Застосування присадок, що поліпшують в’язкість, для покращення характеристики розгону в двигунах внутрішнього згоряння

Реферат: Застосування присадки, що поліпшує індекс в'язкості в композиції автомобільного пального або компоненті пального з метою покращання характеристики розгону двигуна внутрішнього згоряння, в який ця композиція пального вводиться або має вводитись. UA 103892 C2 (12) UA 103892 C2 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується композицій автомобільного пального, їх приготування і застосування, а також способів поліпшення технічних характеристик двигунів внутрішнього згоряння, зокрема дизельних двигунів. Багато автомобільних двигунів оснащуються турбонагнітачами, які підвищують їх потужність на вихідному валу за рахунок збільшення кількості повітря, що поступає в циліндри згоряння. Робота турбонагнітача типово регулюється системою управління двигуном автомобіля. Якщо у випадку менш складних двигунів часто була можливість поліпшити їх технічні характеристики шляхом оптимізації складу та/або властивостей пального, що вводиться в них, опції для поліпшення технічних характеристик через рецептуру пального мають тенденцію бути більш обмеженими для сучасних двигунів з турбонагнітачами, оскільки їх системи управління двигуном часто програмуються так, щоб компенсувати зміни в подачі пального. В публікації WO-A-2005/054411 описується застосування в композиції дизельного пального компонента, що підвищує в’язкість, з метою покращання сили тяги двигуна (СТД) та/або характеристики розгону дизельного двигуна, в який вводиться така композиція. В цьому документі наводяться приклади середнього часу розгону на повному дроселі (ПД) в межах швидкості обертання двигуна від близько 1300 об./хв. і вище, а також в тестах на силу тяги двигуна (СТД) в стані, що встановився, при постійній швидкості обертання двигуна 2000 об./хв. і вище, як для двигунів з турбонагнітачами, так і для двигунів без них. Використовувані для підвищення в’язкості композиції пального включають вуглеводневі компоненти дизельного пального, такі як, зокрема, компоненти дизельного пального Фішера-Тропша, а також мастила, які можуть бути мінеральними чи синтетичними за своїм походженням і можуть також отримуватись за методом Фішера-Тропша. Для того, щоб суттєво впливати на в’язкість пального і, відповідно, на технічні характеристики двигуна, такі додаткові компоненти повинні застосовуватись в концентрації щонайменше 5% в/в, часто в більш високій. Однак деякі з них, особливо при підвищеній концентрації, можуть негативно впливати на інші властивості пального, наприклад на його розгонку чи холодну текучість, що утруднює дотримання результуючої композиції пального в межах бажаної специфікації. Підвищення в’язкості композиції автомобільного пального не є тривіальною справою. Включення додаткових компонентів пального, як це пропонується в публікації WO-A2005/054411, може вплинути на операцію очистки, а також на системи подачі пального, зберігання і розподілу. Це може збільшити витрати на постачання пального, і на певних ринках цього може бути крайнє важко досягти, якщо, наприклад, виробник не має контролю над самим базовим пальним. Більш того, найбільш очевидні компоненти для підвищення в’язкості можуть також мати обмежену доступність. Варто також зазначити, що в публікації WO-A-2005/054411 не міститься жодного конкретного згадування про поліпшення характеристики розгону при низьких швидкостях обертання двигуна. Однак саме при знижених швидкостях обертання водій міг би з більшою ймовірністю відмітити поліпшення в реакції розгону двигуна. Було б бажаним мати можливість далі поліпшувати технічні характеристики автомобільного двигуна, зокрема двигуна, оснащеного турбонагнітачем, шляхом внесення змін у склад та/або властивості пального, що вводиться в нього, оскільки це могло б стати більш простим, гнучким і економічним способом оптимізації технічних характеристик, ніж внесення конструктивних чи експлуатаційних змін у сам двигун. У відповідності до першого аспекту даного винаходу пропонується застосування в композиції автомобільного пального присадки, що поліпшує індекс в’язкості (ІВ), з метою покращання характеристики розгону двигуна внутрішнього згоряння, в який ця композиція вводиться чи має вводитись, або автомобіля, оснащеного таким двигуном. Така паливна композиція переважно є композицією дизельного пального, а двигун внутрішнього згоряння переважно є дизельним двигуном, зокрема дизельним двигуном з турбонагнітачем. «Дизельний двигун» означає двигун внутрішнього згоряння з компресійним запалюванням, який пристосований для роботи на дизельному пальному. «Дизельний двигун з турбонагнітачем» означає дизельний двигун, який оснащений турбонагнітачем, типово під контролем електронної системи управління двигуном. «Характеристика розгону» загалом включає реагування двигуна на більше відкриття дроселя, наприклад ступінь, в якій двигун прискорюється з будь-якої даної швидкості свого обертання. Вона включає рівень потужності, та/або крутний момент, та/або силу тяги на вихідному валу двигуна (СТД), що генеруються даним двигуном при будь-якій даній швидкості обертання. Відповідно, поліпшення характеристики розгону може проявлятись підвищенням потужності двигуна, та/або крутного моменту, та/або СТД при будь-якій даній швидкості 1 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 обертання. Даний винахід може бути використаний для поліпшення характеристики розгону при низьких швидкостях обертання двигуна. Термін «низькі швидкості обертання двигуна» означає швидкості загалом нижче 2200 об./хв., зокрема до 2000 об./хв., наприклад від 500 до 2200 об./хв., або від 1200 або 1400 до 2200 об./хв., або від 1200 або 1400 об./хв. до 2000 об./хв. В оснащених турбонагнітачем дизельних двигунах «низька швидкість обертання двигуна» може бути швидкістю, нижчою за рівень, при якому система управління двигуном, що контролює роботу турбонагнітача, починає обмежувати наддування, забезпечуване турбонагнітачем, та/або регулювати тиск подачі повітря у двигун. Нами було встановлено, що навіть під контролем системи управління двигуном, пальне з присадками, що підвищують ІВ, може забезпечити переваги при експлуатації двигунів з турбонагнітачем, і що ці переваги можуть проявлятись також при низьких швидкостях обертання двигуна (наприклад, в наведених вище межах). Цього жодним чином не можна було передбачити з загалом більш високих даних щодо швидкості обертання двигуна в публікації WO-A-2005/054411, де цифри для СТД були отримані при фіксованих швидкостях, а цифри часу прискорення на повному дроселі усереднювались для швидкостей обертання двигуна до 3500 об./хв. або вище. Експлуатаційні переваги, забезпечувані даним винаходом, можуть, наприклад, впливати на набір швидкості турбонагнітача - тимчасовий ефект, який спостерігається при прискоренні в межах низьких швидкостей обертання, тоді як описані в WO-A-2005/054411 дослідження були спрямовані більше на роботу двигуна в умовах, що встановились. Можна було б також очікувати, що пальне з підвищеною в’язкістю буде порушувати роботу двигуна, наприклад негативно впливаючи на інжекцію розпиленого пального і тим самим зменшуючи швидкість випаровування пального і, в свою чергу, призводячи до втрати потужності та/або до збільшення втрат на нагнітання в устаткуванні для інжекції пального. Натомість, виявилось, що переваги включення в автомобільне пальне присадок, що підвищують ІВ, здатні перекрити будь-які такі потенційно негативні ефекти. Наступні дослідження привели до тієї гіпотези, що пальне з підвищеною в’язкістю може викликати більш швидке наростання обертів турбонагнітача, який при цьому може досягти своєї максимальної швидкості при низькій швидкості обертання двигуна. В сучасних двигунах з турбонагнітачами швидкість турбонагнітача прискорюється при збільшенні навантаження і швидкості двигуна аж до досягнення попередньо заданої максимальної швидкості турбонагнітача. Більш «ранній» набір швидкості, коли швидкість турбонагнітача зростає більш швидко при низьких швидкостях двигуна, може в свою чергу викликати відчутне поліпшення характеристики розгону при низьких швидкостях обертання двигуна, що буде відчуватись водієм як більш швидка реакція розгону чи прискорення. Частково, цей ефект може обумовлювати ту поліпшену характеристику прискорення, яка спостерігається при використанні композиції пального, приготовленої у відповідності до даного винаходу. Нами було встановлено також, що система управління двигуном (СУД) в певних випадках може підсилювати цей ефект. При прискоренні в умовах повного навантаження застосування пального з підвищеною в’язкістю може приводити до збільшення кількості вприскуваного пального, що обумовить більшу енергію у вихлопних газах, які приводять у рух турбонагнітач. Це, в свою чергу, забезпечить підвищений тиск повітря, яке подається у двигун, і, відповідно, збільшену подачу повітря. Система управління двигуном ймовірно реагуватиме на це інжекцією