Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам и топливная композиция на ее основе Российский патент 2023 года по МПК C10L1/14 C10L1/22 C10L1/224 C10L10/04 C10L10/08 C10M105/58 C10M105/68 C10M109/02 

Настоящее изобретение относится к многофункциональным присадкам, обладающим моющими, антикоррозионными и антифрикционными свойствами, которые при добавлении в автомобильный бензин улучшают мощностные характеристики двигателя, снижают количество отложений в нем и значительно решают проблемы, связанные с коррозией некоторых частей двигателя, а также топливным композициям на их основе.

Применение присадок в автомобильных бензинах улучшает эксплуатационные свойства как топлива, так и двигателя. Каждая из них имеет свое назначение. Присадки с моющими свойствами предотвращают и удаляют отложения на поверхностях двигателя, которые образуются в результате неполного сгорания топлива, плохой регулировки двигателя или некачественного бензина и отрицательно влияют на режим работы двигателя, приводят к залипанию впускных клапанов. Присадки с антикоррозионными свойствами препятствуют протеканию процессов электрохимической коррозии металлической поверхности и тем самым защищают ее от коррозионного поражения. Применение присадок с антифрикционными свойствами улучшает мощностные характеристики двигателя и топливную экономичность за счет создания прочной защитной пленки на поверхностях его трущихся частей, что приводит к снижению трения между ними.

Известна присадка к топливу, состоящая из антифрикционного и моющего компонента, в которой антифрикционная составляющая представляет собой продукт реакции природных масел с алканоламинами, в качестве второй компоненты используют любую коммерчески доступную моющую присадку (Канадская заявка на изобретение №CA2403573A1). Недостатком этой композиции является необходимость применения отдельной моющей присадки.

Известна топливная композиция, содержащая многофункциональную добавку к бензину, состоящую из биобутанола, побочных продуктов производства биобутанола, антидетонационную добавку на основе ароматических аминов, многофункциональную присадку с моющими и антикоррозионными свойствами, в количестве 4-15% масс (Патент РФ №2471857). Недостатками изобретения являются высокая концентрация многофункциональной добавки, применение биобутанола, а также отсутствие заявленных и подтвержденных антифрикционных свойств.

Известна композиция присадки, обладающая антифрикционными свойствами в составе автомобильных бензинов и состоящая из по меньшей мере одного амида жирной кислоты и диэтаноламина и от 15-80 мас.% эфиров жирной кислоты и/или амидов олигомера диэтаноламида (Патент США № US11248183). Данная композиция обладает недостаточными антифрикционными свойствами, проявляющимися в способности улучшать топливную экономичность работы двигателя внутреннего сгорания, не обеспечивает улучшение моющих свойств автомобильных бензинов по отношению к впускным клапанам и характеризуется отсутствием заявленного и подтвержденного антикоррозионного воздействия на свойства топлив.

Описана присадка, представляющая собой продукт реакции алканоламинов со смесью эфиров низших моноспиртов с жирными кислотами (в частности, биодизелем) и природных масел, обладающая антифрикционными и моющими свойствами (Патент США №US6524353) и близкая к ней топливная композиция, состоящая из биодизеля и амидов жирных кислот с диэтаноламином, обладающая антифрикционными свойствами (Патент США №US5891203). Их общими недостатками является применение биодизеля и отсутствие у присадки антикоррозионных свойств.

Известна топливная присадка, обладающая моющими и антикоррозионными свойствами, содержащая амидные или имидные группы и представляющая собой продукт конденсации первичного полиамина с соединением А, представляющим собой полиалкенилкарбоксильное соединение, дикислоту или ангидрид и соединением Б, являющимся линейным или разветвленным карбоксильным соединением, монокислотой или ангидридом, и топливо на ее основе (Патент РФ №RU2165448). Ее недостатками являются отсутствие антифрикционных свойств и сложная технология получения.

Известна присадка к автомобильному бензину, включающая продукт взаимодействия триэтаноламина с алкилсалицилововой кислотой формулы OH-R(R1)-COOH, где R - ароматическое кольцо, a R1 - парафиновый углеводородный радикал, содержащий от 16 до 18 атомов углерода, полученного при химическом взаимодействии в мольном соотношении амин:кислота от 1,00:2,90 до 1,00:3,10 (Патент РФ №2678584). Присадка в соответствии с изобретением позволяет достичь высоких антикоррозионных свойств как чисто углеводородных автомобильных бензинов, так и бензинов, содержащих кислородсодержащие октаноповышающие компоненты. В то же время она характеризуется рядом недостатков, а именно отсутствием заявленного и подтвержденного моющего и антифрикционного воздействия на свойства автомобильных бензинов, а также использованием в качестве ключевого сырья алкилсалициловых кислот, являющихся дорогим и дефицитным продуктом.

