JP2005530008A - 有機セタン価向上剤 - Google Patents

Abstract

本発明は、燃料中のセタン含量を上げるための組成物および方法に関する。さらに特定すると、燃料中のセタン含量は、不活性雰囲気下で調製したカロテンを含む燃料添加剤を混合することによって増やすことができることが明らかになった。

Description

本発明は、一般的に、燃料中のセタン含量を上げるための組成物および方法に関する。さらに特定すると、不活性雰囲気下で調製したカロテンを含む燃料添加剤を混合することにより、燃料中のセタン含量を上げ得ることが見出された。

燃料効率の向上に対する関心は、地球上の天然資源の減少および燃料価格の継続的上昇により、非常に大きくなっている。燃料効率は、燃料添加剤を加えることによって改良することができる。現存する数種の燃料添加剤は燃料効率を上げることが知られており、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３などには、燃焼を改良する燃料添加剤が記載されている。これらの発明の成功にもかかわらず、燃焼を向上させる燃料添加剤に対する要求はいまだに存在している。

一般的に、炭化水素燃料は、炭化水素（炭素および水素原子の多様な立体配置を含む分子）の複合混合物を含む。炭化水素燃料は、界面活性剤、氷結防止剤、乳化剤、腐食抑制剤、染料、堆積改質剤、および酸化物などの非炭化水素類を含む多様な添加剤を含む場合がある。

そのような炭化水素燃料を燃焼させた場合には、多様な汚染物質が生成する。このような燃焼生成物としては、オゾン、微粒子、一酸化炭素、二酸化窒素、二酸化硫黄、および鉛などが挙げられる。アメリカ合衆国環境保護局（ＥＰＡ）およびカリフォルニア大気資源委員会（Califormina Air Resource Board: CARB）は、これらの汚染物質に関する周辺空気の環境基準を採択した。両組織は、低排出ガソリンに関する規格も採択した。

第２相カリフォルニア再調製ガソリン（Phase2 California Reformualted Gasoline: CaRFG2）規則は1996年３月１日に発効した。デイヴィス（Davis）知事は、1999年３月25日に行政命令D-5-99にサインしたが、その中には、2002年12月31日までにカリフォルニアのガソリンからメチルｔ−ブチルエーテル（MTBE）を除去することが指示されている。第３相カリフォルニア再調整ガソリン（CaRFG3）規則は2000年８月３日に承認され、2000年９月２日に発効した。CaRFG2およびCaRFG3規準を表１に示す。

EPAおよびCARB基準を満たすガソリンを調製することに対して、主要石油会社は相当な努力を払ってきた。基準を満たすガソリンを調製するための最も一般的な方法としては、上述の規準に合致したガソリンを基本とする燃料を生成するように精製過程を調製することが挙げられる。そのような方法には多数の欠点があり、例えば、精製過程を再構築することに伴う費用、その他の精製生成物における量的または質的な負の影響、ならびに、基準適合ガソリンを生成することに伴う付加変性などが挙げられる。
米国特許第4,274,835号明細書 米国特許第5,826,369号明細書 米国特許第6,193,766号明細書

EPAおよびCARB基準を満たすガソリンを調製するために現在行われている再精製に基づく方法は、多数の欠点を抱えている。故に、このような欠点を持たない調製法が所望されている。EPAおよびCARB基準を満たすガソリンを得るためには、燃料添加剤を加えるが、これは、従来から存在する非適合ガソリンと混合するものである。添加剤を使用して適合ガソリンを調製する理由は、精製に伴う装置および生成物にかかるコストを排除するためである。添加剤は、その他の炭化水素燃料類、例えば、ディーゼル燃料、ジェット燃料、ツーサイクル燃料および石炭類とも混合することができ、燃料の燃焼中に排出される汚染物質を削減する。

第一の実施態様においては、セタン価向上剤が提供され、そのようなセタン価向上剤には、非酸化セタン価向上剤、例えば、非酸化カロテン、非酸化カロテノイド、カロテンの非酸化前駆体、カロテノイドの非酸化前駆体、カロテンの非酸化誘導体、カロテノイドの非酸化誘導体およびそれらの混合物などが含まれる。

第一の実施態様のひとつの側面においては、セタン価向上剤は、補助希釈剤を追有する。補助希釈剤としては、硝酸アルキルが挙げられる。硝酸アルキルとしては、硝酸２−エチルヘキシルなどが挙げられる。

第一の実施態様のひとつの側面においては、セタン価向上剤は希釈剤を追有する。希釈剤としては、トルエンが挙げられる、
第二の実施態様においては、セタン価向上添加剤は、希釈剤および非酸化セタン価向上剤を含むものとして提供され、そのような非酸化セタン価向上剤としては、非酸化カロテン、非酸化カロテノイド、カロテンの非酸化前駆体、カロテノイドの非酸化前駆体、カロテンの非酸化誘導体、カロテノイドの非酸化誘導体およびそれらの混合物などが挙げられる。

第二の実施態様のひとつの側面においては、セタン価向上添加剤は、補助セタン価向上剤を追有する。補助セタン価向上剤としては硝酸アルキルが挙げられる。硝酸アルキルとしては、硝酸２−エチルヘキシルなどが挙げられる。

第二の実施態様のひとつの側面においては、希釈剤はトルエンを含む。

第三の実施態様においては、ディーゼル燃料が提供され、そのようなディーゼル燃料には、基本燃料および非酸化セタン価向上剤（非酸化カロテン、非酸化カロテノイド、カロテンの非酸化前駆体、カロテノイドの非酸化前駆体、カロテンの非酸化誘導体、カロテノイドの非酸化誘導体およびそれらの混合物など）を含む。

第三の実施態様のひとつの側面においては、ディーゼル燃料は、補助セタン価向上剤を追有する。補助セタン価向上剤としては硝酸アルキルが挙げられる。硝酸アルキルとしては、硝酸２−エチルヘキシルなどが挙げられる。

第三の実施態様のひとつの側面においては、希釈剤はトルエンを含む。

第三の実施態様のひとつの側面においては、ディーゼル燃料は、3785mlあたり約0.0001ｇ〜約0.03ｇの非酸化セタン価向上剤を含み、または、3785mlあたり約0.00025ｇ〜約0.025ｇの非酸化セタン価向上剤を含み、または、3785mlあたり約0.0005ｇ〜約0.02ｇの非酸化セタン価向上剤を含み、または、3785mlあたり約0.001ｇ〜約0.015ｇの非酸化セタン価向上剤を含み、または、3785mlあたり約0.002ｇ〜約0.01ｇの非酸化セタン価向上剤を含む。

第三の実施態様のひとつの側面においては、ディーゼル燃料は、3785mlあたり約0.025ｇ〜約10ｇの硝酸アルキルを含み、または、3785mlあたり約0.075ｇ〜約7.5ｇの硝酸アルキルを含み、または、3785mlあたり約0.1ｇ〜約５ｇの硝酸アルキルを含み、または、3785mlあたり約１ｇ〜約4.0ｇの硝酸アルキルを含む。

第三の実施態様のひとつの側面においては、ディーゼル燃料はNo.２ディーゼル燃料を含む。

第四の実施態様においては、燃料中のセタン価を上げる方法が提供され、そのような方法としては、不活性雰囲気下において希釈剤にある構成成分を溶解してセタン価向上剤を得る段階が含まれており、ここで、該構成成分は、カロテン、カロテノイド、カロテンの前駆体、カロテノイドの前駆体、カロテンの誘導体、カロテノイドの誘導体およびそれらの混合物を含む群から選択され、さらに、基本燃料にセタン価向上剤を添加し、基本燃料のセタン価よりも添加後のセタン価が高くなっているような添加燃料を得た。

第四の実施態様のひとつの側面においては、基本燃料としてディーゼル燃料が挙げられる。

第四の実施態様のひとつの側面においては、基本燃料としてNo.２ディーゼル燃料が挙げられる。

第四の実施態様のひとつの側面においては、希釈剤としてトルエンが挙げられる。

第四の実施態様のひとつの側面においては、不活性雰囲気として窒素が挙げられる。

第四の実施態様のひとつの側面においては、前記方法は、セタン価向上剤と共に、補助セタン価向上成分を混合する段階を追有する。補助セタン価向上成分としては、硝酸アルキルが挙げられる。硝酸アルキルとしては、硝酸２−エチルヘキシルなどが挙げられる。

第五の実施態様においては、ディーゼル燃料を生成する方法が提供され、そのような方法としては、不活性雰囲気下において希釈剤にある構成成分を溶解してセタン価向上剤を得る段階が含まれており、ここで、該構成成分は、カロテン、カロテノイド、カロテンの前駆体、カロテノイドの前駆体、カロテンの誘導体、カロテノイドの誘導体およびそれらの混合物を含む群から選択され、さらに、ディーゼル燃料にセタン価向上剤を添加する。

第六の実施態様においては、ディーゼル燃料駆動エンジンを備えた車両を操作する方法が提供され、そのような方法には、エンジン内でディーゼル燃料を燃焼させる段階を含み、該ディーゼル燃料は、基本燃料および非酸化セタン価向上剤を含み、そのような非酸化セタン価向上剤は、非酸化カロテン、非酸化カロテノイド、カロテンの非酸化前駆体、カロテノイドの非酸化前駆体、カロテンの非酸化誘導体、カロテノイドの非酸化誘導体およびそれらの混合物を含む群から選択され、ここで、ディーゼル燃料中のセタン価は基本燃料中のそれよりも高い。

以下の説明および実施例は、本発明の好ましい実施態様について詳細に記載したものである。当業者であれば、本発明の多数の変形および変更も本発明の範ちゅうに包含されることは自明である。故に、好ましい実施態様についての記載は、本発明の範囲を制限するものではない。

排出物を抑制する添加剤
排出物を抑制する添加剤は、次の３種の構成成分を含んでいる：ベッチ抽出油、β−カロテンおよびホホバ油。

ベッチ抽出油
好ましい実施態様においては、調製剤の構成成分のうちのひとつは、ベッチ、ホップ、大麦またはアルファルファなどから抽出した植物油である。本明細書において使用している「植物抽出油」とは、広義であり、通常の意味で用いており、植物材料内に存在している構成成分であって、ｎ−ヘキサンに可溶なものなどが挙げられるが、それらに限定されるわけではない。抽出油の全てもしくは一部の代用または追加として、クロロフィルを用いることができる。疎水性抽出油はクロロフィルを含む。クロロフィルは植物体内の緑色色素であり、光合成を行い、その過程においては、二酸化炭素と水が結合してグルコースと酸素が生成する。一般的に、疎水性抽出油はその他多数の構成成分も含有しており、例えば、有機金属類、抗酸化剤、油類、脂質、熱安定剤、もしくはこのような生成物の出発材料など、ならびに、低分子量から高分子量に至る抗酸化剤から基本的に構成されている約300種のその他の化合物などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

多くの実施態様においては、ベッチ抽出油が好ましいが、他の実施態様においては、抽出油の全体および一部を他の植物からの抽出油に置き換えることが好ましく、そのようなものとしては、アルファルファ、ホップ抽出油、ウシノケグサ属抽出油、大麦抽出油、生のクローバーからの抽出油、小麦抽出油、穀類の緑色部分からの抽出物、野菜類の抽出油、生け垣もしくは生の葉もしくは生の草の抽出油、緑色部分を含む花、マメ科の任意の植物の葉もしくは緑色部分、クロロフィルもしくはクロロフィルを含む抽出物、またはそれらの組み合わせもしくは混合物などが挙げられるが、それらに限定されるわけではない。好ましいマメ（legume）科としては、アオイマメ、インゲンマメ、ピントーマメ（インゲンマメの一種）、red bean、大豆、great northern bean、レンズマメ、白インゲンマメ、black turtle bean、エンドウマメ、ガルバンゾーマメおよびササゲなどを含む群から選択されるマメが挙げられる。好ましい穀類としては、ウシノケグサ、クローバー、小麦、オーツ麦、大麦、ライ麦、モロコシ、アマ、tritcale、米、トウモロコシ、スペルトコムギ、キビ、アマランス、ソバ、キヌア、kamutおよびテフなどが挙げられる。

特に好ましい植物抽出油は、マメ科（Fabaceae(Leguminosae)）の植物（一般的には、豆類（pulse family）、あるいはエンドウマメ（pea）類もしくはインゲンマメ（legume）類と称されるもの）由来のものである。マメ科には、灌木、樹木および薬草を含む、700属1700種以上のものが存在している。この科は、３つの亜科に分けられる：主に熱帯性の樹木および灌木類であるネムノキ亜科（Mimosoideae）；熱帯性および亜熱帯性灌木を含むジャケツイバラ亜科（Caesalpinioideae）；ならびに、球形のマメ（peas）および楕円形のマメ（beans）を含む蝶型花亜科（Papilionideae）である。マメ科のほとんどの植物に共通した特徴は、窒素固定を行う根粒菌を含む根粒を有することである。マメ科のほとんどの植物は、種の中に多量の植物油を蓄積している。マメ科としては、例えば、クロバナエンジュ、アメリカヤブマメ、ホドイモ、カナディアンミルクベッチ（Canadian milk vetch）、インディゴ、ダイズ、ペールベッチリング（pale vetchling）、マーシュベッチリング（marsh vetchling）、ヴェイニーピー（veiny pea）、マルバハギ（round-headed bush clover）、多年生ウチワマメ属、クスダマツメクサ、アルファルファ、コゴメハギ、セイヨウエビラハギ、シロバナプレーリークローバー（white prairie-clover）、ムラサキプレーリークローバー（purple prairie-clover）、イナゴマメ、スモールワイルドビーン（small wild bean）、アカツメクサ、シロツメクサ、ナロウリーブドベッチ（narrow leaved vetch）、ヘアリーベッチ、エンドウマメ、ヒヨコマメ、ストリンググリーン（string green）、インゲンマメ、リョクトウ、アオイマメ、ソラマメ、レンズマメ、ピーナッツおよびササゲなどが挙げられる。

抽出油材料の最も好ましい形態は、抽出後に、ペーストまたは泥状の粘度を有する、すなわち、液体ではなく、固体または半固体の状態である。一般的に、そのようなペーストは、抽出物中にクロロフィルＡ〜クロロフィルＢを多く含有している。一般的に、そのような材料の色彩は、若干の蛍光を発する濃黒緑色である。そのような材料は、マメ科に属する多数のまたは全ての植物から回収することができる。そのような形態は、大部分の実施態様に対して好ましいものであるが、特定の他の実施態様においては、液体またはその他の形態が好ましい場合がある。

抽出油は、当該分野において既知の抽出法を用いて得ることができる。一般的には、溶媒抽出法が好ましい。植物材料から油と油可溶性のフラクションとを分離することができるような、任意の適切な抽出溶媒を用いることができる。一般的には、非極性抽出溶媒が好ましい。溶媒には、単独または２種もしくはそれ以上の溶媒の混合物がある。適切の溶媒としては、例えば、炭素原子を約５〜12個含む環状、直鎖および分岐鎖アルカン類が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。非環式アルカン抽出溶媒の例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、混合ヘキサン類、混合ヘプタン類、混合オクタン類、イソオクタンなどが挙げられる。シクロアルカン抽出溶媒の例としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、メチルシクロヘキサンなどが挙げられる。ヘキセン類、ヘプテン類、オクテン類、ノネン類およびデセン類などのアルケン類、ならびに、ベンゼン、トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素類も使用に適している。ハロゲン化炭化水素類であるクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、過塩化エチレン、トリクロロエチレン、トリクロロエタンおよびトリクロロトリフルオロエタンも使用することができる。一般的に好ましい溶媒は炭素数が６〜12個のアルカン類、特に、ｎ−ヘキサンである。

ヘキサン抽出は、種からの油の抽出においては最も一般的に使用される技術である。この方法は非常に効率の高い抽出法であり、植物材料中のほとんど全ての油可溶性フラクションを抽出する。一般的なヘキサン抽出においては、植物材料を粉砕する。草および葉は細片に刻む。一般的に、種は挽くか薄片状にする。植物材料は、高温でヘキサンに浸す。可燃性が高く、無色で揮発性であるヘキサンは、油を溶出させるが、一般的には、葉は、他の植物材料と比べてごくわずかの重量パーセントの油しか含んでいない。油／溶媒混合物は、ヘキサンが蒸発する温度である100℃（212Ｆ）に加熱し、次に蒸留して残留ヘキサンを全て除去した。別の方法としては、減圧下でヘキサンを除去することができる。得られた抽出油は、好ましい実施態様の調製物への使用に適している。

一般的に、食用または化粧品に使用する植物抽出油は、さらなる加工段階を経て、外観、保存性、味などに影響を及ぼす不純物を除去し、精製油を得る。これらの不純物としては、リン脂質類、粘性ゴム類、遊離脂肪酸、色素および微細な植物片などが挙げられる。別異の方法を用いてこれらの副生成物を除去することもでき、例えば、水沈殿、または有機酸の水性溶液を用いた沈殿などがある。一般的に、色素化合物は漂白によって除去するが、このとき、油は、珪藻土などの吸着剤を通過する。脱臭を行うこともでき、この場合には、一般的に、蒸気蒸留を使用する。一般的に、上記のような追加段階は不要である。しかしながら、油に上述したような処理を行うことにより、好ましい実施態様中の調製物への使用に適したものになる。

その他の好ましい抽出法としては、通常は二酸化炭素を用いる超臨界流体抽出などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。超臨界流体抽出法においては、その他の気体、例えば、ヘリウム、アルゴン、キセノンおよび窒素も溶媒として適している。

その他の任意の適切な方法を用いて所望する植物油抽出フラクションを得ることができ、例えば機械的プレスなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。機械的プレス（圧搾としても知られている）は、連続的に動いているスクリューを使用することによって油を取り出すが、このとき、該スクリューは、種または油を含むその他の材料を粉砕して繊維質のみを残し、油を搾出する。この過程で生じた摩擦により、温度が約50〜90℃に上昇するか、あるいは、外部から熱を加えることができる。一般的に、コールドプレスとは、外部から熱を加えず、40℃以下の温度において行う機械的プレスをさす。

植物材料から得られた抽出油の収率は、多様な因子の影響を受けるが、基本的には、植物材料の油含量に左右される。例えば、ベッチにおける一般的な油含量は約４〜５重量％（ヘキサン抽出、乾燥重量基準）であり、大麦は約６〜7.5重量％であり、アルファルファは約２〜4.2重量％である
β−カロテン
β−カロテンは、好ましい実施態様の調製品のもうひとつの構成成分である。β−カロテンは、独立した構成成分として基本調製品に添加することができ、または、その他の基本構成成分のひとつとして含まれている、もしくは、ベッチ由来の抽出油の構成成分のひとつであるなどのように天然に存在している。β−カロテンは、高分子量の抗酸化剤である。植物体内においては、酸素ラジカルの捕獲剤として作用し、クロロフィルの酸化を防ぐ。特定の機構に限定するつもりはないが、好ましい実施態様の調製品中においては、β−カロテンは、燃焼過程において酸素ラジカルを捕獲し、または、燃焼用の空気／燃料蒸気中に存在する利用可能な酸素の可溶化剤もしくは吸収剤として作用すると考えられている。

β−カロテンは、天然または合成のものを用いることができる。好ましい実施態様においては、β−カロテンは、ビタミンＡ活性が160万ユニットである純粋なビタミンＡと等価な状態で提供される。純度の低いビタミンＡも使用に適しており、使用量を調整して活性が等価になるようにする。例えば、純度がビタミンＡ活性として80万ユニットの場合には、使用量を倍にして所望する活性を得る。

