JPS62148595A - ヒドロキシル含有エステル添加剤入り燃料を用いた内燃機関の燃料節約改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の燃料消費を少くする方法に関する
。

近年、自動車両の燃料節約を高めるだめの努力がかなシ
払われてきている。かかる努力にはずみが生じたのは疑
いなく、省エネルギーの必要性に対する社会一般の意識
が高まったことによる。また、省エネルギーの必要性は
複数要因が重なって生ずるが、最も大きな要因として成
る稲の不安定な世界情勢の時期に十分な燃料供給が得ら
れないことと過去数年にわたる燃料価格の一般的高騰が
挙げられる。

従前、燃料節約を改良するための主要な方策は車体ない
しエンジンの小型化という機械的なものである。最近、
相当注目されている燃料消費節減のための別の方策は、
エンジン摩擦を減じ、がくしてまたエネルギー要求数量
を減する潤滑剤の開発である。高度摩擦によるエネルギ
ー減損という問題を解決するために開発された潤滑油の
あるものは、一般に高価な合成エステル基油である。他
の潤滑油は過摩擦（ｏｖｅｒａｌｌ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ
　）を減ず゛る添加剤が配合されている。潤滑油中に用
いられるいくつかの添加剤として、米国特許第４，１０
５，５７１号に開示された脂肪酸二蓄体とグリコールと
のエステル、米国特許第４．３０４．６７８号に開示さ
れたモノカルボン酸とグリセロールとのエステル、米国
特許第４，１６ス４８６号に開示された二量体酸と一価
アルコールとのエステル、英国特許第２、０５　＆　３
５５号および同第２．０３　＆　３５６号に開示された
グリセロールとモノカルボキシル脂肪酸とのエステル並
びに米国特許第＆　９５３．６５９号に開示されたモノ
カルボキシル脂肪酸と多価アルコールとのエステルが挙
げられる。

摩擦を減するべく潤滑油中に用いられてきた別種の添加
剤は、不溶性硫化モリブデン、有機モリブデン錯体例え
ば、米国特許第４．１６４．４７３号に開示されたモリ
ブデンアミン錯体、米国特許第４、１９２．７５３号、
同第４．２０１．６８３号および同第４．２４８．７２
０号に開示されたモリブデンチオ−ビスフェノール錯体
、米国特許第４，１７６，０７４号に開示されたモリブ
デンオキサゾリン錯体並びに米国特許第４．１７６．０
７３号に開示されたモリブデンラクトンオキサゾリン錯
体を含むモリブデン含有化合物である。

上記減摩性添加剤のいくつかは燃料の如き炭化水素組成
物中での使用向けに提案され、また他の添加剤は、減摩
性ないし耐力特性を改良すべく燃料および潤滑油の如き
炭化水素組成物中での使用向けに提案されてきたつかか
る添加剤の多くは実際に、提案された特性要求を成る程
度溝たすけれども、燃料が燃焼帯域を通過するとき多く
の場合添加剤が燃焼分解するなどの別の問題が生じ、減
摩および燃料節約における改良は事実上何ら実現してい
ないことが知られている。それゆえ、摩擦を減するべく
潤滑油中に種々の添加剤を用いることによって、燃料組
成物そのものの変更又は該組成物への物質添加による燃
料節約の改良方法が示唆されるわけではない。従って、
自動車両の動力源として用いられる内燃機関ないしエン
ジンの燃料節約を改良する別の方法が必要であった。

本発明の概要 然るに、多量のガソリン好ましくは無鉛ガソリンおよび
、有効量の選定された添加剤すなわち、遊離ヒドロオキ
シル基少くとも１飴を有するモノカルボン酸と多価アル
コールとのエステルを含む石油系炭化水素燃料を用いる
ことにより、自動内燃機関の燃料消費を減少しうると判
った。

更に特定するに、本発明は、自動車内燃機関の燃料消費
を少くする方法であって、ガソリン沸点範囲を有する多
量の液体炭化水素および、燃料の総重量を基にして約０
．００１〜約２重量％の、炭素原子約１２〜約６０個を
有する不飽和モノカルボン酸とグリコール若しくは三価
アルコールとのエステルである添加剤を含む炭化水素燃
料上でエンジンを作動させることよりなり、但しグリコ
ールは、アルカン部分が炭素原子約２〜約５個の直鎖炭
化水素であるアルカンジオール若しくはオキサアルカン
ジオールであり、三価アルコールは炭素原子約３〜約６
個の直鎖炭化水素構造を有し、そしてエステルは遊離ヒ
ドロキシル基少くとも１個を有するものとし、而して燃
料上でのエンジン作動により、エステル添加剤入り燃料
が該エンジンのシリンダー上部に効果的に到達し、それ
によって該作動での消費燃料が減少せしめられる方法に
関する。

詳細な説明 本発明は、選定されたヒドロキシル含有カルボン酸エス
テル添加剤金倉む石油燃料によシ作動される内燃機関を
用いた自動車両の燃料節約を改良する方法にかかわる。

