用于分配添加劑的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種將液體添加劑分配到內(nèi)燃發(fā)動機燃料循環(huán)回路的裝置，包括液體添加劑的儲液器(12)，其使添加劑能夠通過分配線路(16)分配到燃料循環(huán)回路，其特征在于，包括一個與燃料循環(huán)回路連通的添加劑腔(22)以及在所述添加劑腔和添加劑儲液器之間的至少一個移動液體密封壁(32)，一方面可以進行液體密封分配，另一方面保持添加劑儲液器內(nèi)的添加劑與添加劑腔內(nèi)的燃料之間的壓力相等。
【專利說明】用于分配添加劑的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】涉及內(nèi)燃發(fā)動機，尤其是機動車發(fā)動機，更特別地涉及將液體添加劑分配到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料循環(huán)回路的裝置的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如具有共軌及高壓燃料噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動機這樣的新發(fā)動機技術(shù)具有高性能，但其對于燃料質(zhì)量非常敏感。因此采用含有提高燃料質(zhì)量的添加劑的燃料是有益的，比如提聞發(fā)動機內(nèi)燃料分配的添加劑、提聞發(fā)動機性能的添加劑以及提聞發(fā)動機運行穩(wěn)定性的添加劑。即使增加添加劑，現(xiàn)有商業(yè)燃料的質(zhì)量也并不能保證向車輛提供質(zhì)量好的燃料。
[0003]另外，為了達到新的車輛尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其是柴油機，越來越多的車輛配備了微粒過濾器(PF)。從引入歐5標(biāo)準(zhǔn)時起，在歐洲就已經(jīng)有這種情況。在大多數(shù)情況下，采用催化劑幫助定期燃燒煙塵，并由此恢復(fù)PF。為了防止黑煙和煙塵，有效恢復(fù)PF是不夠的?，F(xiàn)在，主要的挑戰(zhàn)是減少C02和氧化氮NOx的排放的同時保持車輛可靠、經(jīng)濟并具有良好性能，尤其是采用生物燃料時。該車輛必須在競爭者——燃氣和混合動力車面前具有競爭力。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用由燃料傳輸供給發(fā)動機(燃料催化劑-FBC)的PF恢復(fù)添加劑可滿足眾多標(biāo)準(zhǔn)，因為這樣可以比被稱為催化劑煙塵過濾器(CSF)的競爭性技術(shù)更快地以更低的溫度恢復(fù)PF。此外，F(xiàn)BC技術(shù)關(guān)于NOx/煙塵的比率沒有限制，鑒于歐6標(biāo)準(zhǔn)將于2014年開始生效，這對于整合有助于消除NOx的催化劑十分重要。
[0004]因此，為車輛裝配一個向燃料中引入幫助恢復(fù)PF的添加劑和/或提高燃料質(zhì)量和/或發(fā)動機運行和/或發(fā)動機耐用性的燃料添加劑的裝置是有利的。
[0005]現(xiàn)有已知的將此類添加劑引入燃料的系統(tǒng)，比如FBC催化劑添加劑幫助PF恢復(fù)。這些系統(tǒng)通常以一個大儲液器為基礎(chǔ)，體積至少為2至3升，以便保持添加劑的供應(yīng)，而且必須被安裝在燃料箱附近。
[0006]注入添加劑劑量的現(xiàn)行策略還依賴于高精度計量泵，其必須通過一個額外的專用單元進行控制，即電子控制單元(或ECU)。必須嚴(yán)格管理該計量裝置，以確保燃料中有足夠的添加劑保持良好的PF恢復(fù)，但是不能過多，以防止在PF恢復(fù)過程中收集的礦物殘渣而過早堵塞PF。通常，在加入燃料后，箱內(nèi)的燃料液面上升時，控制單元指示泵需要向燃料箱注入的添加劑的量，以便保持箱內(nèi)燃料中添加劑的濃度不變。
[0007]這些計量泵非常精確，而且鑒于整體的經(jīng)濟性，其費用遠非無足輕重。同樣，系統(tǒng)的ECU管理在整個系統(tǒng)的費用方面也發(fā)揮很大作用。
[0008]該策略的應(yīng)用還涉及到噴油劑量系統(tǒng)的適當(dāng)控制以及其狀態(tài)檢查，這特別有礙于車輛故障模式的處理。
[0009]在維護方面，填裝儲液器相當(dāng)困難，而且是通過滿足填裝要求并且適合于添加劑儲液器的連接器進行填裝的。
[0010]例如，PAS集團的柴油車就裝有這種裝置。
[0011]在某些地理區(qū)域，比如在發(fā)展中國家，很難保證在車輛整個壽命周期都能適當(dāng)?shù)靥钛b儲液器。因此有必要消除這種對汽車制造商形象不利的不確定性。
[0012]有時，有必要將添加劑引入機動車的燃料中，其用于改變?nèi)剂系膬?nèi)在質(zhì)量或者在燃料分配線路中或者燃燒后起作用。例如，這些添加劑包括抗真菌劑、潤滑添加劑、清凈添加劑、防凍劑或者有助于微粒過濾器恢復(fù)的添加劑，比如FBC。
[0013]向燃料箱加油時可以將這些添加劑加入燃料中，以持續(xù)擴散的方式分配到燃料分配線路中，或者根據(jù)特定參數(shù)間歇性地噴射，例如，燃料溫度、實時或平均耗油量、發(fā)電機速度或時間間隔。
[0014]已知專利FR2668203公開了加油時將微粒過濾器恢復(fù)添加劑引入燃料箱中。這個技術(shù)方案的缺點是需要大容量的添加劑儲液器以及測量燃料箱填料的電子系統(tǒng)。另外，這個技術(shù)方案增加了車輛的重量，并因此增加其耗油量。
[0015]已知專利還有EP1061251和US7153422，其公開了一種包括添加劑儲液器的燃料過濾器，其中，添加劑被釋放到燃料分配線路中。這個技術(shù)方案的缺點是，引入添加劑儲液器的燃料溶解或稀釋了添加劑，這樣便無法控制釋放到燃料中的添加劑的濃度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]因此，本發(fā)明的目的是提出一種分配液體添加劑的裝置解決這些技術(shù)問題，該裝置占用空間少，而且經(jīng)過一段時間后其中液體添加劑的成份變化不大。
[0017]因此，本申請的客體是一種將液體添加劑分配到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料循環(huán)回路的裝置，所述回路確保燃料在燃料箱內(nèi)部和發(fā)動機之間循環(huán)，所述裝置包括:
[0018]-液體添加劑的儲液器，其能夠通過分配線路將添加劑釋放到燃料循環(huán)回路中，
[0019]-與燃料循環(huán)回路連通的添加劑腔，以及
[0020]-在所述添加劑腔和添加劑儲液器之間的至少一個移動液體密封壁，一方面可以進行液體密封的分配，另一方面保持添加劑儲液器內(nèi)的添加劑與添加劑腔內(nèi)的燃料之間的壓力相等。
[0021]在本發(fā)明的一個特征中，添加劑儲液器的形式是柔性囊或袋，該柔性囊構(gòu)成移動液體密封壁。
[0022]在本發(fā)明的另一個特征中，移動液體密封壁由膜構(gòu)成。
[0023]在本發(fā)明的另一個特征中，移動液體密封壁由活塞構(gòu)成。
[0024]在本發(fā)明的另一個特征中，該裝置包括燃料入口、燃料出口、添加劑分配口以及在燃料入口或出口與添加劑分配口之間產(chǎn)生壓差的設(shè)備。產(chǎn)生壓差的這個設(shè)備優(yōu)選地是在添加劑分配口和燃料入口或出口之間產(chǎn)生負壓的設(shè)備，添加劑分配口置于這個產(chǎn)生負壓的設(shè)備上。
[0025]在本發(fā)明的另一個特征中，產(chǎn)生負壓的設(shè)備的形式是隔膜或文丘里管(venturi)。