多くの実施態様においてはβ−カロテンが好ましいが、別の実施態様においては、β−カロテンを他の構成成分に全てまたは一部置き換えることが望ましい。そのような構成成分としては、α−カロテン、または、algae xeaxabthin由来の追加のカロテノイド類、クリプトキサンチン、リコペン、ルテイン、ブロッコリ濃縮物、ホウレンソウ濃縮物、トマト濃縮物、ケール濃縮物、キャベツ濃縮物、メキャベツ濃縮物およびリン脂質、緑茶抽出物、オオアザミ抽出物、クルクミン抽出物、ケルセチン、ブロメライン、クランベリーおよびクランベリー粉末抽出物、パイナップル抽出物、パイナップル葉抽出物、ローズマリー抽出物、ブドウ種抽出物、イチョウ抽出物、ポリフェノール類、フラバノイド類、ショウガ根茎抽出物、サンザシ実抽出物、ビルベリー抽出物、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、マリーゴールド抽出油、ならびに、ニンジン、果実、野菜、花、草、天然の穀類、樹木の葉、灌木の葉、干し草、生きた植物もしくは樹木、およびそれらの組み合わせもしくは混合物由来の任意および全ての抽出油などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

力価が保証された野菜のカロテノイド類が特に好ましく、そのようなものとしては、リコピン、ルテイン、α−カロテン、ニンジンもしくは藻類由来のその他のカロテノイド類、ベタテン（betatene）、ならびに天然のニンジン抽出物などが挙げられる。β−カロテンの代替品またはβ−カロテン組み合わせ物質としては、野菜カロテノイド類が特に好ましいが、好ましい実施態様の調製品への使用に関しては、抗酸化特性を有するその他の物質も適しており、β−カロテンの代替品または追加構成成分として使用することができ、そのような物質としては、フェノール性抗酸化剤、アミン抗酸化剤、含硫フェノール化合物、有機リン類、および本明細書中の他の箇所で列挙している物質などが挙げられる。好ましくは、抗酸化剤は油可溶性である。抗酸化剤が水溶液に不溶性またはごくわずかしか溶けない場合には、界面活性剤を使用して溶解性を上げることが好ましい。

ホホバ油
好ましい実施態様においては、調製品の構成成分のひとつはホホバ油である。ホホバ油は抗酸化特性を有する液体であり、抗酸化能を失うことなく、非常な高温に耐え得る。ホホバ油は、アリゾナ、カリフォルニアおよびメキシコ北部に自生する灌木の実を挽いたものまたは粉砕したものから抽出された液体ワックスエステル混合物である。ホホバ油の原料は、Simmondsia chinensisであり、一般的にはホホバの木と呼ばれている。ホホバの木は、厚く、革様の青緑色の葉、および黒褐色でナッツ様の実を有する常緑灌木である。ホホバ油は、従来から行われているプレス法または溶媒抽出法によって実から抽出することができる。油は透明で金色である。ホホバ油は、一不飽和直鎖酸とアルコール類とで構成される高分子量（炭素数16〜26個）ワックスエステル類が大部分を占める。一般的には、ホホバ油は、一般式ＲＣＯＯＲ’’で表される液体ワックスエステルと定義され、ここで、ＲＣＯはオレイン酸（Ｃ18）、エイコサン酸（Ｃ20）および／またはエルシン酸（Ｃ22）を表し、このとき、ＯＲ’’は、エイコセニルアルコール（C20）、ドコセニルアルコール（C22）、および／またはテトラセニルアルコール（C24）部位を表す。構造式ＲＣＯＯＲ’’を有する純粋エステル類または混合エステル類（このとき、ＲはC20〜C22のアルキル（アルケニル）基であり、R''はC20〜C22のアルキル（アルケニル）基である）は、ホホバ油の一部または全てを置換するものとして適している。一不飽和直鎖アルケニル基を有する酸類およびアルコール類が最も好ましい。

多くの実施態様においてはホホバ油が好ましいが、その他の実施態様においては、その全部または一部を別の構成成分に置換することが望ましく、そのような構成成分としては、熱安定性であることがわかっている油類、例えば、ピーナッツ油、綿実油、菜種油、マカダミアナッツ油、アボガド油、パーム油、パーム核油、ヒマシ油、その他全ての野菜およびナッツ油類、哺乳類油（鯨油など）および魚油を含む全ての動物性油類、ならびにそれらの組み合わせおよび混合物などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。好ましい実施態様においては、油はアルコキシ化されており、例えば、メトキシ化またはエトキシ化されている。アルコキシ化は、ヒマシ油、マカダミアナッツ油、綿実油などのような中鎖油において行うことが好ましい。アルコキシ化を行うことにより、燃料中の油／水混合物のカップリングが可能になり、その結果、燃料の燃焼時における窒素酸化物類および／または粒子性物質の放出を減少させることができる。

好ましい実施態様においては、部分置換または完全置換のいずれの場合においても、ホホバ油をこれらの油類と容量比１：１で置き換えることができる。別の実施態様においては、容量比１：１以上または以下でホホバ油をこれらの油類と置き換えることが好ましい。好ましい実施態様においては、綿実油（精製したもの、もしくは単に抽出しただけのもの、もしくは綿実を粉砕したもの）、スクアレン、またはスクアランは、ホホバ油の一部または全部を置換する場合に、容量比１：１で置き換える。

特定の機構に限定するつもりはないが、ホホバ油は、燃焼前の抽出油および／または調製物中のβ−カロテン構成成分に熱安定性を付与することにより、前酸化を阻止する、または遅延させる作用があると考えられている。一般的に、ホホバ油は燃料中のセタンを減少させるが、調製品中においてはセタン数が高い方が好ましいことから、一般的には、調製品中のホホバ油の含量を少なくすることが好ましい。

好ましい実施態様の多くの調製品にホホバ油を使用することが好ましいが、ある種の調製品中においては、ホホバ油の全部または一部を１種もしくはそれ以上の別異の熱安定剤と置き換えることが好ましい場合がある。当該分野において既知の適切な熱安定剤としては、２−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２−ｔ−ブチル−４−ｎ−ブチルフェノール、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェノール、および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−ｎ−ブチルフェノールなどを含むアルキルフェノール類の液体混合物が挙げられ、これらは、中蒸留燃料（middle distillate fuel）用の安定剤としての使用に適している（ハンロン（Hanlon）らに対する米国特許第5,076,814号および第5,024,775号）。熱安定性効果を発揮する、市販のその他の束縛（hindered）フェノール性抗酸化剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，２’−メチレン−ビス（６−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）、ｎ−オクタデシル３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，１，３−トリス（３−ｔ−ブチル−６−メチル−４−ヒドロキシフェニル）ブタン、ペンタエリトリチルテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ジ−ｎ−オクタデシル（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ホスホネート、２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルメシチレン、およびトリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート（米国特許第4,007,157号および第3,920,661号）などが挙げられる。

その他の熱安定剤としては次のようなものが挙げられる：ペンタエリトリトール由来のペンタエリトリトールコエステル類、（３−アルキル−４−ヒドロキシフェニル）−アルカン酸類およびアルキルチオアルカン酸類、またはそのような酸の低級アルキルエステル類（これらは、一般的に、酸化および／または熱変性に対する感受性が高い有機材料用の安定剤として有用である）（ダンスキ（Dunski）らに対する米国特許第4,806,675号および第4,734,519号）；マロン酸、ドデシルアルデヒドおよび獣脂アミンの反応生成物（ネルソン（Nelson）らに対する米国特許第4,670,021号）；束縛フェニルホスファイト類（スピヴァック（Spivack）に対する米国特許第4,207,229号）；束縛ピペリジンカルボン酸類およびそれらの金属塩類（ラメイ（Ramey）らに対する米国特許第4,191,821号および第4,191,682号）；２，６−ジヒドロキシ−９−アザビシクロ［３，３，１］ノナンのアシル化誘導体類（ステフェン（Stephen）に対する米国特許第4,000,113号）；束縛ビサイクリックアミン類（ラメイ（Ramey）らに対する米国特許第3,991,012号）；ジアルキル−４−ヒドロキシフェニルトリアジンの含硫誘導体類（デクスター（Dexter）らに対する米国特許第3,941,745号）；束縛ビサイクリックアミノ酸類およびそれらの金属塩類（ラメイ（Ramey）らに対する米国特許第4,051,102号）；トリアルキル置換ヒドロキシベンジルマロネート類（スピヴァック（Spivack）に対する米国特許第4,081,475号）；束縛ピペリジンカルボン酸類およびそれらの金属塩類（ラメイ（Ramey）らに対する米国特許第4,089,842号）；ピロリジンジカルボン酸類およびエステル類（ステフェン（Stephen）に対する米国特許第4,093,586号）；Ｎ，Ｎ−ジ置換β−アラニン類の金属塩類（ステフェン（Stephen）らに対する米国特許第4,077,941号）；ヒドロカルビルチオアルキレンホスファイト類（米国特許第3,524,909号）；ヒドロキシベンジルチオアルキレンホスファイト類（米国特許第3,655,833号）など。

ある種の化合物は、抗酸化剤および熱安定剤として作用することができる。従って、ある実施態様においては、２つの別異の化合物（すなわち、ひとつは熱安定性を提供し、もうひとつは抗酸化活性を提供する）と組み合わせるよりも、熱安定性と抗酸化効果を同時に提供するひとつの化合物と組み合わせた疎水性植物抽出油を含む調製品を調製することが好ましい。酸化抵抗性と熱安定性とをある程度提供することが当該分野において知られている化合物の例としては、置換または非置換のジフェニルアミン類、ジナフチルアミン類、およびフェニルナフチルアミン類（例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルフェニレンジアミン、ｐ−オクチルジフェニルアミン、ｐ，ｐ−ジオクチルジフェニルアミン、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミン、Ｎ−（ｐ−ドデシル）フェニル−２−ナフチルアミン、ジ−１−ナフチルアミンおよびジ−２−ナフチルアミンなど）；フェノチアジン類（Ｎ−アルキルフェノチアジン類など）；イミノ（ビスベンジル）；ならびに束縛フェノール類（６−（ｔ−ブチル）フェノール、２，６−ジ−（ｔ−ブチル）フェノール、４−メチル−２，６−ジ−（ｔ−ブチル）フェノール、４，４’−メチレンビス（−２，６−ジ−（ｔ−ブチル）フェノール）など）が挙げられる。

ある種の潤滑液体基本原料油は、当該分野において高い熱安定性を示すことが知られている。そのような基本原料油は、好ましい実施態様の調製品に熱安定性を付与することができ、さらに、部分的にまたは全体的にホホバ油と置き換えることができる。好ましい基本原料油としては、ポリアルファオレフィン類、二塩基酸のエステル類、ポリオールエステル類、アルキル化芳香族類、ポリアルキレングリコール類、およびリン酸エステル類などが挙げられる。

ポリアルファオレフィン類は、硫黄、リンまたは金属を含まない炭化水素ポリマー類である。ポリアルファオレフィン類は、熱安定性が高いが、通常は、適切な抗酸化剤と併せて使用する。二塩基酸エステル類も良好な熱安定性を示すが、通常は、加水分解および酸化に抵抗するための添加剤と組み合わせて使用する。

ポリオールエステル類は、２つまたはそれ以上のアルコール部位を有する分子であり、例えば、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールおよびペンタエリトリトールのエステル類などが挙げられる。合成ポリオールエステル類は、動物もしくは植物由来の脂肪酸と合成ポリオールとの反応生成物である。ポリオールエステル類は優れた熱安定性を有しており、その他の基本原料油よりも耐加水分解性および抗酸化性である。天然に存在するトリグリセリド類および植物油は、ポリオールエステル類と同様の化学種に属する。しかしながら、ポリオールエステル類は、そのような油類よりも抗酸化性が高い傾向がある。一般的に、植物油における酸化不安定性は、リノール酸およびリノレン酸の含量が高いことによるものである。さらに、植物油中の脂肪酸の不飽和（または二重結合）度が酸化に対する感受性と相関しており、二重結合の数が多ければ多いほど、迅速な酸化に対して材料の感受性が高まり、酸化を受けやすくなる。

トリメチロールプロパンエステル類は、モノ、ジおよびトリエステルを含む。ネオペンチルグリコールエステル類は、モノおよびジエステルを含む。ペンタエリトリトールエステル類は、モノ、ジ、トリおよびテトラエステルを含む。ジペンタエリトリトールエステル類は、最大６個のエステル部位を有する。一般的に、好ましいエステル類は、一塩基性長鎖脂肪酸のエステル類である。炭素数が20個またはそれ以上の酸のエステルが好ましく、そのようなものしては例えば、ゴンド酸（gondoic acid）、エイコサジエン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、エイコサペンタエン酸、アラキン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、エルカ酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸またはリグニセル酸（ligniceric acid）などが挙げられる。しかしながら、ある種の実施態様においては、炭素数が18個方はそれ以下の酸のエステルが好ましく、そのようなものとしては例えば、ブチル酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリストレン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ヘキサデカジエン酸、ヘキサデカチエン酸（hexadecatienoic acid）、ヘキサデカテトラエン酸、マルガリン酸、マルグロール酸（margroleic acid）、ステアリン酸、リノール酸、オクタデカテトラエン酸、バクセン酸またはリノレン酸などが挙げられる。ある種の実施態様においては、別異の酸の混合物を用いてペンタエリトリトールをエステル化することが好ましい。

アルキル化芳香族は、オレフィン類もしくはハロゲン化アルキルと芳香族化合物（ベンゼンなど）とを反応させることによって生成する。アルキル化芳香族の熱安定性は、ポリアルファオレフィン類のそれと同様であり、一般的に、添加剤を使用して酸化安定性を付与する。ポリアルキレングリコール類は、酸化アルキレンのポリマーであり、良好な熱安定性を示すが、一般的に、添加剤と組み合わせて使用し、抗酸化性を付与する。リン酸塩エステル類は、塩化ホスホリルとアルコール類もしくはフェノール類とから合成され、良好な熱安定性を示す。

ある種の実施態様においては、ホホバ油とその他の植物油を組み合わせて含有する調製品を調製することが好ましい。例えば、粗ミードウフォーム油（meadowfoam oil）は、最も一般的な植物油と比較して、酸化による変質に対する抵抗性が約18倍であることが報告されている。トリオレイン酸、ホホバ油およびヒマシ油などの油に少量のミードウフォーム油を添加することにより、酸化安定性を高めることができる。粗ミードウフォーム油の安定性は、通常の抗酸化剤とは異なるメカニズムによるものと考えられている。ミードウフォーム油の酸化安定性についてのひとつの説明は、脂肪酸の組成が通常のものとは異なっていることである。ミードウフォーム油の主要脂肪酸は５−エイコセン酸であり、その酸化安定性は、最も一般的な脂肪酸であるオレイン酸の約５倍であり、また、その他の一不飽和脂肪酸の約16倍であることがわかっている。「ミードウフォーム油と二種混合した場合の植物油の酸化安定性指数（Oxicdative Stability Index of Vegetable Oils in Binary Mixtures with Meadowfoam Oil）」、テリー（Terry）ら、アメリカ合衆国農務省農業研究部（United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service）、1997年を参照のこと。

添加燃料中の構成成分の比および濃度
好ましい実施態様においては、基本調製品中の３つの構成成分は特定の割合で混合されている。構成成分の比率に関しては、考慮すべき因子として、温度上昇（elevation）、基本燃料の純度、燃料のタイプ（例えば、ガソリン、ディーゼル、残留燃料、ツーサイクル用燃料など）、硫黄含量、メルカプタン含量、オレフィン含量、芳香族含量、ならびに燃料を使用するエンジンもしくはデバイス（例えば、ガソリン駆動エンジン、ディーゼルエンジン、ツーサイクルエンジン、据置き型ボイラーなど）などが挙げられる。例えば、ガソリンまたはディーゼルの等級が低く、ガソリンもしくはディーゼル燃料中の硫黄含量が高く（１重量％以上）、オレフィン含量が高く（12ppm以上）、または芳香族含量が高い（35重量％以上）場合には、追加の抽出油およびβ−カロテン（またはその他の抗酸化剤）を添加することによって比率を調整する。

好ましい実施態様における添加燃料、ならびに液体もしくは固体の添加炭化水素燃料については、添加剤中のベッチの抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、一般的に、約50：１〜約１：0.05であり、一般的には、約24：１〜約１：0.1であり、好ましくは、約22：１、20：１、15：１、10：１〜約１：0.2、１：0.3、１：0.4、１：0.5、１：0.6、１：0.7、１：0.8もしくは１：0.9であり、より好ましくは、約９：１、８：１、7.5：１、７：１、6.5：１、６：１、5.5：１、５：１、4.5：１、４：１、3.5：１、３：１、2.5：１、２：１〜約１：１、１：1.1、１：1.2、１：1.3、１：1.4、１：1.5、１：1.6、１：1.7、１：1.8もしくは１：1.9である。添加剤中のベッチの抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）の比は、一般的に約12：１〜約１：0.05であり、一般的には、約６：１〜約１：0.2、１：0.3、１：0.4、１：0.5、１：0.6、１：0.7、１：0.8もしくは１：0.9であり、より好ましくは、約5.5：１、５：１、4.5：１、４：１、3.5：１、３：１、2.5：１、２：１〜約１：１、１：1.1、１：1.2、１：1.3、１：1.4、１：1.5、１：1.6、１：1.7、１：1.8もしくは１：1.9である。添加剤中のホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、一般的に、約12：１〜約１：0.5であり、一般的には、約６：１〜約１：0.6、１：0.7、１：0.8もしくは１：0.9であり、より好ましくは、約5.5：１、５：１、4.5：１、４：１、3.5：１、３：１、2.5：１、２：１〜約１：１、１：1.1、１：1.2、１：1.3、１：1.4、１：1.5、１：1.6、１：1.7、１：1.8もしくは１：1.9である。

一般的に、各構成成分の比率は約１：１：１、すなわち、調製品中の原料間の平衡点に達していることが好ましいが、上述した多様な因子に合わせて総処理比率を上下させる必要がある。

添加剤の構成成分について比率が異なっているいることは、使用地域または高度に応じた添加ガソリンの調製において好ましい。アメリカ合衆国の高度762ｍ以下の地域においてガソリンを使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約24.2：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約４：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約６：１以上である。

アメリカ合衆国の高度762ｍ〜1524ｍの地域においてガソリンを使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約7.3：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約2.9：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約2.5：１以上である。

アメリカ合衆国の高度1524ｍ以上の地域においてガソリンを使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約21.8：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約４：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約5.5：１以上である。

メキシコの高度762ｍ以下の地域においてガソリンを使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約4.8：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約2.4：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約２：１以上である。

メキシコの高度762ｍ〜1524ｍの地域においてガソリンを使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約1.2：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約1.0：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約1.3：１以上である。

メキシコの高度1524ｍ以上の地域においてガソリンを使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約3.5：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約２：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約1.7：１以上である。

添加燃料がディーゼル燃料である場合には、添加燃料中の構成成分の比率が異なっていることは、異なる使用地域および高度での使用に対しても好ましい。アメリカ合衆国の高度762ｍ以下の地域においてディーゼル燃料を使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約8.1：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約３：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約2.7：１以上である。

アメリカ合衆国の高度762ｍ〜1524ｍの地域においてディーゼル燃料を使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約6.1：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約2.7：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約2.3：１以上である。

アメリカ合衆国の高度1524ｍ以上の地域においてディーゼル燃料を使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約4.8：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約2.4：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約２：１以上である。別の場合においては、比率を上下させて調製し、すなわち、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、約3.5：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は約２：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は約1.7：１以上である。

メキシコの高度762ｍ以下の地域においてディーゼル燃料を使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約4.8：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約2.4：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約２：１以上である。