більшої кількості пального, що обумовить ще швидше обертання турбонагнітача. Такий позитивний зворотний зв’язок припиняє діяти, коли турбонагнітачдосягає своєї максимальної швидкості, після чого система управління двигуном задіює регулятори, щоб обмежити наддування і регулювати тиск подачі повітря. Саме ці ефекти можуть пояснити, чому експлуатаційні переваги, які спостерігаються при використанні пального з підвищеною в’язкістю, можуть деколи посилюватись при низьких швидкостях обертання двигуна. При підвищених швидкостях обертання двигуна тиск подачі повітря більш тісно контролюється системою СУД, і в цих умовах можна очікувати, що експлуатаційні переваги, забезпечувані пальним підвищеної в’язкості, будуть зменшуватись та/або їх буде менш легко виявляти. Однак було встановлено, що присадки, які підвищують ІВ, можуть зберігати свої корисні для поліпшення експлуатаційних характеристик ефекти при підвищених швидкостях обертання двигуна (наприклад, 2000 об./хв. або більше або 2200 або 2500 або навіть 3000 або 3200 або 3400 або 3500 або вище) так само, як і при низьких. Отже, даний винахід може застосовуватись для підвищення обертів турбонагнітача при низьких швидкостях обертання двигуна типово у тій мірі, яка перевищує те, чого можна було б очікувати тільки на основі властивостей композиції пального і використаного в ній компоненту, що підвищує ІВ. Однак він може застосовуватись також для підтримання поліпшених 2 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 експлуатаційних характеристик при підвищених швидкостях обертання двигуна, а ідеально - у всьому діапазоні швидкостей двигуна. Даний винахід може включати застосування присадки, що підвищує ІВ, з метою зменшення швидкості обертання двигуна, при якій турбонагнітач досягає своєї максимальної швидкості під час розгону, або збільшення швидкості, при якій турбонагнітач підвищує свою швидкість (зокрема, при низьких швидкостях обертання двигуна), або зменшення часу, необхідного для досягнення турбонагнітачем його максимальної швидкості. Він може бути використаний для підвищення тиску подачі повітря (тиску наддування) при даній швидкості обертання двигуна, знову особливо при низьких швидкостях обертання двигуна. Швидкість обертання двигуна зручно визначати через систему управління двигуном під час контрольованих тестів розгону двигуна. Альтернативно, її можна визначати за допомогою динамометру. Тестування характеристики розгону типово проводяться на повному дроселі. Швидкість турбонагнітача пов’язана з тиском подачі повітря у двигун (тобто, тиском наддування від турбонагнітача), який можна виміряти звичайними датчиками тиску (наприклад, встановленими в лінії подачі автомобіля, оснащеного двигуном, що тестується, безпосередньо за турбонагнітачем) або в певних випадках через систему управління двигуном. Це, в свою чергу, може забезпечити визначення тієї точки, коли турбонагнітач досягає своєї максимальної швидкості, або ступеня підвищення обертів турбонагнітача. Крутний момент двигуна можна вивести з сили, з якою на динамометр діє колесо (колеса) автомобіля, оснащеного двигуном, що тестується. Його можна визначити за допомогою TM TM відповідного спеціалізованого устаткування (наприклад, Kistler RoaDyn ) безпосередньо з коліс такого автомобіля. Потужність двигуна можна зручно визначати, знаючи крутний момент двигуна і швидкість обертання двигуна, як відомо в цій галузі. Силу тяги автомобіля можна визначити, вимірявши силу, з якою на ролик бігового барабану діють колеса автомобіля, оснащеного цим двигуном. Даний винахід може бути використаний для поліпшення характеристики розгону двигуна внутрішнього згоряння або автомобіля, оснащеного таким двигуном. Характеристику розгону можна оцінювати, розганяючи двигун і контролюючи зміни швидкості обертання, потужності, крутного моменту та/або сили тяги двигуна, тиску подачі повітря та/або швидкості турбонагнітача з часом. Таку оцінку зручно здійснювати у всьому діапазоні швидкостей обертання двигуна; коли бажаним є поліпшення експлуатаційних характеристик при низьких швидкостях обертання, оцінку можна здійснювати при швидкостях обертання від 1200 до 2000 об./хв. або від 1400 до 1900 об./хв. Характеристика розгону може оцінюватись також досвідченим водієм, який розганяє автомобіль, оснащений двигуном, що тестується, наприклад від 0 до 100 км/год., на дорозі. Автомобіль має бути оснащеним відповідними приладами, такими як спідометр двигуна, щоб мати можливість зв’язувати зміни в характеристиці розгону з швидкістю обертання двигуна. Загалом, поліпшення характеристики розгону може проявлятись як зменшений час розгону та/або будь-яким одним чи більше з описаних вище ефектів, наприклад більш швидким зростанням швидкості турбонагнітача або збільшенням крутного моменту, або потужності, або сили тяги двигуна при будь-якій даній швидкості. В контексті даного винаходу «поліпшення» характеристики розгону охоплює будь-який ступінь поліпшення. Подібно до цього, зменшення або збільшення параметру, що визначається, наприклад часу, необхідного для того, щоб турбонагнітач досяг своєї максимальної швидкості, охоплює будь-який ступінь зменшення або збільшення, в залежності від обставин. Поліпшення, зменшення або збільшення - в залежності від обставин - може порівнюватись з відповідним параметром при застосуванні композиції пального до введення в неї присадки, що підвищує ІВ, або при застосуванні в інших відношеннях аналогічної композиції пального більш низької в’язкості. Таке порівняння може здійснюватись з відповідним параметром, визначеним, коли той самий двигун працював на аналогічній в інших відношеннях композиції пального, яка призначалась (наприклад, продавалась) для застосування в двигуні (типово дизельному) внутрішнього згоряння, до додавання до неї присадки, що підвищує ІВ. Даний винахід може включати, наприклад, регулювання властивостей та/або експлуатаційних характеристик та/або ефектів даної композиції пального, зокрема її впливу на характеристику розгону двигуна внутрішнього згоряння, шляхом застосування для досягнення поставленої мети присадки, що підвищує ІВ. Як описано в публікації WO-A-2005/054411 (дивись, зокрема, від рядка 22 на сторінці 3 до рядка 17 на сторінці 4), поліпшення характеристики розгону може охоплювати також пом’якшення, щонайменше до якогось ступеня, погіршення характеристики розгону з якоїсь іншої причини, зокрема через інший компонент пального чи присадку, включену в цю 3 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 композицію пального. В якості прикладу, композиція пального може містити один або більше компонентів, призначених для зменшення її загальної щільності з метою знизити рівень викидів, які вона генерує при згорянні; зменшення щільності може мати своїм результатом втрату потужності двигуна, але цей ефект можна подолати або щонайменше пом’якшити шляхом застосування присадки, що підвищує ІВ, у відповідності до даного винаходу. Поліпшення характеристики розгону може охоплювати також відновлення, щонайменше частково, характеристики розгону, яка погіршилась з іншої причини, такої як використання пального, яке містить окислений компонент (наприклад, так зване «біопальне»), або накопичення у двигуні відкладень, пов’язаних зі згорянням (типово, в інжекторах пального). Коли даний винахід застосовується для збільшення крутного моменту двигуна, типово під час розгону, при даній швидкості обертання двигуна, таке збільшення може становити щонайменше 0,1%, краще щонайменше 0,2 або 0,3 або 0,4 або 0,5%, а принагідно 0,6 або 0,7%, порівняно з тим, що досягалось при роботі двигуна на композиції пального до включення в неї присадки, що підвищує ІВ, та/або при роботі двигуна на аналогічній в інших відношеннях композиції пального (типово, дизельного) з більш низькою в’язкістю. Таке збільшення може оцінюватись у порівнянні з крутним моментом двигуна, що досягається при релевантній швидкості, коли той самий двигун працює на аналогічній в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для застосування в двигуні внутрішнього згоряння (типово, дизельному), зокрема в оснащеному турбонагнітачем двигуні, до включення в неї присадки, що підвищує ІВ. Коли даний винахід застосовується для збільшення потужності двигуна, типово під час розгону, при даній швидкості обертання двигуна, таке збільшення може становити щонайменше 0,1%, краще щонайменше 0,2 або 0,3 або 0,4 або 0,5%, а принагідно 0,6 або 0,7%, порівняно з тим, що досягалось при роботі двигуна на композиції пального до включення в неї присадки, що підвищує ІВ, та/або при роботі двигуна на аналогічній в інших відношеннях композиції пального (типово, дизельного) з більш низькою в’язкістю. Таке збільшення може оцінюватись у порівнянні з потужністю двигуна, що досягається при релевантній швидкості, коли той самий двигун працює на аналогічній в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для використання в двигуні внутрішнього згоряння (типово, дизельному), зокрема в оснащеному турбонагнітачем