專利名稱：：鈰化合物在保護(hù)內(nèi)燃機(jī)方面的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的主題是一種保護(hù)內(nèi)燃機(jī)的方法。更具體地，本發(fā)明的主題是將鈰基添加劑用于保護(hù)內(nèi)燃機(jī)免受磨損和氧化。在有待解決的問(wèn)題中，為了延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，應(yīng)該對(duì)構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的原料逐漸剝落問(wèn)題予以特別的關(guān)注。特別是這種原料表面層的剝落對(duì)那些與內(nèi)燃機(jī)氣體接觸的部件來(lái)說(shuō)，在燃燒階段之前和之后特別嚴(yán)重。這是因?yàn)檫@些氣體對(duì)于構(gòu)成燃燒室的合金是強(qiáng)腐蝕性的，致使采用非常先進(jìn)和非常昂貴的原料，因而并沒(méi)有解決該問(wèn)題。在發(fā)動(dòng)機(jī)所受的各種類型的損害之中，可提及的是一方面由兩個(gè)硬度接近的運(yùn)動(dòng)部件的摩擦引起的純機(jī)械損害和另一方面與由于在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行和發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行之間存在明顯的溫差而引起的尺寸改變有關(guān)的損害。這就是本發(fā)明的目的在于提供能夠消除或者減少運(yùn)動(dòng)部件相互摩擦的添加劑的原因。另一個(gè)引起發(fā)動(dòng)機(jī)表面老化的原因是所用的合金的構(gòu)成金屬的氧化，有時(shí)是選擇性的氧化，這就是本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種能夠減少在與烴燃料的燃燒氣體接觸的部件表面上產(chǎn)生氧化現(xiàn)象的添加劑的原因。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種能夠減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的組成合金的需要的添加劑。這些目的和在后面說(shuō)明的進(jìn)一步的目的是通過(guò)為了保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)免受摩損和氧化采用含有至少一種鈰化合物的添加劑而達(dá)到的，選擇能夠溶于或者假溶于液態(tài)烴的該化合物并將該化合物以一定濃度加入到提供給內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中以形成一種鈰化合物的溶液、溶膠、懸浮液或者乳液，所謂的一定濃度是使鈰以至少等于5，優(yōu)選10ppm(重量)的濃度存在于所說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中。所說(shuō)的“假溶”包括懸浮液或者乳液，它們盡管不是嚴(yán)格意義上構(gòu)成溶液，但在烴中是足夠穩(wěn)定的以使在正常條件下在油箱中使用過(guò)程中不會(huì)發(fā)生乳液或者懸浮液的嚴(yán)重改性。燃料中鈰的濃度為10-500，優(yōu)選50-200ppm(重量)是有利的。可以確信只要這些溶液在普通發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，特別是普通氣油中是穩(wěn)定的，采用鈰III鹽的溶液就可獲得良好的保護(hù)效果。如果無(wú)法控制它們?cè)诩尤氲饺剂?，一般是氣油中之后短時(shí)間內(nèi)的形態(tài)，優(yōu)選在最后時(shí)刻或者以即時(shí)的方式加入鈰化合物。當(dāng)所說(shuō)的鈰化合物選自擇鈰IV化合物時(shí)，其可進(jìn)一步具有可以高濃度加入的優(yōu)點(diǎn)，這就減少了在即時(shí)加入情況下所需油箱的大小。因此，能夠獲得其可高達(dá)15％、通常是20％、甚至30％鈰的濃度。四價(jià)化合物的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們比三價(jià)化合物更加穩(wěn)定。良好保護(hù)的優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)燃燒含有至少一種鈰IV化合物(呈溶膠或者溶液的形式)的燃料、或者發(fā)動(dòng)機(jī)燃料(可以含有或者不含有添加劑，如氣油)獲得，例如在以本申請(qǐng)人名義申請(qǐng)的歐洲專利申請(qǐng)No.83401152.0中所述的。在進(jìn)行本發(fā)明的研究過(guò)程中，所說(shuō)的鈰IV化合物選自溶膠是有利的。為了獲得良好的保護(hù)，優(yōu)選燃燒通過(guò)在燃料或者發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中稀釋，優(yōu)選即時(shí)稀釋如以商標(biāo)Solvesso150出售的石油餾份的濃縮溶膠(至少15-20％的氧化鈰(CeO2))獲得的溶膠，該溶膠通過(guò)優(yōu)選是直鏈C15-C25脂肪酸，如油酸、亞油酸和亞麻酸或者硬脂酸而得到穩(wěn)定化處理，形成溶膠的顆粒的流體動(dòng)力學(xué)尺寸在1-20納米是有利的。在燃料，特別是氣油中鈰的濃度在10-200ppm、優(yōu)選50-150ppm是有利的。將鈰與要被保護(hù)的合金表面接觸的技術(shù)可以轉(zhuǎn)移到不是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用上；特別是它可以使任何與由含有可溶或假溶鈰化合物的液態(tài)烴形成的火焰接觸的表面受到保護(hù)。