メキシコの高度762ｍ〜1524ｍの地域においてディーゼル燃料を使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約6.1：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約1.7：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約2.3：１以上である。

メキシコの高度1524ｍ以上の地域においてディーゼル燃料を使用する場合、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約４：１以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約2.2：１以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約1.8：１以上である。

アメリカ合衆国、メキシコ、または地球上のその他の地域において、残留燃料中に添加剤を使用する場合には、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約１：0.6以上であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約１：0.6以上であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約１：１以上である。一般的には、残留燃料に関しては、ガソリンおよびディーゼル燃料よりもホホバ油およびβ−カロテンの比率を高くし、ベッチ抽出油の比率を下げて使用することが好ましい。これは、一般的に、残留燃料は燃料に対して空気の比率が高い状態で燃焼し、燃焼温度が高いからである。

添加剤を用いて、排出物の少ないツーサイクル用燃料を調製することもでできる。一般的に、ツーサイクル用燃料においては、ホホバ油およびβ−カロテンに比べて、ベッチ抽出油の割合を下げることが好ましい。一般的な傾向として、ベッチ抽出油の割合が低いほど、燃料から観測された煙の量が少ない。別の事象として、β−カロテンの量を増すと、ツーサイクルエンジンによる排出気体の不透明度が低下する。次のように設定した比率において観察された相対的な煙のレベルは以下の通りである（ベッチ抽出油：β−カロテン／ベッチ抽出油：ホホバ油／ホホバ油：β−カロテン）：2.1：1.5：1.4＞6.0：2.7：2.2＞1.0：0.8：1.2＞0.5：0.5：1.1＞0.3：0.3：1.1＞0.1：0.1：1.0。一般的に、ベッチ抽出物、アルファルファ抽出物、綿実油およびクロロフィルはツーサイクル用燃料中の窒素酸化物を減少させる。

添加を行う炭化水素燃料が石炭である場合には、固体または水もしくはその他の液体中の懸濁液のいずれの状態であっても、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は、好ましくは約５：４であり、添加剤中のベッチ抽出油の重量（ｇ）に対するホホバ油の容量（ml）は好ましくは約2.5：１であり、ホホバ油の容量（ml）に対するβ−カロテンの重量（ｇ）の比は好ましくは約１：２である。

その他の添加剤
好ましい実施態様の添加剤パッケージおよび調製燃料組成物は、上述したもの以外の添加剤を含む場合がある。このような添加剤としては、一種もしくはそれ以上のオクタン価向上剤、界面活性剤、抗酸化剤、乳化破壊剤、腐食防止剤および／もしくは金属奪活剤、希釈剤、常温流れ改良剤、熱安定化剤、ならびに以下に記載しているようなものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

オクタン価向上剤−このタイプの化合物は、ガソリンを基本とする燃料に複合的利点を提供するために有用である。これらの化合物は、燃料のオクタン価を効果的に上昇させる能力を有する。さらに、これらの化合物は、エンジンからの不快なテールパイプ排出物を効果的に減少させる。適切なオクタン価向上剤の例としては、シクロペンタジエニルマンガントリカルボニル化合物が挙げられる。好ましいシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル類としては、室温で液体であるような、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル、エチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル、シクロペンタジエニルマンガントリカルボニルとメチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルとの液体混合物、メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルとエチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルとの混合物などが挙げられる。そのような化合物の調製については、例えば、米国特許第2,818,417号などの文献に記載されている。

セタン価向上剤−燃料組成物がディーゼル燃料である場合には、セタン価向上剤または発火促進剤を含有していることが好ましい。発火促進剤は、上述のニトレートまたはニトレート源とは異なる有機ニトレートであることが好ましい。好ましい有機ニトレート類は、置換または非置換のアルキルニトレート類もしくはシクロアルキルニトレート類であって、炭素数が10以下、より好ましくは炭素数が２〜10個のものである。アルキル基としては、直鎖のものも分岐鎖のものも用いることができる。好ましい実施態様における使用に適したニトレート化合物の例としては、次のようなものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない：硝酸メチル、硝酸エチル、硝酸ｎ−プロピル、硝酸イソプロピル、硝酸アリル、硝酸ｎ−ブチル、硝酸イソブチル、硝酸sec−ブチル、硝酸tert−ブチル、硝酸ｎ−アミル、硝酸イソアミル、硝酸２−アミル、硝酸３−アミル、硝酸tert−アミル、硝酸ｎ−ヘキシル、硝酸２−エチルヘキシル、硝酸ｎ−ヘプチル、硝酸sec−ヘプチル、硝酸ｎ−オクチル、硝酸sec−オクチル、硝酸ｎ−ノニル、硝酸ｎ−デシル、硝酸ｎ−ドデシル、シクロペンチルニトレート、シクロヘキシルニトレート、メチルシクロヘキシルニトレート、イソプロピルシクロヘキシルニトレート、ならびにアルコキシ置換脂肪族アルコール類のエステル（例えば、１−メトキシプロピル−２−ニトレート、１−エトキシプロピル−２−ニトレート、１−イソプロポキシ−ブチルニトレート、１−エトキシブチルニトレートなど）。好ましいアルキルニトレート類は、硝酸エチル、硝酸プロピル、硝酸アミルおよび硝酸ヘキシルである。その他の好ましいアルキルニトレート類としては、一級硝酸アミル類または一級硝酸ヘキシル類の混合物が挙げられる。一級とは、二個の水素原子が結合している炭素原子に硝酸基が結合していることを意味する。一級硝酸ヘキシル類の例としては、ｎ−ヘキシルニトレート、２−エチルヘキシルニトレート、４−メチル−ｎ−ペンチルニトレートなどが挙げられる。硝酸エステルの調製は、通常使用されている任意の方法に従って行うことができる。そのような方法としては、例えば、適切なアルコールをエステル化する、または適切なハロゲン化アルキルを硝酸銀と反応させることなどが挙げられる。セタン価を向上させ、および／または粒子性物質の排出を減少させるために適切なその他の添加剤としては、ジ−ｔ−ブチルペルオキシドがある。

点火促進剤−従来から使用されている点火促進剤も、本発明の好ましい実施態様において使用することができ、例えば、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、ジ−ｔ−ブチルペルオキシドなどがある。さらに、ある種の無機性および有機性の塩化物ならびに臭化物（例えば、塩化アルミニウム、塩化エチルまたは臭化エチルなど）も、他の点火促進剤と組み合わせて用いる場合には、本発明の好ましい実施態様において起動物質として使用することができる。

清浄剤−キャブレーター堆積物は、スロットル本体およびプレート、空転している空気循環中、ならびに計量型開口部およびノズル内に生成する。これらの堆積物は、塵およびエンジン排気が混合し、燃料中の不飽和炭化水素類から生成したガム類（粘結性物質）によって固められたものである。それらによって空気／燃料比が変化し、激しい空転を起こし、燃料消費が増し、排出物の量が増す。キャブレーター清浄剤は、堆積物の形成を阻止し、既に形成している堆積物を除去することができる。本明細書において使用している清浄剤はアミンであり、添加量は20〜60ppmである。

燃料インジェクターは堆積物の影響を非常に受けやすく、燃料の流量が減少し、インジェクターのスプレーパターンが変化する。これらの堆積物により車両の始動が困難になり、運転性能上重大な問題が生じ、さらに、燃料消費が増し、排出物量が増す。燃料インジェクターの堆積物は、キャブレーター堆積物よりも高温で形成し、従って、扱いがより困難である。キャブレーター堆積物に対して使用されるアミンはいくらか有効ではあるが、一般的には、約100ppmレベルで使用する。この量では、アミン清浄剤は、流入管およびバルブにおいて堆積物を生成する可能性がある。アミン清浄剤よりも熱安定性が高いポリマー性分散剤を用いることにより、この問題を克服してきた。そのような物質は、20〜600ppmの範囲で使用する。同様の添加剤も流入管およびバルブにおける堆積物の制御に有効である。流入管およびバルブの堆積物は、運転性能、燃料消費、および排出物に対して、キャブレーターおよびエンジンの堆積物と同様の影響を及ぼす。清浄剤および分散剤が堆積物に対して効果を発揮するためには、特に添加剤を少量使用する場合には、複数のタンクのガソリンを要する。

燃焼チャンバー堆積物は、車両の走行距離が増すにつれて、必要なオクタン価の上昇を招く。このような堆積物は、エンドガスゾーンおよび注入口部位に蓄積する。これらは熱絶縁体であるため、エンジン作動中に非常に高温になる可能性がある。金属表面は熱を放出し、温度を比較的低く維持する。高温の堆積物は、過早点火および不点火を引き起こすことから、オクタン価がより高い燃料が必要になる。ポリエーテルアミンおよその他の商標登録のある添加剤は、燃焼チャンバー堆積物の量を減らすことが知られている。燃焼チャンバー堆積物の量が減っていることは、ＮＯ_xの放出が減少していることによって示される。

ガソリン清浄剤として適している多数の別異のタイプの添加剤のうちの任意のものを多様な実施態様におけるディーゼル燃料組成物およびガソリン燃料組成物中に加えることができる。このような清浄剤としては、スクシンイミド清浄剤／分散剤、長鎖脂肪族ポリアミン類、長鎖マンニッヒ塩基およびカルバメート清浄剤などが挙げられる。ガソリンに使用する望ましいスクシンイミド清浄剤／分散剤は、エチレンポリアミン（ジエチレントリアミンまたはトリエチレンテトラミンなど）を少なくともひとつの非環式ジヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤と反応させることを含む過程を経て調製する。そのようなアシル化剤の置換基の特徴は、平均して約50〜約100個（好ましくは約50〜約90個、より好ましくは約64〜約80個）の炭素原子を有することである。さらに、アシル化剤の酸価は約0.7〜約1.3の範囲であり（例えば、0.9〜1.3、または0.7〜1.1など）、より好ましくは0.8〜1.0もしくは1.0〜1.2であり、最も好ましくは約0.9である。清浄剤／分散剤の含有量は、化学結合型の分子構造において、ポリアミン１モルあたりのアシル化剤のモル数として、平均約1.5〜約2.2（好ましくは、1.7〜1.9、もしくは1.9〜2.1、より好ましくは、1.8〜2.0、最も好ましくは約1.8）である。ポリアミンとしては純粋化合物、または、一般的に、直鎖、分岐鎖および環状化合物を含む工業銘柄のエチレンポリアミン類を用いることができる。

好ましくは、清浄剤／分散剤の非環式ヒドロカルビル置換基は、既に定義したような必要数の炭素原子を有するアルキル基またはアルケニル基である。適切な分子量を有するポリオレフィンホモポリマー類またはコポリマー類由来のアルケニル置換基（例えば、プロペンホモポリマー類、ブテンホモポリマー類、Ｃ₃およびＣ₄オレフィンコポリマー類など）が適している。最も好ましくは、置換基は、ポリイソブテンから生成したポリイソブテニル基であり、このとき、ゲルろ過クロマトグラフィーによって求めたポリイソブテンの平均分子量は700〜1200の範囲であり、好ましくは900〜1100の範囲であり、最も好ましくは940〜1000の範囲である。そのようなポリマー性材料に関して確立された製造業者は、自社のポリマー性材料の平均分子量を適切に確認することができる。従って、通常の場合には、材料の製造業者によって示された公称平均分子量はかなり信頼できる。

非環式ジヒドロカルビル置換コハク酸アシル化剤ならびにそれらを調製する方法およびスクシンイミドの生成における使用法は、当業者においては既知であり、多数の文献に報告されている。例えば、米国特許第3,018,247号を参照。

蒸留燃料において、清浄誘導剤（induction cleanliness additives）として燃料可溶性長鎖脂肪族ポリアミン類を使用することについては、例えば、米国特許第3,438,757号などに記載されている。

ガソリンにおいて、長鎖アルキルフェノール、ホルムアルデヒド（もしくはホルムアルデヒド前駆体）およびポリアミンから生成された燃料可溶性のマンニッヒ塩基を用い、内燃エンジン内の誘導システムにおける堆積物の形成を制御することについては、例えば、米国特許第4,231,759号などに記載されている。

カルバメート燃料清浄剤は、ポリエーテル基とアミン基とがカルバメート結合によって結合した化合物を含む組成物である。この型の典型的な化合物については、米国特許第4,270,930号に記載されている。この型の好ましい材料については、OGA-480（商標）添加剤としてチェヴロン・オロナイト社（Chevron Oronite Company LLC）（テキサス州ヒューストン）から市販されている。

運転性能（driveavility）に関する添加剤−これらには、燃焼過程に直接影響を及ぼすアンチノック剤、アンチランオン（anti-run-on）剤、抗過早点火剤、および抗不点火剤などが含まれる。アンチノック剤としては、アメリカ合衆国では既に使用されていないアルキル鉛類が挙げられる。一般的に、これらおよびその他の金属性アンチノック剤は、燃料１リットルあたり約0.2ｇ（または、約0.1重量％もしくは1000ppm）の金属量となるような量で使用される。この添加量レベルにおけるオクタン価の上昇は、研究室でのオクタン価（Research Octane Number: RON）および車両でのオクタン価（Motor Octane Number: MON）において３ユニットである。多数の有機化合物がアンチノック活性を有することも知られている。このようなものとしては、芳香族アミン類、アルコール類およびエーテル類などが挙げられ、1000ppm程度の量を使用する。これらの添加剤は、水素を転移させることによって活性ラジカルを抑制する。メタノールおよびMTBEなどのような含酸素化合物もオクタン価を上昇させるが、これらは多量に使用するため、真の意味での添加剤ではなく、混合構成成分である。一般的に、過早点火は、燃焼チャンバーに堆積物が存在することによって生じ、燃焼チャンバー清浄剤を用い、オクタン価を上げることによって処理する。

抗劣化剤（Antiwear Agents）−多様な実施態様におけるガソリンおよびディーゼル燃料組成物には、１種またはそれ以上の抗劣化剤を含むことが好ましい。好ましい抗劣化剤としては、炭素原子を８〜50個有するアルキルまたはアルケニルラジカルを含む長鎖一級アミン類が挙げられる。アミンは、単独またはそのようなアミン類の混合物として使用する。好ましい実施態様において使用することができる長鎖一級アミンの例としては、２−エチルヘキシルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−デシルアミン、ドデシルアミン、オレイルアミン、リノリルアミン、ステアリルアミン、エイコシルアミン、トリアコンチルアミン、ペンタコンチルアミンなどが挙げられる。特に有効なアミンは、アクゾ・ノーベル・サーフィス・ケミストリー（Akzo Nobel Surface Chemistry）社（イリノイ州シカゴ）から、ARMEEN（登録商標）OまたはARMEEN ODという商品名で市販されているオレイルアミンである。その他の適切なアミン類は、脂肪属アミン類の混合物であることが多く、ARMEEN TおよびARMEEN Tから蒸留したARMEEN TDなどが挙げられるが、ここで、ARMEEN Tは、０〜２％のテトラデシルアミン、24〜30％のヘキサデシルアミン、25〜28％のオクタデシルアミンおよび45〜46％のオクタデセニルアミンを含む。ARMEEN TおよびARMEEN TDは、獣脂酸由来である。ラウリルアミンも適しており、ARMEEN 12Dとして上記の会社から市販されている。この製品は、約０〜２％のデシルアミン、90〜95％のドデシルアミン、０〜３％のテトラデシルアミンおよび０〜１％のオクタデセニルアミンを含む。有用であることが示唆されているアミン類は当該分野において既知であり、脂肪酸から調製することができ、その過程は、酸もしくは酸の混合物をアンモニウム石けんに転換し、生成した石けんを加熱することによって対応するアミドに転換し、さらに、生成したアミドを対応するニトリルに転換し、次にニトリルに水素を付加してアミンを得るものである。上述した多様なアミン類に加えて、ダイズ脂肪酸由来のアミン類混合物も上述のアミン類の分類に含まれ、本発明に従う使用に適している。特記すべきことは、有用であると上述したアミン類は全て直鎖脂肪族一級アミン類である。分子１個あたりの炭素原子数が16〜18個であり、飽和または不飽和であるそれらのアミン類が特に好ましい。

その他の好ましい抗劣化剤としては、不飽和脂肪酸のダイマーが挙げられるが、好ましくは比較的長鎖（例えば、炭素原子数が８〜30個など）の脂肪酸のダイマーであり、純粋もしくは実質的に純粋なダイマーである。別の好ましいものとしては、「ダイマー酸」として市販され、知られているものを使用することができる。後者は、不飽和脂肪酸をダイマー化することによって調製され、酸のモノマー、ダイマーおよびトリマーの混合物を含む。特に好ましいダイマー酸は、リノール酸のダイマーである。

抗酸化剤−酸化阻害剤として知られている多様な化合物を多様な実施態様の燃料調製に使用することができる。そのようなものとしては、フェノール性抗酸化剤、アミン抗酸化剤、含硫フェノール化合物および有機リン類などが挙げられる。最良の効果を上げるために使用する抗酸化剤は、（１）束縛フェノール抗酸化剤（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、４−メチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）および混合メチレン架橋ポリアルキルフェノール類など）、もしくは（２）芳香族アミン抗酸化剤（シクロアルキル−ジ−低級アルキルアミン類およびフェニレンジアミン類など）、または、１種もしくはそれ以上のそのようなフェノール性抗酸化剤と１種もしくはそれ以上のアミン抗酸化剤との組み合わせが、添加する抗酸化剤の大部分または全体を占める。ｔ−ブチルフェノール類についての特に好ましい組み合わせは、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェノールおよびo−ｔ−ブチルフェノールである。Ｎ，Ｎ’−ジ−低級アルキルフェニレンジアミン類（Ｎ，Ｎ’−ジ−sec−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンおよびそのアナログ類など）、ならびにそのようなフェニレンジアミン類とｔ−ブチルフェノール類との組み合わせも有用である。

乳化破壊剤−乳化破壊剤は、油中に非常にわずかの濃度で含まれている水から油を分離するための分子である。そのような物質は、水と油との混合物の生成を阻止する。多様な実施態様の燃料調製においては、広範な種類の乳化破壊剤を使用することができ、例えば、有機スルホン酸類、ポリオキシアルキレングリコール類、オキシアルキル化フェノール性樹脂などの材料が挙げられる。特に好ましいものは、アルキルアリールスルホン酸類、ポリオキシアルキレングリコール類およびオキシアルキル化アルキルフェノール性樹脂（ベーカー・ペトロライト（Baker Petrolite Corporation）社、テキサス州シュガーランドからTOLAD（登録商標）として販売されている）の混合物である。その他の既知の乳化破壊剤も使用できる。

腐食防止剤−多様な実施態様の燃料調製においては、多様な腐食防止剤を使用することができる。タル油脂肪酸、オレイン酸、リノール酸などから生成されたダイマー酸およびトリマー酸を使用することができる。この型の生成物は、現在多数市販されており、例えば、ダイマー酸およびトリマー酸は、コグニス社（Cognis Corporation）（オハイオ州シンシナティ）からEMPOL（登録商標）という名称で販売されている。腐食防止剤として有用なその他の型の化合物としては、アルケニルコハク酸およびアルケニルコハク酸無水物腐食防止剤があり、例えば、テトラプロペニルコハク酸、テトラプロペニルコハク酸無水物、テトラデセニルコハク酸、テトラデセニルコハク酸無水物、ヘキサデセニルコハク酸、ヘキサデセニルコハク酸無水物などがあげられる。アルケニル基中の炭素数が８〜24個であるアルケニルコハク酸とポリグリコール類などのアルコール類との半エステルも有用である。