[0026]在本發(fā)明的另一個特征中，產(chǎn)生壓差的設(shè)備的形式是過濾元件。
[0027]在本發(fā)明的另一個特征中，裝置包括添加劑分配線路以及完全或部分堵塞添加劑分配線路的設(shè)備。
[0028]在本發(fā)明的另一個特征中，堵塞添加劑分配線路的設(shè)備是電子機械設(shè)備。
[0029]在本發(fā)明的另一個特征中，添加劑分配裝置包括燃料過濾裝置，其包括至少一個過濾元件。[0030]在本發(fā)明的另一個特征中，過濾元件是環(huán)形的，并且添加劑儲液器同心地置于所述過濾元件內(nèi)。
[0031]在本發(fā)明的另一個特征中，過濾元件是環(huán)形的，并且添加劑儲液器同心地置于所述過濾元件外。
[0032]在本發(fā)明的另一個特征中，過濾元件和添加劑儲液器軸向重疊。
[0033]在本發(fā)明的另一個特征中，過濾元件被燃料穿過，其界定了位于過濾元件上游的未過濾的燃料循環(huán)的上游側(cè)，以及位于過濾元件和內(nèi)燃發(fā)動機之間的經(jīng)過過濾的燃料循環(huán)的下游側(cè)，添加劑從上游側(cè)釋放。
[0034]在本發(fā)明的另一個特征中，過濾元件被燃料穿過，其界定了位于過濾元件上游的未過濾的燃料循環(huán)的上游側(cè)，以及位于過濾元件和內(nèi)燃發(fā)動機之間的經(jīng)過過濾的燃料循環(huán)的下游側(cè)，添加劑從下游側(cè)釋放。
[0035]在本發(fā)明的另一個特征中，添加劑被釋放到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料回流管中，在噴射系統(tǒng)的下游，使得過量燃料回到燃料箱。
[0036]在本發(fā)明的另一個特征中，移動壁在添加劑儲液器和上游側(cè)之間。
[0037]在本發(fā)明的另一個特征中，移動壁在添加劑儲液器和下游側(cè)之間。
[0038]在一種特殊安排中，整個或部分添加劑分配裝置放置在燃料箱內(nèi)(因此添加劑腔在燃料箱內(nèi))。(與添加劑腔連通的)燃料循環(huán)回路能夠使燃料從發(fā)動機向燃料箱內(nèi)返回循環(huán)。
[0039]在本發(fā)明的另一個特征中，添加劑是微粒過濾器恢復(fù)添加劑，其形式是基于周期分類中IIA、IVA、VIIA、VII1、IB、IIB、IIIB和IVB族中的一種稀土和/或金屬的粒子的膠態(tài)分散體。
[0040]在本發(fā)明的另一個特征中，添加劑的形式是膠態(tài)分散體。
[0041]在本發(fā)明的另一個特征中，膠態(tài)分散體的粒子是鈰基和/或鐵基的。
[0042]在本發(fā)明的另一個特征中，添加劑是粒子的膠態(tài)分散體和基于季銨鹽的一種清潔劑的結(jié)合體，所述粒子包括一種有機相以及至少一種兩親性劑。
[0043]在本發(fā)明的另一個特征中，添加劑是清凈添加劑和潤滑添加劑的結(jié)合體。
[0044]本發(fā)明還涉及到一種將液體添加劑分配到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料循環(huán)回路中的裝置，其位于燃料箱內(nèi)，包括液體添加劑的儲液器，其能夠?qū)⑻砑觿┩ㄟ^分配線路釋放到燃料循環(huán)回路中；與燃料循環(huán)回路連通的添加劑腔；以及在所述添加劑腔和添加劑儲液器之間的至少一個移動液體密封壁，其一方面可以進行液體密封分配，另一方面保持添加劑儲液器內(nèi)的添加劑與添加劑腔內(nèi)的燃料之間的壓力相等，以及至少一個過濾元件，其特征在于，該裝置一方面包括一個將永久安裝在燃料循環(huán)回路上的包括將添加劑分配到燃料循環(huán)回路的添加劑分配線路的分配頭，另一方面包括一個包含過濾元件、添加劑儲液器和移動液體密封壁的套筒，所述套筒可拆卸地安裝在分配頭上。
[0045]本發(fā)明的一個優(yōu)點在于實際上它可以將添加劑分配器結(jié)合到新發(fā)動機設(shè)計和現(xiàn)有發(fā)動機中。
[0046]本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于能夠精確地釋放固定量的添加劑。
[0047]本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于能夠釋放多種類型的添加劑，不論其成份和/或物理化學(xué)特征如何。[0048]本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于能夠根據(jù)各種參數(shù)控制添加劑的釋放。
[0049]本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于其尺寸精簡。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]通過以下幾個作為非限制性示例提供的實施例的說明結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點顯而易見，在附圖中:
[0051]-圖1是根據(jù)本發(fā)明將添加劑分配到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料循環(huán)回路的裝置的示意圖，
[0052]-圖2是一個橫斷面視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一個實施例的液體添加劑分配器，
[0053]-圖3至圖5是圖表，示出了燃料中的添加劑濃度如何根據(jù)不同參數(shù)發(fā)展變化，
[0054]-圖6至圖13是橫斷面視圖，示出了本發(fā)明的其它實施例，其中液體添加劑分配器與燃料濾清器結(jié)合在一起，以及
[0055]-圖14是根據(jù)本發(fā)明將添加劑分配到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料循環(huán)回路的裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0056]圖1按照圖示展示了內(nèi)燃發(fā)動機的燃料循環(huán)回路I。通常，燃料循環(huán)回路I置于燃料箱2和高壓燃料軌道4(也稱作“共軌”)之間，確保燃料在燃料箱內(nèi)和共軌之間循環(huán)。供油回路包括過濾燃料的過濾器9以及高壓泵7。高壓泵7和共軌4構(gòu)成燃料噴射系統(tǒng)。稱為線路供給線路的第一線路5使得燃料可以從燃料箱2內(nèi)向共軌4循環(huán)，稱為回流線路的第二線路6使得燃料可以從噴射系統(tǒng)向燃料箱2循環(huán)。因此，燃料箱2的燃料經(jīng)過過濾器9過濾后在壓力下通過泵7被泵送至共軌4，然后，一部分被引入發(fā)動機噴油器3，一部分經(jīng)燃料回流線路6返回到燃料箱2內(nèi)。還可以將部分燃料從高壓泵7送至燃料回流線路6。燃料循環(huán)回路I還包括根據(jù)本發(fā)明分配液體添加劑的裝置8 ;下面就其運行進行說明。作為非限制性說明，裝置8可以放在線路供給線路5上并且在如圖1所示的情況下放在燃料箱2內(nèi)，或者如圖14所示在燃料箱外，或者在燃料回流線路6上，在這種情況下，裝置8可以放在燃料箱2之內(nèi)或之外。
