JP5308348B2 - 燃料組成物及びその使用 - Google Patents
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Description
スパーク開始型内燃ガソリンエンジンは、エンジンの設計に依存する最小オクタンレベルの燃料を必要とする。このようなエンジンを、該エンジンに対する最小要求値よりも低いオクタン価を有するガソリンで操作すると、“ノッキング”が起こる。一般に、燃料、特にガソリンがスパークプラグ点火開始前にエンジン内で自然に、かつ早まって点火又は爆発すると、“ノッキング”が起こる。更にノッキングは、最終的に火炎波前部を妨害するフリーラジカルを不均一に生成するものとして特徴付けられる。ガソリンは、現在の高圧縮エンジンを走行させるため、充分高いオクタン価を持つように精製できるが、このような精製は、高価で、かつエネルギーを多量に必要とする。低コストでオクタンレベルを上げるため、ガソリンに添加すると、オクタン等級が上がり、したがって、エンジンのノッキング制御に効果的な金属系燃料添加剤が数多く開発された。しかし、アンチノックガソリン燃料添加剤による問題は、高毒性の燃焼生成物が生じることである。例えば鉛酸ポリアルキル、最も注目すべきはテトラメチル鉛及びテトラエチル鉛の熱分解物は鉛及び鉛酸化物である。これら金属系オクタン向上剤はいずれも酸化生成物が金属鉛及び各種の鉛酸化物塩を生じるため、全国的に禁止されてきた。鉛及び鉛酸化物は、潜在的な神経毒性で、自動車排気のガス状形態で神経活性となる。
(但し、
である)
の添加剤化合物を少量含有する燃料組成物を提供する。
我々は、本発明のアンチノックガソリン燃料添加剤が低処理割合でもガソリン組成物のオクタン価を著しく向上させることを見出した。
(但し、
である)の化合物を含有する。
リサーチ法オクタン価(RON)(ASTM D2699)及びモーター法オクタン価(MON)(ASTM D2700)は、燃料のオクタン(R+M)/2向上を測定する際に使用される技術である。スパーク点火エンジン燃料のRON及びMONは、該燃料のノック特性を既知オクタン価の主参照燃料ブレンドと比較するため、標準試験エンジン及び操作条件を用いて測定する。圧縮比及び空気−燃料比は、サンプル燃料に対し特定の電子爆発計測システムで測定した標準ノック強度を生じるように調節する。標準ノック強度案内表は、この特定方法での圧縮比対オクタン価レベルに関する。RONについての特定方法は、ASTM D2700に見られる。表Iは、燃料のRON及びMONの測定に必要なエンジン条件を示す。
この試験で用いたベース燃料は、87 R+M/2レギュラーベース燃料である。ベース燃料の物性は表IIに見られる。
酸化防止剤を表IIIに従って87オクタンベース燃料1ガロンに各々0.5重量%(14.2g)、1.0重量%(28.4g)、及び2.0重量%(56.8g)添加した。87オクタンベース燃料1ガロンに対しN,N−ジメチル−p−フェニレンジアミン1.62重量%(46.0g)で試験した。RON及びMONの試験に各添加剤を3回提供した。図のグラフは、実施例による平均(R+M/2)オクタンの向上を示す。
本発明は、以下の発明を提供する。
[発明1]
(a)ガソリンの沸点範囲にある炭化水素の混合物を主要量、及び(b)式I:
の添加剤化合物を少量含有する無鉛燃料組成物。
[発明2]
前記添加剤化合物が、燃料組成物の総重量に対し約0.01〜3重量%の量で存在する発明1に記載の燃料組成物。
[発明3]
XがOR 1 である発明1又は2に記載の燃料組成物。
[発明4]
XがNR 2 R 2 である発明1又は2に記載の燃料組成物。
[発明5]
R 4 が水素である発明3又は4に記載の燃料組成物。
[発明6]
R 4 がメチル基である発明3又は4に記載の燃料組成物。
[発明7]
R 2 がメチル基でR 3 が水素である発明5に記載の燃料組成物。
[発明8]
主要量のガソリン混合物に、式I:
のアニリン化合物を少量添加することを特徴とするガソリンのオクタン価を向上する方法。
[発明9]
前記アニリン化合物が、ガソリンの総重量に対し約0.01〜3重量%の量で存在する発明8に記載の方法。
[発明10]
内燃機関中で発明1〜7のいずれかに記載の燃料組成物を燃焼させることを特徴とする内燃機関内の吸入バルブ堆積物を減少させる方法。
Claims (16)
- (a)ガソリンの沸点範囲にある炭化水素の混合物を主要量、及び(b)式I:
で表される添加剤化合物を少量含有する、無鉛燃料組成物。 - R4がメチル基である、請求項1に記載の燃料組成物。
- R 1 がメチル基であり、R 4 がエチル基又はプロピル基であり、そしてR 5 がC 1 −C 4 直鎖又は分岐鎖アルキル基である、請求項1に記載の燃料組成物。
- R 1 がエチル基、プロピル基、n−ブチル基、又はiso−ブチル基である、請求項1に記載の燃料組成物。
- 前記添加剤化合物が、燃料組成物の総重量に対し約0.01〜3重量%の量で存在する、請求項3又は4に記載の燃料組成物。
- R 1 がメチル基であり、R 4 がメチル基であり、そしてR 5 が水素である、請求項1に記載の燃料組成物。
- 前記添加剤化合物が、燃料組成物の総重量に対し1%未満の量で存在する、請求項6に記載の燃料組成物。
- 前記添加剤化合物が、燃料組成物の総重量に対し0.01〜0.5重量%の範囲で存在する、請求項7に記載の燃料組成物。
- 主要量のガソリン混合物に、式I:
で表されるアニリン化合物の少量を添加することを含む、無鉛ガソリンのオクタン価を向上する方法。 - R 1 がメチル基であり、R 4 がエチル基又はプロピル基であり、そしてR 5 がC 1 −C 4 直鎖又は分岐鎖アルキル基である、請求項9に記載の方法。
- R 1 がエチル基、プロピル基、n−ブチル基、又はiso−ブチル基である、請求項9に記載の方法。
- 前記アニリン化合物が、燃料組成物の総重量に対し約0.01〜3重量%の量で存在する、請求項10又は11に記載の方法。
- R 1 がメチル基であり、R 4 がメチル基であり、そしてR 5 が水素である、請求項9に記載の方法。
- 前記アニリン化合物が、燃料組成物の総重量に対し1%未満の量で存在する、請求項13に記載の方法。
- 前記アニリン化合物が、燃料組成物の総重量に対し0.01〜0.5重量%の範囲で存在する、請求項14に記載の方法。
- 内燃機関中で請求項1〜8のいずれか1項に記載の燃料組成物を燃焼させることを含む、内燃機関内の吸入バルブ堆積物を減少させる方法。
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