その他有用なものとしては、アミノコハク酸またはそれらの誘導体類がある。好ましくは、アミノコハク酸のジアルキルエステルが挙げられ、炭素数が15〜20であるアルキル基、または、炭素数が２〜10である飽和もしくは不飽和カルボン酸由来のアシル基を含む。最も好ましいのは、アミノコハク酸のジアルキルエステルである。

金属不活性剤−所望する場合には、燃料組成物に従来型の金属不活性剤を添加することができ、そのようなものは、銅などの重金属類とコンプレックスを形成することができる。一般的に、使用される金属不活性剤は、ガソリン可溶性のＮ，Ｎ’−ジサリチリデン−ジアミン−１，２−アルカンジアミン類もしくはＮ，Ｎ’−ジサリチリデン−１，２−シクロアルカンジアミン類、またはそれらの混合物などである。金属不活性剤の例としては、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデン−１，２−エタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデン−１，２−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジサリチリデン−１，２−シクロヘキサンジアミン、およびＮ，Ｎ’’−ジサリチリデン−Ｎ’−メチルジプロピレントリアミンなどが挙げられる。

本発明のディーゼルおよびガソリン組成物中に含まれている多様な添加剤は、従来から使用されている量で使用する。任意の特定の場合における使用量は、燃料組成物に所望する機能特性を付与するのに十分量であり、そのような量な当業者においては既知である。

熱安定化剤−ガソリン、ジェットおよびディーゼル燃料用のOctel Starreon高温燃料油安定化剤FOA-81（商標）などの熱安定性剤、またはその他の添加剤を燃料調製品に添加することもできる。

キャリヤー液−キャリヤー液として適切な物質としては、鉱油、植物油、獣脂および合成油などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。適切な鉱油は、基本的に、パラフィン性、ナフタレン性または芳香族性組成物である。獣脂には、牛脂および豚脂などが含まれる。植物油としては、菜種油、大豆油、ピーナッツ油、コーン油、ヒマワリ油、綿実油、ココナッツ油、オリーブ油、麦芽油、アマ実油、アーモンド油、紅花油、ヒマシ油などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。合成油としては、アルキルベンゼン類、ポリブチレン類、ポリイソブチレン類、ポリアルファオレフィン類、ポリオールエステル類、モノエステル類、ジエステル類（アジピン酸エステル類、セバシン酸エステル類、ドデカンジオン酸エステル類（dodecanedioates）、フタル酸エステル類、ダイマー酸エステル類（dimerates）など）およびトリエステル類などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

溶媒−好ましい実施態様の調製品と共に使用することに適した溶媒は、調製品中のひとつまたはそれ以上の構成成分と混和性および相溶性のものである。好ましい溶媒としては、芳香族溶媒（ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレンなど）および非極性溶媒（シクロヘキサン類、ヘキサン類、ヘプタン類、オクタン類、ノナン類など）が挙げられる。適切な溶媒には、被添加燃料、例えば、ガソリン、ディーゼル１、ディーゼル２なども含まれる。溶媒和される材料によっては、その他の液体も溶媒としての使用に適しており、そのようなものとしては例えば、酸素添加剤類、キャリヤー液、または本明細書に挙げられている添加剤などがある。

酸素添加剤類（oxygenates）−ガソリンに酸素添加剤類を加えることにより、オクタン価が向上し、ＣＯの排出が減少する。このようなものとしては、多様なアルコール類およびエーテル類が挙げられ、一般的には、これらをガソリンに混入して酸素含量を約10容量％上昇させる。ＣＯの排出削減は、燃料中の酸素レベルの作用であり、酸素添加剤の化学構造によるものではないと考えられる。その理由は、酸素添加剤類の発熱量はガソリンよりも低く、そのような組成物を含む燃料の燃費（１ガロン（約3785ml）あたりの走行距離）が低いからである。しかしながら、一般的な混合レベルでは影響が小さいので、非常に正確な測定でなければ検出できない。ＮＯ_xまたは炭化水素の排出に対する酸素添加剤類の効果はわかっていない。
ある実施態様においては、燃料に１種またはそれ以上の酸素添加剤を加えることが好ましい。酸素添加剤は、１個またはそれ以上の酸素原子を含む炭化水素類である。おもな酸素添加剤はアルコール類およびエーテル類であり、メタノール、燃料エタノール、メチル−ｔ−ブチルエーテル（MTBE）、エチル−ｔ−ブチルエーテル（ETBE）およびｔ−アミルメチルエーテル（TAME）などが挙げられる。

添加剤パッケージ
排出物制御／燃費添加剤パッケージを基本燃料に直接添加することができる。別の方法としては、添加剤調製品を添加剤パッケージの形態で用意し、これを用いて添加燃料を調製する。さらに、上述した多様な添加剤もパッケージに加えることができる。

排出物および燃費に対する添加剤の効果
ガソリン添加剤は、20〜60ppmの低濃度で排気ガスおよび燃費に対して明らかな効果を示す。燃料システムまたは燃焼チャンバーに存在する堆積物を除去する添加剤は、時間経過に伴って効果が増し、燃料から添加剤を除去すると、性能は徐々にベースラインレベルに低下する。運転性に関する添加剤はすぐに効果を発揮し、約1000ppm量を使用する。酸素添加剤も即効性であるが、混入量は他の添加剤よりもかなり大量である。

基本燃料
ガソリン
多様な実施態様において使用するガソリンは、ガソリンの沸点範囲内の炭化水素についての従来から使用されている配合物もしくは混合物であり、あるいは、適切な沸点および適切な燃料溶解性を有するアルコール類および／またはエーテル類などのような酸素添加剤配合構成成分を含んでおり、そのような成分としては、メタノール、エタノール、メチル−ｔ−ブチルエーテル（MTBE）、エチル−ｔ−ブチルエーテル（ETBE）、ｔ−アミルメチルエーテル（TAME）および「酸素添加」ガソリンおよび／またはガソリンの沸点範囲に調製したオレフィン炭化水素類を用いて調製した混合含酸素生成物などが挙げられる。従って、多様な実施態様においては、いわゆる再調整ガソリン類を含むガソリンの使用が想定されている。再調整ガソリン類とは、基本燃料自身の組成、燃料に使用されている構成成分、性能基準、毒性問題および／もしくは環境問題を考慮した多岐にわたる政府の基準を満たすように設計されたものである。従って、燃料に使用する酸素添加剤、清浄剤、抗酸化剤、乳化破壊剤などは、適切な政府基準を満たすように変更することができる。

航空機用ガソリンは航空機ピストンエンジン用の特殊なものであり、エンジンに適したオクタン価を有し、凝固点は−60℃であり、蒸留温度範囲は通常30〜180℃である。

好ましい実施態様において使用されるガソリン類には、ツーサイクル（２T）エンジン用に使用される燃料も含まれる。ツーサイクルエンジンにおいては、燃焼チャンバーに潤滑油を加え、ガソリンに添加する。燃焼により、不完全燃焼した燃料および黒煙が排出される。ある種のツーサイクルエンジンは、非効率的であるために、そのようなエンジンに負荷をかけて２時間運転することにより、一般的な排出物制御システムを備えたガソリン駆動車両を178,000km（130,000マイル）運転した場合と同量の汚染物質が生成する。一般的なツーサイクルエンジンは、燃料の25〜30％が燃焼せずにテールパイプに残留する。カリフォルニア州だけでも約500,000台のツーサイクルエンジンが存在しており、それらが放出する排出物の量は、４兆台のガソリン駆動車両のそれと等しい。マレーシアおよびアジアの大多数の国々、中国ならびにインドでは、問題はもっと深刻である。マレーシアには400万台のツーサイクルエンジンが存在しており、それらが放出する汚染物質の量は、3200万台の自動車のそれと等しい。

ディーゼル燃料
好ましい実施態様において使用されるディーゼル燃料は、約150〜3790℃（698°F）の温度範囲で蒸留した粗油の一部を含んでおり、この温度はガソリンの沸点範囲よりも高い。ディーゼル燃料は、高圧下、空気熱によって内部燃焼エンジンシリンダー内で点火するが、一方、自動車ガソリンは、電気スパークによって点火する。点火様式が異なることから、良質のディーゼル燃料中においてはセタン価が高いことが必要である。ディーゼル燃料は、ライターヒーティング油と沸点範囲および組成が類似している。ディーゼル燃料には、ASTMによって設定された２つの等級、すなわちディーゼル１およびディーゼル２がある。ディーゼル１は、ケロセン型燃料であり、比重が軽く、揮発しやすく、ディーゼル２よりもきれいに燃焼し、速度および負荷を頻繁に変化させるエンジン用に使用される。

好ましいディーゼル燃料としては、硫黄含量が高いおよび低い燃料が挙げられる。一般的に、硫黄含量が低い燃料における硫黄含量は500ppm以下であり（重量を基準）、さらに、硫黄含量は100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10もしくは５ppm以下であり、例えば、合成ディーゼル燃料の場合には、０ppmである。一般的に、硫黄含量が高い燃料は、500ppm以上の硫黄を含んでおり、例えば、１、２、３、４もしくは５重量％またはそれ以上の硫黄を含む。

150〜330℃の温度範囲で沸騰する燃料はディーゼルエンジン内における働きが最も高いが、これは、燃焼中に燃料のロスまたは過剰放出をすることなく、完全に消費されるからである。パラフィン類は、最高のセタン価を付与する物質であり、ディーゼル燃料の配合に適している。燃料中のパラフィン含量が高ければ高いほど、燃焼しやすくなり、暖気がより速やかになり、完全燃焼する。高温で沸騰する重い粗構成成分は、望ましくはないが、使用することができる。次に比重が軽い構成成分はナフテン類であり、ディーゼル燃料中で最も重いフラクションは芳香族類である。これらの重い構成成分を使用することにより、ディーゼル燃料のろう化（waxiness）が最小限に抑えられる。低温においては、パラフィン類は固化し、燃料フィルターを詰まらせる。

多様な実施態様においては、ディーゼル１およびディーゼル２燃料に加えて、ディーゼルエンジン内で燃焼することができるその他の燃料も基本燃料として使用することができる。そのような燃料としては、炭塵エマルションおよび植物油を基本とするものなどが挙げられるが、それらに限定されるわけではない。植物油を基本としたディーゼル燃料は市販されており、「バイオディーゼル」という名称で販売されている。それらは、植物由来の脂肪酸のメチルエステル類を調合したものを含み、従来から存在するディーゼル燃料の添加剤として使用されることが多い。

燃料油
燃料油は、コンプレックスであり、また、アルカン類およびアルケン類、シクロアルカン類および芳香族炭化水素類の多様な混合物であり、少量の硫黄、窒素および酸素化合物を含む。ケロセン燃料油は、ケロセンの沸点範囲において、直留石油蒸留物から製造される。その他の蒸留燃料油は、直留中温蒸留物を含み、直留軽油、弱減圧蒸留物および弱分解蒸留物と混合することが多い。残留燃料油は、蒸留および分解操作によって生じた重残留物である。燃料油は、主に産業用および家庭用暖房に用いられ、また、発電所において蒸気および電気の製造にも使用される。

軽油は、原油を常圧蒸留した際の最も低いフラクションから得られ、一方、重ガス油は、常圧蒸留の残留分を減圧蒸留することによって得られる。軽油は、180〜380℃の温度範囲で蒸留し、いくつかの等級のものが得られるが、それらは例えば、ディーゼル圧縮点火用のディーゼル油、軽ヒーター油、ならびに、重ガス油（蒸留温度は380〜540℃）を含むその他の軽油などが挙げられる。重燃料油残留物は、残留物を蒸留することによって得られる。

ある種の用途においては、燃料油の水中エマルションを燃焼させることができる。好ましい実施態様においては、添加剤調製物をもちいることにより、そのような燃料を燃焼させることによって生成する排出物を削減することができる。

一般的に、残留燃料は、燃焼前に116℃（240F）に予備加熱する。この温度上昇により、燃料が固体からより液体状態へと変化し、粘度が下がる。粘度が下がることにより、燃料が燃焼に対して適切な霧状になる。ある実施態様における添加剤調製物は、そのような温度上昇に敏感であり、そのような温度に一定時間暴露されることにより、排出物を削減するという効果が下がる。燃焼前に残留燃料中の添加剤組成物が高温に暴露される時間を最小限にすることを目的として、一般的に、図１に図示している定量注入ポンプシステム（Metered Injection Pumping System: MIPS）を使用して燃料に添加することが好ましい。MIPSシステムは、残留燃料が燃焼チャンバーへ流入することを検知し、添加率を調整することができるので、燃料中の添加剤は一定レベルに保たれる。MIPSは、燃料の再循環後の残留燃料に関連するものであり、一般的には、再循環バルブの後部に取り付ける。この接続の結果、添加された燃料のみがボイラーの燃焼チャンバー内に入る。一般的には、燃料は、保持タンクから再循環する。残留燃料を加熱し、事前に定めた温度（約240°F）に維持する。一般的に、この温度は、環境温度では固体であるようなそのような燃料が適切な霧状態になるために必要な温度である。

図１に示すMIPSシステムにおいては、燃料は、地面上のしっかりと絶縁した直径10cm（４インチ）の黒いパイプ内を再循環する。好ましくは、地面上のパイプは、外部加熱を行いやすくなっている。燃焼チャンバーのバルブから約1.2〜1.8ｍ（４〜６フィート）の長さを有する燃料ラインには、逆止め弁を取り付けた。残留油の圧力は、約103〜172kPa（約15〜約25psi）である。MIPSは、再循環の後ろ、燃焼の前になるように燃料ラインに接続する。MIPSは、約0.9ｍ×0.9ｍ（３フィート×３フィート）の平らで四角いスチール板上に置く。残留燃料は、燃料ラインパイプ接続部内の接合部を通してMIPSに入る。一旦このパイプに入ると、燃料は、電気信号を発するパルスシグナルヘッドを取り付けた燃料油メーターを非常に正確に通過する。この信号は、突出したダイヤフラム容量型注入ポンプに送られるが、このポンプが検量して既定量の添加剤を残留燃料に供給する。一般的に、1034ｋPa（150psi）の圧力かで添加剤を霧状にし、残留燃料が静止ミキサー（motionless mixer）に入る際に残留燃料に添加する。静止ミキサーは、1.9cm×23cm（３／４インチ×９インチ）の脈動制動機（pulsation dumpener）であり、一連の羽根を備えており、数回にわたって燃料を360°回転させる。精度を上げるために手動検量管をMIPS板上に取り付け、現場での検量ができるようにする。ライン内では、燃料フィルターを用いて保持タンクからMIPSアキュムレータに入る添加剤をろ過する。ポンプは、添加剤を連続的に供給できるように、正方向に配置する。一旦燃料を添加剤で処理し、混合したならば、噴霧ノズルに直接送り、ボイラーの燃焼帯に入れる。操作においては、残留燃料は燃料メーターを通して流れ、信号は自動的にポンプに送られる。信号は、残留燃料に加えられた添加剤の量を確認する。信号は、残留燃料が時速30〜757リットル（時速８〜200ガロン）の速度で流れるようにしており、ポンプは検量された既定量の添加剤を自動的に供給する。全過程に要する時間は15秒以下であり、この時間は、残留燃料が実質的に冷却しない程度に短く、また、好ましい実施態様の調製物は、実質的に事前に酸化されてはいない。

石炭性燃料（Coal-based fuels）
好ましい実施態様の添加剤調製物は、石炭または水中石炭エマルションにも使用することができる。当該分野において既知である技術を用い、添加剤を石炭に塗布する、または、エマルションに添加することができる。例えば、燃焼する前に、微粉砕した石炭上に好ましい実施態様の添加剤調製物を噴霧する。石炭が水中エマルションの形態である場合には、添加剤調製物をエマルションに直接加える。

その他の燃料
好ましい実施態様の添加剤調製物は、燃焼によって窒素酸化物、一酸化物、微粒子、およびその他の望ましくない燃焼生成物を生じるその他の材料への使用にも適している。例えば、練炭、木を含む燃料（Pres-to-Logs（登録商標）など）、および焼却炉で焼却されるごみなどにも使用することができる。そのような焼却炉には、大型の公共ごみ焼却器、小型の公共ごみ焼却器、病院／医院／感染性のごみの焼却器、商業性および産業性のごみ焼却ユニット、危険ごみの焼却炉、工業ごみの焼却炉、または、ごみを焼却する産業ボイラーおよび炉などが挙げられる。

大麦葉からの油の抽出
乾燥、粉砕した20ｇの大麦葉を適量のｎ−ヘキサンに入れて抽出した。抽出終了後、抽出液を蒸留してｎ−ヘキサンを除去した。ｎ−ヘキサンを留去後、抽出液の温度を101℃まで上げ、液温を30分間維持することにより、抽出物中に残っている水を除去した。抽出した油をサンプル瓶に移し、50℃に設定した減圧乾燥機中に８時間入れることにより、サンプル中に残っている水または溶媒を除去した。次に、抽出物の重量を計り、サンプル中の油の割合（乾燥重量あたりの％）を計算した。

上述の抽出過程に供した葉は、葉Ａおよび葉Ｂの２つのバッチのものを含んでいた。葉Ａは、乾燥し、粉砕した形態で供給された。葉Ｂは、生で供給され、抽出前に乾燥および粉砕作業を要した。

葉Ａについて、抽出時間による影響を調べた。乾燥葉20ｇにつき、125mlのｎ−ヘキサンを用い、70℃で2.0、4.0、6.0および8.0時間かけて抽出した。以下の表に示す結果から、約６時間の抽出時間で、十分に乾燥大麦葉から満足できる収量の抽出油が得られることが示唆された。

葉Ｂのサンプルを乾燥、粉砕した。粉砕した葉Ｂのサンプルに関する篩い分け試験の結果を以下に示す。

抽出温度、時間およびｎ−ヘキサン量が及ぼす影響について調べ、また、粉砕した大麦葉と未粉砕の大麦葉との差異についても調べた。その結果、粉砕葉からの油の収量が多く、満足できる収量の抽出油を得るためには、１〜４時間の抽出時間で十分であることが示唆された。抽出に使用するｎ−ヘキサンの量を250mlから200mlに減らしたところ、得られた抽出油の収率は実質的に低下したが、200mlから125mlに減らしても、抽出油の収量には実質的に影響はなかった。温度を78℃から60℃に下げることにより、抽出油の収量も実質的に低下した。

抽出データから、同等の抽出条件下においては、葉Ｂの方が葉Ａよりも収量が多かった。はっきりと説明できるわけではないが、生育条件またはその他の因子も油の収量に影響している可能性がある。葉の溶媒に対する比は、抽出される油量に実質的に影響を与えていると考えられる。葉20ｇあたり250mlのｎ−ヘキサンを用いることにより、満足できる収量が得られると考えられる。葉の細片の大きさは油の収量に大きな影響を及ぼしており、未粉砕の葉よりも粉砕葉からより多量の油が得られた。抽出温度を78℃にすることにより、満足できる量の抽出油が得られた。しかしながら、60℃ではそうはいかなかった。ｎ−ヘキサンの沸点は68℃であることから、抽出温度をｎ−ヘキサンの沸点以上のにすることにより、満足できる量の抽出油が得られることが示唆された。

２つのロットの大麦葉について、大量抽出を行った。ひとつのロットには1.8kgの乾燥材料を用い、もうひとつのロットには5.5kgの生の材料を用いた。両ロットとも、エアギャップの設定を3.0mmにしたFerrel-Rossフレークロール機を用いてフレーク状にし、蒸気ジャケットを備えた単回洗浄用のパイロットプラントステンレススチール抽出容器に6.8kgのフレーク状材料を入れた。溶媒として、市販のヘキサンを102リットル使用した。49〜51℃で６時間かけて抽出を行った。抽出終了後、抽出物を回収する前に、溶媒および材料を周囲温度で数日間反応容器内に放置した。薄手フィルムエバポレーター内で抽出物を回収し、454.8ｇの抽出油を得た（収率約6.7重量％）。