[0057]圖2示出了本發(fā)明第一個實施例的橫斷面視圖。在這個示例性實施例中，分配添加劑的裝置8包括頭10和構(gòu)成添加劑腔22的可換套筒11，液體添加劑的儲液器12置于添加劑腔22內(nèi)。頭10包括燃料入口、燃料出口 14、位于燃料入口和出口之間的文丘里管21、使燃料在燃料入口和添加劑腔22之間流入可換套筒11內(nèi)的線路18，以及使液體添加劑從儲液器12流入文丘里管21內(nèi)的添加劑分配口 17的添加劑分配線路16。在這個示例性實施例中，添加劑分配線路16具有第一部分16a和橫斷面尺寸較小的第二部分16b。由棘爪20和阻氣門23構(gòu)成的驅(qū)動器15能夠封閉添加劑分配線路的部分16a和16b之間的通路。在(圖6至10中的)這個示例性實施例中，添加劑儲液器12的形式是柔性袋或囊32，形成添加劑腔22中存在的燃料和儲液器12中的添加劑之間的移動液體密封壁。
[0058]本發(fā)明的作用如下:
[0059]分配添加劑的裝置8與線路燃料供給線路或回流線路相連。因此燃料在燃料入口13和出口 14之間連續(xù)循環(huán)。[0060]作為一種已知的產(chǎn)生壓差的設(shè)備，文丘里管21在添加劑分配口 17和燃料入口 13之間產(chǎn)生負壓。
[0061]通過線路18與燃料入口 13連通的添加劑腔22在與燃料在燃料入口 13處循環(huán)時相同的壓力下注入燃料；構(gòu)成添加劑儲液器的移動液體密封壁的柔性囊32保持添加劑儲液器12內(nèi)的添加劑和腔22內(nèi)的燃料之間的壓力相等。
[0062]因此添加劑儲液器12內(nèi)的壓力大于添加劑分配口 17內(nèi)的主導(dǎo)壓力，這迫使添加劑從儲液器12向添加劑分配口 17移動，然后擴散到在文丘里管21內(nèi)循環(huán)的燃料中，并因此進入燃料循環(huán)回路。驅(qū)動器15能夠完全或部分阻止添加劑循環(huán)。應(yīng)該理解，并且在圖1至圖2中明顯可見，添加劑分配口 17能夠?qū)⑻砑觿┽尫诺饺剂涎h(huán)回路I的線路中，即釋放到在燃料箱2內(nèi)和發(fā)動機之間循環(huán)的燃料中。與直接將添加劑釋放到燃料箱中不同，可以看到，釋放此類添加劑無需專門測量燃料箱內(nèi)的燃料液面。
[0063]在這個示例性實施例中，如圖所示，驅(qū)動器15是一個完全或部分堵塞添加劑分配線路的電子機械設(shè)備。采用該設(shè)備是可選的，但是當(dāng)然可以不堵塞添加劑分配線路或采用其它設(shè)備堵塞添加劑分配線路而實施本發(fā)明，例如熱閥、傘形閥、止回閥或液壓控制閥。
[0064]在圖3至圖5中，諸如專利W02010/150040的示例3中的分散體C這樣的由鐵基粒子膠態(tài)懸濁液構(gòu)成的添加劑根據(jù)本發(fā)明通過添加劑分配裝置釋放到燃料中，并且測量了該添加劑在燃料中的濃度。鐵元素是注入膠態(tài)懸濁液形式的添加劑的標(biāo)記，而且易于通過任意已知技術(shù)，比如X射線熒光光譜，測量其在燃料中的濃度。不必說，本發(fā)明不僅限于使用膠態(tài)懸濁液中的鐵，而是如在本說明書其它部分所示，涉及到任何類型的添加劑。
[0065]圖3和圖4示出了在本發(fā)明的裝置的下游，燃料中添加劑濃度的演變。在這個示例性實施例中，燃料是無回流循環(huán)的，在圖2中所述的裝置中的流速為160升/小時。燃料線路13入口的橫截面為6毫米，且包括直徑為5.06毫米的文丘里管21，該文丘里管使添加劑承受相對于燃料壓力為16毫巴的壓差。添加劑通過長度為21毫米、直徑為0.6毫米的添加劑分配線路16b進行分配。
[0066]圖3示出了連續(xù)分配過程中添加劑的濃度，圖4示出了由電磁閥15控制的非連續(xù)分配過程中添加劑的濃度。從圖3中可以看到，在測試期間燃料中鐵的濃度是穩(wěn)定的，這表示添加劑的釋放是恒定的。圖4表明電磁閥關(guān)閉時確實終止了所有的添加劑釋放。將其打開時，燃料中添加劑的瞬間濃度基本等于連續(xù)釋放期間測得的濃度(圖3)。因此，采用電磁閥顯然可方便地以非連續(xù)的方式釋放添加劑并控制添加劑的釋放，例如通過階梯狀的控制。添加劑釋放曲線在持續(xù)時間方面(非噴射的持續(xù)時間和噴射的持續(xù)時間)和頻率方面(非噴射期間和噴射期間交替時的頻率)都可以進行控制。這種控制可以在設(shè)計時進行限定，或者隨著時間或根據(jù)外部參數(shù)變化，例如某些發(fā)動機參數(shù)。
[0067]該裝置還可以在車輛熄火或入庫期間消除添加劑的釋放。
[0068]調(diào)整該系統(tǒng)的尺寸是有利的，尤其是文丘里管21和分配線路16的尺寸，對于添加劑的類型，所需添加劑液位，或者諸如添加劑釋放曲線之類的其它參數(shù)。
[0069]圖5示出了在再循環(huán)回路中，燃料中添加劑濃度的演變。該圖仍然是通過鐵的濃度根據(jù)耗油量(ml)模擬了車輛燃料箱內(nèi)燃料中添加劑濃度的演變。燃料以160升/小時的速度循環(huán)，從燃料箱經(jīng)圖3所述的裝置，然后再回到燃料箱，車輛的耗油量被認(rèn)為是3升/小時(60公里/小時的速度下耗油量為5升/100公里)。燃料箱里的初始油量為60升，當(dāng)燃料箱液面到5升時，向其中注入55升。注意，為了與圖3所示相對應(yīng)地恒定注入添加齊U，采用根據(jù)本發(fā)明的裝置，鐵濃度穩(wěn)定在百萬分之一至百萬分之十二之間，這樣便可將可控平均量的添加劑輸送到燃料中。
[0070]圖6至13示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置，包括至少一個過濾元件。
[0071]圖6示出了本發(fā)明的第一個變體實施例。在這個變體實施例中，頭10與圖2中所示的相同，而且添加劑儲液器12也是由柔性囊32構(gòu)成的。套筒11包括液體密封壁30，液體密封壁與套筒壁一方面共同界定了液體添加劑的儲液器12置于其中的添加劑腔22，另一方面共同界定了過濾元件25置于其中的過濾室24。這樣添加劑儲液器12和過濾元件25就并排放置，但是由液體密封壁30隔開。過濾元件25是環(huán)形的，而且燃料穿過其中。過濾元件25在過濾腔24內(nèi)界定一個未過濾燃料區(qū)域或未過濾燃料在此循環(huán)的“上游側(cè)”28，其位于燃料箱2內(nèi)部(在該圖中未顯示)和過濾元件25之間，以及一個過濾燃料區(qū)域或過濾燃料在此循環(huán)的“下游側(cè)”29，位于過濾元件25和內(nèi)燃發(fā)動機(在該圖中未顯示)之間。這樣的一個實施例有利地獨立確保了燃料過濾和液體添加劑分配功能。燃料濾清器與線路供給線路5相連，同時，可以在線路供給線路5和燃料回流線路6中分配添加劑。
[0072]圖7示出了本發(fā)明的第二個變體實施例。在這個變體實施例中，添加劑儲液器12和過濾元件25并排放置，由壁30隔開，但是連通通道18使得燃料直接在過濾元件的下游側(cè)29和液體添加劑儲液器12置于其中的添加劑腔22之間循環(huán)。頭10的燃料入口 13直接連接到過濾元件的下游側(cè)29。添加劑分配口 17放置在過濾元件下游側(cè)29和內(nèi)燃發(fā)動機(未顯示)之間的線路供給線路中。這樣移動壁32就在添加劑儲液器12和過濾元件的下游側(cè)29之間，從過濾元件的下游側(cè)29分配添加劑。
[0073]圖8示出了本發(fā)明的另一個變體實施例。在這個變體實施例中，添加劑儲液器12和過濾元件25在套筒11內(nèi)軸向重疊，帶有一個連通通道可使燃料在過濾元件的上游側(cè)和液體添加劑的儲液器12置于其中的添加劑腔22之間循環(huán)。添加劑儲液器12通過管31與添加劑分配線路16相連，管31的上端與添加劑分配線路16的第一部分16a的下端配合。管31在此與環(huán)形的過濾元件25共軸并且以液體密封的方式在其中心穿過。在這個示例性實施例中，管31固定連接到添加劑儲液器12。添加劑分配口 17置于過濾元件上游側(cè)28和燃料箱2內(nèi)部(未顯示)之間的線路供給線路中。這樣移動壁32就位于添加劑儲液器12和過濾元件的上游側(cè)28之間，而且添加劑在過濾元件的上游側(cè)28釋放。