本発明方法に用いられるエステル添加剤は概ね、モノカ
ルボン酸とグリコール若しくは三価アルコールとのエス
テル化より誘導される。更に特定するに、本発明に用い
られるエステル添加剤は、炭素原子　約１２〜３０個を
有するモノカルボン酸と、アルカン部分が炭素原子約２
〜約５個の直鎖炭化水素であるアルカンジオール若しく
はオキサ−アルカンジオールであるグリコール又は、炭
素原子約３〜約６個の直鎖炭化水素構造を有する三価ア
ルコールとのヒドロキシル含有エステルである０ エステルの製造に用いられる酸は、炭素原子約１２〜約
３０個、好ましくは約１４〜約２８個、よシ好ましくは
約１６〜約２２個を有する脂肪族飽和若しくは不飽和の
直鎖ないし枝分れモノカルボン酸である。

本発明のエステル添加剤全製造するのに用いられるアル
コールは概ね、飽和直鎖脂肪族の二価ないし三価アルコ
ールである。更に特定するに、該アルコールは、アルカ
ン部分が炭素原子約２〜約５個の直鎖炭化水素であるア
ルカンジオール（すなわちアルキレングリコール）若し
くはオキサアルカンジオール（すなわちポリアルキレン
グリコール）よりなるグリコール又はジオールか或いは
、炭素原子約３〜約６個の線状ないし直鎖炭化水素構造
を有する三価アルコールである。オキサアルカンジオー
ル（ポリアルキレングリコール）は次式： ％式％ （式中Ｒは、先に定義したアルカン誘導体すなわち炭素
原子約２〜約５個の直鎖炭化水素であり、又は２〜１０
０女了ましくは２〜２５である）の周期的反復基金含有
する。好ましくは、アルカンジオール又はオキサアルカ
ンジオール中のアルカンは炭素原子約２〜約３個を有す
る。好適なアルカンジオールないしアルキレングリコー
ルはエチレングリコールであり、好適なオキサアルカン
ジオール又はポリアルキレングリコールはジエチレング
リコールである。好ましくは、三価アルコールは炭素原
子約３〜約４個を含有し、好適な化合Ｑｊ、ｒ＋はグリ
セロールであるっ本゛発明に用いうろこの種の他の化合
物は１，２．６−　ト１７ヒドロキシヘキサンおよび２
．２：　２“−ニトリロトリエタノールである。

上記の酸およびアルコールに関する更に詳しい説明ない
し例証は、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ、″Ｅｎｃｙｃｌｏ
ｐｅｄｉａｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ”〔第二版　（１９６３年）、第１巻、第２２４〜
２５４頁および第５３１〜５９８負〕に見出すことがで
きる。

本発明に用いられるヒドロキシ置換エステル添加剤は、
斯界に周知のさまざまな方法により製造することができ
る。かかるエステルは、上記の如き酸類およびアルコー
ル類のいずれかからまた混合物から製造することができ
る。好ましくは、該エステルは、炭素原子約１４〜約２
８個の酸と三価アルコールから製せられ、よシ好ましく
は、炭素原子約１６〜約２２個の酸とグリセロールから
製せられる。三価アルコール特にグリセロールを用いる
とき、エステル混合物中にいくらかのモノエステルとい
くらかのジエステルが見出されうる。

エステル成分特に市販品の中には少量のトリエステルが
存在しうる。しかしながら、エステル添加剤は事実上、
遊離ヒドロキシル基少くとも１個を有する化合物よシな
る。本発明に用いられるエステル添加剤は適宜系に溶解
し得、或いは系と相溶しうるもので、腐蝕問題を何らも
たらさず、また燃料節約という益を得るために最も重要
なこととしてシリンダー上部を含む自動車エンジンの遠
隔領域に効果的に到達するものでなければならない。

本発明の方法に用いられる燃料組成物は一般に、内燃機
関用燃料若しくはガソリンとして有用な石油系炭化水素
燃料である。かかる燃料は典型的には、直鎖ないし枝分
れ鎖パラフィン、オレイン、芳香族およびナフテンを含
む各種炭化水素の混合物よりなる。この燃料組成物は、
有鉛ガソリンおよび無鉛ガソリンの如き種々の銘柄で供
され、而して典型的には、ストレートラン蒸留、熱分解
、水素化分解、接触分解および各種リホーミングの如き
慣用の精製ないし配合方法によって原油から誘導される
。ガソリンは、ＡＳＴＭ　　Ｄ　　８６蒸留方法による
測定で約７０〜１３５？範囲の初留点、約２５０〜４５
０下範囲の終留点を有する液体炭化水素又は炭化水素−
酸素化物の混合物と定義される。

概記するに、本発明の方法は、選択されたモノカルボン
酸と二価ないし三価アルコールのヒドロキシル含有エス
テルを有効な燃料減少量で含む石油系炭化水素燃料又は
ガソリンの使用よりなる。

