WO2024018152A1 - Additif de carburant pout réduire la pré-inflamation à bas régime dans les moteurs à essence à injection directe - Google Patents

Additif de carburant pout réduire la pré-inflamation à bas régime dans les moteurs à essence à injection directe Download PDF

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fuel
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solvent
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Francois Maire
Beatrice PERRIER
Emmanuel Cotte
Julien Pommereau
Christoph Hochstein
Iris Conrad
Alfons Urban
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Stellantis Auto Sas
Tunap Gmbh & Co. Kg
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    • C10L2270/023—Specifically adapted fuels for internal combustion engines for gasoline engines

Definitions

  • the present invention relates to the field of motor vehicle fuels.
  • the invention relates in particular to fuel additives intended for direct injection gasoline engines.
  • LSPI Low Speed Pre-ignition
  • pre-ignition is different from other phenomena linked to abnormal combustion, such as self-ignitions for example, commonly called knocking, the latter are knocking causing a resonance of the explosion on the walls of the combustion chamber and the piston.
  • pre-ignition significantly limits the performance of modern engines.
  • main causes of the pre-ignition phenomenon are the architecture of the engine and its running conditions, the physicochemical properties of the lubricant used, as well as the composition and quality of the gasoline used. Indeed, poor fuel quality is considered one of the main causes of pre-ignition.
  • Another existing solution which could possibly allow the reduction of the pre-ignition phenomenon consists of reducing the performance of the engine, i.e. reduction of the speed or the compression ratio, but the disadvantage of this solution is a reduction in engine efficiency leading to a increase in CO2 emissions.
  • the present invention aims to overcome at least one of the disadvantages of the aforementioned state of the art. More particularly, the invention aims to propose an additive configured to be mixed with gasoline in a motor vehicle tank, said additive improving in particular the quality of the fuel and being capable of limiting or even eliminating the negative phenomenon of pre-ignition in order to guarantee the longevity of the engine.
  • the subject of the invention is a fuel additive intended to reduce pre-ignition phenomena, said additive comprises an active chemical function comprising at least one diphenylamine derivative, remarkable in that said additive further comprises for the active chemical function a diarylamine compound and a solvent used to modify or dissolve the chemical function, said solvent comprising isoparaffin.
  • the additive is configured to be introduced into a motor vehicle tank when filling said tank with a fuel so that the latter is mixed with the additive of the invention.
  • a derivative is a chemical compound coming from another compound, following transformations carried out on the latter.
  • the diphenylamine derivative and the diarylamine compound each form half the volume concentration of the chemical function.
  • the diphenylamine derivative comprises a mixture of a reaction product of diphenylamine and 2,4,4-trimethylpentene.
  • the diarylamine compound is N-[(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)phenyl]naphthalen-1-amine.
  • the solvent is a mixture of isoparaffin having a boiling point greater than 40°C and Methyl tert-butyl ether (MTBE).
  • the solvent comprises a concentration of 30% to 60% by volume relative to the total volume of the additive.
  • the solvent comprises a concentration of 50% to 60% by volume relative to the total volume of the additive.
  • the solvent comprises a concentration of 55% by volume relative to the total volume of the additive.
  • the solvent comprises 20% of isoparaffin by volume relative to the total volume of the additive and 35% of Methyl tert-butyl ether (MTBE) by volume relative to the total volume of the additive.
  • MTBE Methyl tert-butyl ether
  • the additive further comprises at least one phenolic antioxidant, said phenolic antioxidant is butylhydroxytoluene or methyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate or an isomeric mixture of C7-9-Alkyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate.
  • the phenolic antioxidant comprises a concentration of 10% by volume relative to the total volume of the additive.
  • the invention also relates to the use of a fuel additive in a fuel tank of a motor vehicle to reduce pre-ignition phenomena, said additive being according to the invention.
  • the fuel is gasoline
  • the ratio of the additive to gasoline used in the tank is between 1:200 and 1:300.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a direct injection gasoline engine, a fuel tank, this tank comprising gasoline further comprising an additive according to the invention.