[0074]圖9示出了本發(fā)明的另一個變體實施例。在這個變體實施例中，過濾元件25是環(huán)形的，添加劑儲液器12同中心地置于所述過濾元件25內(nèi)。在這個示例中，燃料從外面向過濾元件25里面徑向循環(huán)，添加劑分配口 17放置在過濾元件下游側(cè)29和內(nèi)燃發(fā)動機(未顯示)之間的線路供給線路內(nèi)。這樣，移動壁32就在添加劑儲液器12和過濾元件的下游側(cè)29之間，而且添加劑在過濾元件的下游側(cè)29釋放。
[0075]圖10示出了本發(fā)明的另一個變體實施例。在這個變體實施例中，添加劑儲液器12和過濾元件25軸向重疊，由壁隔開，但是帶有一個連通通道18可使燃料在過濾元件25的上游側(cè)28和液體添加劑儲液器12置于其中的添加劑腔22之間循環(huán)。添加劑分配口 17置于過濾元件下游側(cè)29和內(nèi)燃發(fā)動機(未顯示)之間的線路供給線路中。移動壁32位于添加劑儲液器12和過濾元件25的上游側(cè)28之間，而且添加劑在過濾元件的下游側(cè)29釋放。在這個實施例中，產(chǎn)生壓差的設(shè)備是由過濾元件25形成的。[0076]圖11是圖10所闡釋的裝置的一個變體，其中，移動液體密封壁是由一層膜33形成的。
[0077]圖12是圖10所闡釋的裝置的一個變體，其中，移動液體密封壁是由一個活塞34形成的。
[0078]這些變體是作為例證引用的，決不是限制性的。本發(fā)明可以以其它變體實施。例如，產(chǎn)生壓差的設(shè)備可以是隔膜的形式，或者添加劑儲液器可以同中心地放在過濾元件外面。
[0079]圖13示出了本發(fā)明的另一個變體實施例。在這個變體實施例中，將添加劑在噴射系統(tǒng)的下游向燃料箱2(圖中未顯示)釋放到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料回流管6中。在此所述的分配液體添加劑的裝置一方面包括將永久安裝在燃料循環(huán)回路上的包括將添加劑分配到燃料循環(huán)回路的添加劑分配線路16的分配頭10，另一方面包括一個包含過濾元件25、添加劑儲液器12和移動液體密封壁32的套筒11，所述套筒11可拆卸地安裝在分配頭10上。在這個示例性實施例中，管31牢固地附在頭10上，所述管31可使添加劑從添加劑儲液器12向分配線路16循環(huán)，管31包括一個坡口端，當(dāng)將套筒11被固定到頭10時，該坡口端穿過柔性囊32。
[0080]圖2和圖6至13所述的示例性實施例是作為例證提供的，而決不是限制性的。 申請人:限制了示例的數(shù)量是為了簡化本文。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明還涉及到在此未示出的將上述幾個實施例相結(jié)合或者用一幅圖中的特征替換另一幅圖中的一個或多個特征得到的實施例。
[0081]本發(fā)明的裝置可以輸送燃料中所含的任何類型的添加劑?，F(xiàn)將就其進行說明的這些添加劑可以分為兩類:協(xié)助PF恢復(fù)的具有催化功能的通常稱為燃料催化劑(FBC)的添加齊U，以及具有催化功能以外其它功能的添加劑。
[0082]添加劑可以是液態(tài)的或固態(tài)的。液態(tài)包括由液體或液體混合物構(gòu)成的液基膠態(tài)懸濁液，可使添加劑流動的粘性膠體形式，或者在將添加劑釋放到燃料中之前加熱或以某種方式對其起作用時由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的形式的所有添加劑。
[0083]FBC
[0084]這些添加劑在操作溫度范圍內(nèi)是典型的液體，操作溫度通常為20°C和45°C之間，但是如果接觸到燃料，它們還可以是另一種物理形態(tài)，比如在燃料中溶解或形成懸浮液的膠體或固體。燃料中懸浮液的情況發(fā)生在膠態(tài)懸濁液的情況下，下面將對其進行說明。在所有情況下，一旦將添加劑釋放到燃料中，燃料在視覺上就具有均勻外觀。這些添加劑可含有起到催化煙塵燃燒作用的任何類型的催化劑，尤其是鉬、鍶、鈉、錳、鈰、鐵和/或其結(jié)合體。
[0085]燃料中添加劑的量一般至少約為百萬分之一，最多約為百萬分之一百，這個數(shù)量表示添加劑金屬元素的質(zhì)量相對于燃料的質(zhì)量。
[0086]這些添加劑的形式可以是在燃料中可溶或可分散的有機金屬鹽或其混合物。這些鹽的一個特征是其至少包括一個金屬部分和一個通常為酸源的有機絡(luò)合部分，全部懸浮在溶劑中。
[0087]該鹽的有機部分包含至少一個碳氫基團和至少一個絡(luò)合部分；每個有機部分都可包含一個或多個絡(luò)合部分。該絡(luò)合部分通常為酸源的，可以是羧酸鹽、磺酸鹽、磷酸鹽、水楊酸鹽、環(huán)烷酸鹽或苯酚鹽。碳氫基團可以是脂肪族的、飽和的或不飽和的，并且由環(huán)部分構(gòu)成。碳原子在該基團中的數(shù)量為6至200個。
[0088]支化或未支化的脂肪族飽和羥酸鹽是優(yōu)選的。
[0089]該鹽的金屬部分的形式可以是碳酸鹽、烴化物、氧化物或混合物的形式的離子。
[0090]鹽也可以具有超高堿值，即其所含的金屬種類相對于得到絡(luò)合物所需的酸性/金屬化學(xué)計量是過量的。
[0091]這些有機金屬鹽可以是酸性的。在這種情況下，其所含的羥酸相對于得到絡(luò)合物所需的酸性/金屬化學(xué)計量是過量的，含有多達約20%的未反應(yīng)的自由酸。
[0092]這些有機金屬鹽還可以是中性的，含有理想配比值的金屬和羥酸鹽。
[0093]制備這些穩(wěn)定膠體溶液或添加劑溶液所采用的溶劑可以是液化石油氣、合成烴、含氧烴或者諸如己醇或2-乙基己醇這樣的醇類溶劑。典型的示例為煤油、加氫煤油、石蠟或異鏈烷烴溶劑、脂肪族環(huán)烷溶劑、芳香族溶劑、丙烯和丁烯及類似物的二聚物和低聚物、及其混合物。比如“芳烴油溶劑Solvesso”、“烴類溶劑Varsol”、“正構(gòu)烷烴溶劑Norpar”和“異構(gòu)烷烴溶劑Isopar”這些商品是適當(dāng)?shù)娜軇?。這些溶劑也可以包含碳和氫之外的其它功能基。溶劑的燃點優(yōu)選地高于20°C，更優(yōu)選地高于40°C，高于55°C尤佳。
[0094]所述鹽可以由所述酸及在水中可溶或可分散的金屬鹽制備。
[0095]鐵化合物的示例為乙酰丙酮亞鐵和乙酰丙酮鐵、環(huán)烷酸鐵、油酸鐵、辛酸鐵、硬脂酸鐵、專利EP1344813中所述的新癸酸鐵、烯基鐵和烷基琥珀酸鐵、以及通常為C6-C24中的羥酸鐵鹽。
[0096]同樣，鈰化合物的示例為乙酰丙酮鈰水合物、環(huán)烷酸鈰、油酸鈰、辛酸鈰、硬脂酸鈰、新癸酸鈰、烴基鈰和烷基琥珀酸鈰、以及更普遍的C6-C24中的羥酸鈰鹽。
[0097]FBC添加劑的形式還可以是可在燃料中溶解或分散的有機金屬復(fù)合物或其混合物。這些復(fù)合物的特征在于其包括至少一個金屬部分和至少兩個有機絡(luò)合部分。
[0098]通過現(xiàn)有技術(shù)已知如GB2254610中所述的各種有機金屬復(fù)合物都可有效消除液烴燃燒產(chǎn)生的微粒。這些復(fù)合物也顯示了其它優(yōu)點，比如在燃料中的高溶解度和分散性或良好的熱穩(wěn)定性。
[0099]該復(fù)合物的金屬部分是離子形式的，其電荷可根據(jù)金屬類型變化。
[0100]該復(fù)合物的有機部分包括至少一個碳氫基團和至少一個可以是碳氫基團本身的絡(luò)合部分。絡(luò)合部分與金屬陽離子通過0、s和N或諸如苯基或環(huán)戊二烯基這樣的不飽和環(huán)基中選擇的雜原子電子對相互作用。
[0101]如果是鐵，那么最好是二茂鐵復(fù)合物。該復(fù)合物的二茂鐵部分可用烷基、芳基、鹵化物、羥基、硝基、烷氧基、環(huán)、酯代替或者甚至由專利US7452388中所述的二茂鐵基團代替。