ガソリンＯＲ−１
少量バッチ製造−トルエン（200ml、工業用）を400mlのガラス製三角フラスコに入れた。フラスコ内のトルエン上部の空間に窒素ガスを流入させることにより、トルエン上に窒素ガスシールを施した。トルエンに４mlのホホバ油および４ｇのβ−カロテンを加え、溶液を調製した。周囲温度（ただし32℃以下）で約10〜20分間溶液を撹拌した。ホホバ油およびβ−カロテンの溶媒和の程度は、溶液中を浮遊している不溶性粒子に光を照射するような角度で溶液に光を当てることによって測定した。ホホバ油およびβ−カロテンが十分に溶媒和した後、3000mlのNo.1ディーゼル燃料を入れた5000mlの三角フラスコにホホバ油およびβ−カロテンのトルエン溶液を注いだ。ホホバ油のトルエン溶液を入れていたフラスコを過量のNo.1ディーゼル燃料で漱ぎ、漱ぎ液を5000mlの三角フラスコの内容物に加えた。さらにNo.1ディーゼル燃料を加えて、溶液量を3785mlにした。溶液を加熱撹拌して全ての構成成分を確実に混合した。添加剤パッケージに「少量バッチ添加剤C」とラベルを付け、１ガロンの金属容器に入れ、上部に窒素を充填して使用まで保存した。

400mlの三角フラスコに200mlのトルエンを入れた。上述したように、トルエン上に窒素ガスシールを施した。19.36ｇのベッチ抽出油および４mlのホホバ油をトルエンに加え、これを約38〜43℃に加熱し、混合物を約20〜30分間撹拌することによって溶液を調製した。トルエン中のベッチ抽出油およびホホバ油の溶媒和の程度は、溶液中を浮遊している不溶性粒子に光を照射するような角度で溶液に光を当てることによって測定した。ベッチ抽出油およびホホバ油が十分に溶媒和した後、3000mlのNo.1ディーゼル燃料を入れた5000mlの三角フラスコに溶液を注いだ。ベッチ抽出油およびホホバ油のトルエン溶液を入れていたフラスコを過量のNo.1ディーゼル燃料で漱ぎ、漱ぎ液を5000mlの三角フラスコの内容物に加えた。さらにNo.1ディーゼル燃料を加えて、溶液量を3785mlにした。溶液を加熱撹拌して全ての構成成分を確実に混合した。添加剤パッケージに「少量バッチ添加剤Ａ」とラベルを付け、１ガロンの金属容器に入れ、上部に窒素を充填して使用まで保存した。

次に、少量バッチ添加剤ＡおよびＣを既定の割合で無鉛レギュラーガソリンに混合した。以下の量は、添加ガソリン3785ml（１ガロン）あたりの各添加剤の量に対応している。

アメリカ合衆国においては、燃料を燃焼させる高度に応じて、表５に示す比率が好ましい。

メキシコにおいては、ガソリン中のメルカプタンレベルが高いことに関心が寄せられており、燃料を燃焼させる高度に応じて、表６に示す比率が好ましい。

ある実施態様においては、上記の添加剤レベルが好ましいが、別の実施態様においては、異なる添加剤レベルが好ましい。例えば、少量バッチ添加剤Ａは、添加ガソリン3785mlあたり約0.5ml〜約10ml以下であり、または、添加ガソリン3785mlあたり約0.6、0.7、0.8、0.9、１、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、２、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、３、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、４、4.5、５、６、７、８もしくは９mlであることが好ましく、少量バッチ添加剤Ｃは、添加ガソリン3785mlあたり約0.5ml〜約10ml以下であり、または、添加ガソリン3785mlあたり約0.6、0.7、0.8、0.9、１、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、２、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、３、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、４、4.5、５、６、７、８もしくは９mlであることが好ましい。

ガソリンＯＲ−１
大量バッチ製造−商業用−2000mlの三角フラスコに1600mlのトルエンを入れた。上述したように、トルエン上に窒素ガスシールを施した。32mlのホホバ油および32ｇのβ−カロテンをトルエンに加え、上述したように、混合物を加熱混合すること（すなわち、周囲温度（ただし32℃以下）で約10〜20分間溶液を撹拌）によって溶液を調製した。トルエン中のホホバ油およびβ−カロテンの溶媒和の程度は、上述に従って測定した。ホホバ油およびβ−カロテンが十分に溶媒和した後、2000mlのNo.1ディーゼル燃料を入れた5000mlの三角フラスコにホホバ油およびβ−カロテンのトルエン溶液を注いだ。ホホバ油のトルエン溶液を入れていたフラスコを過量のNo.1ディーゼル燃料で漱ぎ、漱ぎ液を5000mlの三角フラスコの内容物に加えた。さらにNo.1ディーゼル燃料を加えて、溶液量を3785mlにした。溶液を加熱撹拌して全ての構成成分を確実に混合した。添加剤パッケージに「大量バッチ添加剤C」とラベルを付け、１ガロンの金属容器に入れ、上部に窒素を充填して使用まで保存した。

2000mlの三角フラスコに1600mlのトルエンを入れた。上述したように、トルエン上に窒素ガスシールを施した。154.88ｇのベッチ抽出油および32mlのホホバ油をトルエンに加え、上述したように、混合物を加熱混合すること（すなわち、約38℃〜43℃で約20〜30分間溶液を撹拌）によって溶液を調製した。トルエン中のベッチ抽出油およびホホバ油の溶媒和の程度は、溶液中を浮遊している不溶性粒子に光を照射するような角度で溶液に光を当てることによって測定した。ベッチ抽出油およびホホバ油が十分に溶媒和した後、2000mlのNo.1ディーゼル燃料を入れた5000mlの三角フラスコに溶液を注いだ。ベッチ抽出油およびホホバ油のトルエン溶液を入れていたフラスコを過量のNo.1ディーゼル燃料で漱ぎ、漱ぎ液を5000mlの三角フラスコの内容物に加えた。さらにNo.1ディーゼル燃料を加えて、溶液量を3785mlにした。溶液を加熱撹拌して全ての構成成分を確実に混合した。添加剤パッケージに「少量バッチ添加剤Ａ」とラベルを付け、１ガロンの金属容器に入れ、上部に窒素を充填して使用まで保存した。

次に、少量バッチ添加剤ＡおよびＣを既定の割合で無鉛レギュラーガソリンに混合した。以下の量は、添加ガソリン3785ml（１ガロン）あたりの各添加剤の量に対応している。

アメリカ合衆国においては、燃料を燃焼させる高度に応じて、表７に示す比率が好ましい。

メキシコにおいては、ガソリン中のメルカプタンレベルが高いことに関心が寄せられており、燃料を燃焼させる高度に応じて、表８に示す比率が好ましい。

ある実施態様においては、上記の添加剤レベルが好ましいが、別の実施態様においては、異なる添加剤レベルが好ましい。例えば、少量バッチ添加剤Ａは、添加ガソリン3785mlあたり約0.1ml〜約１ml以下であり、または、添加ガソリン3785mlあたり約0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9もしくは0.95mlであることが好ましく、少量バッチ添加剤Ｃは、添加ガソリン3785mlあたり約0.02ml〜約１ml以下であり、または、添加ガソリン3785mlあたり約0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9もしくは0.95mlであることが好ましい。

特に理論があるわけではないが、燃料添加剤OR-1は、消火、スパイキング（spiking）および／または火炎分布の不均衡を除去することにより、すなわち、より均一な燃焼を導くことにより、ガソリンをより完全に燃焼させることができると考えられている。図２は、処理および未処理燃料を用いた場合のピストンサイクルに関する、仮想温度対時間曲線を示す。点Ａと点Ｂとの差はＮＯ_x削減量に対応している。処理された、または「均一な」火炎は、高温かつ単時間で触媒性コンバーターに衝突するが、これを触媒ライトオフ（catalyst light-off）時間（点Ｃ）と呼ぶ。このことにより、さらにＮＯ_xが削減され、さらに、ＨＣおよびＣＯも削減される。初期サイクルにおいて温度を上げることにより、ＯＲ−１は、触媒コンバーターを「安全な状態」に保ち、ゴム類、樹脂類および炭素堆積物を燃やすと考えられることから、添加剤の使用によって排出物が顕著に減少する。燃費の上昇は、燃焼チャンバー内において燃焼効率が全体的に良くなったためと考えられる。

ディーゼル−ＯＲ−２
少量バッチ製造−上述に従い、少量バッチ添加剤Ａおよび少量バッチ添加剤Ｃを調製し、既定の比率でＮｏ．２低硫黄ディーゼル燃料に混合した。以下の量は、添加ディーゼル燃料3785ml（１ガロン）あたりの各添加剤の量に対応している。

アメリカ合衆国においては、燃料を燃焼させる高度に応じて、表９に示す比率が好ましい。

メキシコにおいては、燃料を燃焼させる高度に応じて、表１０に示す比率が好ましい。

ある実施態様においては、上記の添加剤レベルが好ましいが、別の実施態様においては、異なる添加剤レベルが好ましい。例えば、少量バッチ添加剤Ａは、添加ガソリン3785mlあたり約0.5ml〜約10ml以下であり、または、添加ガソリン3785mlあたり約0.6、0.7、0.8、0.9、１、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、２、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、３、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、４、4.5、５、６、７、８もしくは９mlであることが好ましく、少量バッチ添加剤Ｃは、添加ガソリン3785mlあたり約0.5ml〜約10ml以下であり、または、添加ガソリン3785mlあたり約0.6、0.7、0.8、0.9、１、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、２、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、３、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、４、4.5、５、６、７、８もしくは９mlであることが好ましい。
ディーゼルＯＲ−２
大量バッチ製造−商業用−上述に従い、大量バッチ添加剤Ａおよび大量バッチ添加剤Ｃを調製し、既定の比率でＮｏ．２低硫黄ディーゼル燃料に混合した。以下の量は、添加ディーゼル燃料3785ml（１ガロン）あたりの各添加剤の量をに対応している。

アメリカ合衆国においては、燃料を燃焼させる高度に応じて、表１１に示す比率が好ましい。

メキシコにおいては、燃料を燃焼させる高度に応じて、表１２に示す比率が好ましい。

ある実施態様においては、上記の添加剤レベルが好ましいが、別の実施態様においては、異なる添加剤レベルが好ましい。例えば、大量バッチ添加剤Ａは、添加ガソリン3785mlあたり約0.1ml〜約１ml以下であり、または、添加ガソリン3785mlあたり約0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9もしくは0.95mlであることが好ましく、大量バッチ添加剤Ｃは、添加ガソリン3785mlあたり約0.05ml〜約１ml以下であり、または、添加ガソリン3785mlあたり約0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9もしくは0.95mlであることが好ましい。

残留燃料−ＯＲ−３
少量バッチ製造−燃費−上述に従い、少量バッチ添加剤Ｃを調製し、燃費向上添加剤として高残留燃料またはバンカーＣ（Bunker C）燃料に添加した。

メキシコにおいては、添加高残留燃料またはバンカーＣ燃料3785ml（１ガロン）あたり4.5mlの少量バッチ添加剤Cを加えた。しかしながら、他の諸国用、またはその他の多様な残留燃料調製品に対しては、添加残留燃料3785mlあたりの添加量は、約0.1ml〜約100ml以下であり、または、添加残留燃料3785mlあたり0.05、１、1.5、２、2.5、３、3.5、４、4.5、５、６、７、８、９、10、15、20、30、40もしくは50mlであることが好ましい。さらに、特定に実施態様においては、好ましくは、１種もしくはそれ以上の植物抽出油（例えば、ベッチ抽出油および／またはホホバ油などの熱安定剤など）を追有しており、あるいは、本明細書の好ましい実施態様中に記載されているような、ガソリン、ディーゼルまたはその他の炭化水素燃料に適した添加剤の組み合わせを残留燃料添加剤として使用する。

少量バッチ製造−燃費向上および排出物削減−200mlのトルエンを400mlのガラス製三角フラスコに入れた。フラスコ内のトルエン上部の空間に窒素ガスを流入させることにより、トルエン上に窒素ガスシールを施した。トルエンに８mlのホホバ油および４ｇのβ−カロテンを加え、溶液を調製した。周囲温度（ただし32℃以下）で約10〜20分間溶液を撹拌した。ホホバ油およびβ−カロテンの溶媒和の程度は、溶液中を浮遊している不溶性粒子に光を照射するような角度で溶液に光を当てることによって測定した。ホホバ油およびβ−カロテンが十分に溶媒和した後、3000mlのNo.2ディーゼル燃料を入れた5000mlの三角フラスコにホホバ油およびβ−カロテンのトルエン溶液を注いだ。ホホバ油のトルエン溶液を入れていたフラスコを過量のNo.2ディーゼル燃料で漱ぎ、漱ぎ液を5000mlの三角フラスコの内容物に加えた。19.36ｇのベッチ抽出油をフラスコに加え、混合物を加熱撹拌することによって溶液を調製した。さらにNo.2ディーゼル燃料を加えて、溶液量を3785mlにした。溶液を加熱撹拌して全ての構成成分を確実に混合した。添加剤に「少量バッチ添加剤ＣＡ」とラベルを付け、１ガロンの金属容器に入れ、上部に窒素を充填して使用まで保存した。

次に、少量バッチ添加剤ＣＡを既定の割合で高残留燃料またはバンカーＣ燃料に混合した。残留燃料の多様な調製品においては、添加剤は、約0.1ml〜約100ml以下であり、または、添加残留燃料3785mlあたり0.5、１、1.5、２、2.5、３、3.5、４、4.5、５、６、７、８、９、10、15、20、30、40もしくは50mlであることが好ましい。

残留燃料−ＯＲ−３
大量バッチ製造−商業用−燃費向上−大量バッチ添加剤Ｃは、上述に従って調製したが、No.2ディーゼル燃料はNo.1ディーゼル燃料に置き換えた。次に、添加剤を既定の割合で高残留燃料またはバンカーＣ燃料に混合した。アメリカ合衆国においては、燃料3785ml（１ガロン）あたり２〜４mlの添加剤を加えることが好ましい。メキシコにおいては、燃料3785mlあたり0.5625〜４mlの添加剤を加えることが好ましい。しかしながら、他の諸国、または、その他の多様な残留燃料調製品においては、添加剤は、約0.1ml〜約100ml以下であり、または、添加残留燃料3785mlあたり0.5、１、1.5、２、2.5、３、3.5、４、4.5、５、６、７、８、９、10、15、20、30、40もしくは50mlであることが好ましい。さらに、特定に実施態様においては、好ましくは、１種もしくはそれ以上の植物抽出油（例えば、ベッチ抽出油および／またはホホバ油などの熱安定剤など）を追有しており、あるいは、本明細書の好ましい実施態様中に記載されているような、ガソリン、ディーゼルまたはその他の炭化水素燃料に適した添加剤の組み合わせを残留燃料添加剤として使用する。

大量バッチ製造−燃費向上および排出物削減−2000mlの三角フラスコに1600mlのトルエンを入れた。上述したように、トルエン上に窒素ガスシールを施した。32mlのホホバ油および32ｇのβ−カロテンをトルエンに加え、上述したように、混合物を加熱混合すること（すなわち、周囲温度（ただし32℃以下）で約10〜20分間溶液を撹拌）によって溶液を調製した。トルエン中のホホバ油およびβ−カロテンの溶媒和の程度は、上述に従って測定した。ホホバ油およびβ−カロテンが十分に溶媒和した後、2000mlのNo.2ディーゼル燃料を入れた5000mlの三角フラスコにホホバ油およびβ−カロテンのトルエン溶液を注いだ。ホホバ油のトルエン溶液を入れていたフラスコを過量のNo.2ディーゼル燃料で漱ぎ、漱ぎ液を5000mlの三角フラスコの内容物に加えた。154.88ｇのベッチ抽出油をフラスコに加え、混合物を加熱撹拌することによって溶液を調製した。さらにNo.2ディーゼル燃料を加えて、溶液量を3785mlにした。溶液を加熱撹拌して全ての構成成分を確実に混合した。添加剤に「大量バッチ添加剤ＣＡ」とラベルを付け、１ガロンの金属容器に入れ、上部に窒素を充填して使用まで保存した。

次に、大量バッチ添加剤ＣＡを既定の割合で高残留燃料またはバンカーＣ燃料に混合した。アメリカ合衆国においては、燃料3785ml（１ガロン）あたり２〜４mlの添加剤を加えることが好ましい。メキシコにおいては、燃料3785mlあたり0.5625〜４mlの添加剤を加えることが好ましい。しかしながら、他の諸国、または、その他の多様な残留燃料の調製品においては、添加剤は、約0.1ml〜約100ml以下であり、または、添加残留燃料3785mlあたり0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、１、1.5、２、2.5、３、3.5、４、4.5、５、６、７、８、９、10、15、20、30、40もしくは50mlであることが好ましい。

ツーサイクルエンジン用添加剤−ＯＲ−２Ｔ
マレーシアにおいて、好ましい実施態様の調製品を含有する燃料のツーサイクルエンジン内での燃焼に関する数項目の試験を行った。試験を行い、以下に示すように、添加剤OR-2Tを未添加および添加したPetronas2T油（以下の表では「２T]と記載している）について、比較分析を行い、ＯＲ−２Ｔ添加剤の効果を評価した。

ＯＲ−２Ｔは、多様な割合で2XT Sprinta JASO FC（２Ｔ油と同等）に添加したが、このとき、２Ｔ油にＯＲ−２Ｔ添加剤を少しずつ増量しながら加えるという標準的なプロトコールに従って混合を行った。ガソリン燃料に関する2XT Sprinta JASO FC＋ＯＲ−２Ｔ添加剤の最終的な比は、１：20であった。この比は、試験プログラム中維持した。しかしながら、2XT Sprinta JASO FCに加えたＯＲ−２Ｔ添加剤の割合は異なっていた。

テスト装置としては、自動プリントアウト装置を備えたHartridge Model 4スモークメーター（ルーカス・アセンブリー・アンド・テストシステムズ（Lucas Assembly and test Systems）、イギリス）およびヤマハ RT600A（Yamaha RT600A）49.9cm³ツーサイクルテストエンジンを用いた。試験したガソリン燃料は、ペトロナス（Petronas） 社のPrimas PX2、ならびにSprinta 2Y9(FB)およびSprinta 2XT(FC)を含む２Tエンジンオイルである。

スモークレベルの測定は、集積内部光源およびスモークカラムを有するHartridge Model 4を使用して行い、平均するとひとつは100〜110℃であり、もうひとつは110〜120℃である。結果は、Hartridge スモークレベルユニット（Hartridge Smoke level Unit: HSU）で表し、負荷サイクルあたり０〜100HSUである。一連のスモークレベルの読みとりについては、初期には、Primas PX2およびSprinta 2XTレース用油を用いたベースライン読みとりに対して良好な再現性が得られた。候補（ＯＲ−２Ｔ添加2XT Sprinta エンジン油）については、特定の手順に従って得られたスモークレベルの読みとりに従って評価した。試験に使用した候補については、HSUで表したスモークレベルを記録し、表にまとめた。ペトロナス（Petronas）社は、マレーシアのシャー・アラムにある自社の試験部門で全ての試験を行った。

ツーサイクルエンジン用のＯＲ−２Ｔ添加剤は、本ツーサイクルエンジンスモーク試験において、煙を50％削減することができた。添加剤は、油に加え、油に混合し、次に、その油をガソリン燃料タンクに直接注入した。平均削減率は40％を優に超えており、あるケースにおいては、最大50〜55％も煙が削減された。