двигуні, до включення в неї присадки, що підвищує ІВ. Коли даний винахід застосовується для збільшення сили тяги двигуна, типово під час розгону, при даній швидкості обертання двигуна, таке збільшення може становити щонайменше 0,1%, краще щонайменше 0,2 або 0,3 або 0,4 або 0,5%, а принагідно 0,6 або 0,7%, порівняно з тим, що досягалось при роботі двигуна на композиції пального до включення в неї присадки, що підвищує ІВ, та/або при роботі двигуна на аналогічній в інших відношеннях композиції пального (типово, дизельного) з більш низькою в’язкістю. Таке збільшення може оцінюватись у порівнянні з силою тяги двигуна, що досягається при релевантній швидкості, коли той самий двигун працює на аналогічній в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для застосування в двигуні внутрішнього згоряння (типово, дизельному), зокрема в оснащеному турбонагнітачем двигуні, до включення в неї присадки, що підвищує ІВ. Коли даний винахід застосовується для підвищення тиску наддування турбонагнітача в оснащеному турбонагнітачем двигуні, типово під час розгону (тобто, під час набору обертів турбонагнітача), при даній швидкості обертання двигуна, таке збільшення може становити щонайменше 0,3%, краще щонайменше 0,4 або 0,5%, порівняно з тим, що досягалось при роботі двигуна на композиції пального до включення в неї присадки, що підвищує ІВ, та/або при роботі двигуна на аналогічній в інших відношеннях композиції пального (типово, дизельного) з більш низькою в’язкістю. Таке підвищення може оцінюватись у порівнянні з тиском наддування турбонагнітача, що досягається при релевантній швидкості, коли той самий двигун працює на аналогічній в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для застосування в двигуні внутрішнього згоряння (типово, дизельному), зокрема в оснащеному турбонагнітачем двигуні, до включення в неї присадки, що підвищує ІВ. Коли даний винахід застосовується для зменшення часу, необхідного для розгону двигуна між двома даними швидкостями обертання, таке зменшення може становити щонайменше 0,1%, краще щонайменше 0,2 або 0,3 або 0,4 або 0,5%, а принагідно 0,6 або 0,7 або 0,8 або 0,9%, порівняно з тим, що досягалось при роботі двигуна на композиції пального до включення в неї присадки, що підвищує ІВ, та/або при роботі двигуна на аналогічній в інших відношеннях композиції пального (типово, дизельного) з більш низькою в’язкістю. Таке зменшення може оцінюватись у порівнянні з часом розгону між релевантними швидкостями обертання двигуна, коли той самий двигун працює на аналогічній в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для застосування в двигуні внутрішнього згоряння (типово, 4 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дизельному), до включення в неї присадки, що підвищує ІВ. Такий час розгону може вимірюватись, наприклад, для збільшення швидкості обертання двигуна на 300 об./хв. або більше або на 400 або 500 або 600 або 700 або 800 або 900 або 1000 об/хв. або більше, наприклад з 1300 до 1600 об./хв., або 1600 до 2200 об./хв., або 2200 до 3000 об./хв., або 3000 до 4000 об./хв. Присадка, що підвищує ІВ, застосовується переважно при мінімальній температурі 40С. Більш того, присадка, що підвищує ІВ, застосовується переважно при мінімальному тиску 25 МПа. Композицією автомобільного пального, в якій застосовується присадка, що підвищує ІВ, у відповідності до даного винаходу, може бути, зокрема, композиція дизельного пального, придатна для застосування у дизельному двигуні. Вона може бути використаною (та/або придатною та/або пристосованою та/або призначеною) в будь-якому типі двигуна внутрішнього згоряння з компресійним запалюванням, наприклад в таких, що описані далі. Зокрема, вона може бути придатною для застосування в дизельному двигуні, оснащеному турбонагнітачем. Присадки для поліпшення індексу в’язкості (які називають також добавками для підвищення ІВ) вже є добре відомими для застосування в рецептурі лубрикантів, де вони використовуються для підтримання в’язкості на можливо постійному рівні в бажаному діапазоні температур за рахунок збільшення в’язкості при підвищених температурах. Типово, вони мають в своїй основі полімерні молекули з довгим ланцюгом і відносно високою молекулярною вагою, які можуть утворювати конгломерати та/або міцелі. Такі молекулярні системи розширюються при підвищених температурах, тим самим більше обмежуючи їх рух одна відносно іншої і, в свою чергу, збільшуючи в’язкість системи. Відомі присадки для поліпшення ІВ включають поліметакрилати, поліізобутилени, стиролбутилен/етилен блок-сополімери і певні інші сополімери, включаючи, наприклад, полістиролполіізопренові зірчасті сополімери. Типово, їх включають в рецептуру мастил в концентрації від 1 до 20% в/в. В публікації WO-A-2005/054411 певні з цих типів присадок пропонуються для застосування в композиціях пального, зокрема в композиціях дизельного пального, з метою поліпшення здатності двигуна запускатись при підвищених температурах. Вони, наскільки нам відомо, не пропонувались для застосування для поліпшення характеристики розгону двигуна. Тепер вже встановлено, що присадки для поліпшення ІВ можуть суттєво підвищувати в’язкість композиції автомобільного, зокрема дизельного, пального навіть при використанні у відносно низьких концентраціях і, в свою чергу, здатні поліпшити експлуатаційні характеристики двигуна, в який така композиція вводиться. Такі покращання експлуатаційних характеристик можуть бути особливо відчутними при низьких швидкостях обертання двигуна, як докладніше буде описано далі. Вони можуть застосовуватись, зокрема, в двигунах, оснащених турбонагнітачем. Отже, даний винахід може забезпечити ефективний спосіб покращання експлуатаційних характеристик двигуна внутрішнього згоряння за допомогою пального, яке в нього вводиться. Однак, на відміну від композицій дизельного пального, описаних в публікації WO-A-2005/054411, даний винахід передбачає оптимізацію пального за рахунок використання відносно низьких концентрацій додаткових компонентів (тобто, концентрацій порядку тих, що застосовуються швидше для присадок у пальному, ніж для компонентів пального, як ті, що застосовуються для підвищення в’язкості в публікації WO-A-2005/054411). Це, в свою чергу, може зменшити вартість і складність процесу приготування пального. Наприклад, це може дозволити змінювати композицію пального з метою покращання наступної роботи двигуна шляхом введення присадок після очистки, а не змінювати склад базового пального в момент його приготування. Змішування компонентів базового пального може бути невиправданим у всіх місцях, тоді як введення присадок у пальне у відносно низьких концентраціях можна здійснювати більш легко на складі пального чи в інших точках заправки, таких як автомобільна цистерна, баржа чи залізнична цистерна, заправки, бак покупця і автомобіль. Більш того, присадку, яка має використовуватись у відносно низьких концентраціях, можна природно транспортувати, зберігати і вводити в композицію пального з меншими затратами, ніж компонент пального, який необхідно використовувати в концентраціях порядку десятків відсотків за вагою. Застосування відносно низьких концентрацій присадок, що поліпшують ІВ, може допомогти також у зменшенні будь-яких небажаних побічних ефектів - наприклад погіршення таких властивостей, як перегонка і холодна текучість пального, - викликаних їх включенням в композицію пального. Присадки, що поліпшують ІВ, звичайно готуються синтетичним шляхом і, відповідно, мають чітко визначені склад і якість, на відміну від, наприклад, компонентів палива, що підвищують 5 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 в’язкість, мінерального походження (продукти рафінування нафти), хімічний склад яких може змінюватись від партії до партії. Присадки, що поліпшують ІВ, є також широко доступними, для використання в мастилах, що може зробити їх привабливим доповненням для нового застосування, запропонованого даним винаходом. Вони також часто є дешевшими, зокрема з огляду на використовувані більш низькі концентрації, ніж інші компоненти палива, що підвищують в’язкість, такі як мінеральні базові мастила. Ще однією перевагою даного винаходу є те, що присадки, які поліпшують ІВ, призначені спеціально для збільшення в’язкості при підвищених температурах. Оскільки підвищення потужності двигуна внаслідок застосування пального з підвищеною в’язкістю пов’язане з умовами в системі інжекції пального, яка загалом працює при підвищених температурах, є підстави вважати, що присадки, які поліпшують ІВ, здатні забезпечити більші експлуатаційні переваги, ніж інші, більш звичайні компоненти, що використовуються для підвищення в’язкості. Присадка, що поліпшує ІВ, використовувана в композиції пального у відповідності до даного винаходу, може бути полімерною за своєю природою. Вона може вибиратись, наприклад, з: а) сополімерів на основі стиролу, зокрема блок-сополімерів, наприклад таких, що відомі як TM TM TM присадки Kraton D чи Kraton G (ex. Kraton) або присадки