[0102]用來制備這些溶液或這些穩(wěn)定的添加劑分散體的溶劑優(yōu)選為有機溶劑，其中的一種或多種復(fù)合物是被溶解的。適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑包括高芳香族溶劑。然而，如果有需要，也可以采用非芳香族溶劑或低芳香族溶劑。在后者情況下，復(fù)合物的絕對溶解度將低于高芳香族溶劑，盡管其溶解度是基本足夠的。芳香體系為9至16個碳原子、沸點介于170至295°C之間、芳香物質(zhì)質(zhì)量的總含量高于98%的芳香族溶劑特別適合。例如，PLUTOsoItmAPF是一種適當(dāng)?shù)娜軇?br> [0103]在一個變體中，采用膠態(tài)分散體或納米粒子懸浮液形式的FBC添加劑，例如非晶質(zhì)或結(jié)晶質(zhì)的氧化物或金屬氫氧化物。
[0104]在本說明書中“膠態(tài)分散體”這個表述是指懸浮在液相中的含有的其膠體尺寸基于添加劑的細微固體顆粒的任何系統(tǒng)，所述粒子可能含有余量綁定或吸收的離子，例如硝酸鹽、醋酸鹽、檸檬酸鹽、銨基或氯化物。“膠體尺寸”被理解為約I納米至500納米之間。尤其是，粒子的評價尺寸最大為約250納米，尤其是不超過100納米，優(yōu)選地不超過20納米，甚至更優(yōu)選地不超過15納米。要注意的是，在這種分散體中添加劑的化合物可以完全是膠體形式的或者為膠體形式外加一部分離子形式，優(yōu)選為完全是膠體的形式。
[0105]除非特別說明，以上所述的在說明書其他部分所用的粒度分布是以常規(guī)方法在銅載網(wǎng)支撐的碳膜上預(yù)先干燥沉積的樣本上采用透射電子顯微鏡法(TEM)確定的。
[0106]在FBC添加劑的形式為膠態(tài)分散體的情況下，粒子可以選自基于周期分類中IIA、IVA、VIIA、VII1、IB、IIB、IIIB 和 IVB 族中的一種稀土和 / 或金屬。
[0107]稀土被理解為含有釔的基團的元素以及周期分類的原子數(shù)為57至71 (含57和71)的元素。
[0108]提及的元素的周期分類是法國化學(xué)會會報第I期附錄中(1966年I月)發(fā)布的周期分類。
[0109]對于可能以膠態(tài)分散體的形式利用的這些添加劑，稀土尤其可以選自鈰、鑭、釔、釹、釓和鐠。特別是可以選擇鈰。金屬可以選自鋯、鐵、銅、鎵、鈀和錳。特別是可以選擇鐵。鐵的形態(tài)可以是非晶態(tài)或晶體化合物。
[0110]特別值得一提的是基于鈰和鐵的結(jié)合體的膠態(tài)分散體。
[0111]膠態(tài)分散體更特別地可包括:
[0112]-有機相，
[0113]-懸浮在有機相中的上述類型的添加劑的粒子(特別是選自周期分類中IIA、IVA、VIIA、VII1、IB、IIB、IIIB和IVB族中的一種稀土和/或金屬)；
[0114]-至少一種兩親性劑。
[0115]有機相可以是碳氫化合物，特別是非極性碳氫化合物。
[0116]作為有機相的一個示例，我們可以引用諸如己烷、庚烷、辛烷、壬烷這樣的脂肪烴，諸如環(huán)己烷、環(huán)戊烷、環(huán)庚烷這樣的脂環(huán)族烴，諸如苯、甲苯、乙苯、二甲苯這樣的芳香烴以及液態(tài)環(huán)烷。諸如異構(gòu)烷溶劑Isopar和芳烴油溶劑Solvesso (EXXON公司的商標(biāo))這樣的石油餾分也是適當(dāng)?shù)挠袡C相，尤其是主要含有甲基乙基苯和三甲基苯混合物的芳烴油溶劑SolvessolOO,含有燒基苯混合物尤其是二甲苯和四甲苯的芳烴油溶劑Solvessol50以及主要含有C-1l和C-12中異構(gòu)石蠟烴和環(huán)石蠟烴的異構(gòu)烷溶劑Isopar。其它可以引用的石油懼分包括Petrolink公司的Petrolink?或Total公司的Isane?。
[0117]還可以將氯化碳氫化合物用作有機相，比如氯苯或二氯苯或氯甲苯。也可以考慮諸如二異丙醚、二丁醚、甲基乙基酮、甲基異丁基甲酮、二異丁基酮或亞異丙基丙酮這樣的脂肪酮、脂環(huán)族酮以及醚類。
[0118]可以考慮酯類，但是其缺點是存在水解風(fēng)險。可以采用的酯類是酸與Cl至CS中的醇類反應(yīng)產(chǎn)生的酯類，尤其是諸如異丁醇這樣的二級醇的棕櫚酸酯。乙酸丁酯是一個示例。
[0119]當(dāng)然，有機相可以是基于兩種或多種碳氫化合物或上述類型的化合物的混合物。[0120]膠態(tài)分散體可包括兩親性劑。
[0121 ] 至少一部分兩親性劑與添加劑化合物的粒子通過耦合或者通過靜電鍵相互作用，尤其是稀土和/或鐵化合物。
[0122]更特別地，該劑可為酸性。
[0123]該酸特別是選自含有至少6個碳原子的有機酸，尤其是選自10至60個碳原子，優(yōu)選地選自10至50個碳原子,甚至更優(yōu)選地選自10至25個碳原子更佳。
[0124]這些酸可以是直鏈的或支鏈的。它們可以是丙烯酸、脂肪酸或壓克力-脂肪酸，在其功能在于其中使用膠體溶液的培養(yǎng)基中穩(wěn)定的條件下可具有其它功能。因此，例如可以采用具有大約10至40個碳原子的脂肪族羥酸、脂肪族磺酸、脂肪族膦酸、芳基烷基磺酸以及芳基烷基膦酸，無論是天然的或是合成的。當(dāng)然，可以結(jié)合使用這些酸。
[0125]還可以采用碳鏈具有酮功能的羥酸，比如具有阿爾法-取代酮功能的丙酮酸。它還可以是阿爾法-鹵素取代羥酸或阿爾法-羥基羥酸。附在羥基上的鏈可具有不飽和性。如果不顯著改變攜帶羥基的鏈的親油性，該鏈則可被乙醚或酯的功能打斷。
[0126]作為一個示例，我們可以引用妥爾油的脂肪酸、豆油、牛油、亞麻油、油酸、亞油酸、硬脂酸及其同分異構(gòu)體、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、十二烷基苯磺酸、2-乙基乙酸、環(huán)烷酸、己酸、甲苯磺酸、甲苯膦酸、十二烷基磺酸、十二烷基膦酸、十六烷基磺酸和十六烷基膦酸。
[0127]可由摩爾比r定義分散體中出現(xiàn)的兩親性劑的含量:
[0128]r =兩親性劑的摩爾數(shù)/化合物E的摩爾數(shù)
[0129]其中E是指添加劑，比如稀土、鐵或稀土與鐵的結(jié)合體。
[0130]該摩爾比可介于0.2和I之間，優(yōu)選地介于0.4和0.8之間。
[0131]可以根據(jù)不同實施例呈現(xiàn)膠態(tài)分散體，在下文將對其進行更詳細的描述，可以參考下文所述專利的描述。
[0132]第一個實施例與EP671205中的說明書相對應(yīng)。該分散體包括氧化鈰粒子、兩親酸性化合物以及上述類型的有機相，其特征在于粒子的d90不超過200納米。該分散體額外具有以下至少一個特征:(I)氧化鈰粒子的形式為微晶集合體，其中，由光度(高分辨率透射電子顯微鏡法)測定的d80，有利的是d90，最大等于5納米，集合體的百分之九十(的質(zhì)量)含有I至5個，優(yōu)選是I至3個微晶；(2)兩親酸性化合物包括至少一種具有11至50個碳原子的酸，在攜帶酸式氫的阿爾法、貝塔、伽馬或德爾塔原子出現(xiàn)至少一個分支。
[0133]另一個實施例與W097/19022中所述的分散體相對應(yīng)，其涉及到鈰的膠態(tài)分散體以及含有選自周期分類中IIA、IVA、VIIA、VII1、IB、IIB、IIIB和IVB族的鈰和金屬的化合物的膠態(tài)分散體。尤其是，該金屬可為鐵。W097/19022所述的分散體含有粒子、兩親酸性化合物以及如上所述的有機相，其特征在于獲取粒子的過程包含以下步驟:a)制備含有至少一種可溶鹽的溶液，通常來說是醋酸鹽和/或鈰的氯化物，必要時為其它金屬的氯化物；b)使溶液接觸基礎(chǔ)培養(yǎng)基，保持所得到的反應(yīng)介質(zhì)PH值為堿性；c)通過霧化或凍干法收集形成的沉淀物。