  • mixing the additive into the fuel significantly improves its quality and considerably reduces pre-ignition phenomena or even eliminates them. To this end, the longevity of the motor vehicle engine is preserved. It is therefore possible, thanks to the invention, to be able to sell motor vehicles having modern gasoline engines, in countries where the quality of the fuel is not sufficient and/or poor.
  • FIG 1 is a graph illustrating the occurrence of the pre-ignition phenomenon of a gasoline engine with and without use of the additive of the invention.
  • LSPI the phenomenon of pre-inflammations
  • the ignition temperature of the mixture was measured under pressure using the DSC method, i.e. English acronym for “Differential Scanning Calorimetry”, at a pressure of 10 bars.
  • the additive developed following the various tests comprises an active chemical function comprising a diphenylamine derivative, this derivative comprising a mixture of a reaction product of diphenylamine and 2,4,4-trimethylpentene and a diarylamine compound. .
  • the diarylamine compound corresponds to N-[(1, 1,3,3-Tetramethylbutyl)phenyl]naphthalen-1 -amine.
  • N-[(1, 1,3,3-Tetramethylbutyl)phenyl]naphthalen-1-amine, referred to herein as a diarylamine compound, is a derivative of naphthyl-phenyl-amine.
  • the additive comprises between 20% and 50% by volume of chemical function relative to the total volume of said additive.
  • the diphenylamine derivative and the diarylamine compound each form half the volume concentration of the chemical function.
  • the additive will comprise 17.5% by volume of diphenylamine derivative, which preferably comprises the mixture of a reaction product of diphenylamine and 2,4,4-trimethylpentene and 17.5% by volume of diarylamine compound which preferably corresponds to N-[(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)phenyl ]naphthalen-1 -amine.
  • the additive of the invention also comprises a solvent making it possible to dissolve the chemical function, and having a concentration of between 30% to 60% by volume in the additive.
  • the solvent corresponds to a mixture of isoparaffin having a boiling point above 40°C, with 2-methoxy-2-methylpropane, also known as Methyl tert-butyl ether (MTBE).
  • MTBE Methyl tert-butyl ether
  • the additive further comprises a phenolic antioxidant, the latter preferably being butylhydroxytoluene or methyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate or an isomeric mixture of C7-9-Alkyl-3 -(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate.
  • a phenolic antioxidant preferably being butylhydroxytoluene or methyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate or an isomeric mixture of C7-9-Alkyl-3 -(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate.
  • concentration by volume of the phenolic antioxidant in the additive is approximately 10%, the term approximately means ⁇ 20% of the nominal value.
  • Figure 1 is a graph illustrating the occurrence of LSPI of a gasoline engine with and without use of the additive of the invention.
  • the graph in Figure 1 results from an experimental test carried out with the chemical formulation of the additive of the invention and with concentrations of 55 vol% of solvent, 35 vol% of chemical function and 10 vol% of phenolic antioxidant.
  • the solvent comprises 20% by volume of the total volume of the isoparaffin additive and 35% of MTBE by volume of the total volume of the additive.
  • the experimental test was carried out on a gasoline engine with lateral direct injection and having 4 cylinders, and in order to simulate real conditions of use, the additive of the invention was tested with a good quality engine oil and a other oil considered to be of poor quality.
  • the mixing ratio of the additive to the gasoline is preferably between 1:200 and 1:300, and even more preferably 1:250, i.e. use of one liter of additive for 250 liters of gasoline per example.
  • the combustion chambers of the engine experienced several pressures P, and the LSPI took place only using fuel not including the additive, particularly at pressures ranging from 110 to 150 bars.
  • the additive significantly improves poor fuel quality and eliminates pre-ignition phenomena (LSPI).
  • LSPI pre-ignition phenomena

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Abstract

La présente invention concerne un additif de carburant destiné à réduire les phénomènes de pré-inflammation, ledit additif comprend une fonction chimique active comprenant un dérivé de diphénylamine caractérisé en ce que ledit additif comprend en outre pour la fonction chimique active un composé de diarylamine et un solvant utilisé pour dissoudre la fonction chimique, ledit solvant comprenant de l'isoparaffine.