SV (ex. Infineum, Multisol або інші). Конкретні приклади включають сополімери стиролових і етиленових/бутиленових мономерів, наприклад сополімери полістиролу-поліізопрену або сополімери полістиролуTM полібутадієну. Такі сополімери можуть бути блок-сополімерами, як наприклад присадки SV TM 150 (диблок-сополімер полістиролу-поліізопрену) або Kraton (триблок-сополімери стиролубутадієну-стиролу або блок-сополімери стиролу-етилену-бутилену). Вони можуть бути усіченими сополімерами, наприклад сополімери стиролу-бутадієну. Вони можуть бути TM зірчастими сополімерами, як наприклад SV 260 (зірчастий сополімер стиролу-поліізопрену); б) інших блок-сополімерів на основі етилену, бутилену, бутадієну, ізопрену або інших олефінових мономерів, наприклад сополімерів етилену-пропілену; в) поліізобутиленів (ПІБ); г) поліметакрилатів (ПМА); д) полі альфа олефінів (ПАО); і е) їх сумішей. Присадка, що поліпшує ІВ, може включати одну або більше сполук неорганічного походження, наприклад цеоліти. Інші приклади придатних для підвищення індексу в’язкості присадок описані в патентах Японії №№ 954077, 1031507, 1468752, 1764494 і 1751082. Ще інші приклади включають присадки для підвищення в’язкості диспергуючого типу, які містять сополімеризовані полярні мономери, що мають атоми азоту і кисню; присадки для підвищення в’язкості алкіл ароматичного типу; і певні присадки, що знижують температуру застигання, відомі для застосування як присадки для підвищення в’язкості. З усього вищенаведеного, присадкам типів (а) і (б) чи їх сумішам може віддаватись перевага, зокрема присадкам типу (а). Присадки, що поліпшують ІВ, які містять блок-сополімери або в ідеалі являють собою по суті блок-сополімери, можуть вважатись кращими, оскільки загалом вони дають менше побічних ефектів, таких як збільшення відкладень та/або утворення піни. Присадка, що поліпшує ІВ, може, наприклад, являти собою блок-сополімер, який містить один або більше олефінових мономерних блоків, типово вибраних з етиленового, пропіленового, бутиленового, бутадієнового, ізопренового і стиролового мономерів. Кінематична в’язкість присадки при 40С (VK 40, як вона визначається за допомогою ASTM 2 2 D-445 або EN ISO 3104) принагідно становить 40 мм /с або більше, переважно 100 мм /с або 2 більше, краще 1000 мм /с або більше. Її щільність при 15С (ASTM D-4052 або EN ISO 3675) 3 3 принагідно становить 600 кг/м або більше, переважно 800 кг/м або більше. Її вміст сірки (ASTM D-2622 чи EN ISO 20846) принагідно становить 1000 мг/кг або менше, переважно 350 мг/кг або менше, а краще 10 мг/кг або менше. Присадка, що поліпшує ІВ, може бути попередньо розчиненою у відповідному розчиннику, наприклад в олії, такій як мінеральна олія або вуглеводнева суміш, отримана за методом Фішера-Тропша; компоненті пального (який знову таки може бути мінеральною олією або вуглеводневою сумішшю, отриманою за методом Фішера-Тропша), що є сумісними з композицією пального, в яку дана присадка має вводитись (наприклад, середньо-дистилятний компонент пального, такий як газойль або керосин, коли він призначений для застосування в композиції дизельного пального); полі альфа олефіном; так званим біопальним, таким як алкіл ефір жирної кислоти (АЕЖК) - продукт синтезу біомаси в рідину за Фішером-Тропшем, гідрогенізованою рослинною олією, відпрацьованим мастилом або мастилом з водоростей або 6 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 спиртом, таким як етиловий спирт; ароматичним розчинником; будь-яким іншим вуглеводневим або органічним розчинником; або їх сумішшю. Кращими розчинниками для використання в цьому контексті є компоненти і розчинники дизельного пального на основі мінеральної олії і отримані за методом Фішера-Тропша компоненти, такі як «XtL» компоненти, про які йтиметься далі. Розчинникам типу біопального також може віддаватись перевага в певних випадках. Концентрація присадки, що підвищує ІВ, в композиції пального може становити до 1% в/в, принагідно до 0,5% в/в, а в різних випадках до 0,4 або 0,3 або 0,25% в/в. Вона може становити 0,001% в/в або більше, переважно 0,01% в/в або більше, принагідно 0,02 або 0,03 чи 0,04 або 0,05% в/в або більше, а інколи 0,1 або 0,2% в/в або більше. Підходящі концентрації можуть, наприклад, становити від 0,001 до 1% в/в, або від 0,001 до 0,5% в/в, або від 0,05 до 0,5% в/в, або від 0,05 до 0,25% в/в, наприклад від 0,05 до 0,25% в/в або від 0,1 до 0,2% в/в. Як це не дивно, було встановлено, що вищі концентрації (наприклад, понад 0,5% в/в) присадок, що підвищують ІВ, не завжди приводять до поліпшення роботи двигуна і що в певних випадках може існувати оптимальна концентрація для даної присадки, наприклад між 0,05 і 0,5% в/в або між 0,05 і 0,25% в/в або між 0,1 і 0,2% в/в. Решту композиції типово будуть складати одне або більше автомобільне базове пальне, наприклад як більш докладно описано далі, факультативно разом з однією або більше присадок до пального. Вищенаведені концентрації стосуються тільки самої присадки, що підвищує ІВ, і не враховують жодного розчинника (розчинників), використаного для попереднього розчинення її активного інгредієнту. Вони обчислені від маси загальної композиції пального. Коли в композиції застосовується комбінація з двох чи більше присадок, що підвищують ІВ, ті самі межі концентрації можуть бути застосовані до цієї загальної комбінації, знову мінус будь-який розчинник (розчинники), використаний для попереднього розчинення. Концентрація присадки, що підвищує ІВ, в композиції пального буде залежати від бажаної в’язкості загальної композиції пального, в’язкості цієї композиції до включення присадки, в’язкості самої присадки і в’язкості розчинника, в якому дана присадка застосовується. Кількісне співвідношення присадки, що підвищує ІВ, компонента (компонентів) пального і будь-яких інших присутніх компонентів чи присадок в композиції автомобільного пального, приготовленій у відповідності до даного винаходу, може залежати також від інших бажаних властивостей, таких як щільність, вихлопні гази, експлуатаційні характеристики і цетанове число, особливо від щільності. Як це не дивно, було встановлено, що, щонайменше при відносно низьких концентраціях, запропонованих для застосування в даному винаході, присадка, що підвищує ІВ, може підвищувати в’язкість композиції пального, зокрема композиції дизельного пального, в тій мірі, яка перевищує підвищення, передбачуване теоретично на основі в’язкості окремих компонентів. Згідно такої теорії, в’язкість суміші двох чи більше рідин, що мають різну в’язкість, можна обчислити за трьох-етапною методикою (дивись Hirshfelder et al., “Molecular Theory of Gases and Liquids”, First Edition, Wiley (ISBN 0-471-40065-3), а також Maples (2000), “Petroleum Refinery Process Economics”, Second Edition, Pennwell Books (ISBN 0-87814-779-8)). На першому етапі обчислюється показник в’язкості змішування (VBI) для кожного компонента суміші, для чого використовується наступне рівняння (відоме як рівняння Рефутаса): VBI=14.534  ln [ln (v + 0.8)] + 10.975 (1) 2 де v - це в’язкість відповідного компонента в сантистоксах (мм /с), яка вимірюється при тій самій температурі для кожного компонента. На наступному етапі VBI обчислюється для загальної суміші (VBIblend), для чого використовується наступне рівняння: VBIblend=[W A  VBIA] + [W B  VBIB] + ... + [W X  VBIX] (2), де суміш містить компоненти А, В...Х, а кожний w є ваговою фракцією (тобто, % в/в : 100) відповідного компонента в даній суміші. Після обчислення показника в’язкості змішування для суміші за допомогою рівняння (2) настає кінцевий етап - визначення в’язкості суміші за допомогою інверсії рівняння (1): v=ee ((VBIblend - 10.975)  14.975) - 0.8 (3). Однак було встановлено, що суміш з 99% в/в дизельного пального, що не містить сірки і має 2 TM 2 VK 40 2,75 мм /с, і 1% в/в присадки SV 261, що підвищує в’язкість і має VK 40 16300 мм /с, 2 має загальну визначену VK 40 3,19 мм /с. Іншими словами, включення присадки, що підвищує 2 в’язкість, збільшує в’язкість дизельного пального на 0,44 мм /с. При застосуванні ж 2 вищенаведених рівнянь теоретична VK 40 мала б становити 2,84 мм /с, тобто підвищення 2 в’язкості становить всього 0,09 мм /с по відношенню до в’язкості самого дизельного пального. Отже, базуючись тільки на теорії не можна було б очікувати, що присадки, що поліпшують ІВ, 7 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 здатні суттєво підвищувати в’язкість композиції пального на рівні концентрацій, передбачуваних для присадок. TM TM (SV 261 - це суміш 15% в/в блок-сополімерів (наприклад, SV 260, також ex. Infineum) з 85% в/в мінерального масла.) Завдяки включенню присадки, що підвищує ІВ, композиція пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу (зокрема, композиція дизельного пального), буде принагідно 2 мати VK 40 2,7 або 2,8 мм /с або більше, переважно 2,9 або 3,0 або 3,1 або 3,2 або 3, 3 або 3,4 2 2 мм /с або більше, а в певних випадках 3,5 або 3,6 або 3,7 або 3,8 або 3,9 або навіть 4,0 мм /с 2 або більше. Її