Известна присадка к моторному топливу, используемая в двигателях внутреннего сгорания, содержащая 10-50% продукта взаимодействия моноэтаноламина и/или диэтаноламина с монокарбоновой кислотой формулы: R-COOH, где R - изопарафиновый, олефиновый или алкилциклопарафиновый углеводородный радикал, содержащий от 10 до 30 атомов углерода, взятыми в молярном соотношении амин : кислота, равном 1 : 2 - 1: 3, и до 100% углеводородной фракции, выкипающей в интервале 250-500°С, обладающая моющими и антикоррозионными свойствами (Патент РФ №2255961). Недостатками известной присадки являются низкая моющая способность в составе автомобильных бензинов, неподтвержденная моторно-стендовыми испытаниями; малая антикоррозионная эффективность, испытанная лабораторным методом, моделирующим мягкие условия протекания коррозионных процессов; отсутствие заявленного и подтвержденного антифрикционного действия; ограниченность ресурсов и дороговизна ключевых сырьевых компонентов: дистиллированных нафтеновых кислот, высших изомерных кислот, олеиновой кислоты, а также использование в составе присадки в количестве от 50 до 90% углеводородной фракции, выкипающей в интервале 250-500°С и являющейся слишком высококипящей для использования в составе автомобильных бензинов, что существенно увеличивает их смолообразующий потенциал и при вводе 0,03-0,1 мас.% присадки в соответствии с изобретением может привести к превышению нормы Всемирной Топливной Хартии по показателю непромытых смол, установленной на уровне 30 мг/100 см³.

Таким образом, общими недостатками существующих изобретений является малая многофункциональная эффективность присадок по совокупности направлений улучшения свойств автомобильных бензинов: антифрикционных, антикоррозионных и моющих, а также использование малодоступного и дорогостоящего сырья для синтеза данных присадок. В связи с этим целью настоящего изобретения является разработка эффективного состав многофункциональной присадки для автомобильных бензинов на основе широко распространенного и доступного отечественного сырья, и топливной композиции на ее основе.

Технический результат, на который направлено создаваемое изобретение, заключается в получении многофункциональной присадки к автомобильным бензинам из доступного сырья, которая проявляет антикоррозионные свойства и обладает моющей и антифрикционной эффективностью, а также получении топливной композиции на ее основе.

Технический результат достигается тем, что предлагаемая многофункциональная присадка к автомобильным бензинам, обладающая антифрикционными, антикоррозионными и моющими свойствами, содержит композицию функциональных компонентов в следующем соотношении, % масс.: продукт взаимодействия диэтаноламина и растительного масла - 20 - 80; продукт взаимодействия диэтаноламина и жирных кислот - 2 - 40; растворитель - 10 - 78, а топливная композиция автомобильного бензина содержит многофункциональную присадку в концентрации от 100 мг/кг до 1000 мг/кг.

Сущность изобретения заключается в том, что многофункциональная присадка содержит продукт взаимодействия диэтаноламина и растительного масла - 20 - 80 масс. %, который обеспечивает ее антифрикционные и моющие свойства, продукт взаимодействия диэтаноламина и жирных кислот- 2 - 40 мас. %, который обеспечивает ее антикоррозионные свойства, и углеводородный растворитель - 10 - 78 масс. %, топливная композиция автомобильного бензина содержит многофункциональную присадку в концентрации от 100 мг/кг до 1000 мг/кг.

При взаимодействии диэтаноламина и растительного масла преимущественно образуется продукт присоединения одной молекулы диэтаноламина к одной молекуле жирной кислоты с образование диэтаноламида жирной кислоты. Очистку целевого продукта от непрореагировавшего сырья, избытка диэтаноламина и побочных продуктов не осуществляют, поэтому помимо диэтаноламидов жирных кислот продукт взаимодействия диэтаноламина и растительного масла содержит глицерин, непрореагировавший диэтаноламин, три-, ди- и моноглицериды жирных кислот. При взаимодействии диэтаноламина и жирных кислот образуются аммонийные соли диэтаноламина и жирной кислоты.