Description

DESCRIPTION
TITRE : ADDITIF DE CARBURANT POUR RÉDUIRE LA PRÉ-INFLAMATION À BAS RÉGIME DANS LES MOTEURS À ESSENCE À INJECTION DIRECTE
La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2207538 déposée le 22.07 2022 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
Domaine technique
La présente invention concerne le domaine des carburants de véhicules automobiles. L’invention concerne notamment les additifs pour carburant destinés aux moteurs à essence à injection directe.
Technique antérieure
Les moteurs à essence à injection directe actuels connaissent un problème d’injection connu sous le nom de pré-inflammation à bas régime, également connu sous l’acronyme anglais « LSPI » (Low Speed Pre-lgnition).
En effet, il s’agit d’un phénomène négatif dans lequel l’inflammation du mélange combustible a lieu avant l'allumage commandé par la bougie (mode de combustion nominal), résultant d’une propagation de la pré-inflammation au reste de la chambre de combustion. Ce phénomène s'accentue à forte charge ou à pressions moyennes élevées et à faible régime du moteur, déclenchant des pressions dans la chambre de combustion pouvant dépasser les 200 bars. L’occurrence de la pré-inflammation peut donc être destructrice pour les organes internes des moteurs à essence.
Il est à noter que le phénomène de pré-inflammation est différent d’autres phénomènes liés à une combustion anormale, tels que les auto-inflammations par exemple, couramment appelés cliquetis, ces derniers sont des cognements entraînant une résonance de l'explosion sur les parois de la chambre de combustion et du piston.
Cependant, le potentiel d'endommagement des pré-inflammations est nettement plus élevé que dans le cas des cliquetis par exemple. La pré-inflammation limite considérablement les performances des moteurs modernes. Parmi les causes principales du phénomène de pré-inflammation, on compte l’architecture du moteur et ses conditions de roulage, les propriétés physicochimiques du lubrifiant utilisé, ainsi que la composition et la qualité de l’essence utilisée. En effet, une qualité du carburant médiocre est considérée comme l’une des causes principales de la pré-inflammation.
Il est possible de remédier à une mauvaise qualité du carburant en additivant ce dernier avec des molécules spécifiques. En parallèle, des études ont montré que la composition du carburant joue également un rôle dans le processus de création de pré-inflammation.
Cependant, jusqu'à présent, et avec l’utilisation des additifs ayant principalement un but de nettoyage des chambres de combustion, seuls des effets négatifs desdits additifs sur la tendance à l'allumage ont été constatés.
D’autre part, il a été démontré que les gouttelettes de l’huile moteur présentes dans la chambre de combustion jouent un rôle dans l’occurrence du phénomène négatif.
À cet effet, des huiles moteur spéciales ayant une tendance plus faible aux préinflammations ont été développées ces dernières années.
Toutefois, l’utilisation de telles huiles ne permet pas de réduire efficacement le risque de l’occurrence des pré-inflammations. En effet, les détergents courants, qui sont utilisés pour le nettoyage des injecteurs, ont un effet indésirable, de même que certains types d'hydrocarbures qui font partie de la composition du carburant, tel que des n-paraffines lourdes.
Une autre solution existante qui pourrait éventuellement permettre la réduction du phénomène de pré-inflammation consiste à réduire les performances du moteur, i.e. réduction du régime ou du taux de compression, mais l'inconvénient de cette solution est une diminution du rendement moteur conduisant à une augmentation des émissions de CO2.
Le document de brevet publié EP 3 420 054 A1 divulgue un additif pour carburant permettant de nettoyer les chambres à combustion d’un moteur à combustion interne, le document décrit en outre que l'utilisation d'un mélange de diarylamine en combinaison avec un antioxydant dans un carburant pourrait réduire les événements de pré-inflammation dans une chambre de combustion partiellement carbonisée. Cependant, la solution proposée par le document EP 3 420 054 A1 présente une marge d’amélioration afin de réduire davantage le phénomène de pré-inflammation avec notamment des carburants ayant une mauvaise qualité et dans des chambres de combustion présentant des résidus de combustion et pour lesquelles on ne désire pas forcément un nettoyage.