VK 40 може сягати 4,5 або 4,4 або 4,3 мм /с. В певних випадках, наприклад для 2 арктичного дизельного пального, VK 40 композиції може становити всього 1,5 мм /с, хоча 2 краще, щоб вона була 1,7 або 2,0 мм /с або більше. Всі посилання в даному описі на в’язкість, коли не вказується інше, стосуються середньої кінематичної в’язкості. Така композиція переважно має відносно високу щільність, наприклад для композиції 3 дизельного пального 830 кг/м або більше при 15С (ASTM D-4052 або EN ISO 3675), переважно 3 3 832 кг/м або більше, наприклад від 832 до 860 кг/м . Принагідно, її щільність не буде 3 перевищувати 845 кг/м при 15С, що відповідає верхній межі поточної специфікації на дизельне пальне EN 590. Композиція пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може бути композицією автомобільного бензину або дизельного пального, зокрема композицією дизельного пального. Композиція бензинового пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може загалом бути композицією бензинового пального будь-якого типу, придатного для застосування в двигуні (бензиновому) іскрового запалювання. Вона може містити, крім присадки, що поліпшує ІВ, інші стандартні компоненти бензинового пального. Вона може, наприклад, включати основну частку бензинового базового пального, яке типово буде мати інтервал кипіння (ASTM D-86 чи EN ISO 3405) від 20 до 210С. «Основна частка» в цьому контексті типово означає 85% в/в або більше від загальної композиції пального, краще 90 або 95% в/в або більше, а найкраще 98 або 99 або 99,5% в/в або більше. Композиція дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може загалом бути композицією дизельного пального будь-якого типу, придатного для застосування в двигуні (дизельному) компресійного запалювання. Вона може містити, крім присадки, що поліпшує ІВ, інші стандартні компоненти дизельного пального. Вона може, наприклад, включати основну частку дизельного базового пального, наприклад типу, описаного далі. І цього разу, «основна частка» типово означає 85 % в/в або більше від загальної композиції пального, краще 90 або 95% в/в або більше, а найкраще 98 або 99 або 99,5% в/в або більше. Отже, крім присадки, що поліпшує ІВ, композиція дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може містити один чи більше компонентів дизельного пального звичайного типу. Такі компоненти типово будуть включати рідке вуглеводневе середньо-дистилятне дизельне пальне, наприклад отримані з нафти газойлі. Загалом, такі компоненти пального можуть мати органічне чи синтетичне походження і звичайно отримуються шляхом перегонки бажаної низки фракцій з сирої нафти. Типово, вони будуть мати температуру кипіння в межах, звичайних для дизельного пального, від 150 до 410С або від 170 до 370С в залежності від класу і застосування. Типово, така композиція пального буде включати один чи більше продуктів крекінгу, отриманих шляхом розщеплення важких вуглеводнів. Похідний від нафти газойль може, наприклад, отримуватись шляхом нафтопереробки чи, факультативно, гідроочистки сирої нафти. Це може бути єдиний потік газойлю, отримуваний з процесу нафтопереробки, або суміш кількох фракцій газойлю, отримуваних з процесу нафтопереробки після різних способів обробки. Прикладами таких фракцій газойлю є прямогонний газойль, вакуумний газойль, газойль, отримуваний в процесі термічного крекінгу, легкий і важкий рециклові газойлі, отримувані в установці для рідкого каталітичного крекінгу, і газойль, отримуваний в установці для гідрокрекінгу. Факультативно, похідний від нафти газойль може містити якусь частку похідної від нафти керосинової фракції. Такі газойлі можуть піддаватись обробці в установці для гідродесульфуризації для зменшення вмісту сірки до рівня, прийнятного для включення в композицію дизельного пального. Дизельне базове пальне може бути компонентом дизельного пального, похідним від процесу Фішера-Тропша, або містити такий компонент, який типово є газойлем, похідним від процесу Фішера-Тропша. В контексті даного винаходу термін «похідний від процесу ФішераТропша» означає, що даний матеріал є продуктом синтезу з процесу конденсації ФішераТропша або походить від такого продукту. Термін «не є похідним від процесу Фішера-Тропша» 8 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 слід інтерпретувати відповідно. Пальне або компонент пального, «похідний від процесу ФішераТропша», відповідно, буде вуглеводневим потоком, суттєва частка якого, крім доданого водню, прямо або непрямо походить від процесу конденсації Фішера-Тропша. Реакція Фішера-Тропша перетворює монооксид вуглецю і водень на вуглеводні з довшим ланцюгом, звичайно парафінові вуглеводні: n ( CO + 2H2 ) = ( -CH2- )n + nH2O + тепло в присутності відповідного каталізатору і типово при підвищених температурі (наприклад, від 125 до 300С, переважно від 175 до 250С) і тиску (наприклад, від 0,5 до 10 МПа, переважно від 1,2 до 5 МПа). Якщо бажано, можуть застосовуватись співвідношення водень : монооксид вуглецю, інші ніж 2:1. Монооксид вуглецю і водень можуть самі походити з органічних, неорганічних, природних або синтетичних джерел, типово з природного газу або з метану органічного походження. Компонент дизельного пального, похідний від процесу Фішера-Тропша, для застосування в даному винаході може отримуватись безпосередньо з процесу нафтопереробки або реакції Фішера-Тропша або опосередковано, наприклад шляхом фракціонування або гідроочистки продукту нафтопереробки або синтезу, щоб мати фракціонований або гідроочищений продукт. Гідроочистка може включати гідрокрекінг для регулювання інтервалу кипіння (дивись, наприклад, GB-B-2077289 і ЕР-А-0147873) та/або гідро ізомеризацію, яка може поліпшити властивості холодної текучості за рахунок збільшення частки розгалужених парафінів. В публікації ЕР-А-0583836 описується двоетапний процес гідроочистки, в якому продукт синтезу Фішера-Тропша спочатку піддають гідроконверсії в таких умовах, що він не перетерплює суттєвої ізомеризації або гідрокрекінгу (це гідрогенізує олефінові і кисень-вміщуючі компоненти), після чого щонайменше частину результуючого продукту піддають гідроконверсії вже в таких умовах, що відбуваються гідрокрекінг і ізомеризація, даючи суттєво парафінове вуглеводневе пальне. Бажану фракцію (фракції), типово газойлеву фракцію (фракції), можна згодом відділити, наприклад шляхом перегонки. Інші обробки після синтезу, такі як полімеризація, алкілування, перегонка, крекінгдекарбоксиляція, ізомеризація і гідрореформінг, можуть застосовуватись для модифікації властивостей продуктів конденсації Фішера-Тропша, як описано, наприклад, в публікаціях US-A4125566 і US-A-4478955. Типові каталізатори для синтезу методом Фішера-Тропша парафінових вуглеводнів в якості каталітично активного компонента містять метал з групи VIII Періодичної таблиці елементів, зокрема рутеній, залізо, кобальт або нікель. Каталізатори, що є придатними, описані, наприклад, в публікації ЕР-А-0583836. TM Прикладом процесу, заснованому на методі Фішера-Тропша, є технологія Shell «Газ-врідини» або «GtL» (раніше відома як SMDS (Shell Middle Distillate Synthesis) і описана в статті «The Shell Middle Distillate Synthesis Process» van der Burgt et al., представленій на 5-ому Всесвітньому симпозіумі з біопального у Вашингтоні, листопад 1985 р., а також в публікації листопада 1989 р. під тією ж назвою від Shell International Petroleum Company Ltd., Лондон, Велика Британія). В останньому випадку переваги процесу гідроконверсії можуть бути такими, як описується тут. Цей процес продукує продукти середньо-дистилятного класу шляхом перетворення природного газу на важкий, з довгим ланцюгом вуглеводневий (парафіновий) віск, який потім може піддаватись гідроконверсії і фракціонуванню. Для застосування в даному винаході компонент пального, похідний від процесу ФішераТропша, є переважно будь-яким компонентом, отриманим шляхом синтезу газу в рідину (в подальшому компонент GtL), або компонентом, похідним від процесу, аналогічного синтезу Фішера-Тропша, який, наприклад, перетворює газ, біомасу або вугілля на рідину (в подальшому компонент XtL). Компонент, похідний від процесу Фішера-Тропша, є переважно компонентом GtL. Він може бути компонентом BtL (перетворення біомаси на рідину). Загалом, придатний компонент XtL може бути середньо-дистилятним компонентом пального, наприклад вибраним з керосинової, солярової або газойлевої фракцій, як відомо в цій галузі; такі компоненти можуть класифікуватись у родовому відношенні як синтетичне пальне або синтетичні мастила. Переважно, XtL для застосування в якості компонента дизельного пального є газойлем. Компоненти дизельного пального, що містяться в композиції, приготовленій у відповідності 3 до даного винаходу, типово будуть мати щільність від 750 до 900 кг/м , переважно від 800 до 3 2 860 кг/м , при 15С (ASTM D-4052 або EN ISO 3675) та/або VK 40 від 1,5 до 6,0 мм /с (ASTM D445 або EN ISO 3104). В композиції дизельного пального, приготовленій у відповідності до даного