Многофункциональная присадка может содержать вспомогательные компоненты, такие как антиокислитель - до 1 мас%, деэмульгатор - до 1 мас.%.

Предпочтительно, в качестве растительного масла используют рапсовое, подсолнечное, оливковое, соевое масла, а также их смеси.

Предпочтительно, мольное соотношение растительное масло : диэтаноламин равно от 1,0 : 3,0 до 1,0 : 3,6.

Предпочтительно, в качестве жирных кислот используют жирные кислоты таловых масел (ЖКТМ), жирные кислоты растительных масел (ЖКРМ), олеиновую кислоту (ОК).

Предпочтительно, мольное соотношение диэтаноламин : жирные кислоты равно от 1,1 : 1,0 до 1,0 : 1,1.

Предпочтительно, в качестве растворителя используют различные углеводородные фракции, выкипающие в температурных интервалах, соответствующих бензину (от 30 до 200°С) и керосину (от 120 до 300°С), в том числе товарные топлива, соответствующие требованиям ТР ТС 013/2011; узкие фракции, используемые в качестве растворителей и для других целей, такие как Нефрас, ароматический растворитель, полиалкилбензольный растворитель (ПАБ), маловязкая углеводородная основа для буровых растворов (МУОБР); индивидуальные углеводороды и их смесевые фракции, такие как толуол, п-ксилол, о-ксилол, м-ксилол, смесь ксилолов, кумол, этилбензол; другие компоненты и фракции аналогичные по своим физико-химическим свойствами и составу. Помимо углеводородных фракций в качестве растворителя могут быть использованы различные высшие спирты и их смесевые фракции, такие как, н-бутанол, изо-бутанола, изо-амилол, спиртоэфирный концентрат, 2-этилгексанол, кубовой остаток ректификации бутиловых спиртов (КОРБС).

Предпочтительно, в качестве антиокислителя используют различные коммерчески доступные антиокислители вне зависимости от их химического строения до тех пор, пока они выполняют заложенную в них функцию, а именно препятствие окислительному старению присадки согласно настоящему изобретению в процессе длительного хранения, например, такие как Агидол-0, Агидол-1, Агидол-2, Агидол-12 производства АО «Стерлитамакский нефтехимический завод».

Предпочтительно, в качестве деэмульгатора используют различные доступные деэмульгаторы вне зависимости от их химического строения до тех пор пока они выполняют заложенную в них функцию, а именно разрушение возможных эмульсий на границе бензина и воды в присутствии присадки согласно настоящему изобретению, например, такие как ИНДЕМ-1, ИНДЕМ-ПХС-2, ИНДЕМ-2, ИНДЕМ-3, ИНДЕМ-ПХС-4 производства АО «МИПГУ «Петрохим-Сервис» и СНПХ-4315D; СНПХ-4880 марка А; СНПХ-4901; СНПХ-4410; СНПХ-4460; СНПХ-4103 производства АО «Нефтепромхим».

В ходе экспериментальных исследований было обнаружено, что использование многофункциональной присадки состава в соответствии с настоящим изобретением позволяет достичь неаддитивного изменения функциональных свойств за счет проявления синергетического эффекта двух производных жирных кислот: амидов и аммонийных солей. Амиды являются эффективным антифрикционным компонентом, который одновременно с улучшением антифрикционных свойств положительно сказывается на моющей и антикоррозионной способности топлива, однако в рабочих концентрациях от 50 мг/кг до 500 мг/кг амид способен снизить коррозию только до 1 балла (следы) по модифицированному методу ASTM D665 (ГОСТ 19199). В то же время аммонийные соли жирных кислот проявляют себя в качестве исключительно эффективной присадки с антикоррозионными свойствами, чья рабочая концентрация для достижения оценки в 0 баллов (отсутствие коррозии) не превышает 50 мг/кг. Аммонийные соли кроме антикоррозионных свойств за счет своего строения и механизма взаимодействия с металлической поверхностью также обладают антифрикционными свойствами, однако для их проявления рабочая концентрация присадки должна быть существенно увеличена до уровня амидов (от 50 мг/кг до 500 мг/кг). В подобных увеличенных концентрациях аммонийные соли начинают проявлять негативное влияние на свойства автомобильных бензина. Аммонийные соли, являясь очень сильными поверхностно-активными веществами, способны негативно сказываться на эмульгирующей способности бензинов, приводя к образованию стойких эмульсий при взаимодействии легированного бензина с водой. Одновременно с этим аммонийные соли являются полярными веществами, способными к диссоциации в водной среде, что приводит к нелинейному изменению антикоррозионных свойств бензинов, их содержащих. При существенном перерасходе аммонийных солей выше их оптимальной концентрации применения (не выше 50 мг/кг) возможно проявление коррозии стального стержня за счет значительного увеличения проводимости водной среды из-за высокой концентрации аммонийных ионов диэтаноламина. Озвученные выше недостатки аммонийных солей не являются ограничивающим фактором, снижающим потенциал их применения в составе автомобильных бензинов, но они обосновывают наличие верхнего предела по концентрации вовлечения данных веществ. Учитывая наличие данного концентрационного предела, использование аммонийных солей в качестве антифрикционного компонента сильно ограничено и поэтому важным является наличие синергетического эффекта между двумя компонентами присадки согласно настоящему изобретению: амиды обеспечивают большую часть моющего и антифрикционного действия присадки, в то же время обладая некоторыми антикоррозионными свойствами, что позволяет снизить расход антикоррозионной присадки, которая улучшает защитные свойства бензинов до уровня 0 баллов (отсутствие коррозии) и одновременно с этим положительно сказывается на моющих и антифрикционных свойствах. При этом в случае использования многофункциональной присадки в соответствии с изобретением не наблюдается проявления негативное влияние на свойства автомобильных бензинов за счет строгого контроля концентраций, входящих в него компонентов.