Exposé de l'invention
La présente invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un additif configuré pour être mélangé à de l’essence dans un réservoir de véhicule automobile, ledit additif améliorant notamment la qualité du carburant et étant capable de limiter voire d’éliminer le phénomène négatif de pré-inflammation dans le but de garantir la longévité du moteur.
À cet effet, l’invention a pour objet un additif de carburant destiné à réduire les phénomènes de pré-inflammation, ledit additif comprend une fonction chimique active comprenant au moins un dérivé de diphénylamine, remarquable en ce que ledit additif comprend en outre pour la fonction chimique active un composé de diarylamine et un solvant utilisé pour modifier ou dissoudre la fonction chimique, ledit solvant comprenant de l’isoparaffine.
Préférentiellement, l’additif est configuré pour être introduit dans un réservoir de véhicule automobile lors du remplissage dudit réservoir avec un carburant afin que ce dernier soit mélangé avec l’additif de l’invention.
Un dérivé est un composé chimique provenant d'un autre composé, à la suite de transformations opérées sur ce dernier.
Selon un mode de réalisation, le dérivé de diphénylamine et le composé de diarylamine forment chacun la moitié de la concentration en volume de la fonction chimique.
Selon un mode de réalisation, le dérivé de diphénylamine comprend un mélange d'un produit de réaction de diphénylamine et de 2,4,4-triméthylpentène.
Selon un mode de réalisation, le composé de diarylamine est du N-[(1 ,1 ,3,3- Tetramethylbutyl)phenyl]naphthalen-1 -amine. Selon un mode de réalisation, le solvant est un mélange d’isoparaffine ayant un point d'ébullition supérieur à 40°C et de Méthyl tert-butyl éther (MTBE).
Selon un mode de réalisation, le solvant comprend une concentration de 30% à 60% en volume par rapport au volume total de l’additif.
Selon un mode de réalisation, le solvant comprend une concentration de 50% à 60% en volume par rapport au volume total de l’additif.
Selon un mode de réalisation, le solvant comprend une concentration de 55% en volume par rapport au volume total de l’additif.
Dans ce dernier mode de réalisation, le solvant comprend 20% d’isoparaffine en volume par rapport au volume total de l’additif et 35% de Méthyl tert-butyl éther (MTBE) en volume par rapport au volume total de l’additif.
Selon un mode de réalisation, l’additif comprend en outre au moins un antioxydant phénolique, ledit antioxydant phénolique est du butylhydroxytoluene ou du méthyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl)propionate ou un mélange isomérique de C7-9- Alkyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl)propionate.
Selon un mode de réalisation, l’antioxydant phénolique comprend une concentration de 10% en volume par rapport au volume total de l’additif.
L’invention a également pour objet l’utilisation d’un additif de carburant dans un réservoir à carburant d’un véhicule automobile pour réduire les phénomènes de préinflammation, ledit additif étant selon l’invention.
Selon un mode de réalisation, le carburant est de l’essence, et le ratio de l’additif à l’essence utilisé dans le réservoir est compris entre 1 :200 et 1 :300.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un moteur à essence à injection directe, un réservoir à carburant, ce réservoir comportant de l’essence comprenant en outre un additif selon l’invention.
Avantageusement, le mélange de l'additif dans le carburant améliore nettement sa qualité et réduit considérablement les phénomènes de pré-inflammation voire élimine ces derniers. À cet effet, la longévité du moteur du véhicule automobile est préservée. Il est donc possible grâce à l’invention, de pouvoir vendre des véhicules automobiles ayant des moteurs à essence modernes, dans des pays où la qualité du carburant n'est pas suffisante et/ou mauvaise.
Brève description des dessins
[Fig 1] est un graphique illustrant l’occurrence du phénomène de pré-inflammation d’un moteur à essence avec et sans utilisation de l’additif de l’invention.