當(dāng)沒(méi)有摩擦?xí)r，該保護(hù)可一勞永逸地獲得或者多次更新。這種保護(hù)在當(dāng)其用于含有鉻基團(tuán)或者鋁基團(tuán)，優(yōu)選是鉻和鋁的三價(jià)金屬的合金時(shí)尤為實(shí)用的和有效的。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。這種目的可通過(guò)包括下列連續(xù)或者同時(shí)進(jìn)行的步驟的方法來(lái)完成-將有機(jī)可溶或者可假溶的鈰化合物加入到內(nèi)燃機(jī)的燃料中；-通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)；-往發(fā)動(dòng)機(jī)中加入其中鈰含量至少等于10ppm的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。為了獲得良好的結(jié)果并且為了檢測(cè)效果，發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)調(diào)節(jié)的時(shí)間必須是使被認(rèn)為已加入到內(nèi)燃機(jī)中的鈰的量至少等于每升容積1克，有利的是10克并優(yōu)選20克。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以通過(guò)改變鈰在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中的濃度來(lái)改變所說(shuō)調(diào)節(jié)的持續(xù)時(shí)間。但是，鈰的濃度希望不超過(guò)每升燃料10克，優(yōu)選每升1克。如果需要通過(guò)采用普通發(fā)動(dòng)機(jī)燃料來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)，必需等至少五十個(gè)小時(shí)，優(yōu)選約100個(gè)小時(shí)，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有或者很少被鈰保護(hù)的過(guò)程中預(yù)調(diào)節(jié)實(shí)際上只表示正常運(yùn)轉(zhuǎn)。下面非限定性實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例為評(píng)價(jià)燃油和其添加劑的性能對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)磨損所產(chǎn)生的影響而設(shè)計(jì)本試驗(yàn)。磨損性能特征通過(guò)分析在所用的內(nèi)燃機(jī)油中的痕量金屬(在此是指鐵)來(lái)測(cè)定。該試驗(yàn)采用在循環(huán)條件下運(yùn)行130小時(shí)的V64.31Oldsmobile柴油機(jī)(1983)。下面給出臨界使用參數(shù)</tables>每隔40小時(shí)，將內(nèi)燃機(jī)停機(jī)20小時(shí)。所有結(jié)果列于下表</tables>*沒(méi)有大的差別**其中被加入濃度為100ppm(以鈰含量計(jì))、流體動(dòng)力直徑為10納米(油酸溶膠)的有機(jī)溶膠的添加劑。權(quán)利要求1.含有至少一種鈰化合物的添加劑在保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)免受磨損和氧化方面的用途，其特征在于選擇該化合物以使其溶于或者假溶于液態(tài)烴中，并將其以一定濃度加入到提供給內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中以形成一種鈰化合物的溶液、溶膠、懸浮液或者乳液，該濃度是使鈰以至少等于5、優(yōu)選10ppm(重量)的濃度存在于所述的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中。2.權(quán)利要求1的用途，其特征在于鈰在燃料中的濃度為10-500，優(yōu)選50-200ppm(重量)。3.權(quán)利要求1和2的用途，其特征在于所說(shuō)的鈰化合物選自鈰IV化合物。4.權(quán)利要求3的用途，其特征在于所說(shuō)的鈰IV化合物選自溶膠。5.權(quán)利要求4的用途，其特征在于該溶膠是通過(guò)將濃縮溶膠在燃料，或者發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中稀釋、優(yōu)選即時(shí)稀釋而制成。6.保護(hù)內(nèi)燃機(jī)的方法，其特征在于它包括下面連續(xù)的或者同時(shí)進(jìn)行的步驟-將有機(jī)可溶或者可假溶的鈰化合物加入到內(nèi)燃機(jī)的燃料中；-通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)；-往發(fā)動(dòng)機(jī)中加入其中鈰含量至少等于10ppm的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。全文摘要一種保護(hù)內(nèi)燃機(jī)的方法,采用選自能夠在液態(tài)烴中溶解或者假溶的化合物,并將其以足以形成鈰化合物的溶液、溶膠、懸浮液或者乳液的濃度加入到內(nèi)燃機(jī)燃料中,鈰在該燃料中的濃度至少為5,優(yōu)選10ppm(重量)。該方法可有效地控制腐蝕。文檔編號(hào)F02B77/04GK1176653SQ9619213公開(kāi)日1998年3月18日申請(qǐng)日期1996年2月21日優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日發(fā)明者J·勒馬里申請(qǐng)人:羅納·布朗克化學(xué)公司