[0134]像膠態(tài)分散體一樣可用的還有稀土的分散體以及含有選自周期分類中IIA、IVA、VIIA、VII1、IB、IIB、IIIB和IVB族的稀土和金屬的化合物的膠體溶液，如W001/10545中所述。這些有機膠態(tài)分散體含有稀土化合物的粒子，也可能含有所述金屬與一部分稀土的化合物的粒子，相對于金屬元素+用氧化物表示的稀土的總摩爾數(shù)，稀土的摩爾分?jǐn)?shù)優(yōu)選地至少為10%，更優(yōu)選地至少為20%，尤其是至少為50%。更特別地，稀土可為鈰，金屬可為鐵。該分散體含有至少一種酸，優(yōu)選為兩親性酸，以及至少一種稀釋液，優(yōu)選為非極性稀釋液，如上文所述之類型。這些分散體中，至少90%的粒子為單晶質(zhì)。此外，粒子的d50可介于I至5納米之間，優(yōu)選地介于2至3納米之間。
[0135]還可以提及專利W003/053560的說明書中所述的分散體的另一個實施例。下面對該分散體的特征進行概述。
[0136]該分散體的粒子是基于非晶質(zhì)鐵化合物的。可通過X射線分析鑒別該非晶質(zhì)特性，在這種情況下，得到的X射線圖沒有明顯的峰值。
[0137]在該膠體溶液的一個變體中，至少85%，優(yōu)選為至少90%，甚至是至少95%的粒子為初級粒子。初級粒子被理解為完全單獨的粒子，而不與另一個或另幾個粒子聚集在一起。通過用透射電子顯微鏡法(TEM)檢測分散體可以鑒別該特征。
[0138]也可以采用低溫電子顯微鏡技術(shù)判定成分粒子的聚集狀態(tài)?？梢杂肨EM觀察在其天然培養(yǎng)基中保持冷凍的樣本，也可以是水或諸如芳香溶劑這樣的有機稀釋劑或例如芳烴油溶劑Solvesso和異構(gòu)燒烴溶劑Isopar這樣的脂肪族溶劑,或者是諸如乙醇這樣的某些醇類。
[0139]對于含水樣本用液態(tài)乙烷或者對于其它樣本用液氮在厚度約為50納米至100納米的薄膜上進行冷凍。
[0140]用低溫電子顯微鏡技術(shù)可以很好地保持粒子的分散體狀態(tài)，并且粒子的分散體狀態(tài)代表實際介質(zhì)。
[0141]相同膠態(tài)分散體的粒子的粒度分布較細。實際上，其d50介于I納米和5納米之間，尤其是介于3納米和4納米之間。
[0142]通常僅作為一個示例，按照氧化鐵Fe203的重量相對于分散體的總重量，分散體的鐵濃度介于I %和40%之間。
[0143]還可以提到W02008/116550中所述的分散體，該分散體基于非晶質(zhì)鐵粒子，優(yōu)選為結(jié)晶鐵粒子，并且含有作為碳氫化合物取代琥珀酸的具有8至200個碳原子的碳氫化合物取代二羥酸。
[0144]其它添加劑
[0145]燃料可含有不同于FBC的具有催化功能外其它功能的其它已知類型的添加劑。這些添加劑可以改善發(fā)動機中燃料分配和/或改進發(fā)動機工作和/或進一步提高發(fā)動機工作的穩(wěn)定性。
[0146]改善發(fā)動機中燃料分配的一個示例是防沫添加劑。泵吸某些柴油時，有起泡的傾向，這樣會對加油產(chǎn)生干擾。采用濃度至少約為百萬分之十的有機硅添加劑可以減少泡沫的形成。
[0147]其它添加劑的另一個示例為除冰添加劑。柴油中的游離水在低溫下會凍結(jié)。產(chǎn)生的冰晶會阻塞燃料管線或燃料濾清器，并阻止燃料通過?？稍谌剂现屑尤胍叶蓟虻头肿恿看碱惙乐剐纬纱祟惐?。
[0148]發(fā)動機冷車時，其它添加劑可改善發(fā)動機的工作。多數(shù)此類添加劑是與由低于濁點時冷卻的燃料形成的晶體反應(yīng)的聚合物。該聚合物通過改變其大小、形狀和/或聚集程度而將晶體對燃料流的作用降至最低。這些添加劑可以降低燃料變濁或凝結(jié)的溫度。在低溫下改進性能的典型添加劑是典型的順丁烯二酸酐與苯乙烯的酯化共聚物和/或乙烯與醋酸乙烯酯的共聚物。
[0149]還可以采用流動性改進添加劑。例如，該流動性改進添加劑包括減少流體渦旋并且可以提高流速20%至40%的高分子量聚合物。一般使用該添加劑的濃度低于百萬分之十五。
[0150]還可以采用防蝕添加劑。這些緩蝕劑是附在金屬表面形成防止腐蝕劑腐蝕的屏障的化合物。當(dāng)燃料含有諸如植物油酯或者甚至是植物油這樣的易氧化部分時，該添加劑尤其引人注意。通常使用該添加劑的濃度為燃料的百萬分之五至百萬分之十五。
[0151 ] 還可以采用提高發(fā)動機性能的添加劑。
[0152]此類添加劑可以提高發(fā)動機性能，但是對此類不同添加劑的效果要在不同時間進行評估。例如，通過十六烷值添加劑增效劑實現(xiàn)的任何優(yōu)點都是直接的，而清凈添加劑或添加劑提高潤滑性的益處則是長期的，通常在車輛行駛幾萬公里之后才能判斷出來。
[0153]例如，此類增效劑(十六烷值添加劑)可降低汽缸內(nèi)燃燒的噪音以及廢氣排放物。使用此類添加劑的優(yōu)點因發(fā)動機設(shè)計及發(fā)動機規(guī)格不同而不同。十六烷值增進添加劑通常是基于諸如硝酸異辛酯(EHN)這樣的有機氮。EHN在熱能上不穩(wěn)定性，并且在高溫下在發(fā)動機燃燒室內(nèi)分解。這些燃燒產(chǎn)物協(xié)助發(fā)動機點火，因此縮短燃料自燃的延遲。對于給定濃度的EHN，燃料內(nèi)十六烷值的增加對于不同燃料各不相同，尤其是根據(jù)燃料的十六烷值各不相同。通常在0.05%至0.4%的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)使用EHN，而且EHN可將燃料的十六烷值從3點增至8點。其它烷基硝酸酯或乙醚硝酸酯以及一些氮化合物也可以作為十六烷值增進添加劑。最近過氧化二叔丁基已被引入市場。
[0154]還可以采用清凈添加劑。燃料會在燃料回路中形成沉積物，尤其是在高壓燃料噴射器處，特別是在噴嘴孔處形成沉積物。沉積物形成程度因發(fā)動機設(shè)計而不同，尤其是因噴射器特征、燃料成分以及潤滑劑成分不同而不同。尤其是含有諸如脂肪酸酯類或更廣泛而言生物燃料這樣的不穩(wěn)定成份的燃料與不含上述物質(zhì)的化石燃料具有形成更多沉積物的傾向。這些清潔劑還可以有效降低燃料中出現(xiàn)的諸如鋅或銅這樣的金屬化合物的消極影響。例如，這些化合物可源自燃料分配系統(tǒng)的污染，或者是源自合成脂肪酸酯的微量化合物。
[0155]例如，過多沉積物會改變從噴射器噴射燃料的空氣動力，其反過來會妨礙空氣與燃料的混合。在某些情況下，這樣會導(dǎo)致耗油量過高以及發(fā)動機功率損耗和污染物排放增加。
[0156]清凈添加劑(聚異丁烯丁二酸酐(PIBSA)、無灰聚合物、烷基酚衍生物、脂肪酸酰胺)可以清潔噴射器和/或保持噴射器潔凈。這些添加劑由凝固在沉積物上和/或沉積物前體上的極性基團以及溶解在燃料中的非極性基團構(gòu)成。清凈添加劑溶解已經(jīng)形成的沉積物并減少沉積物前體的形成，從而防止形成新的沉積物。
[0157]某些新清潔劑在劑量較低的情況下效果也特別顯著，通常在燃料中質(zhì)量低于百萬分之一百五，甚至低于百萬分之一百。關(guān)于這方面內(nèi)容可以參考W02010/150040的說明書。在那個專利中所述的清潔劑由一種季銨鹽以及可能一種含氧化合物構(gòu)成。季銨鹽可包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物:(i)至少一種化合物包括:(a)烴基取代酰化劑的冷凝物以及具有能夠冷凝?；瘎┑难踉踊虻拥幕衔?，其中冷凝物至少具有一個叔胺基；(b)具有至少一個叔胺基的聚烯取代胺；或者(C)具有至少一個叔胺基的曼尼希反應(yīng)產(chǎn)物，其中曼尼希反應(yīng)產(chǎn)品源自烴基取代苯酚、乙醛和胺類；以及(ii)能夠?qū)⒒衔?i)的叔胺基轉(zhuǎn)換為四價氮的季銨化劑。
[0158]季銨鹽還可包含以下反應(yīng)產(chǎn)物:(i)烴基取代?；瘎┡c具有能夠使?；瘎├淠难踉踊虻佣翌~外包括至少一個叔胺基的化合物的反應(yīng)，以及(ii)含有二烴硫酸鹽、芐基齒、烴基取代碳酸鹽、可與酸結(jié)合的烴基環(huán)氧化物或其混合物的季銨化劑。