Description détaillée
Il a été démontré, par la présente invention, que l’utilisation d’un additif de carburant comprenant une fonction chimique active et un solvant comprenant de l’isoparaffine utilisé pour dissoudre la fonction chimique, permet de réduire les phénomènes de pré-inflammation dans les chambres à combustion des moteurs essence à injection directe.
Dans la présente description, le phénomène des pré-inflammations sera désigné par LSPI.
Plusieurs essais expérimentaux ont été effectués avec une série de formulations chimiques différentes afin d’élaborer l’additif de l’invention. En effet, il a été démontré que la température d'inflammation d'un mélange, i.e. mélange d’huile avec le carburant et l’additif, avait une corrélation avec la fréquence des LSPI lors des essais réalisés, étant donné que le LSPI est lié à l'inflammation du carburant.
Toutefois, il a été remarqué que la corrélation entre la fréquence des LSPI et la température d’inflammation du carburant n'est pas toujours présente, notamment à une pression normale de fonctionnement dans une chambre de combustion d’un moteur à essence, i.e. entre 8 et 12 bars, puisque les processus d'évaporation du mélange jouent un rôle important pour les résultats dans ces conditions.
À cet égard, la température d'inflammation du mélange a été mesurée sous pression en utilisant la méthode DSC, i.e. acronyme anglais de « Differential Scanning Calorimetry », à une pression de 10 bars.
Dans les conditions de mesure de la méthode DSC, l'évaporation du mélange n'affecte pas les résultats autant qu'à des pressions normales et une corrélation plus forte entre les températures d'inflammation du mélange et la fréquence des LSPI a été remarquée. Dans les essais expérimentaux réalisés, une combinaison de plus d'un dérivé de diphénylamine avec une combinaison de plusieurs antioxydants phénoliques ayant une différence significative dans les points d'ébullition, a diminué encore plus la température d'allumage du carburant sous pression.
Plus précisément, l’additif développé suite aux différents essais, comprend une fonction chimique active comprenant un dérivé de diphénylamine, ce dérivé comprenant un mélange d'un produit de réaction de diphénylamine et de 2,4,4- triméthylpentène et un composé de diarylamine.
De préférence, le composé de diarylamine correspond à du N-[(1 , 1 ,3,3- Tetramethylbutyl)phenyl]naphthalen-1 -amine. Le N-[(1 , 1 ,3,3- Tetramethylbutyl)phenyl]naphthalen-1 -amine, désigné ici comme un composé de diarylamine, est un dérivé du naphthyl-phenyl-amine.
Préférentiellement, l’additif comprend entre 20% et 50 % en volume de fonction chimique par rapport au volume total dudit additif. Préférentiellement, le dérivé de diphénylamine et le composé de diarylamine forment chacun la moitié de la concentration en volume de la fonction chimique. Par exemple, si l’additif comprend 35% de fonction chimique par rapport au volume total dudit additif de fonction chimique par rapport au volume total dudit additif, l’additif comprendra 17,5% en volume de dérivé de diphénylamine, qui comprend de préférence le mélange d'un produit de réaction de diphénylamine et de 2,4,4-triméthylpentène et 17,5% en volume de composé de diarylamine qui correspond de préférence au N-[(1 ,1 ,3,3- Tetramethylbutyl)phenyl]naphthalen-1 -amine.
L’additif de l’invention comprend également un solvant permettant de dissoudre la fonction chimique, et ayant une concentration comprise entre 30% à 60% en volume dans l’additif.
Le solvant correspond à un mélange d’isoparaffine ayant un point d'ébullition supérieur à 40°C, avec du 2-méthoxy-2-méthylpropane encore désigné Méthyl tert- butyl éther (MTBE).
L’additif comprend en outre un antioxydant phénolique, ce dernier étant préférentiellement du butylhydroxytoluene ou du méthyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4- hydroxyphényl)propionate ou un mélange isomérique de C7-9-Alkyl-3-(3,5-di-tert- butyl-4-hydroxyphényl)propionate . De préférence, la concentration en volume de l’antioxydant phénolique dans l’additif est d’environ 10%, le terme environ signifie ±20% de la valeur nominale.