винаходу, базове пальне може саме являти собою суміш з двох або більше компонентів дизельного пального описаних вище типів. Воно може бути так званим «біодизельним» компонентом пального або 9 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 містити його, наприклад рослинну олію, гідрогенізовану рослинну олію або похідне рослинної олії (таке як складний ефір жирної кислоти, зокрема метиловий ефір жирної кислоти) або інший оксигенат, такий як кислота, кетон або складний ефір. Такі компоненти не обов’язково повинні мати біологічне походження. У відповідності до даного винаходу, присадка, що поліпшує ІВ, може застосовуватись для підвищення в’язкості композиції пального. Відповідно, в композиції, приготовленій у відповідності до першого аспекту даного винаходу, базове пальне може мати відносно низьку в’язкість і може потім «поліпшуватись» шляхом включення присадки, що підвищує ІВ. Компонент базового пального, який можливо не є реально корисним для роботи двигуна, може у такий спосіб слугувати для форсування його роботи. Натомість або до того ж, будь-якому негативному ефекту, який такий компонент міг би очікувано чинити на роботу двигуна, можна протидіяти, принаймні частково, шляхом додавання присадки, що підвищує ІВ. У випадку композиції дизельного пального, наприклад, базове пальне може бути або може включати компоненти відносно низької в’язкості, такі як компоненти Фішера-Тропша або керосин мінерального походження, компоненти Фішера-Тропша або нафта мінерального походження, так звані «зимові GtL» газойлі, похідні процесу Фішера-Тропша, солярові компоненти мінерального мастила низької в’язкості або біодизельні компоненти. Таке базове пальне може, наприклад, мати VK 40 (ASTM D-445 чи EN ISO 3104) нижче максимуму, встановленого 2 Європейською специфікацією для дизельного пального EN 590, наприклад нижче 4,5 мм /с або 2 нижче 3,5 або 3,2 або 3 мм /с. У певних випадках воно може мати VK 40 нижче мінімуму, 2 2 встановленого EN 590, наприклад нижче 2 мм /с або навіть нижче 1,5 мм /с. Присадку, що підвищує ІВ, можна попередньо розвести в одному або більше таких компонентів пального, до її включення в кінцеву композицію автомобільного пального. Отже, перший аспект даного винаходу може охоплювати застосування присадки, що підвищує ІВ, в компоненті пального, такому як базове пальне, з метою поліпшення характеристики розгону двигуна внутрішнього згоряння, в який цей компонент пального або композиція автомобільного пального, що містить цей компонент, вводиться або має вводитись, або автомобіля, оснащеного таким двигуном. Він може охоплювати використання присадки, що підвищує ІВ, в компоненті пального з метою зменшення негативного ефекту, спричинюваного цим компонентом, у відношенні характеристики розгону двигуна внутрішнього згоряння, в який цей компонент пального або композиція автомобільного пального, що містить цей компонент, вводиться або має вводитись, або автомобіля, оснащеного таким двигуном. «Негативний ефект» у відношенні характеристики розгону типово означає уповільнення прискорення. Композиція автомобільного дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, буде принагідно відповідати відповідній чинній стандартній специфікації (специфікаціям), таким як, наприклад, EN 590 (для Європи) або ASTM D-975 (для США). Для 3 прикладу, загальна композиція пального може мати щільність від 820 до 845 кг/м при 15С (ASTM D-4052 або EN ISO 3675); температуру кипіння Т95 (ASTM D-86 або EN ISO 3405) 360С або менше; визначене цетанове число (ASTM D-613) 51 або більше; VK 40 (ASTM D-445 або EN 2 ISO 3104) від 2 до 4,5 мм /с; вміст сірки (ASTM D-2622 або EN ISO 20846) 50 мг/кг або менше; та/або вміст поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ІР 391 (модифікований)) менший ніж 11% в/в. Релевантні специфікації, однак, можуть відрізнятись від країни до країни і від року до року і можуть залежати від задуманого застосування даної композиції. Композиція дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може містити компоненти пального, властивості яких виходять за наведені межі, оскільки властивості загальної суміші можуть відрізнятись, часто суттєво, від властивостей її окремих складових. Композиція дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, принагідно містить не більше ніж 5000 чнмв (частин на мільйон за вагою) сірки, типово від 2000 до 5000 чнмв, або від 1000 до 2000 чнмв або альтернативно до 1000 чнмв. Така композиція може, наприклад, бути пальним з низьким чи ультра-низьким вмістом сірки або пальним, що не містить сірки, і може містити, наприклад, щонайбільше 500 чнмв, переважно не більше ніж 350 чнмв, а найкраще не більше ніж 100 або 50 чи навіть 10 чнмв сірки. Композиція автомобільного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, чи базове пальне, використане в такій композиції, може містити присадки або бути вільною від присадок. У випадку додавання присадок, наприклад при нафтопереробці, вона буде містити незначні кількості однієї або більше присадок, вибраних, наприклад, з антистатичних агентів, хімічних реагентів для зменшення гідравлічних втрат в трубопроводах, хімічних реагентів для звільнення схоплених трубопроводів (наприклад, сополімери етилену/вініл ацетату або сополімери акрилату/малеїнового ангідриду), присадок для підвищення змащувальної 10 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 здатності, антиоксидантів і воскових агентів, що попереджають розшаровування сумішей. Отже, композиція може містити незначну кількість (переважно 1% в/в або менше, краще 0,5% в/в (5000 чнмв) або менше, а найкраще 0,2% в/в (2000 чнмв) або менше) однієї або більше присадок до пального, крім присадки, що підвищує ІВ. Така композиція може містити, наприклад, детергент. Присадки до дизельного пального, що містять детергент, є відомими і пропонуються на ринку. Такі присадки можуть додаватись до дизельного пального в концентрації, здатній зменшити, усунути або уповільнити накопичення відкладень у двигуні. Приклади детергентів, придатних для застосування в присадках до пального для цієї мети, включають заміщені поліолефіном сукциніміди або сукцинаміди поліпмінів, наприклад поліізобутилен сукциніміди або поліізобутилен амін сукцинаміди, аліфатичні аміни, основи чи аміни Манніха і поліолефінові (наприклад, поліізобутиленові) малеїнові ангідриди. Присадки, що містять сукцинімідний дисперсант, описані, наприклад, в публікаціях GB-A-960493, EP-A0147240, EP-A-0482253, EP-A-0613938, EP-A-0557516 і WO-A-98/42808. Найбільшу перевагу віддають заміщеним поліолефіном сукцинімідам, таким як поліізобутилен сукциніміди. Суміші присадок до пального, використовувані в композиції пального, приготовленій у відповідності до даного винаходу, можуть містити інші компоненти, крім детергенту. Прикладами є підсилювачі змащувальної здатності; освітлювачі, наприклад алкоксильовані фенол-формальдегідні полімери; агенти проти утворення піни (наприклад, модифіковані поліефіром полісилоксани); агенти для покращання запалювання (агенти для покращання цетанового числа) (наприклад, 2-етилгексил нітрат, циклогексил нітрат, ди-tert-бутил пероксид і ті, що описані в публікації US-A-4208190 від рядка 27 в колонці 2 до рядка 21 в колонці 3); агенти проти іржі (наприклад, пропан-1,2-діоловий півефір тетрапропеніл бурштинової кислоти або ефіри багатоатомного спирту похідного бурштинової кислоти, причому таке похідне бурштинової кислоти має щонайменше на одному зі своїх атомів альфа-вуглецю незаміщену чи заміщену аліфатичну вуглеводневу групу, що містить від 20 до 500 атомів вуглецю, наприклад пентаеритритоловий диефір заміщеної поліізобутиленом бурштинової кислоти); інгібітори корозії; реодоранти; присадки проти зношування; антиоксиданти (наприклад, фенольні смоли, такі як 2,6-ди-tert-бутилфенол, або фенілендиаміни, такі як N,N’-ди-sec-бутил-р-фенілендиамін); деактиватори металу; агенти, що поліпшують згоряння; присадки для дисипації статичного заряду; агенти, що поліпшують холодну текучість; і воскові агенти проти розшаровування. Такі суміші присадок до пального можуть містити підсилювачі змащувальної здатності, особливо коли композиція пального має низький вміст сірки (наприклад, 500 чнмв або менше). В композиції пального з доданими присадками підсилювач змащувальної здатності звичайно є присутнім в концентрації, меншій ніж 1000 чнмв, переважно між 50 і 1000 чнмв, а краще між 70 і 1000 чнмв. Придатні підсилювачі змащувальної здатності з тих, що доступні для придбання, включають присадки на основі складного ефіру і кислоти. Інші підсилювачі змащувальної здатності є описаними в патентній літературі, зокрема в зв’язку з їх застосуванням в дизельному пальному з низьким вмістом сірки, наприклад в: - статті Danping Wei & H.A. Spikes, “The Lubricity of Diesel Fuels”, Wear, III (1986) 217-235; - публікації WO-A-95/33805 - агенти, що поліпшують холодну текучість, для посилення змащувальної здатності пального з низьким вмістом сірки; - публікації WO-A-94/17160 - певні складні ефіри