[0159]烴基取代?；瘎┛梢允蔷郛惗∠┒《狒?，具有能夠使所述?；瘎├淠难踉踊虻拥幕衔锟梢允嵌装坊?、N-甲基-1，3-丙二胺、N，N-二甲胺基丙胺，N，N-二乙基氨基丙胺、N，N-二甲基乙二胺、二亞乙基三胺、三亞丙基三胺、二乙烯三胺、三亞乙基四胺、四乙基五胺、五乙烯六胺、環(huán)六亞甲基四胺和雙(六甲撐)三胺。
[0160]如上所述的季銨鹽的示例源自琥珀酰亞胺，并且由二甲胺基丙胺琥珀酰亞胺、2-乙基己醇和醋酸制備。含氧清潔劑可以是聚異丁烯酸，比如通過摩爾質(zhì)量約為1000的亞乙烯基聚異丁烯和順丁烯二酸酐之間的反應(yīng)，隨后進行水解得到。可按不同比例將這兩種類型的清潔劑相結(jié)合。
[0161]在此我們會注意到本發(fā)明的一個特殊實施例，其中添加劑是(I)含有有機相和至少一個上述類型的兩親性劑的粒子的膠態(tài)分散體以及(2)基于上文提到的專利W02010/150040中所述類型的季銨鹽的清潔劑的結(jié)合體。
[0162]關(guān)于這個具體實施例中的這個結(jié)合體，上述說明，尤其是關(guān)于專利W02010/150040，在此適用于清潔劑(2)。此外，膠態(tài)分散體(I)尤其可以是上文提到的專利EP671205、W001/10545和W003/053560中所述的膠態(tài)分散體。在這些膠態(tài)分散體中，粒子尤其可以是基于鈰和/或鐵的。
[0163]還可以采用潤滑性改進添加劑防止由于燃料潤滑性較差而導(dǎo)致高壓泵和噴射器卡住。該添加劑含有吸附在金屬表面并在表面形成保護膜的極性基團。兩個金屬表面相接觸時，該膜起到油的作用。該添加劑通常由脂肪羥酸或酯類構(gòu)成。采用脂肪羥酸的濃度范圍是百萬分之十至百萬分之五十。通常燃料中采用的酯類的質(zhì)量占到百萬分之五十至百萬分之二百五十。
[0164]還可以采用減排添加劑。某些有機金屬化合物起到燃燒催化劑的作用。例如，我們可以引用諸如二茂鐵這樣的鐵基金屬添加劑的效果。某些錳基化合物還可以減少不完全燃燒所致的黑煙排放。但是，由于潛在毒性，某些國家禁止使用這些錳基金屬化合物。
[0165]減磨添加劑減少燃料回路中的摩擦，其結(jié)果是節(jié)省耗油量。測試過程中發(fā)現(xiàn)某些車輛的耗油量節(jié)省超過了 4%。這些添加劑也稱作FM(摩擦改進劑)添加劑或極壓添加劑。
[0166]同樣，可以用添加劑提高發(fā)動機工作的穩(wěn)定性。燃料不穩(wěn)定性導(dǎo)致膠堆積，膠堆積引起噴射器、燃料濾清器、泵和噴射系統(tǒng)的堵塞。該添加劑的性能取決于將其用于適當(dāng)燃料中。
[0167]還可以采用抗氧化添加劑。引起燃料不穩(wěn)定的一個過程就是氧化過程。融入燃料中的少量空氣中的氧氣會破壞燃料中存在的反應(yīng)性化合物。氧化鈰一系列復(fù)雜機制的結(jié)果?？寡趸瘎┩ㄟ^打斷這些機制而起作用。諸如二叔丁基酚或其衍生物這樣的支鏈?zhǔn)茏璺右约爸T如苯二胺這樣的某些胺類是最常見到的抗氧化劑。其使用濃度范圍介于百萬分之十至百萬分之八十之間。
[0168]還可以采用穩(wěn)定添加劑。酸堿反應(yīng)是燃料不穩(wěn)定的另一個因素。防止此類反應(yīng)的穩(wěn)定添加劑是胺堿含量較高的堿性化合物，其使用濃度范圍介于百萬分之五十至百萬分之一百五十。其與弱酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物仍會溶解在燃料中，但是不再繼續(xù)反應(yīng)。上文所述的諸如含氮清潔劑這樣的某些清潔劑也具有中和燃料中出現(xiàn)的弱酸的作用。
[0169] 還可以考慮金屬減活化添加劑。微量金屬(例如銅和鋅)的出現(xiàn)足以加速燃料的降解過程。比如芳香三唑或其衍生物這樣的減活化劑可中和其催化效果。其使用濃度介于百萬分之一至百萬分之十五之間。
[0170]最后，還可以采用分散添加劑。該分散添加劑不是防止燃料不穩(wěn)定引起的反應(yīng)，而是分散所形成的粒子并且防止那些污染或者甚至阻塞燃料濾清器或噴射器的較大粒子聚合。分散添加劑的使用濃度介于百萬分之十五至百萬分之一百之間。
[0171]本發(fā)明的裝置可以將剛剛所述的一種或多種FBC或其它類型的添加劑釋放到燃料中。由本領(lǐng)域技術(shù)人員對添加劑進行選擇，例如，考慮到車輛銷售的地理區(qū)域、該地理區(qū)域可用的燃料質(zhì)量、該區(qū)域可能存在的生物燃料或者該區(qū)域的大氣條件。
[0172]在一個特殊實施例中，添加劑是清凈添加劑和潤滑添加劑的結(jié)合體。
[0173]還可以根據(jù)該區(qū)域內(nèi)管理最大排放水平的規(guī)定選擇添加劑。在需要PF以滿足煙塵排放污染控制標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，可有利地結(jié)合FBC添加劑，幫助PF恢復(fù)。還可以采用帶有催化過濾器的FBC，其是含有煙塵氧化作用和/或為燃燒氣體氧化作用(比如一氧化碳或碳氫化合物)和/或PF中煙塵氧化作用的催化劑?？蓪⒁粋€CRT類型的系統(tǒng)放在PF上游。
[0174]還可以根據(jù)車輛的發(fā)動機技術(shù)選擇添加劑的成份，比如高壓燃料噴射器的類型和設(shè)計、燃料濾清器的類型或者為每個噴射器提供增壓燃料的共軌噴射系統(tǒng)的壓力。
[0175]還可以根據(jù)從發(fā)動機映射的排放物選擇添加劑。
[0176]在車輛裝有減少煙塵排放的裝置(PF、CSF、CRT……)的情況下，有助于在添加劑中采用FBC催化劑。必須測量添加劑中活性FBC金屬元素的濃度，以便裝置將足夠量的金屬加入燃料中，以提高PF恢復(fù)的效率。PF載入煙塵的速度降低或者經(jīng)過一段時間其反壓增加降低可以證明該效率得到了提高。也可以通過燃料開始燃燒的溫度降低或者PF裝置平衡點溫度降低來證明，平衡點是由煙塵燃燒的速度等于發(fā)動機煙塵排放時的溫度來確定的。還可以通過PF恢復(fù)較快和/或在較低溫度下恢復(fù)來證明。例如，對于裝有直接高壓噴射的以鐵基FBC運轉(zhuǎn)的2L發(fā)動機的個人車輛而言，如果燃料中鐵的濃度介于百萬分之一和百萬分之五十之間，尤其是介于百萬分之二和百萬分之二十之間，所述數(shù)量是金屬鐵的重量與燃料的重量的比例，則可以發(fā)現(xiàn)其益處。
[0177]在車輛裝有PF的情況下，有利的是可以將至少一種提高性能的添加劑與燃料相結(jié)合，比如清潔劑。專利W02010/150040描述了鐵基FBC添加劑與含氮清潔劑的有利結(jié)合。在這種情況下，兩種組份的比例必須保證輸送所需FBC的量與所需清潔劑的量。
[0178]在車輛裝有PF的情況下，尤其是銷售車輛的地理區(qū)域的燃料質(zhì)量不穩(wěn)定和/或質(zhì)量較低的時候，將幾種提高性能的添加劑與FBC相結(jié)合也是有利的。比如將一種FBC、一種或幾種清潔劑、一種潤滑添加劑以及一種防蝕劑相結(jié)合尤其有利于在各種條件下，尤其是在城市交通條件下幫助恢復(fù)PF，并提高發(fā)動機中燃料分配、發(fā)動機性能以及發(fā)動機工作的穩(wěn)定性。添加劑所含這些元素成一定比例，以便除FBC添加劑外將大約百萬分之二十至百萬分之一百五十的清潔劑、大約百萬分之十至百萬分之八十的潤滑添加劑以及大約百萬分之二十至百萬分之一百五十的防蝕劑添加劑輸送到燃料中。
[0179]根據(jù)情況，可以根據(jù)燃料質(zhì)量和/或發(fā)動機技術(shù)(例如高壓噴射器類型、噴射壓力)調(diào)整(增加或減少)該水平。
[0180]在車輛未裝PF的情況下，可以設(shè)想將不同類型的燃料添加劑相結(jié)合，比如將一種或幾種清潔劑與一種潤滑添加劑以及一種防蝕劑相結(jié)合。添加劑所含每種元素成一定比例，以便外將大約百萬分之二十至百萬分之一百五十的清潔劑、大約百萬分之十至百萬分之八十的潤滑添加劑以及大約百萬分之二十至百萬分之一百五十的防蝕添加劑輸送到燃料中。在此，可以根據(jù)燃料質(zhì)量和/或發(fā)動機技術(shù)(例如高壓噴射器類型、噴射壓力)再次調(diào)整(增加或減少)該水平。