La figure 1 est un graphique illustrant l’occurrence des LSPI d’un moteur à essence avec et sans utilisation de l’additif de l’invention.
En effet, le graphique de la figure 1 résulte d’un essai expérimental réalisé avec la formulation chimique de l’additif de l’invention et avec des concentrations de 55 vol% en solvant, 35 vol% de fonction chimique et 10 vol% d’antioxydant phénolique. Dans cet essai, le solvant comprend 20% en volume par rapport au volume total de l’additif d’isoparaffine et 35% de MTBE en volume par rapport au volume total de l’additif.
L’essai expérimental a été réalisé sur un moteur essence à injection directe latérale et ayant 4 cylindres, et afin de simuler des conditions d’utilisation réelles, l’additif de l’invention a été testé avec une huile moteur de bonne qualité et une autre huile considérée comme étant de mauvaise qualité.
Le ratio de mélange de l’additif à l’essence est de préférence compris entre 1 :200 et 1 :300, et encore plus préférentiellement de 1 :250, i.e. utilisation d’un litre d’additif pour 250 litres d’essence par exemple.
Parallèlement, la combustion du mélange a été observée en utilisant un carburant essence de mauvaise qualité et avec l’additif de l’invention, ainsi qu’avec ledit carburant, mais sans l’additif.
En référence à la figure 1 , les chambres de combustion du moteur a connu plusieurs pressions P, et les LSPI ont eu lieu uniquement en utilisant le carburant ne comprenant pas l’additif, notamment dans pressions allant de 110 à 150 bars.
En effet, l’occurrence N des LSPI de la figure 1 concerne uniquement le carburant de mauvaise qualité n’ayant pas été mélangé avec l’additif de l’invention.
Dans le même essai, aucun LSPI n’a eu lieu en utilisant un mélange de carburant de mauvaise qualité avec l’huile de bonne ou mauvaise qualité ainsi que l’additif de l’invention, et cela, peu importe la pression de la chambre de combustion.
Dans cette configuration, l'additif améliore nettement la qualité du carburant médiocre et élimine les phénomènes de pré-inflammation (LSPI). Avantageusement, le mélange de l’additif de l’invention avec un carburant de mauvaise qualité permet de préserver la santé mécanique globale et la longévité des moteurs à essence modernes des véhicules automobiles.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1.] Additif de carburant destiné à réduire les phénomènes de pré-inflammation, ledit additif comprend une fonction chimique active comprenant un dérivé de diphénylamine caractérisé en ce que ledit additif comprend en outre pour la fonction chimique active un composé de diarylamine et un solvant utilisé pour dissoudre la fonction chimique, ledit solvant comprenant de l’isoparaffine.
[Revendication 2.] Additif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la fonction chimique comprend une concentration de 20% à 50% en volume par rapport au volume total de l’additif et de préférence une concentration de 35%.
[Revendication 3.] Additif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dérivé de diphénylamine et le composé de diarylamine forment chacun la moitié de la concentration en volume de la fonction chimique.
[Revendication 4.] Additif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dérivé de diphénylamine comprend un mélange d'un produit de réaction de diphénylamine et de 2,4,4-triméthylpentène.
[Revendication 5.] Additif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le composé de diarylamine est du N-[(1 , 1 ,3,3-
Tetramethylbutyl)phenyl]naphthalen-1 -amine.
[Revendication 6.] Additif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solvant est un mélange d’isoparaffine ayant un point d'ébullition supérieur à 40°C et de Méthyl tert-butyl éther (MTBE).
[Revendication 7.] Additif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solvant comprend une concentration de 30% à 60% en volume par rapport au volume total de l’additif et de préférence de 50% à [Revendication 8.] Additif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le solvant comprend une concentration de 55% en volume par rapport au volume total de l’additif.
[Revendication 9.] Additif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le solvant comprend 20% d’isoparaffine en volume par rapport au volume total de l’additif et 35% de MTBE en volume par rapport au volume total de l’additif.