このツーサイクル添加剤用のＯＲ−２T添加剤は、少量バッチ添加剤Ａおよび少量バッチ添加剤Ｃとから調製した。観察された煙の削減レベルについては、表１３にまとめている。

ある実施態様においては上記の添加レベルが好ましいが、別の実施態様においては、別の添加レベルが好ましい。例えば、 少量バッチ添加剤Ａは、添加ツーサイクル用油3785mlあたり約0.05ml〜約100ml以下であり、または、添加２T燃料3785mlあたり0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、１、1.5、２、2.5、３、3.5、４、4.5、５、６、７、８、９、10、15、20、30、40もしくは50mlであることが好ましく、また、少量バッチ添加剤Cは、添加ツーサイクル用油3785mlあたり約0.05ml〜約100ml以下であり、または、添加２T燃料3785mlあたり0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、１、1.5、２、2.5、３、3.5、４、4.5、５、６、７、８、９、10、15、20、30、40もしくは50mlであることが好ましい。一般的に、添加２T油は、処理比が約１：10（重量基準）〜１：40（重量基準）になるように基本ガソリンに添加するが、好ましくは、約１：11、１：12、１：13、１：14、１：15、１：16、１：17、１：18、もしくは１：19（重量基準）〜約１：21、１：22、１：23、１：24、１：25、１：26、１：27、１：28、１：29、１：30、１：35もしくは１：40（重量基準）である。しかしながら、特定に実施態様においては、これらより高いまたは低い比率が好ましい。

セタン価向上剤
燃料中のセタンの量を増すための組成物および方法を提供する。ひとつ実施態様においては、セタン価向上剤は、不活性雰囲気下で調製されたβ−カロテンを含む。予期していなかったことに、不活性雰囲気下で溶解されたβ−カロテンは、No.2ディーゼル燃料のセタン価をより効率的に上昇させ、従来法で調製したβ−カロテンよりも高いレベルを長時間維持した。好ましい実施態様においては、セタン価向上剤は、不活性雰囲気下において、β−カロテンをトルエンキャリヤーと混合し、さらに、硝酸アルキル（例えば、硝酸２−エチルヘキシルなど）を添加するすることによって調製した。本明細書に記載した方法に従って調製した好ましいセタン価向上剤は、相乗的にNo.2ディーゼル燃料中のセタンレベルを上昇させた。

好ましい実施態様においては、セタン価向上剤としてβ−カロテンを使用する。β−カロテンは、単独の構成成分として燃料調製品に添加することができ、または、他の構成成分中に存在している、もしくは天然に存在している（例えば、植物抽出油など）。β−カロテンは、単独で燃料に添加することができ、または、燃料添加剤パッケージの一部として使用することもできる。β−カロテンは、高分子量の抗酸化剤である。植物においては、酸素ラジカルを捕捉する働きをし、酸化からクロロフィルを守る。

β−カロテンは、天然のものも合成したものも使用することができる。好ましい実施態様においては、β−カロテンは、160万ユニットのビタミンA活性の純度を有するビタミンAと等価の形態で提供される。例えば、純度が低いビタミンAも使用に適しており、量を調整して同等の活性が得られるようにする。例えば、純度が800,000ユニットである場合には、使用量を倍にすることにより、所望する活性が得られる。

β−カロテンの前駆体類または誘導体類（例えば、ビタミンAなど）は、好ましい実施態様における使用に適している。特定のメカニズムに限定するつもりはないが、好ましい実施態様に調製品内において、β−カロテン、あるいはカロテンまたはカロテノイドの前駆体もしくは誘導体類は、燃焼過程において酸素ラジカルを捕捉し、あるいは、酸素可溶化剤または燃焼のための空気／燃料流中に存在する利用可能な酸素の酸素ゲッターとして作用する。

多くの実施態様においてはβ−カロテンが好ましいが、別の実施態様においては、β−カロテンを別のカロテンもしくはカロテノイド、あるいは、別のカロテンもしくはカロテノイドの前駆体または誘導体（例えば、α−カロテン、もしくはカロテノイド）に置き換えることが望ましい。別の方法としては、β−カロテンに別の構成成分を加えることができ、そのようなものとしては、以下のものをあげることができるが、これらに限定されるわけではない：α−カロテン、または、Algae xeaxabthin由来のカロテノイド類、クリプトキサンチン、リコピン、ルテイン、ブロッコリ濃縮物、ホウレン草濃縮物、トマト濃縮物、ケール濃縮物、キャベツ濃縮物、メキャベツ濃縮物、およびリン脂質、緑茶抽出物、オオアザミ抽出物、クルクミン抽出物、ケルセチン、ブロメライン、クランベリーおよびクランベリー粉末抽出物、パイナップル抽出物、パイナップル葉抽出物、ローズマリー抽出物、ブドウ種子抽出物、イチョウ抽出物、ポリフェノール類、フラボノイド類、ショウガ根茎抽出物、サンザシ実抽出物、ビルベリー抽出物、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）マリーゴールド抽出油、ならびに、ニンジン、果実、野菜、花、草、天然の穀類、樹木の葉、灌木の葉、干し草、任意の植物もしくは樹木の抽出油、ならびにそれらの組み合わせもしくは混合物。

力価が保証されている野菜カロテノイド類が特に好ましく、そのようなものとしては、リコピン、ルテイン、α−カロテン、ならびに、ニンジンもしくは藻類由来のその他のカロテノイド類、ベタテン（betatene）および天然のニンジン抽出物などが挙げられる。特に好ましい特定の実施態様においては、好ましいβ−カロテン量に相当するビタミンA活性と同等な活性が得られる量のβ−カロテンの代用物を使用する。しかしながら、別の実施態様においては、ビタミンA活性は、代用品の量を決定するための好ましい方法ではなく、あるいは、代用品は、ビタミンA活性が同等でない場合がある。

さらに、液体のβ−カロテンを燃料調製品に添加することに加えて、β−カロテン（あるいは、別のカロテンもしくはカロテノイド、またはカロテンもしくはカロテノイドの前駆体または誘導体）は固体、例えば、脱水型、または、カプセルに封入された液体もしくは固体の形で添加することもできる。β−カロテンまたは植物由来のその他の材料の溶液または懸濁液の保存および保管には莫大な利点があり、例えば、重量および保管場所を減らすことができ、また、安定性および酸化抵抗性を増すことができる。脱水型のβ−カロテンは、凍結乾燥、減圧もしくは空気乾燥、スプレードライ、流動乾燥、およびその他の当該分野において既知である保存および脱水法を含む方法によって調製することができる。脱水型のβ−カロテンは、脱水型で燃料に加えることができ、または、適切な溶媒中で液体に戻して添加することができる。好ましい実施態様においては、β−カロテンを含む固体を燃料に添加する。適切な固体の形状としては、タブレット、顆粒、粉末、カプセルに封入された固体および／もしくはカプセルに封入された液体などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。固体中には、構成成分を追加することができる。任意の適切なカプセル化材料を用いることができるが、好ましくは、添加される燃料に可溶性のポリマー性またはその他の材料である。カプセル化剤は燃料に溶解し、封入されていた材料を放出する。タブレットは、許容時間範囲内に燃料または希釈剤に溶解することが好ましい。タブレットには溶解補助剤を加えることができ、例えば、燃料溶解性の高いマトリックス内に活性成分の微小顆粒または小粒子が存在しているものなどがある。固体および液体添加法の組み合わせも利用可能であり、任意の好ましい時間に、燃料もしくは希釈剤に固体を添加する。

好ましい実施態様においては、以下のような方法に従ってセタン価向上剤を調製することができる。不活性（例えば、窒素、ヘリウムまたはアルゴン）雰囲気下、トルエンを含む液体炭化水素キャリヤー（200ml）に３ｇのβ−カロテン（ビタミンA活性として160万国際ユニット／ｇ）を溶解した。β−カロテンは、加熱撹拌しながら溶解することが好ましい。不活性雰囲気下で溶解、調製されたβ−カロテンは、「非酸化β−カロテン」と名付けた。β−カロテンの代用品または追加剤としては、その他のカロテン類もしくはカロテノイド類、または、カロテン類もしくはカロテノイドの前駆体または誘導体が挙げられ、それらは、「非酸化カロテン類もしくはカロテノイド類、または、カロテン類もしくはカロテノイドの前駆体または誘導体」と名付けた。次に、約100％の硝酸２−エチルヘキシル（946ml）を混合物に加え、さらにトルエンを加えて総容量を3.785リットルにした。

好ましい実施態様のセタン価向上剤においては、以下の構成成分をβ−カロテンと組み合わせて使用することができる：ブチル化ヒドロキシトルエン、リコピン、ルテイン、全ての型のカロテノイド類、ニンジン、ビーツ、ホップ、ブドウ、マリーゴールド、果物、野菜由来の抽出油、ヤシ油、ヤシ核油、ヤシ樹木油、ピーマン、綿実油、米ぬか油、自然に生育した植物であって、橙色、赤色、紫色もしくは黄色のもの、または、天然の酸素スカベンジャーであって、天然において有機性を保持しているもの。特定に実施態様においては、β−カロテンの全部または一部をこれらの構成成分のひとつもしくはそれ以上に置き換えることが好ましい。

以下の生成物由来の抽出油をβ−カロテンと組み合わせて使用することもできる：α−カロテン、または、algae xeaxabthin由来の追加のカロテノイド類、クリプトキサンチン、リコピン、ルテイン、ブロッコリ濃縮物、ホウレン草濃縮物、トマト濃縮物、ケール濃縮物、キャベツ濃縮物、メキャベツ濃縮物、およびリン脂質。さらに、緑茶抽出物、オオアザミ抽出物、クルクミン抽出物、ケルセチン、ブロメライン、クランベリーおよびクランベリー粉末抽出物、パイナップル抽出物、パイナップル葉抽出物、ローズマリー抽出物、ブドウ種子抽出物、イチョウ抽出物、ポリフェノール類、フラボノイド類、ショウガ根茎抽出物、サンザシ実抽出物、ビルベリー抽出物、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、マリーゴールド抽出油、ホップ油、ホホバ油、ならびに、ニンジン、果実、野菜、花、草、天然の穀類、樹木の葉、灌木の葉、干し草、人および動物用の食品、雑草からの抽出油、任意の植物からの抽出油、または、任意の淡水魚もしくはサメなどの海水魚からの抽出油（スクワレン、スクワランなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない）、またはクジラなどの動物由来の抽出油などがある。

特定の実施態様においては、セタン価向上カロテンもしくはカロテノイド、または、カロテンもしくはカロテノイドの前駆体または誘導体は、１種またはそれ以上の従来から使用されている上述したセタン価向上剤と組み合わせて使用する。追加のセタン価向上剤を用いる場合には、硝酸２−エチルヘキシルが特に好ましい。純粋な硝酸２−エチルヘキシルが望ましいが、その他の硝酸アルキル類もしくは他の等級の硝酸２−エチルヘキシルも適している。さらに、当業者であれば、その他の硝酸アルキル類、または、上述した従来から使用されているセタン価向上剤もしくは点火促進剤は、硝酸２−エチルヘキシルと同様に作用し、適宜置き換えることができることは自明である。望ましくは、多数の別異の形態のセタン価向上剤を調製することができ、それらは、別異の硝酸アルキルまたは１種以上の硝酸アルキルを含み、および／もしくはβ−カロテンに対して別異の割合で含まれている。そのような調製品について、以下に記載した方法に従い、No.2ディーゼル燃料のセタン価を上昇させる能力を評価した。上述の実施態様においては、上述した順序で材料を添加することが望ましい。しかしながら、別の実施態様においては、添加順序を変えることができる。

上述に従って調製したセタン価向上剤は、「濃縮セタン価向上剤」についてのひとつの実施態様である。No.2ディーゼル燃料のセタン価を向上させることを目的として、No.2ディーゼル燃料3785ml（１ガロン）あたり約0.1〜35mlの濃縮セタン価向上剤を添加した。好ましくは、No.2ディーゼル燃料3785ml（１ガロン）あたりの濃縮セタン価向上剤の添加量は、約0.3〜約30mlであり、より好ましくは約0.5〜約25mlであり、さらに好ましくは約0.75〜約20mlであり、またさらに好ましくは約１ml〜約15mlであり、最も好ましくは約２、３、４もしくは５ml〜約６、７、８、９、10、11もしくは12mlである。

セタン試験は、独立した石油研究所で行い、それぞれ、CARB、EPAおよびASTM公認である。セタン試験の方法は、ASTM D-63であり、No.2ディーゼル燃料の点火点を測定するための公表された方法である。表１４〜２３に示す試験データから、本明細書に記載しているセタン価向上剤は、No.2ディーゼル燃料中のセタン価レベルを共働的に向上させることが証明された。添加剤OR-CTは、395.8部（重量基準）のトルエン、660.6部（重量基準）の硝酸２−エチルヘキシル、0.53部（重量基準）のβ−カロテンを含むように調製した。No.2ディーゼル燃料の多様なサンプルに添加剤OR-CTを加え、添加剤濃度を1057ppmにした（これを「２＋２」燃料と名付けた）。以下の表中の「１＋0.5」という添加燃料は、264ppmのOR-CTおよび132ppmの硝酸２−エチルヘキシルを含む燃料である。「４＋４」という添加燃料は、1057ppmのOR-CTおよび1057ppmの硝酸２−エチルヘキシルを含む燃料であり、「８＋８」という添加燃料は、2114ppmのOR-CTおよび2114ppmの硝酸２−エチルヘキシルを含む燃料である。

セタン価向上剤中において、ジ−ｔ−ブチルペルオキシドをβ−カロテンと組み合わせることにより、セタン価が相乗的に向上することが観察された。予期していなかったことだが、粒子状物質（ＰＭ）の削減も観察された。

好ましくは、セタン価向上剤のある実施態様においては、１種もしくはそれ以上の植物抽出油（ベッチ抽出油などおよび／または熱安定化剤（ホホバ油など））を追有する、あるいは、本明細書の好ましい実施態様中に記載しているようなガソリン、ディーゼルもしくはその他の炭化水素燃料への使用に適した添加剤の組み合わせをセタン価向上剤として使用する。

石炭への添加剤
実験室において以下の構成成分を含む溶液を調製し、中国から輸入した石炭に塗布した。β−カロテンを30％含有するピーナッツ油12ｇを100mlのトルエンに溶解した。この溶液に５ｇのベッチ抽出油および２mlのホホバ油を溶解した。トルエンを加えて溶液量を4000mlにした。６つのサンプルを準備した。３つは添加石炭（サンプル番号４，５および６）であった。残りの３つは未添加石炭（サンプル番号１、２および３）であった。試験に使用した石炭は中国国内の別異の２箇所から採取したものである。サンプル番号１、２、４および５は、ワンリ（Wan Li）炭坑から採取したものであり、サンプル番号３および６は、内モンゴル地区のヴダ（Wu Da）炭坑から採取したものである。受け取ったサンプルは手で可能な限りよく混ぜあわせ、その中から100ｇの石炭を取り出して代表サンプルとした。次に、石炭1000kgあたり上述の混合液約3.8〜11.4リットルの割合になるように、これらの代表サンプルを上述の混合液でスプレー処理した。次に、近似分析試験を行うために、カリフォルニア州サンペドロにある商用試験研究所（Commercial Testing Laboratries）にこれらのサンプルを送った。試験は、石炭の物理的特性を確認するためのASTM法であった。試験は、「湿潤」状態および「乾燥」状態で行った。表２４に試験結果を示すが、含湿度（％）、灰分（％）、硫黄含量（％）およびBtu/lb中のエネルギー量を記載している。

上述の添加レベルは、ある実施態様においては好ましいが、別の実施態様においては、別の添加レベルが好ましい。例えば、添加剤は、未添加石炭1000kgあたり約１ml以上から約20リットル以下であり、好ましくは未添加石炭1000kgあたり約２ml、2.5ml、３ml、3.5ml、４ml、4.5ml、５ml、６ml、７ml、８ml、９ml、10ml、11ml、12ml、13ml、14ml、15ml、20ml、30ml、40ml、50ml、100ml、200ml、300ml、400ml、500ml、600ml、700ml、800ml、900ml、１L、２L、３L、４L、５L、６L、７L、８L、９L、10L、11L、12 L、13L、14L、15L、16L、17L、18Lもしくは19Lである。

ジェット燃料スモークポイントの改良
適切なキャリヤーに添加または混合したβ−カロテンの以下のような調製品をジェット燃料に添加または混合し、燃料のスモークポイント数を増加させた（測定はASTM D-1322スモークポイント試験によって行った）。通常、ジェット燃料について懸念されることは、特定のバッチが厳格なジェット燃料基準からはずれることである。ジェット燃料にβ−カロテンを添加することにより、追加精製過程を要することなく、ジェット燃料のスモークポイントを改良することができる。

好ましくは、β−カロテンは、添加剤混合物の形態で燃料に添加するが、そのような添加剤混合物は、４ｇの合成β−カロテンまたは10ｇの天然β−カロテン、3000mlのジェット燃料にトルエンを加えて3785mlとしたものである。一般的に、添加剤混合物は、不活性雰囲気下（窒素雰囲気下など）、適量のトルエンまたはその他のキャリヤー液にβ−カロテンを混合することによって調製し、次に、該β−カロテン混合物を基本ジェット燃料に加えた。β−カロテンの添加剤混合物は、使用まで不活性雰囲気下で保存することが好ましい。

一般的に、添加剤混合物は、ジェット燃料3785mlあたり２〜６mlの割合で加える。スモークポイントの増加は、ジェット燃料3785mlあたり約２mlの添加剤を用いた場合に２mm〜ジェット燃料3785mlあたり約６mlの添加剤を用いた場合に６mm観察された。

スモークポイントは、精油所で使用されている主要なASTM試験法のうちのひとつであり、ジェット燃料が基準を満たしているか否かを判断するものである。ジェット燃料に添加剤を添加することにより、ジェット燃料のスモークポイントは、基準を満たすように増加する。このことにより、ジェット燃料は、芳香族化合物を除去するなどの厳密な精製過程を経ることなく、最終基準をクリアし、それによって、スモークポイントが許容範囲を上回る場合には、精油所は、安価な方法でASTM基準を満たすジェット燃料を生成することができる。別の方法としては、精油所はジェット燃料を精製過程に戻すが、これはコストがかかる方法である。

以下のASTM D-1322スモークポイント試験の結果は、純粋な標準ジェット燃料、および多様な処理比で上述の添加剤混合物を加えて処理した同燃料について得られたものである。処理ジェット燃料においては、スモークポイントの実質的な増加が観察された。試験結果から、ジェット燃料3785mlあたり約６mlの割合で処理した場合に、スモークポイントの増加が最も大きく、それ以上の割合においては、スモークポイントは実質的にさらに増加することはなかった。

ある特定にジェット燃料調製物においては上記の添加レベルが好ましいが、その他多様なジェット燃料調製物においては、別の添加レベルが好ましく、例えば、添加剤は約0.1〜約20mlであり、好ましくは、添加ジェット燃料3785mlあたり約0.5、１、1.5、２、2.5、３、3.5、４、4.5、５、６、７、８、９、10、11、12、13、14、15、16、17、18もしくは19ml添加する。さらに、ある実施態様においては、１種もしくはそれ以上の植物抽出油（ベッチ抽出油などおよび／または熱安定化剤（ホホバ油など））を追有する、あるいは、本明細書の好ましい実施態様中に記載しているようなガソリン、ディーゼルもしくはその他の炭化水素燃料への使用に適した添加剤の組み合わせをジェット燃料添加剤として使用する。