карбонової кислоти і спирту, в яких кислота має від 2 до 50 атомів вуглецю, а спирт має 1 або більше атомів вуглецю, зокрема гліцерин моно олеат і ди-ізодецил адипат, як присадки до пального для зменшення зношування в системі інжекції дизельного двигуна; - публікації US-A-5490864 - певні дитіофосфорні диефір-диспирти як присадки для посилення змащувальної здатності проти зношування для дизельного пального з низьким вмістом сірки; - публікації WO-A-98/01516 - певні алкільні ароматичні сполуки, які мають щонайменше одну карбоксильну групу, приєднану до їх ароматичних ядер, для забезпечення ефектів посилення змащувальної здатності проти зношування, зокрема для дизельного пального з низьким вмістом сірки. Для композиції пального може бути також корисною присадка проти утворення піни, краще в комбінації з агентом проти іржі та/або інгібітором корозії та/або присадкою для посилення змащувальної здатності. Коли не вказується інше, концентрація (активної речовини) кожного такого додаткового компонента переважно становить до 10000 чнмв, краще в межах від 0,1 до 1000 чнмв, а найкраще від 0,1 до 300 чнмв, наприклад від 0,1 до 150 чнмв. Концентрація (активної речовини) будь-якого освітлювача в композиції пального переважно 11 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 буде в межах від 0,1 до 20 чнмв, краще від 1 до 15 чнмв, ще краще від 1 до 10 чнмв, а найкраще від 1 до 5 чнмв. Концентрація (активної речовини) будь-якої присадки, що поліпшує запалювання, в композиції пального переважно буде 2600 чнмв або менше, краще 2000 чнмв або менше, а звичайно від 300 до 1500 чнмв. Концентрація (активної речовини) будь-якого детергенту в композиції пального переважно буде в межах від 5 до 1500 чнмв, краще від 10 до 750 чнмв, а найкраще від 20 до 500 чнмв. Якщо бажано, один чи більше додаткових компонентів, таких як перелічені вище, можуть змішуватись - переважно разом з відповідним розріджувачем (розріджувачами) - в концентраті присадок, і цей концентрат присадок може потім диспергуватись в базовому пальному або в композиції пального. Присадка, що поліпшує ІВ, може, у відповідності до даного винаходу, включатись в такий концентрат присадок. У випадку композиції дизельного пального, наприклад, така суміш присадок до пального буде типово містити детергент, факультативно разом з іншими компонентами, як описано вище, і сумісний з дизельним пальним розріджувач, яким може бути мінеральне масло, розчинник, такий як ті, що продаються компаніями Shell під торговою маркою “SHELLSOL”, полярний розчинник, такий як складний ефір, і, зокрема, спирт, наприклад гексаном, 2-етилгексанол, деканол, ізотридеканол, і суміші спиртів, такі як ті, що продаються компаніями Shell під торговою маркою “LINEVOL”, зокрема спирт LINEVOL 79, який являє собою суміш первинних спиртів С7-9 або суміш спиртів С12-14, що є доступними на ринку. Загальний вміст присадок в композиції пального може принагідно становити від 0 до 10000 чнмв, а краще до 5000 чнмв. В даному описі кількості (концентрації, % о/о, чнмв, % в/в) компонентів стосуються активної речовини, тобто не враховують летких розчинників / розріджуючих матеріалів. Інші типи та/або концентрації присадок можуть бути прийнятними для застосування в композиціях бензинового пального, які, наприклад, можуть містити сополімери поліізобутилену/аміну та/або поліізобутилену/аміду в якості детергентних присадок. У відповідності до другого аспекту даного винаходу, пропонується застосування присадки, що поліпшує індекс в’язкості (ІВ), в композиції автомобільного пального з метою підвищення в’язкості цієї композиції. В контексті даного винаходу «підвищення» в’язкості охоплює будь-який ступінь підвищення. Таке підвищення може встановлюватись у порівнянні з в’язкістю композиції пального до включення присадки, що поліпшує ІВ. Воно може встановлюватись у порівнянні з в’язкістю аналогічної в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для застосування в двигуні внутрішнього згоряння, зокрема в дизельному двигуні, до додавання до неї присадки, що поліпшує ІВ. Даний винахід може, наприклад, передбачати регулювання в’язкості композиції пального за допомогою присадки, що поліпшує ІВ, з метою досягнення бажаної цільової в’язкості. Принагідно, присадка, що поліпшує ІВ, може застосовуватись для підвищення VK 40 2 композиції пального щонайменше на 0,05 мм /с, краще щонайменше на 0,1 або 0,2 або 0,3 або 2 0,4 мм /с, а в певних випадках щонайменше на 0,5 або 0,6 або 0,7 або 0,8 або 0,9 або навіть 1 2 або 1,5 чи 2 мм /с. Принагідно, присадка, що поліпшує ІВ, і концентрація, в якій вона застосовується в композиції пального, будуть такими, щоб спричинити зменшення щільності цієї композиції при 3 3 15С на 5 кг/м або менше, переважно на 2 кг/м або менше. Переважно, ця присадка і її концентрація будуть такими, щоб не викликати ніякого зменшення щільності композиції пального. В певних випадках вони можуть бути такими, щоб викликати збільшення щільності. Зменшення щільності може встановлюватись у порівнянні зі щільністю композиції пального до включення присадки, що поліпшує ІВ. Воно може встановлюватись у порівнянні зі щільністю аналогічної в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для використання в двигуні внутрішнього згоряння, зокрема дизельному двигуні, до введення в неї присадки, що поліпшує ІВ. Визначення щільності можна здійснювати за допомогою стандартної методики тестування ASTM D-4052 або EN-ISO 3675. Принагідно, присадка, що поліпшує ІВ, і концентрація, в якій вона застосовується в композиції пального, будуть такими, щоб спричинити підвищення точки холодної закупорки фільтру (ТХЗФ) композиції на 10С або менше, переважно на 5 або 2 або 1С або менше. Переважно, присадка і її концентрація будуть такими, щоб не викликати підвищення ТХЗФ. В певних випадках вони можуть бути такими, щоб викликати зниженняТХЗФ. Підвищення ТХЗФ може встановлюватись у порівнянні з ТХЗФ композиції пального до включення присадки, що поліпшує ІВ. Воно може встановлюватись у порівнянні з ТХЗФ аналогічної в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для застосування в двигуні 12 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 внутрішнього згоряння, зокрема дизельному двигуні, до введення в неї присадки, що поліпшує ІВ. ТХЗФ може визначатись за допомогою стандартної методики тестування EN 116. Принагідно, присадка, що поліпшує ІВ, і концентрація, в якій вона застосовується в композиції пального, будуть такими, щоб спричинити підвищення точки помутніння композиції на 10С або менше, переважно на 5 або 2 або 1С або менше. Переважно, присадка і її концентрація будуть такими, щоб не викликати підвищення точки помутніння. В певних випадках вони можуть бути такими, щоб викликати зниження точки помутніння. Підвищення точки помутніння може встановлюватись у порівнянні з точкою помутніння композиції пального до включення присадки, що поліпшує ІВ. Воно може встановлюватись у порівнянні з точкою помутніння аналогічної в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для застосування в двигуні внутрішнього згоряння, зокрема дизельному двигуні, до введення в неї присадки, що поліпшує ІВ. Точка (температура) помутніння може визначатись за допомогою стандартної методики тестування EN 23015. Принагідно, присадка, що поліпшує ІВ, і концентрація, в якій вона застосовується в композиції пального, будуть такими, щоб спричинити підвищення точки кипіння Т95 (тобто температури, при якій кипить 95% матеріалу) композиції на 5С або менше, переважно на 2 або 1С або менше. Переважно, присадка і її концентрація будуть такими, щоб не викликати підвищення точки кипіння Т95. Підвищення точки кипіння Т95 може встановлюватись у порівнянні з точкою кипіння Т95 композиції пального до включення присадки, що поліпшує ІВ. Воно може встановлюватись у порівнянні з точкою кипіння Т95 аналогічної в інших відношеннях композиції пального, яка призначена (наприклад, продається) для застосування в двигуні внутрішнього згоряння, зокрема дизельному двигуні, до введення в неї присадки, що поліпшує ІВ. Точка (температура) кипіння Т95 може визначатись за допомогою стандартної методики тестування ASTM D-86 або EN ISO 3405. Як описувалось вище у зв’язку з першим аспектом даного винаходу, присадка, що поліпшує ІВ, виявилась здатною підвищувати в’язкість композиції автомобільного пального, зокрема композиції дизельного пального, в більшій мірі, ніж це можна було спрогнозувати теоретично. Отже, у відповідності до другого аспекту даного винаходу, присадка, що поліпшує ІВ, може бути використана в композиції пального при концентрації, нижчій за передбачувану теорією концентрацію, необхідну для досягнення бажаної цільової в’язкості. Натомість чи до того ж, вона може бути використана з метою досягнення більш високої в’язкості, ніж в’язкість, передбачувана теорією, виходячи з тієї самої концентрації присадки, що поліпшує ІВ. Отже, третій аспект даного винаходу пропонує спосіб підвищення в’язкості композиції автомобільного пального