[Revendication 10.] Additif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un antioxydant phénolique, ledit antioxydant phénolique est du butylhydroxytoluene ou du méthyl-3-(3,5-di- tert-butyl-4-hydroxyphényl)propionate ou un mélange isomérique de C7-9- Alkyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl)propionate.
[Revendication 11.] Additif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’antioxydant phénolique comprend une concentration de 10% en volume par rapport au volume total de l’additif.
[Revendication 12.] Utilisation d’un additif de carburant dans un réservoir à carburant d’un véhicule automobile pour réduire les phénomènes de préinflammation, ledit additif étant selon l’une des revendications précédentes.
[Revendication 13.] Utilisation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le carburant est de l’essence, et le ratio de l’additif à l’essence utilisé dans le réservoir est compris entre 1 :200 et 1 :300.
[Revendication 14.] Véhicule automobile comprenant un moteur à essence à injection directe, un réservoir à carburant, ce réservoir comportant de l’essence comprenant en outre un additif selon l’une des revendications 1 à 11 .
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2207538A5 (fr) 1972-11-21 1974-06-14 Greiner Scient Corp
WO2010017030A1 (fr) * 2008-08-08 2010-02-11 Albemarle Corporation Mélanges de produits de phényl-alpha-naphtylamine octylée et production de ces mélanges ayant une teneur élevée en phényl-alpha-naphtylamine octylée
WO2010040960A1 (fr) * 2008-10-10 2010-04-15 Nyco Sa Utilisation d'un additif a base d'oligomeres pour stabiliser une composition lubrifiante pour chaîne de convoyage
CN102993021A (zh) * 2012-12-04 2013-03-27 濮阳蔚林化工股份有限公司 抗氧剂N-对-1,1,3,3-四甲基丁基-苯基-α-萘胺的制备方法
WO2015042337A1 (fr) * 2013-09-19 2015-03-26 The Lubrizol Corporation Compositions lubrifiantes pour moteurs à injection directe
WO2018041710A1 (fr) * 2016-09-01 2018-03-08 Tunap Gmbh & Co. Kg Additif pour carburant permettant de nettoyer un moteur à combustion interne
EP4163353A1 (fr) * 2021-10-06 2023-04-12 Basf Se Procédé de réduction de dépôts sur les soupapes d'admission

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014019911A1 (fr) * 2012-08-01 2014-02-06 Basf Se Procédé d'amélioration de la thermostabilité d'huiles lubrifiantes dans des moteurs à combustion interne
US10377959B2 (en) * 2017-08-28 2019-08-13 General Aviation Modifications, Inc. High octane unleaded aviation fuel

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2207538A5 (fr) 1972-11-21 1974-06-14 Greiner Scient Corp
WO2010017030A1 (fr) * 2008-08-08 2010-02-11 Albemarle Corporation Mélanges de produits de phényl-alpha-naphtylamine octylée et production de ces mélanges ayant une teneur élevée en phényl-alpha-naphtylamine octylée
WO2010040960A1 (fr) * 2008-10-10 2010-04-15 Nyco Sa Utilisation d'un additif a base d'oligomeres pour stabiliser une composition lubrifiante pour chaîne de convoyage
CN102993021A (zh) * 2012-12-04 2013-03-27 濮阳蔚林化工股份有限公司 抗氧剂N-对-1,1,3,3-四甲基丁基-苯基-α-萘胺的制备方法
WO2015042337A1 (fr) * 2013-09-19 2015-03-26 The Lubrizol Corporation Compositions lubrifiantes pour moteurs à injection directe
WO2018041710A1 (fr) * 2016-09-01 2018-03-08 Tunap Gmbh & Co. Kg Additif pour carburant permettant de nettoyer un moteur à combustion interne
EP3420054A1 (fr) 2016-09-01 2019-01-02 TUNAP GmbH & Co. KG Additif pour carburant permettant de nettoyer un moteur à combustion interne
EP4163353A1 (fr) * 2021-10-06 2023-04-12 Basf Se Procédé de réduction de dépôts sur les soupapes d'admission

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