NMP(5),500wppm -11 -15
NMP(500wppm)+市販の燃料B +24 -73
NMP+スルホラン(各250wppm) -31 -2
スルホラン,500wppm -3 +26
N-ホルミルPip,500wppm -14 +12
2-PipCH2NH2,500wppm +34 +9
4-t-BUPiP,500wppm +3 +25
3,5-DMPip,500wppm -4 +2
3,5-DMPyr,500wppm -2 +17
(C3H7)3N,500wppm -5 +42
THQ,500wppm -10 +20
アニリン,500wppm -23 +25
N-Meアニリン,500wppm -16 +18
ホルムアミド,500wppm +6 +88
N-メチルホルムアミド,500wppm 0 +55
N,N-ジエチルホルムアミド,500wppm +48 +38
表6(続き)
N,N-ジブチルホルムアミド,500wppm +48 +4
N,N-ジメチルホルムアミド,500wppm -14 -18
DMF(500wppm)+市販の燃料B +33 -64
(AP82)PIBA,500ppm +26 -91
PIB 10,000wppm(分子量1,000) -73 -52
PIBA(AP82),100,000wppm -75 -98
PIBA-DMF,500wppm(アミデン) +42 -78
PIBA-4-VP,500wppm(2°アミン) +80 -96
(1)低沸点アルキルピリジンの混合物(156乃至190℃)
(2)高沸点アルキルピリジンの混合物(204乃至361℃)
(3)4-ビニルビリジン(121℃、150mmHg)
(4)ジトリデシルチオジプロピオネート
(5)N-メチルピロリドン(沸点202℃)
その他の略語：
Pip＝ピペリジン；Pyr＝ピリジン；M＝メチル；DM＝ジメチル；
t-Bu＝第三ブチル；THQ＝1,2,3,4-テトラヒドロキノリン；
PIB＝ポリイソブチレン；PIBA＝ポリイソブチレンアミン表7 ホンダ2気筒エンジンのベース燃料に対するデポジットレベル ベースの無鉛93オクタン を上回る/下回る重量％ CCD IVD ベース例
ベース燃料IまたはIII(無添加) --- ---
市販のプレミアム燃料A(添加) +40 -92
市販のプレミアム燃料B(添加)無鉛93オクタン中の添加剤
高沸点アルキルピリジン,500wppm +39 -20
低沸点(1)アルキルピリジン,500wppm -5 -20
N,N-ジメチルホルムアミド(DMF),500ppm -15 -23
スルホラン,500wpm -10 -39
N-ポリイソブテニルイソプロピル
アミデン(PIBA-DMF),500wppm -18 -96
N-ホルミルポリイソブテニル
アミン(PIBA-FORM),500wppm -11(-25) -56(-69)
N-メチル-N-ホルミルポリイソブテニル
アミン(PIM-MF),500wppm -20(-25) -50(-64)
N-ポリイソブテニル-2-ピロリドン
(PIB-NMP),500wppm -1(-4) -79(-88)
表7(続き)
ジトリデシルチオジプロピオネート
(DTDTDP),500wppm -8 -82
4-ビニルピリジン,500wppm -20 -22
Glissipal(分子量1300のPIB),3000wppm -62 -75
Glissipal(分子量1300のPIB),6000wppm -67 -75
(1)沸点範囲、156-190℃比較例
500wppmの量の4-ビニルピリジンおよび低沸点アルキルピリジンを添加した加
鉛および無鉛の未添加燃料で稼動するホンダ2気筒試験エンジンのデポジットレ
ベルを表8に記載した。無鉛燃料中のCCDを低減するのに効果的な添加剤は、加鉛
燃料に使用されるときには、無効であり、実際には有害であることがわかる。表8 2 気筒ホンダエンジン、20時間
CCD
（ベース燃料を上回
る/下回る重量％）
ベース燃料(93RON無鉛) ---
ベース燃料+4-VP(1)(500ppm) -20
ベース燃料+LAP(2)(500ppm) -5
ベース燃料+1.8gPb(3)+4-VP(500ppm) +87
ベース燃料+1.8gPb(3)+LAP(500ppm) +92
（1）4-VP＝4-ビニルピリジン
（2）LAP＝低沸点アルキルピリジンの混合物(沸点＜200℃)
（3）TELの形態で添加されたガソリン1ガロンあたり1.8gの鉛(金属として)
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ケレメン，シモン アール.
アメリカ合衆国，ニュージャージー州
07869 アナンダーレ，マウント グロウ
ブ ロード 64
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １．燃焼室デポジット、吸気弁デポジットまたはそれらの両方を低減するため の無鉛ガソリンであって、該無鉛ガソリンは、主要量の無鉛ガソリンベース燃料 および少量の添加剤からなり、該添加剤は、下記の（１）〜（３）からなる群か ら選ばれることを特徴とする無鉛ガソリン。 （１）約200℃未満で沸騰するアルキルピリジンの混合物、4-ビニルピリジン、N ,N-ジメチルホルムアミド、N-ホルミルピペリジン、少なくとも約1000ppmの量の ポリオレフィン、スルホラン、ポリオレフィン、ポリエーテルもしくはポリエー テルアミン置換アミデンまたはアルキルアミデン、N-ホルミルポリオレフィン、 ポリエーテルもしくはポリエーテルアミンアミン、N-ポリオレフィン、ポリエー テルもしくはポリエーテルアミン-2-ピロリジン、ジトリデシルチオジプロピオ ネートおよびそれらの混合物。 （２）少なくとも約3000ppmの濃度で使用される官能化ポリマー清浄剤。 （３）（１）および（２）記載の群から選択される1つ以上の同じまたは異なる 添加剤群を、スルフィド、ジスルフィド、nが1-4である-(-CH2-)-n、エーテル、 エステル、チオエステル、アセタール、ヘミアセタールまたは第二アミン架橋基 を介して架橋した添加剤。 ２．該添加剤は、請求の範囲１に別段の記載がないかぎり、燃料油中に50乃至 5000ppm添加されることを特徴とする請求の範囲１記載の無鉛ガソリン。 ３．該添加剤は、約200℃未満で沸騰するアルキルピリジン、N-ポリイソブテ ニル-2-ピロリドン、N-メチル-N-ホルミルポリイソブテニルアミン、N-ホルミル ポリイソブテニルアミン、N-ポリイソブテニルイソプロピルアミジン、N-ホルミ ルピペリデン、4-ビニルピリジン、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリ ドン、スルホランおよびそれらの混合物からなる群から選ばれることを特徴とす る請求の範囲１または２記載の無鉛ガソリン。 ４．該ポリオレフィンは、ポリブチレン、ポリイソブチレン、ポリスチレン、 ならびにそれらのエチレンおよびプロピレンコポリマーであり、かつ800乃至200 0の分子量を有することを特徴とする請求の範囲１記載の無鉛ガソリン。 ５．該官能化ポリマー清浄剤は、ポリオレフィンアミン、ポリオレフィンスク シンイミド、ポリオレフィンエーテルアミン、ポリオレフィンオキシド、ポリビ ニルピリジン、n-アルキルピロリドン、および、オレフィンまたはジエンを有す るそれらのコポリマーであり、かつ約2000未満の数平均分子量を有することを特 徴とする請求の範囲１記載の無鉛ガソリン。 ６．無鉛ガソリンで運転する内燃機関において、請求の範囲１〜５記載の無鉛 ガソリンで運転することを特徴とする燃焼室デポジット、吸気 弁デポジットまたはそれらの両方の低減方法。
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