一种用于柴油发动机的无灰添加剂及其应用

摘要

本发明涉及一种用于柴油发动机的无灰添加剂及其应用，属于柴油添加剂技术领域。一种用于柴油发动机的无灰添加剂，其各组份及各组份的质量百分含量为：乳酸乙酯50%～83%，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯17%～50%。该无灰添加剂作为一种无水、无金属的柴油添加剂，可用于改善柴油的燃烧性能、达到节约柴油和降低燃烧后有害物质排放量的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于柴油发动机的无灰添加剂及其应用，属于柴油添加 剂技术领域。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础之一，当今世界面临的紧要 问题是化石能源短缺，绿色战略的重要方面就是提高能源利用效率和环境保 护两大方面。

与汽油机相比较，柴油发动机燃烧效率高、耐用性好、保养要求低，因 此柴油车对节约能源、降低能源安全风险和减少温室气体排放都有众多优势， 但柴油作为动力燃料存在的问题也不可小视，柴油机排出的颗粒污染物(PM) 和NO_x因为排出量大、控制技术复杂而成为目前的研究重点。

针对上述问题，对已投入使用的车辆来说，主要采用柴油添加剂，以改 善燃油品质以提高燃烧性能、降低有害物排放，这被认为是便捷、有效的技 术处理方法之一。目前柴油添加剂有柴油乳化剂、有灰添加剂和无灰添加剂。 加入柴油乳化剂后虽然能够达到节能降污的目的，但是仍然存在油水稳定性 和腐蚀等方面的技术难点；含有金属元素的有灰型添加剂，由于金属元素的 加入，使汽缸、喷嘴多处造成积灰，影响发动机的性能，同时其燃烧产物会 造成二次污染（包括金属颗粒物与有毒金属化合物的排放），使其应用受到 怀疑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有清净、分散、助燃和环保等多功能的无 灰柴油添加剂，能应用于在用柴油车发动机，起到促进柴油完全燃烧、降低 污染物排放的作用，以解决现有技术的不足。该无灰添加剂作为一种无水、 无金属的柴油添加剂，可用于改善柴油的燃烧性能、达到节约柴油和降低燃 烧后有害物质排放量的目的。

一种用于柴油发动机的无灰添加剂，其各组份及各组份的质量百分含量 为：乳酸乙酯50%～83%，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯17%～50%。

优选的，所述乳酸乙酯的质量百分含量为60.3%，所述过氧化-2-乙基己 基碳酸叔丁酯的质量百分含量为39.7%。

本发明还提供了所述无灰添加剂作为柴油添加剂的应用，其特征在于： 以质量分数计，所述无灰添加剂在柴油中的加入量为柴油的1/499～1/249。

优选的，以质量分数计，所述无灰添加剂在柴油中的加入量为柴油的 2/623。

本发明是以如下方式实现的：添加剂中的氧元素在燃烧过程中起到了助 燃作用，尤其在柴油浓度较高的地方，提高了柴油与氧接触的几率，使柴油 能够较完全地燃烧，从而达到节油和降低CO、HC和烟度排放的作用；另外 该无灰柴油添加剂含有有机过氧化物，当其加入到柴油之后，提供了自由基 分子，改变链式反应的引发过程，加速燃烧进程，达到节油和降低污染物排 放的目的。

制备本发明的无灰柴油添加剂方法是按上述配比分别称取乳酸乙酯和 过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯，超声搅拌器混合均匀，制成透明的溶液，即 得所述无灰柴油添加剂。

本发明按照GB／T18297-2001(汽车发动机性能试验方法)，对柴油和加 添加剂的柴油进行发动机外特性和负荷特性试验，试验过程中不同燃料切换 后，稳定运转足够长时间，以消除燃油系统内残余燃料的影响。在柴油机所 有结构参数不做任何改动的条件下，燃油消耗下降1.5%～3.4%，CO排放下 降20%～55%，HC排放下降了70%～89%，NO_x排放下降了5%～20%，烟 度下降15%～33%。

生产本发明所提供的用于柴油发动机的无灰添加剂所使用的设备以及 工艺简单，原料简单易得，添加量小，与柴油本身的理化指标相近，使用方 便，油溶性好，稳定性好，并且对环境不产生二次污染，广泛适用予以柴油 为燃料的客货卡车、火车、船舶、拖拉机等。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。

实施例1

本发明的用于柴油发动机的无灰添加剂以质量百分含量计、按照以下配 比配制：乳酸乙酯60.3%，过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯39.7%。以无灰添 加剂总质量10.00g为例，称取6.03g乳酸乙酯，3.97g过氧化-2-乙基己基碳 酸叔丁酯。

先将6.03g乳酸乙酯和3.97g过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯放入容器中， 在常温常压下，用超声搅拌器混合均匀，制成透明的无灰柴油添加剂溶液。 在柴油中的加入量为柴油的2/623，即加入到3115g的柴油中，搅拌均匀。

按照GB/T18297-2001(汽车发动机性能试验方法)进行发动机台架试验， 燃油消耗下降2.29%，CO排放下降33.6%，HC排放下降了86.3%，NO_x排 放下降了9.43%，烟度下降23.5%。

实施例2

以质量百分含量计、按照以下配比配制：乳酸乙酯51%，过氧化-2-乙基 己基碳酸叔丁酯49%。以无灰添加剂总质量10.00g为例，称取5.1g乳酸乙 酯，4.9g过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯。

先将5.1g乳酸乙酯和4.9g过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯放入容器中， 在常温常压下，用超声搅拌器混合均匀，制成透明的无灰柴油添加剂溶液。 在柴油中的加入量为柴油的1/398，即加入到3980g的柴油中，搅拌均匀。

按照GB/T18297-2001(汽车发动机性能试验方法)进行发动机台架试验， 燃油消耗下降1.67%，CO排放下降25.8%，HC排放下降了80.2%，NO_x排 放下降了5.37%，烟度下降16.9%。

实施例3

以质量百分含量计、按照以下配比配制：乳酸乙酯80%，过氧化-2-乙基 己基碳酸叔丁酯20%。以无灰添加剂总质量10.00g为例，称取8g乳酸乙酯， 2g过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯。

先将8g乳酸乙酯和2g过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯放入容器中，在常 温常压下，用超声搅拌器混合均匀，制成透明的无灰柴油添加剂溶液。在柴 油中的加入量为柴油的1/296，即加入到2960g的柴油中，搅拌均匀。

按照GB/T18297-2001(汽车发动机性能试验方法)进行发动机台架试验， 燃油消耗下降1.83%，CO排放下降22.4%，HC排放下降了82.9%，NO_x排 放下降了7.51%，烟度下降17.7%。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。