Многофункциональную присадку готовят путем смешения компонентов в необходимых пропорциях при температуре от 30 до 70°С при непрерывном перемешивании в течении 0,5-2 часов. Многофункциональная присадка также может быть получена путем последовательного синтеза в одном реакционном сосуде.

Осуществление изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (сравнительный, 1 компонент).

Компонент многофункциональной присадки получают следующим образом. Смесь подсолнечного масла (200,00 г) и диэтаноламина (71,27 г) греют при температуре 150°С в течение 5 часов при постоянном перемешивании, затем охлаждают до комнатной температуры. Очистку реакционной массы от непрореагировавшего сырья, избытка диэтаноламина и побочных продуктов не осуществляют.

Пример 2 (сравнительный, 1 компонент).

Компонент многофункциональной присадки получают следующим образом. Смесь жирных кислот растительного масла (100,0 г), диэтаноламина (36,56 г) и толуола (136,56 г.) греют при 50°С в течение 1 часа при постоянной температуре, затем охлаждают до комнатной температуры. Очистку целевого продукта от непрореагировавшего сырья, побочных продуктов и растворителя не осуществляют.

Пример 3.

Многофункциональную присадку получают следующим способом. Смесь продукта взаимодействия диэтаноламина и растительного масла в соответствии с примером 1 (136,25 г), продукта взаимодействия диэтаноламина и жирной кислоты в соответствии с Примером 2 (27.50 г) и толуола (86,25 г) греют при 50°С в течение 1 час при постоянном перемешивании, затем охлаждают до комнатной температуры.

Пример 4.

Многофункциональную присадку получают следующим способом. Смесь рапсового масла (129,02 г) и диэтаноламина (50,66 г) греют при 150°С в течении 5 часов при постоянном перемешивании, затем охлаждают до температуры 50°С, добавляют смесь жирных кислот таллового масла (12,81 г), керосина ТС-1 (57,25 г) и агидола-1 (0,25 г), перемешивают в течении 1 часа, после чего охлаждают до комнатной температуры.

Примеры 5-13.

Присадки по примерам 5-13 получены по методике аналогичной Примеру 4, но в качестве сырьевых компонентов использовались растительные масла, жирные кислоты и растворители, указанные в таблице 1, а соотношение компонентов многофункциональной присадки соответствует таблице 2.