з метою досягнення цільової мінімальної в’язкості Х, який включає додавання до цієї композиції концентрації с присадки, що поліпшує ІВ, де с є нижчою ніж мінімальна концентрація с’ присадки, що поліпшує ІВ, яку теоретично необхідно додати до композиції, щоб досягти в’язкості композиції Х або вищої. Такою композицією пального переважно є композиція дизельного пального. Теоретична мінімальна концентрація присадки, що поліпшує ІВ, с’ і її взаємозв’язок з в’язкістю результуючої композиції зручно обчислюються за допомогою тих рівнянь, які були наведені раніше у зв’язку з першим аспектом даного винаходу, виходячи з відомої в’язкості кожного індивідуального компонента композиції (тобто, типово присадки, що поліпшує ІВ, і базового пального, що складають решту композиції). Четвертий аспект даного винаходу стосується застосування присадки, що поліпшує ІВ, в концентрації с в композиції автомобільного пального з метою підвищення в’язкості цієї композиції, що перевищує підвищення, передбачуване теорією для випадку застосування присадки, що поліпшує ІВ, в концентрації с. І цього разу, наведені раніше формули можуть бути використані для обчислення теоретично досяжного підвищення в’язкості. За рахунок застосування даного винаходу в’язкість композиції може бути підвищена на 150% і більше або в певних випадках на 200 або 300 або 400 або 450% або більше від підвищення, передбачуваного теорією для випадку використання тієї ж присадки, що поліпшує ІВ, в концентрації с. Максимальна в’язкість композиції автомобільного пального часто може обмежуватись відповідними стандартизованими та/або комерційними специфікаціями. Наприклад, 2 Європейська специфікація на дизельне пальне EN 590 обумовлює VK 40 на рівні 4,5 мм /с, тоді 2 як шведське дизельне пальне класу 1 повинне мати VK 40 не вище 4,0 мм /с. Типове комерційне автомобільне дизельне паливо зараз виготовляється значно нижчої в’язкості, такої 2 як приблизно 2-3 мм /с. Відповідно, даний винахід може передбачати маніпулювання в інших відношеннях стандартною композицією автомобільного пального з використанням присадки, що поліпшує ІВ, для підвищення її в’язкості і покращання характеристики розгону двигуна, в який вона вводиться чи має вводитись. 13 UA 103892 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В контексті даного винаходу «застосування» присадки, що поліпшує ІВ, в композиції пального означає включення цієї присадки, що поліпшує ІВ, в дану композицію, типово у вигляді суміші (тобто, фізичної суміші) з одним або більше компонентами пального (типово, дизельного базового пального) і, факультативно, з однією або більше присадок до пального. Така присадка, що поліпшує ІВ, звичайно додається до того, як композиція вводиться у двигун, який має працювати на цій композиції. Натомість або до того ж, таке застосування може передбачати прогін двигуна на композиції пального, що містить присадку, що поліпшує ІВ, типово шляхом введення цієї композиції в камеру згоряння двигуна. «Застосування» присадки, що поліпшує ІВ, у відповідності до даного винаходу, може охоплювати також поставку такої присадки разом з інструкціями щодо її застосування в композиції автомобільного пального для досягнення однієї або більше цілей, описаних вище, зокрема для покращання характеристики розгону двигуна внутрішнього згоряння (типово, дизельного двигуна), в який ця композиція вводиться або має вводитись. Присадка, що поліпшує ІВ, може сама поставлятись як компонент композиції пального, який є придатним для застосування або призначається для застосування в якості присадки до пального, зокрема присадки до дизельного пального, в разі чого присадка, що поліпшує ІВ, може включатись в таку композицію з метою здійснення впливу на в’язкість композиції автомобільного пального та/або на характеристику розгону двигуна, в який ця композиція пального вводиться або має вводитись. Отже, присадка, що поліпшує ІВ, може включатись в концентрат присадок разом з однією або більше інших присадок до пального. Вона може, наприклад, комбінуватись в такому концентраті присадок з однією або більше інших присадок до пального, вибраних з детергентів, протикорозійних присадок, ефірів, полі альфа олефінів, органічних кислот з довгим ланцюгом, компонентів, що містять амінові і амідні активні центри та їх сумішей. Зокрема, вона може комбінуватись з однією або більше так званих експлуатаційних присадок, які типово будуть включати щонайменше детергент. Присадка, що поліпшує ІВ, може дозовано вводитись безпосередньо в якийсь компонент або в композицію пального, наприклад на нафтопереробному заводі. Вона може попередньо розводитись у відповідному компоненті пального, який згодом стане частиною композиції автомобільного пального. У відповідності до даного винаходу, в композиції автомобільного пального можуть бути використані дві або більше присадки, що поліпшують ІВ, з описаною вище метою. Згідно з п’ятим аспектом даного винаходу, пропонується процес для приготування композиції автомобільного пального, який включає змішування автомобільного базового пального з присадкою, що поліпшує ІВ. Це змішування може здійснюватись з однією або більше цілями, описаними вище у зв’язку з першим, другим, третім і четвертим аспектами даного винаходу, зокрема у відношенні в’язкості результуючої композиції пального та/або її впливу на характеристику розгону двигуна внутрішнього згоряння, в який вона вводиться або має бути введеною. Така композиція може бути, зокрема, композицією дизельного пального. Присадка, що поліпшує ІВ, може, наприклад, змішуватись з іншими компонентами композиції, зокрема з базовим пальним, на нафтопереробному заводі. Альтернативно, вона може додаватись до композиції автомобільного пального після нафтопереробного заводу. Вона може додаватись як частина концентрату присадок, який містить одну або більше інших присадок до пального. Шостий аспект даного винаходу стосується способу роботи двигуна внутрішнього згоряння та/або автомобіля, оснащеного таким двигуном, який включає введення в камеру згоряння двигуна композиції пального, приготовленої у відповідності до будь-якого з 1-5 аспектів даного винаходу. І цього разу композиція пального переважно вводиться з однією або більше цілями, описаними вище у зв’язку з першим, другим, третім і четвертим аспектами даного винаходу. Відповідно, двигун переважно працює на такій композиції пального з метою покращання своєї характеристики розгону. І цього разу двигун може бути, зокрема, дизельним двигуном. Він може бути двигуном з турбонагнітачем, зокрема, дизельним двигуном з турбонагнітачем. Дизельний двигун може належати до типу двигунів з прямою інжекцією, наприклад з інжектором у вигляді ротативного відцентрового насосу, лінійного насосу, насосу-форсунки, електронного насосу-форсунки або системою інжекції з загальним нагнітальним трубопроводом, або з непрямою інжекцією. Він може бути форсованим дизельним двигуном або дизельним двигуном з невеликим робочим об’ємом. Він може бути, зокрема, двигуном прямої інжекції з електронним насосом-форсункою. У всьому цьому описі і у формулі винаходу слова «містить» і «включає» у всіх варіаціях означають «включає, але не обмежується ним», і не виключають інших частин, присадок, 14 UA 103892 C2 5 10 15 20 компонентів, цілих чисел або етапів. У всьому цьому описі і у формулі винаходу слова в однині охоплюють і множину, якщо контекст не вимагає іншого розуміння. Зокрема, коли використовується невизначений артикль, опис слід розуміти як такий, що охоплює і однину, і множину, якщо контекст не вимагає іншого розуміння. Основні ознаки кожного аспекту даного винаходу можуть бути такими, як описано у зв’язку з будь-яким з інших аспектів. Інші ознаки даного винаходу стануть зрозумілими з наступних прикладів. Загалом, даний винахід поширюється на будь-який новий винахід або будь-яку нову комбінацію з ознак, описаних в цій заявці (включаючи формулу винаходу і малюнки). Відповідно, ознаки, цілі числа, характеристики, сполуки, хімічні елементи або групи, описані в зв’язку з конкретним аспектом, варіантом здійснення або прикладом даного винаходу, слід розуміти як такі, що застосовні до будь-якого іншого аспекту, варіанту здійснення або прикладу, описаним тут, за виключенням випадків несумісності. Більш того, коли не вказується інше, будь-яка описана тут ознака може бути замінена на альтернативну ознаку, що слугує тій самій або подібній меті. Наступні приклади ілюструють властивості композицій автомобільного пального, приготовлених у відповідності до даного винаходу, і оцінюють ефекти таких композицій у відношенні експлуатаційних характеристик дизельного двигуна, оснащеного турбонагнітачем. В Прикладах 1-5 три різні присадки, що поліпшують індекс в’язкості, включались в композиції дизельного пального. Ці присадки і їх властивості наведені в Таблиці 1 далі. Значення щільності і в’язкості взяті із специфікацій виробників. Таблиця 1 Джерело 25 В’язкість при 40 С 2 (мм /с) 824 886 14000 16300 Вміст сірки (мг/кг) (EN ISO 20846)