[0181]在某些情況下，尤其是燃料含有諸如甲酯脂肪酸這樣的此類生物燃料的易氧化部分時，可有利地結(jié)合氧化抑制添加劑。
【權(quán)利要求】
1.將液體添加劑分配到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料循環(huán)回路(I)的裝置，所述回路確保車輛中的燃料在燃料箱(2)內(nèi)部和所述發(fā)動機之間循環(huán)，所述裝置包括液體添加劑的儲液器(12)，所述儲液器能夠通過分配線路(16)將添加劑釋放到所述燃料循環(huán)回路(I)中， 其特征在于，所述裝置包括與所述燃料循環(huán)回路(I)相連的添加劑腔(22);以及在所述添加劑腔(22)和所述添加劑儲液器(12)之間的至少一個移動液體密封壁(32、33、34)，其一方面可以進行液體密封分配，另一方面保持在所述添加劑儲液器(12)內(nèi)的所述添加劑與所述添加劑腔(22)內(nèi)的所述燃料之間的壓力相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配液體添加劑的裝置，還包括: -燃料入口(13)， -燃料出口(14)， -有別于所述燃料入口和所述燃料出口的添加劑分配口(17)，以及 -在所述添加劑分配口(17)和所述燃料入口(13)或所述燃料出口(14)之間產(chǎn)生負壓的設(shè)備，所述添加劑分配口(17)置于形式為隔膜或文丘里管(21)的所述產(chǎn)生負壓的設(shè)備上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述添加劑儲液器(12)的形式是柔性囊(32)，所述柔性囊(32)構(gòu)成所述移動液體密封壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述移動液體密封壁由膜(33)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述移動液體密封壁由活塞(34)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述裝置包括添加劑分配線路(16)以及用于完全或部分堵塞所述添加劑分配線路(16)的設(shè)備(15)，所述添加劑分配線路(16)使得所述液體添加劑能夠從所述儲液器(12)流到所述添加劑分配口(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述堵塞所述添加劑分配線路的設(shè)備(15)是電子機械設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述裝置包括燃料過濾裝置，所述燃料過濾裝置包括至少一個過濾元件(25)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述過濾元件(25)是環(huán)形的，并且所述添加劑儲液器(12)同心置于所述過濾元件(25)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述過濾元件(25)是環(huán)形的，并且所述添加劑儲液器(12)同心置于所述過濾元件(25)外。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述過濾元件(25)和所述添加劑儲液器(12)軸向重疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述燃料穿過所述過濾元件(25)，這樣界定了位于所述燃料箱(2)和所述過濾元件(25)之間的未過濾的燃料循環(huán)的上游側(cè)(28)，以及位于所述過濾元件(25)和所述內(nèi)燃發(fā)動機之間的經(jīng)過過濾的燃料循環(huán)的下游側(cè)(29)，其中，所述添加劑從所述上游側(cè)(28)釋放。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述燃料穿過所述過濾元件(25)，這樣界定了位于所述燃料箱(2)和所述過濾元件(25)之間的未過濾的燃料循環(huán)的上游側(cè)(28)，以及位于所述過濾元件(25)和所述內(nèi)燃發(fā)動機之間的經(jīng)過過濾的燃料循環(huán)的下游側(cè)(29)，其中，所述添加劑從所述下游側(cè)(29)釋放。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述添加劑釋放到所述內(nèi)燃發(fā)動機的所述燃料回流管(6)中，在所述噴射系統(tǒng)的下游并朝向所述燃料箱⑵。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述移動壁(32、33、34)在所述添加劑儲液器(12)和所述上游側(cè)(28)之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述移動壁(32、33、34)在所述添加劑儲液器(12)和所述下游側(cè)(29)之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述裝置一方面包括分配頭(10)，其中所述分配頭將被永久安裝在所述燃料循環(huán)回路上的，且所述分配頭包括將所述添加劑分配到所述燃料循環(huán)回路(I)的添加劑分配線路(17);另一方面包括套筒(11)，其中所述套筒(11)包含所述過濾元件(25)、所述添加劑儲液器(12)和所述移動液體密封壁(32)的套筒(11)，且所述套筒(11)可拆卸地安裝在所述分配頭(10)上。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述添加劑腔(22)在所述車輛的所述燃料箱(2)內(nèi)。
19.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述回路(I)還能夠使所述燃料從所述發(fā)動機向所述燃料箱(2)內(nèi)返回循環(huán)。`
20.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述添加劑是一種基于周期分類中IIA、IVA、VIIA、VII1、IB、IIB、IIIB和IVB族中的一種稀土和/或金屬的微粒過濾器恢復(fù)添加劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述添加劑的形態(tài)是膠態(tài)分散體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述膠態(tài)分散體的粒子是鈰基和/或鐵基的。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述添加劑是粒子的膠態(tài)分散體和基于季銨鹽的清潔劑的結(jié)合體，所述粒子的膠態(tài)分散體包括有機相以及至少一種兩親性劑。
24.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的分配液體添加劑的裝置，其特征在于，所述添加劑是清凈添加劑和潤滑添加劑的結(jié)合體。
【文檔編號】B05B7/28GK103534471SQ201280007647
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月2日
【發(fā)明者】久伊·蒙薩利厄, V·阿爾萊, 多米尼克·霍貝茲, 邁克爾·拉勒曼德 申請人:菲爾特奧特公司, 羅地亞管理公司