排出物試験−ガソリン車両
PROTON WIRA車両の別異の２つの型を用い、欧州CEC-RF-08-A-85標準燃料（添加および未添加）について、「冷機運転」および「暖機運転」排出物試験を行った。試験は、マレーシアの規格および産業研究所（Standards and Industrial Research Institute of Malaysia: SIRIM）の厳格な監視下において、マレーシア・カナダ開発株式会社（Malaysia Canada Developnent Corporation Sdn. Bhd.: MCDC）が行った。試験は、ペトロナス社の研究および化学部門（PETRONAS Research & Scientific Services Sdn. Bhd.: PRSS）のセクション27にある車両排出物試験研究所（Vehicle Emissions Testing Laboratory）（マレーシア、シャー・アラム、セランゴール・ダルール・エサン）で実施した。車両排出物試験装置の配置を図３に示す。

試験車両にはPROTON WIRA車両の別異の２つの型を用いたが、ひとつはPROTON WIRA 1.6XLiエアロバックマルチポイントインジェクション（オートマチック）ガソリン車であり、もうひとつは、PROTON WIRA 1.6XLiセダンマルチポイントインジェクション、触媒コンバータ付き（オートマチック）ガソリン車である。各被験車両は、未処理および処理済みの対照燃料を用い、冷機および暖機運転時に試験を行った。各車両のベースライン排出物は、未処理対照準燃料の排出物測定に基づいて定めた。

排出物評価に関する試験プログラムは、表２６に記載している以下の試験様式に従って実施した。

試験プログラムにおいては、最新の欧州排出物基準ECE R15-04＋EUDC試験サイクルを用い、試験中に排出された各排出物質の量を求めた。 マレーシア政府から、欧州排出物基準をマレーシアにおいて採用するという指示があったことから、ECE R15-04＋EUDC試験サイクルを使用した。欧州排出物基準ECE R15-04＋EUDC試験サイクルを表すダイヤグラムを図４に示す。

欧州排出物基準試験サイクルは、２つの部分から成り立っている。ひとつは、都市試験サイクルと定義され、市街地中心部での運転を表すものであり、２つめは、中心外での運転サイクルとして知られている排出物試験サイクルである。一部と二部の試験サイクルを完了するための総累積時間および車両走行距離は、それぞれ、1180秒および11,007kmであった。

車両排出物試験過程は、３つの区分に分けられた。各試験車両について、以下の順序で実施した：
事前状態チェック−排出物試験に先立ち、試験前の状態チェックおよび被験車両の「チューニング状態」を調べた。点火装置（点火プラグ、高圧導線など）、点火のタイミング、エンジン冷却装置および空気フィルタークリーナーエレメントを点検し、必要であれば交換した。この作業は、車両が良好な状態であり、エンジン製造会社の要求を満たすものであることを確認するために行った。２台の車両の事前状態チェックの結果を以下の表２７に示す。

試験車両のソーキング（soaking）−次に、２台の車両は、試験室内において、試験温度である20〜30℃で少なくとも６時間ソーキングを行った。この操作は、いわゆる「冷機運転」試験の準備として行った。

排出物試験−次に、試験車両のエンジンをかけ、40秒間アイドリングした。シャシ動力計上において、ECE R15-04＋EUDCに従って車両を運転したが、このとき、該シャシ動力計は、「固定荷重カーブ（fixed load curve）」に予めセットしてあり、水平道路荷重状態（車両が道路上で経験する風の抵抗、摩擦力などをシミュレートする）をつくり出す。試験時間中は、一定の時間間隔で、連続的に希釈された排出ガスを採取した。この希釈排出ガスサンプルおよび希釈空気の同時サンプルは、分析作業台での分析用にサンプリングバックに集めた。

さらに、冷機運転排出物試験の終了後、暖機運転排出物試験も行った（運転中のエンジン温度は通常温度であった）。測定した排出物は、一酸化炭素（ｇ／km）、二酸化炭素（ｇ／cm）、総炭化水素（ｇ／km）および窒素酸化物（ｇ／km）などであった。

車両排気ガス排出物試験は、車両排出物試験研究所（Vehicle Emissions Testing Laboratory）で行った。該研究所には次のような装置がある：
堀場（HORIBA） MEXA 9000シリーズ排気ガス分析およびサンプリングシステム（Exhaust Gas Analyzers and Sampling System）−この装置を用いて試験車両から放出された排気ガスをサンプリングし、そのレベルを測定した。システムは、総炭化水素類（THC）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO₂）、および窒素酸化物（NO_x）の測定に必要な分析器を備えているように設計されている。THCはフレームイオン化検出器（FID）、COおよびCO₂は非分散型赤外（NDIR）分析器およびNO_xは、化学ルミネッセンス（CL）分析器を使用して分析した。

システムIII CLAYTON DC80シャシ動力計−シャシ動力計を用い、試験車両の参考重量に対して適切な慣性力および荷重を設定することにより、道路荷重運転状態をシミュレートした。この等価慣性力シミュレーション法は、基準ECE-15によって許可されている。

ベースライン燃料として試験に使用した標準欧州参照燃料CEC-RF-08-A-85の特性を以下の表に示す。

試験を行った添加剤調製物には、上述したＯＲ−１メキシコ低高度用調製品が含まれており、該調製品は、処理ガソリン3785ml（１ガロン）あたり２mlのポリイソブチレンを追有する。本プログラムで使用した試験車両の詳細については以下の表２９に示す。

冷機運転排出物試験の結果を表３０に示す。

暖機運転排出物試験の結果を表３１に示す。

収集した排出物データは、１台のPROTON WIRA 1.6XLiエアロバックマルチポイントインジェクション（オートマチック）車両およびPROTON WIRA 1.6XLiセダンマルチポイントインジェクション、触媒コンバータ付き（オートマチック）車両のみを使用して標準欧州参照燃料CEC-RF-08-A-85について得られたものである。排出物に関する全体的な結果としては、冷機運転および暖機運転において車両排出物が削減されたことを示している。両車両に関して、冷機運転排出物試験においては、COは最大22％、CO₂は最大３％、THCは最大４％、NO_xは最大４％の削減が観察され、暖機運転排出物試験においては、COは最大54％、CO₂は最大２％、THCは最大34％、NO_xは最大22％の削減が記録された。PROTON WIRA 1.6XLiマルチポイントインジェクション、触媒コンバータ付き車両の冷機運転においては、CO₂の排出量に変化が見られなかった。しかしながら、暖機運転中には、CO₂のわずかな上昇（1.4％）が観察された。マルチポイントインジェクション車両においては、冷機運転または暖機運転のいずれにおいてもCO₂排出量に変化がなかった。

排出物試験−ガソリン車両
コロラド鉱業学校／燃料および高地エンジンに関するコロラド研究所（Colorado School of Mines/Colorado Institute for Fuels and High Altitude Engine Reaearch ）において、試験結果を確認し、燃料添加物デバイスおよび上述したような液体燃料添加物の性能レベルを確認した。

分析は、カリフォルニア州オレンジ郡にある環境試験社（Environmental Testing Corporation）において、1989年製の「ホンダ・アコード」および1990年製の「フォード・トーラス」を使用し、約60回のHot505走行の結果に基づいて行った。試験開始時のホンダ車のオドメーターは約161,600km（101,000マイル）であり、キャブレター燃料システムを有する。試験開始時のフォード車のオドメーターは約102,400km（64,000マイル）であり、ポートインジェクション（port fuel injection）燃料システムを有する。No_x、CO、CO₂、非メタン型炭化水素（NMHC）の排出量に関する結果、ならびに１ガロンあたりの走行マイル数（mpg）で表した燃費について分析した。

排出物および燃費に関する試験は、カリフォルニア州オレンジ郡にある環境試験社（Environmental Testing Corporation）で実施した。データは、連邦試験法（Federal Testing Procedure）のHot505相から得られた一連の排出物および燃費の結果から構成されている。Hot505試験は通称であり、これは、試験が正確に505秒かかるからであり、触媒コンバーターの運転状況を最適にした状態でピーク操作温度において車両試験を実施する。試験直前に50mphで５分間車両を運転してから停止させ、20秒間アイドリングした。サンプルは、定容量サンプラーを用いて連続的に採取し、テドラーバッグ（tedler bag）に入れ、試験終了直後に分析した。５つの気体分析器を用いてサンプル濃度を測定した：総炭化水素類（THC）、一酸化炭素（CO）、窒素酸化物（NO_x）、二酸化炭素（CO₂）およびメタン（CH₄）。燃費または１ガロンあたりの走行マイル数（mpg）は、CO₂の濃度から計算した。非メタン型炭化水素（NMHC）の規制排出濃度は、THCとCH₄との濃度差から計算した。全ての機器に関する検定は、１％NIST追跡可能スパンガス（span gas）の同一セットを用い、30日毎に行い、また、毎週診断試験を行った。報告された全ての排出物値は、精度±５％であった。

全ての試験は、同一のシャシ動力計を使用し、同一の排出システムを使用して行い、該システムは、CARBおよびEPA（連邦規定法典（Code of Federal Regulation: CFR）に記載）法の記載に従い、各走行について同様に組み立てた。これには、車のタイヤの空気圧のチェック、および排出システムに関する適切な全セッティングなどが含まれている。測定中にドリフトがなかったことを理由に、対照車両を用いて確認することはしなかった。試験を無作為に行うことに関して対策はとらなかったが、これは、添加剤が「メモリー」を有していると考えられたからである。すなわち、添加剤の影響は、車両からデバイスをはずした後、または、燃料から添加剤を除去した後もしばらく観察された。デバイスありの場合もなしの場合にも、ノック音、爆燃、不点火などの発生は記録されなかった。

基本燃料−使用した基本燃料は、同一ロット由来のインドレン（indolene）であった。本実験において使用したインドレンのオクタン価は92.1（［R+M］／２）であった。一連の実験が終わるごとに、車両内の燃料を新しいインドレンと入れ換えた。一連の試験に使用した全ての車両はETCが保管し、デバイスの取り付け、および液体添加剤の添加に関して責任を持った。各試験においては同一の運転手を採用した。車両の走行距離を延ばして添加剤の「メモリー」を消し、ベースラインに戻す（いわゆる、「脱コンディショニング」）場合にのみ、運転手を交代させた。走行距離は、予め定めたルートを利用することによって延ばした。試験プログラム実施中は、エンジンオイル交換を含む車両メインテナンスは行わなかった。

燃料添加デバイス−ある試験においては、燃料添加デバイスを用いて基本燃料への添加を行った。デバイスは、インライン燃料フィルターのように作った。ハウジングは、ステンレススチールで組み立てられており、メッシュの小さいワイヤーケージをデバイス中央部の内部に固定した。別異の原料をワイヤーケージに入れ、ステンレススチール製ハウジングの内部にケージを固定し、次に、電子ビームでキャップをハウジングに溶接して一体化した。燃料添加デバイスは、ガソリンタンクの後ろであって、燃料レールもしくはキャブレーターの前であり、燃料フィルターのすぐ前の位置に来るように燃料ラインに組み込んだ。ガソリンのフローパターンは、タンクから燃料添加デバイスを通り、燃料フィルターを通過して燃料レールまたはキャブレーターに入り、次に、燃料が噴霧化されて燃焼チャンバーに入る。燃料は常にデバイスを通り、少量の原料が燃料に溶け込む。

燃料添加デバイス内の原料を消費してしまうまでに車両が走行できる距離は、燃料添加デバイスに入れた原料の量に基づいて計算することができる。例えば、キャブレーターガソリンモーター車両に改善を施した場合には、総量54ｇの原料を入れた燃料添加デバイスは、16,000km（10,000マイル）持続する。燃料循環型の燃料注入車に54ｇの原料を入れた燃料添加デバイスを取り付けた場合には、燃料添加デバイスは9600km（6000マイル）以上持続する。

添加剤が消費されてしまうまでに走行する距離は、ステムパイプまたはデバイスと同じ長さを有するミドルパイプに穿たれている穴の数などのような多数の因子によって決まるが、これらに限定されるわけではない。ミドルパイプは長さ約8.7cm、外径1.3cmである。各パイプには、直径0.08cmの１個またはそれ以上の穴が穿たれている。燃料添加デバイスは、穴が１個、２個、３個およびそれ以上（最大９個まで）あるミドルパイプを用いて試験した。排出物削減、燃費向上および走行距離を伸ばすのに好ましい組み合わせは、パイプに開けた直径0.08cmの穴が２または３個の場合であった。好ましくは、全ての穴はパイプの同側に穿たれており、開いているのは穴のある側からパイプの中心までである。表３２に試験した各燃料添加デバイスについての詳細を示す。

液体燃料添加剤−液体燃料添加剤は、４ｇのβ−カロテン、２ｇのBHT、６mlのホホバ油、ならびに19.21ｇのベッチ抽出油および／もしくはホップ抽出油を含む。構成成分をトルエンに溶解し、3785mlの濃縮溶液にした。この濃縮溶液４mlを基本燃料に添加した。

試験方法−試験方法は、次のようなものであった：最初に行った試験は、ベースライン排出物および燃費の測定、および再現性の確認であり；燃料添加デバイスを取り付け；動力計試験を行う前に約48km（30マイル）の道路走行による状態調節を行い；一連の独立したHot505試験走行を行い；車両から燃料添加デバイスを取り外し；約90〜360km（50〜200マイル）の道路走行を行って元の状態に戻し；排出物および燃費がベースラインに戻っていることを確認した。

各試験に使用した添加剤（燃料添加デバイスまたは液体添加剤）は、同一処方であり、同一バッチ由来のものであった。燃料添加デバイスが固体添加剤にもたらす変化は、機械的性質に関するものであり、添加速度にのみ影響を与えるものであり、添加剤組成に影響を与えるものではない。その他の試験から、添加剤送達デバイスを取り付けた車両は、1600km（1000マイル）以上の走行時に41ｇの固体添加剤を消費し、燃費は15.4mpgであった。これらのデータに基づき、燃料添加デバイスから燃料に送られる添加剤量は、平均約250ppmであることがわかった。このデータに基づき、報告された試験における添加剤濃度は、100〜1000ppmの範囲であると結論付けることができた。液体添加剤は、ガソリン3785ml（１ガロン）あたり６mlのレベル、または約15ppmのレベルで添加した。

1990年型「フォード・トーラス」（3.0リッター、燃料噴射、102,400km（64000マイル））および1989年型「ホンダ・アコード」（2.0リッター、エンジンキャブレーター、161,600km
（101,000マイル））についてデータ分析を行った。Hot505試験の結果は、オドメーターの示す距離数の関数として表された。走行は、燃料添加デバイスなし、燃料添加デバイスあり、および液体燃料添加剤を用いて実施した。NMHC、CO、NOおよび燃費についての結果も示している。

1990年型「フォード・トーラス」に関する結果−図５〜９は、オドメーターの示す距離数の関数としてのNO_x、CO、NMHC、CO₂（g／マイル）および燃費（mpg）に関する結果を示している。３回のベースライン走行を行い、続いて添加剤送達デバイスを取り付けて５回の走行を行い、デバイスをはずして約400km（250マイル）の走行を行って「元の状態に戻し」、さらに３回のベースライン走行を行い、次に、液体燃料添加剤を用いて５回走行を行った。「フォード・トーラス」のデータから、デバイスおよび液体燃料添加剤は、汚染排出物を削減し、燃費を向上させることが示唆された。デバイスを使用した走行においては、走行距離が長くなるにつれて効果が増すことが示唆された。「フォード・トーラス」は、一般的なレール燃料注入システムを有している。従って、添加送達デバイスによって燃料に加えられた添加剤は、燃料タンクに再び流入する。故に、本車両の試験期間中、燃料中の添加剤濃度は持続的に増加させることができた。

1989年型「ホンダ・アコード」に関する結果−図１０〜１４は、オドメーターの示す距離数の関数としてのNO_x、CO、NMHC、CO₂（g／マイル）および燃費（mpg）に関する結果を示している。３回のベースライン走行を行い、続いて添加送達デバイスを取り付けて一連の走行を行った。これらの走行において、２，３回毎に異なるデバイスを使用した。表３２のデバイス番号は、別異の燃料添加デバイスを示す。燃料添加デバイスを用いた一連の実験に続き、５回ベースライン走行を行い、さらに約360km（200マイル）の走行を行って「元の状態に戻し」、次に、５回のベースライン走行を行い、「元の状態に戻す」ためにさらに約360km（200マイル）走行を行い、６回のベースライン走行を行い、次に、液体燃料添加剤を用いて一連の走行を行った。データから、NO_xの排出は、最初のベースライン走行に比べて削減されているが、全てのベースライン走行を合わせるとそれほど削減されているわけではないことが示唆された。その他の汚染物質の排出はデバイスによって減少しているとはいえなかった。しかしながら、NO_xの排出は、デバイスを取り外した後も明らかに続けて減少していた。液体添加剤では顕著な効果は表れなかった。「ホンダ・アコード」からの排出物は、「フォード・トーラス」からのそれよりも変化に富んでいた。

試験データについて統計分析を行い、観察された効果が統計的に有意であるか否かを判断した。試験結果を分析する方法は、すべてのベースライン走行を真のベースラインであり、燃料添加デバイスまたは液体添加剤を使用した全ての走行が効果を現していると仮定するものであった。これは、ベースライン走行における変化がランダムであり、単に実験エラーを測定していると仮定するものである。同様のこのような仮定を燃料添加デバイスおよび液体添加剤にも適用した。上述したようないわゆる「メモリー」効果は重要ではないと仮定した。

本方法においては、全てのベースライン走行排出物、燃費の平均を計算し、燃料添加デバイスまたは液体添加剤によって得られた平均値と比較した。フォード車とホンダ車について比較したこれらの平均値を表３３および３４にそれぞれ示す。その他報告されている平均値は、燃料添加デバイスまたは液体添加剤を使用して走行した場合の、ベースラインに対する変化率（％）である。ベースライン走行とデバイスもしくは添加剤を使用した走行の間においては排出物ならびに燃費に差がないという仮説（帰無仮説）に基づき、データを統計試験に使用した。帰無仮説が真実である、またはＰ値であるものとして、本試験の結果を表に表している。Ｐ値が小さいということは、帰無仮説が拒絶されるべきであり、顕著な効果があったことを示すものである。

結果を調べてみることにより、本分析を積み重ねることにより、効果なしという帰無仮説は、デバイスに関して真実である可能性はほとんどなかった。従って、デバイスは、両車両に対して、CO、CO₂およびNMHCの排出を削減し、燃費を向上させると考えられる。NO_xについては、デバイスの効果は異なっており、フォード車においては、排出量が削減されたが、ホンダ車においては増加した。「フォード・トーラス」においては、燃料添加剤は真に効果があったと考えられる。ホンダ車においては、液体燃料添加剤は効果がなかった可能性が高い。重要なことは、そのような変化が燃料添加剤によるものであると結論付けられるような情報を有していない点である。試験は不十分であり、不十分な対照データに基づいて原因および結果に関する結論を下している。

上述の分析は、ベースライン走行における変化がランダムであるという仮定に基づいている。すなわち、「メモリー」効果はなく、デバイスまたは液体添加剤をエンジンから取り除いた場合には、すぐにベースライン状態に戻る。この仮定を確かめることを目的として、ランダム性または等価性に対してShewhart対照プロット統計試験を行ったが、これは、ベースライン走行が同一集団から全て取り出されたものであるか否かを確認するための試験である。結果を図１５〜１９に示す。「フォード・トーラス」に関しては、本試験を実施するには不十分なデータしか得られなかったため、「ホンダ・アコード」に関してのみ実施した。プロット内の点線（３標準偏差または３σ）内部にある点は、同一集団からサンプルされた可能性が99％以上である。