更に特定するに、ガソリン燃料は、このエステル添加剤
を約α００１〜約２重量％好ましくは約１０１〜約１重
ｉ−ｓ量で含有する。

本発明に用いられるエステル添加剤は、無鉛ガソリンす
なわち、テトラエチル鉛および（又は）テトラメチル鉛
の如きいかなる鉛化合物をも含まないガソリン中で効果
的に摩擦減少するとわかった。また、かかる無鉛ガソリ
ンは通常、掃鉛剤（典型的にはアルキルハロゲン化物よ
シなる）を含まない。

石油系炭化水素燃料又はカンリンに通常用いられる他の
添加剤例えば抗酸化剤、洗浄剤、腐蝕抑制剤等を、本発
明の方法で使用せる燃料に含ませることができる。

下記例は本発明を更に例証するものであって、これを限
定するものとして解されることを意図していない。

例　　１゜ 動力計テストスタンド上のシボレー４．１１６　列形エ
ンジンを用い、２種の燃料すなわち標準対照無鉛ガソリ
ンと、該ガソリンと同じ無鉛ガソリンにしてエステル添
加剤α０２重量％を含む試験試料に関し燃料節減を測定
した。なお、エステル添加剤は、グリセロールとオレイ
ン酸のエステル化により形成される混合物で、グリセロ
ールモノオレエート（５５重量％）とグリセロールジオ
レエート（４５重量％）よシなった。エンジン内に無鉛
燃料を、二つの異なる期間すなわち０．５時間と９９時
間、にわたり四つの異なる荷重／サイクル条件で流し入
れた。

０．５時間テストでの燃料消費は、エステル添加剤含有
燃料のときの方が添加剤不含の参照燃料の場合よシ各荷
重／サイクル条件で五７チ、１．７％、１．５チおよび
α８チ少いことがわかった。燃料消費の平均重量ないし
総量（すなわち各荷重／サイクル条件で消費される燃料
を基準とする）は、エステル添加剤含有無鉛燃料の方が
添加剤不含の参照無鉛燃料よりも１．５％少なかった。

９９時間テストでの燃料消費は、エステル添加剤含有無
鉛燃料の場合の方が添加剤不含参照無鉛燃料の場合より
も各荷重／サイクル条件で４．２％、２．９チ、Ｑ、９
チおよび２．０チ少なかった。この実験での燃料消費の
平均重量ないしａ量はエステル添加剤含有無鉛燃料の場
合２．２％少なかった。

伽□ 代理人の氏名　　倉　内　基　弘。

同　　　　　　　風　　間　　弘　　志　　　ゝ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車内燃機関の燃料消費を少くする方法であつて
   、ガソリン沸点範囲を有する多量の液体炭化水素および
   、燃料の総重量を基にして約０．００１〜約２重量％の
   、炭素原子約１２〜約３０個を有する不飽和モノカルボ
   ン酸とグリコール若しくは三価アルコールとのエステル
   である添加剤を含む炭化水素燃料上でエンジンを作動さ
   せることよりなり、但し前記グリコールは、アルカン部
   分が炭素原子約２〜約５個の直鎖炭化水素であるアルカ
   ンジオール若しくはオキサアルカンジオールであり、前
   記三価アルコールは炭素原子約３〜約６個の直鎖炭化水
   素構造を有し、そして前記エステルは遊離ヒドロキシル
   基少くとも１個を有するものとし、而して前記燃料上で
   のエンジン作動により、エステル添加剤入り燃料が該エ
   ンジンのシリンダー上部に効果的に到達し、それによつ
   て該作動での消費燃料が減少せしめられる方法。 ２、炭化水素燃料が無鉛燃料である、特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３、三価アルコールがエステル添加剤の形成に用いられ
   る、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、三価アルコールがグリセロールである、特許請求の
   範囲第３項記載の方法。 ５、燃料が約０．０１〜約１重量％のエステル添加剤を
   含む、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ６、三価アルコールがエステル添加剤の形成に用いられ
   る、特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、三価アルコールがグリセロールである、特許請求の
   範囲第６項記載の方法。 ８、酸がオレイン酸である、特許請求の範囲第７項記載
   の方法。 ９、自動車内燃機関の燃料消費を少くする方法であつて
   、ガソリン沸点範囲を有する多量の液体炭化水素および
   、燃料の総重量を基にして約０．０１〜約１重量％の、
   オレイン酸とグリコールとのエステルである添加剤を含
   む無鉛炭化水素燃料上でエンジンを作動させることより
   なり、但し前記エステルは遊離ヒドロキシル基少くとも
   １個を有するものとし、而して前記燃料上でのエンジン
   作動により、エステル添加剤入り燃料が該エンジンのシ
   リンダー上部に効果的に到達し、それによつて該作動で
   の消費燃料が減少せしめられる方法。