NO_xについては、初期のベースライン点が３σ線の外側であり、データは平均付近にランダムに分布しているわけではない。Shewhart対照プロット試験に基づき、デバイスを用いた試験の実施前に集めたNO_xのベースライン点は、統計分析から除外した。CO、NMHCおよび燃費については、データは３σ基準を満たしており、平均付近にランダムな散らばりを示した。故に、全てのベースライン走行は同一の集団に由来するものであり、デバイスまたは添加剤の「メモリー」はないと結論付けることができた。全てのデータに基づき、エンジン内のデバイスの「メモリー」ではなく、NO_xの測定にエラーがあったと考えた。ホンダ車のNO_xに関する統計分析の結果を表３５に示すが、分析は、最初の３つのベースライン走行を除いて再度行い、結果は表３５に記している。これらの３点を除いても分析の全体的な結論に影響はなかった。

好ましい実施態様の添加剤を使用することによって期待されていた排出物削減の平均値または燃費上昇の平均値に関して結論を述べることは容易ではない。なぜならば、わずかに２台の車両について分析を行った結果だからである。しかしながら、認識することができた最小限の改良点を評価することができた。排出物削減の平均値＋１標準偏差、または燃費上昇の平均値−１標準偏差が、燃料添加デバイスに対して期待された最小限の改良値である。これらの結果は、推定最小限効果として表３３、３４および３５にまとめている。いくつかの場合においては、１標準偏差では効果が含まれない可能性もあり（すなわち、「ホンダ・アコード」の場合）、そのような場合には、最小効果はゼロと報告した。わずか２台の車両に基づいて得られた本方法にはかなり不確定な部分があるが、２台の車両に関する最小効果の平均を包括的な値として使用することができる。期待される最小限の排出物削減の平均値および燃費上昇の平均値は、COについては−10.5％、NMHCについては−7.7％、CO₂については−１％、燃費に関しては＋１％である。
既に記載しているように、これらの結果から、好ましい実施態様の添加剤が、CO、CO₂、NMHCの排出および燃費に顕著な正の効果を及ぼしたことを示している。NO_xについては不明瞭である。車両台数が少なく、一般的に、軽質車両排出物試験に関しては±20％の変動が観察されることから、排出物に関する差は、添加剤によるものではない可能性がある。因果関係を示すためには、燃料添加デバイスを装着した状態およびしていない状態でサイクルを繰り返す必要があり、また、日動変動に関するより良い測定法（例えば、対照車両を使用するなど）が必要である。２種類の別異の車両技術（キャブレーターおよび燃料噴射）を試験することにより、良好な予測が得られるが、決定的な結論を導くには２台では少なすぎた。例えば、NO_xの場合には、ひとつの車両は減少を示したが、もうひとつは増加したという事実は、ランダムエラーの可能性があり、または、燃料システム技術の差異によるものであると考えられる。

試験は２台についてしか行わなかったが、燃料添加デバイスは、COおよびNMHCを削減し、燃費を上昇させると結論付けることはできる。NO_xの削減も観察されたが、ホンダ車のデータが顕著なドリフトを示したことから、結果は不確定である。明らかなことは、排出物および燃費に対する影響の大きさを定量化する、ならびに、添加剤の添加レベルによってこれらの影響がどのように変化するかを測定するためには、追加試験の実施が有効である。特筆すべきことは、燃費の上昇が観察されたときには、NO_xが減少していた。このことは添加剤の影響であると考えられるが、同時に、人為的エラーまたは実験因子によるものである可能性もある。そのような因子としては、動力計の内部負荷が正しくセットされていない、別の運転手を使った、もしくは違うテストサイクルを運転した、周囲温度もしくは湿度の差、湿度補正の仕方が間違っている、または機械の性能低下などが挙げられる。

２つの所見から、燃料添加剤の作用メカニズムが示唆された。第一の所見は、燃費が向上したことであり、第二は効果が即効性であることである。このことは、オクタン価向上剤などのような運転性向上剤に典型的な点である。従って、データから、添加剤は、燃焼過程に何らかの変化、おそらく、ノック音、爆燃、不点火の軽減または同様の効果をもたらすことが示唆された。しかしながら、運転性の差異については如何なる所見も報告されていない。このことは、独立して測定したオクタン価によって裏付けられた。これらのデータから、添加剤１ml／3785ml（１ガロン）あたり（約２〜３ppm）、オクタン価は２ユニット上昇することが示唆された。しかしながら、オクタン価測定の精度を評価するには情報が不十分である。

添加剤の影響は、清浄剤または分散剤の作用を介して蓄積されるとは考えられないが、このことを確認するための燃料システムもしくは燃焼チャンバーの検査または分析は実施していない。燃料添加デバイスまたは添加剤が排出された触媒に影響与えることも考えられない。Hot505走行時は触媒が非常に高温になっており、添加剤は基本的に有機性物質である。従って、燃料過程を耐え抜いた添加剤は、触媒によって単に燃焼するだけである。

結果に関する統計分析から、燃料添加デバイスおよび液体燃料添加剤に関して、ベースライン走行と比較して、排出物および燃費について統計的に有意差があることが示された。燃料添加デバイスに関しては、燃費の上昇に伴い、CO、CO₂およびNMHC排出の大幅な削減が観察された。NO_x排出の削減も観察された。試験に使用した２台の車両は、別異の燃料供給システム技術を有し、別異の反応、すなわち、排出物および燃費に関する別異の変化を示した。従って、排出物削減および燃費上昇の大きさに関して普遍的な結論を得ることはできなかった。効果の大きさは小さく、結果の不確定要素が多いものの、液体燃料添加剤に関しても同様の結論が得られた。データの統計分析から、全てのベースライン走行は同一集団に由来するものであることが示唆された。このことは、「メモリー」効果は存在せず、デバイスを取り外すと、車両はすぐにベースラインに戻ることを意味している。燃料添加デバイスを使用した試験における添加剤の添加レベルは、100〜1000ppmの範囲であると考えられる。観察された効果、迅速な反応、「メモリー」効果がないこと、および添加範囲から、好ましい実施態様の添加剤は、燃焼過程に直接影響を与えることにより、運転性能向上剤として作用することが示唆された。統計分析を行ったデータを表３６に示す。

統計分析−サンプルサイズが小さい、すなわち、20以下の場合、標準偏差は、集団の標準偏差に関する信頼できる推定値ではない。サンプルサイズによってもたらされた偏向は、Studentsのｔとして知られている統計量によって標準偏差を補正することにより、排除することができる。サンプルサイズを大きくするためには、Studentsのｔ分布によって正常分布に近づける。Studentsのｔ分布の重要な用途は、２つの平均間の差異が顕著であるか否か、または、差異がランダム変化によるものであるか否かを判断するためのテストの基本値としての使用である。２つのデータセットに対するStudentsのｔは、平均の差異の標準偏差の差異に対する比から計算される。このStudentsのｔ値がStudentsのｔ分布内に入っている場合に、これら２つのサンプルが同一であるという信頼確率％（Ｐ値）が得られる。

結果に関する統計分析から、燃料添加デバイスおよび液体燃料添加剤に関して、ベースライン走行と比較して、排出物および燃費について統計的に有意差があることが示された。燃料添加デバイスに関しては、燃費の上昇に伴い、CO、CO₂およびNMHC排出の大幅な削減が観察された。NO_x排出の削減も観察された。フォード車に関しては、NO_xの実質的な削減も観察された。NO_xの削減に伴い、燃費の上昇が観察された。

試験に使用した２台の車両は、別異の燃料供給システム技術を有し、別異の反応、すなわち、排出物および燃費に関する別異の変化を示した。しかしながら、最小限の排出物削減の平均値および燃費上昇の平均値は、COについては−10.5％、NMHCについては−7.7％、CO₂に関しては−１％、燃費に関しては＋１％であった。

効果の大きさは小さく、結果の不確定要素が多いものの、液体燃料添加剤に関しても同様の結論が得られた。データの統計分析から、全てのベースライン走行は同一集団に由来するものであることが示唆された。このことは、「メモリー」効果は存在せず、デバイスを取り外すと、車両はすぐにベースラインに戻ることを意味している。

OR-2添加ディーゼル燃料に関する車両試験
ゼネラル・モータース（General Motors）社のElectro Motor Division 645-12、2000馬力、900rpmの２サイクルエンジンを装備した115フィートのタグボートを上述のOR-2添加ディーゼル燃料を用いて約1300時間操作した。最大限の負荷をかけた場合に、エンジンは１時間あたり401.2リットル（106ガロン）の燃料を消費した。OR-2添加ディーゼル燃料を使用した1300時間においては、燃費は１時間あたり平均348.2リットル（92ガロン）であり、燃費の上昇は13.2％、または１時間あたり53リットル（14ガロン）であった。

試験後、検査のためにヘッドから８番シリンダーを取り外した。視覚検査を行ったところ、ピストンクラウン（piston crown）には灰および炭素堆積物が付着しておらず、また、ヘッド、インジェクター頭部およびバルブ類も同様であった（図２０および２１）。内側は十分滑らかであり、疲労の徴候は見られなかった。開口部を検査したところ、リングには、堆積物はなく、付着物もしくは粘着物の徴候もなく、十分滑らかであった・
上述のOR-2で処理したディーゼル燃料については、Caterpillar 930ローダーについても試験を行った。図２２は、添加燃料を用いた操作を実施する前の２番ピストンの写真である。図２３は、添加燃料を用いて7385時間操作を行った後の２番ピストンの写真である。堆積物がわずかであること、およびピストンヘッド上の裸金属部分が見えていることによって示されているように、OR-2を添加することにより、堆積物の形成に対する実質的な保護作用が提供された。

第３相カリフォルニア再調整ガソリンに関する排出物試験
上述に従い、基本ガソリンに添加剤OR-1を混合することにより、表３７に記載しているようなCARB第３相に適合するガソリンの候補を得た。ガソリンの候補は、蒸留温度が158.3℃（317F）であるものを90％、20ppm以下の硫黄、1.8±0.2重量％の酸素、および0.80容量％以下のベンゼンを含む。一般的に、ASTM D86蒸留試験は、ガソリンの蒸留温度を測定するために行われるが、ASTM-3710標準試験法に従って蒸留温度を測定することが好ましい。ASTM-3710法は、ガスクロマトグラフィーにより、石油フラクションの沸点範囲分布を調べるものである。1988年ASTM標準年鑑（Annual Book of ASTM Standards）５：78-88を参照。ASTM-3710試験により、D86試験よりもより正確で再現性のある蒸留温度データが得られた。

上記の記載は、本発明に従ういくつかの方法および材料を開示したものである。本発明は、方法および材料に関する変形（例えば、基本燃料の選択、基本調製品を構成するために選択する構成成分など）、ならびに燃料および添加剤混合物の調製に関する変更
を受け入れやすい。そのような変形は、本明細書に開示されている開示または実施例を考察することにより、当業者においては自明である。従って、本発明は、本明細書に開示されている特定の実施態様に限定されるものではなく、請求の範囲に記載している本発明の真の範囲および精神に由来する全ての変形および変更を包含するものである。

残留燃料を添加するための定量注入ポンプシステム（Metered Injection Pumping System）。 未処理燃料とOR-1添加剤処理した燃料を用いた場合のガソリン駆動エンジンのピストンサイクルに関する、仮想温度対時間曲線 マレーシアのセランゴール・ダルール・エサン（Selangor Darul Ehsan）、シャー・アラム（Shah Alam）のセクション27にある車両排出物試験室（Vehicle Emissions Testing Laboratory）のレイアウト。 欧州排出物基準（European Emissions Standard）ECE R15-04およびEUDC排出物試験サイクル（EUDC Emissions Test Cycle）を示すダイヤグラム。 フォード・トーラスに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのNO_x排出物。 フォード・トーラスに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのCO排出物。 フォード・トーラスに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのNHMC排出物。 フォード・トーラスに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのCO₂排出物。 フォード・トーラスに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としての燃費（mpg）。 ホンダ・アコードに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのNO_ｘ排出物。 ホンダ・アコードに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのCO排出物。 ホンダ・アコードに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのNMHC排出物。 ホンダ・アコードに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのCO₂排出物。 ホンダ・アコードに関する、走行距離計によって測定した距離の関数としてのmpg燃料経済性。 ホンダ・アコードのNO_ｘに関するShewhartコントロール・プロット（ Control Prot）（最初の３つのベースラインを除いたもの）。 ホンダ・アコードのCOに関するShewhartコントロール・プロット（Control Prot）（最初の３つのベースラインを除いたもの）。 ホンダ・アコードのNMHCに関するShewhartコントロール・プロット（Control Prot）（最初の３つのベースラインを除いたもの）。 ホンダ・アコードのCO₂に関するShewhartコントロール・プロット（Control Prot）（最初の３つのベースラインを除いたもの）。 ホンダ・アコードの燃費（mpg）に関するShewhartコントロール・プロット（Control Prot）（最初の３つのベースラインを除いたもの）。 ゼネラル・モータースの電気モーター部分645-12（2000馬力、900rpm、２気筒エンジン）をOR-2ディーゼル燃料を用いて1300時間運転させた後のピストン上部の写真。 ゼネラル・モータースの電気モーター部分645-12（2000馬力、900rpm、２気筒エンジン）をOR-2ディーゼル燃料を用いて1300時間運転させた後のモーターヘッドの写真。 OR-2添加ディーゼル燃料を用いて運転する前のキャタピラー930ローダーの２番ピストン上部の写真。 OR-2添加ディーゼル燃料を用いて7385時間運転した後のキャタピラー930ローダーの２番ピストン上部の写真。

Claims (36)

1. セタン価向上剤であって、非酸化カロテン、非酸化カロテノイド、カロテンの非酸化前駆体、カロテノイドの非酸化前駆体、カロテンの非酸化誘導体、カロテノイドの非酸化誘導体およびそれらの混合物からなる群から選択される非酸化セタン価向上剤を含むことを特徴とするセタン価向上剤。
2. 補助希釈剤を追有することを特徴とする請求項１記載のセタン価向上剤。
3. 前記補助希釈剤が硝酸アルキルを含むことを特徴とする請求項２記載のセタン価向上剤。
4. 前記硝酸アルキルが硝酸２−エチルヘキシルを含むことを特徴とする請求項３記載のセタン価向上剤。
5. 希釈剤を追有することを特徴とする請求項１記載のセタン価向上剤。
6. 希釈剤がトルエンを含むことを特徴とする請求項５記載のセタン価向上剤。
7. 希釈剤、ならびに非酸化カロテン、非酸化カロテノイド、カロテンの非酸化前駆体、カロテノイドの非酸化前駆体、カロテンの非酸化誘導体、カロテノイドの非酸化誘導体およびそれらの混合物からなる群から選択される非酸化セタン価向上剤を含むことを特徴とするセタン価向上添加剤。
8. 補助セタン価向上剤を追有することを特徴とする請求項７記載のセタン価向上添加剤。
9. 前記補助セタン価向上剤が硝酸アルキルを含むことを特徴とする請求項８記載のセタン価向上添加剤。
10. 前記硝酸アルキルが硝酸２−エチルヘキシルを含むことを特徴とする請求項９記載のセタン価向上添加剤。
11. 希釈剤がトルエンを含むことを特徴とする請求項７記載のセタン価向上添加剤。
12. ディーゼル燃料であって、基本燃料ならびに非酸化セタン価向上剤を含み、ここで、該非酸化セタン価向上剤は、非酸化カロテン、非酸化カロテノイド、カロテンの非酸化前駆体、カロテノイドの非酸化前駆体、カロテンの非酸化誘導体、カロテノイドの非酸化誘導体およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とするディーゼル燃料。
13. 補助セタン価向上剤を追有することを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
14. 前記補助セタン価向上剤が硝酸アルキルを含むことを特徴とする請求項１３記載のディーゼル燃料。
15. 前記硝酸アルキルが硝酸２−エチルヘキシルを含むことを特徴とする請求項１４記載のディーゼル燃料。
16. 希釈剤がトルエンを含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
17. ディーゼル燃料3785mlあたり約0.0001ｇ〜約0.03ｇの非酸化セタン価向上剤を含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
18. ディーゼル燃料3785mlあたり約0.00025ｇ〜約0.025ｇの非酸化セタン価向上剤を含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
19. ディーゼル燃料3785mlあたり約0.0005ｇ〜約0.02ｇの非酸化セタン価向上剤を含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
20. ディーゼル燃料3785mlあたり約0.001ｇ〜約0.015ｇの非酸化セタン価向上剤を含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
21. ディーゼル燃料3785mlあたり約0.002ｇ〜約0.01ｇの非酸化セタン価向上剤を含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
22. ディーゼル燃料3785mlあたり約0.025ｇ〜約10ｇの硝酸アルキルを含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
23. ディーゼル燃料3785mlあたり約0.075ｇ〜約7.5ｇの硝酸アルキルを含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
24. ディーゼル燃料3785mlあたり約0.1ｇ〜約５ｇの硝酸アルキルを含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
25. ディーゼル燃料3785mlあたり約１ｇ〜約4.0ｇの硝酸アルキルを含むことを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
26. 基本燃料がNo.2ディーゼル燃料であることを特徴とする請求項１２記載のディーゼル燃料。
27. 燃料のセタン価を向上させる方法において、
    不活性雰囲気下において、構成成分を希釈剤に溶解してセタン価向上剤を得る工程であって、該構成成分は、カロテン、カロテノイド、カロテンの前駆体、カロテノイドの前駆体、カロテンの誘導体、カロテノイドの誘導体、およびそれらの混合物からなる群から選択されるものである工程；および、
    該セタン価向上剤を基本燃料に添加することによって添加燃料を得る工程であって、添加燃料のセタン価を基本燃料のセタン価よりも高くするためである工程、
    を有してなることを特徴とする方法。
28. 基本燃料がディーゼル燃料を含むことを特徴とする請求２７記載の方法。
29. 基本燃料がNo.2ディーゼル燃料を含むことを特徴とする請求項２７記載の方法。
30. 希釈剤がトルエンを含むことを特徴とする請求項２７記載の方法。
31. 不活性雰囲気が窒素を含むことを特徴とする請求項２７記載の方法。
32. 補助セタン価向上構成成分をセタン価向上剤と混合する工程を追有することを特徴とする請求項２７記載の方法。
33. 前記補助セタン価向上構成成分が硝酸アルキルであることを特徴とする請求項３２記載の方法。
34. 前記硝酸アルキルが硝酸２−エチルヘキシルを含むことを特徴とする請求項３３記載の方法。
35. ディーゼル燃料を調製する方法において、
    不活性雰囲気下において、希釈剤に構成成分を溶解してセタン価向上剤を得る工程であって、該構成成分は、カロテン、カロテノイド、カロテンの前駆体、カロテノイドの前駆体、カロテンの誘導体、カロテノイドの誘導体、およびそれらの混合物からなる群から選択されるものである工程；および、
    該セタン価向上剤をディーゼル燃料に添加する工程、
    を有してなることを特徴とする方法。
36. ディーゼル燃料駆動エンジンを備えた車両を操作する方法において、
    エンジン内でディーゼル燃料を燃焼させる工程であって、該ディーゼル燃料は、基本燃料および非酸化セタン価向上剤を含み、また、該非酸化セタン価向上剤は、非酸化カロテン、非酸化カロテノイド、カロテンの非酸化前駆体、カロテノイドの非酸化前駆体、カロテンの非酸化誘導体、カロテノイドの非酸化誘導体およびそれらの混合物からなる群から選択され、このとき、ディーゼル燃料のセタン価は基本燃料のそれよりも高いものである工程、
    を有してなることを特徴とする方法。

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