Таблица 1 - Состав компонентов для приготовления многофункциональной присадки. Номер примера Тип масла Тип ЖК Тип растворителя 1 (сравнительный) Подсолнечное масло ЖКРМ - 2 (сравнительный) Подсолнечное масло ЖКРМ Толуол 3 Подсолнечное масло ЖКРМ Толуол 4 Рапсовое масло ЖКТМ Керосин 5 Соевое масло ЖКТМ Керосин 6 Рапсовое масло ОК ПАБ 7 Рапсовое масло ОК АИ-95 8 Подсолнечное масло ЖКРМ Керосин 9 Подсолнечное масло ЖКРМ КОРБС 10 Оливковое масло ЖКТМ МУОБР 11 Подсолнечное масло ОК М-ксилол 12 Рапсовое масло ЖКРМ Н-бутанол 13 Соевое масло ЖКТМ СЭК

Таблица 2 - Состав многофункциональной присадки, масс.% Номер примера Массовая доля компонента Продукт взаим. ДЭА и растительного масла Продукт взаим. ДЭА и ЖК Растворитель Деэмульгатор¹ Антиокислитель² 1 (сравн) 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2 (сравн) 0,0 50,0 50,0 0,0 0,0 3 54,5 5,5 40,0 0,0 0,0 4 70,0 7,0 22,9 0,0 0,1 5 55,0 25,0 20,0 0,0 0,0 6 45,0 5,0 49,5 0,5 0,0 7 80,0 5,0 14,9 0,1 0,0 8 70,0 7,0 22,5 0,0 0,5 9 48,0 40,0 10,0 1,0 1,0 10 20,0 2,0 78,0 0,0 0,0 11 60,0 8,0 31,8 0,2 0,0 12 45,0 7,0 47,9 0,0 0,1 13 55,0 5,0 39,6 0,3 0,1 ¹ В качестве деэмульгатора в примерах 2 и 9 использован СНПХ 4103, в примерах 8, 12,13 - ИНДЕМ-2
² В качестве антиокислителя в примерах 6, 11, 13 использован Агидол-1, в примерах 7 и 9 - Агидол-2.

Присадки по Примерам 1-13 были использованы для приготовления опытных образцов топливной композиции автомобильного бензина путем ввода присадки в бензин в заданной концентрации, представленной в таблице 3, и перемешивания до полного растворения. Приготовленные таким образом образцы топливной композиции автомобильного бензина были испытаны на наличие функционального антикоррозионного и антифрикционного действия, а также отсутствие негативного влияния на свойства автомобильного бензина по наиболее важным показателям: эмульгируемости и количеству смол. Результаты испытаний представлены в таблице 3.

Антикоррозионные свойства опытных образцов топливной композиции автомобильного бензина оценивались по модифицированному методу ASTM D665 (ГОСТ 19199), который является общепринятым в мировой практике. Этот метод дает качественную оценку защитных свойств топлив, а также позволяет установить зависимость антикоррозионной эффективности присадок от их концентрации в топливе. Сущность метода заключается в качественной оценке коррозионного поражения отполированного стального стержня, погруженного во время испытания в водно-топливную эмульсию. Каждому стержню выставляется оценка в баллах, по которой максимальная степень коррозии (более 5 % поверхности стержня покрыты продуктами коррозии) оценивается в 3 балла (сильная коррозия); поверхность стержня, свободная от следов коррозии (чистый стержень), оценивается в 0 баллов (отсутствие); промежуточным состояниям присваивается 1 (следы коррозии) или 2 (умеренная коррозия) балла.

Для определения антифрикционных свойств топливной композиции автомобильного бензина отсутствуют стандартные методы испытаний, поэтому в качестве самого надежного способа подтверждения наличия и величины данных свойств определяют изменение топливной экономичности, мощности (и крутящего момента), а также динамики разгона для автомобильных бензинов с присадкой и без. Данные испытания являются технически сложными, требуют большого количества образца и являются сложно применимым для анализа большого количества образцов. Для косвенного определения антифрикционных свойств использует метод определения противоизносных свойств на высокочастотном вибростенде (HFRR - аппарате с возвратно-поступательным движением высокой частоты). Подобная методика (например, ГОСТ ISO 12156-1) используется для дизельных топлив в качестве стандартного метода оценки противоизносных свойств топлива. При этом в соответствии с данной методикой испытание проводят при температуре 60°С, поэтому для корректной оценки антифрикционной эффективности многофункциональной присадки согласно изобретению, в качестве базового топлива нельзя использовать бензин, а требует его замена на фракцию дизельного топлива, в качестве которой выбрана дизельная фракция гидрокрекинга, как обладающая сравнительно низкими противоизносными свойствами и эффект от наличия присадки в которой выражен наиболее явно.

Для оценки склонности бензинов к образованию эмульсии с водой применяется метод ASTM D1094. Согласно этому методу 20 мл воды добавляется к 80 мл топливной композиции в мерный цилиндр, смесь перемешивают в течение 2 минут. Затем смесь оседает и через 5 минут оценивается эмульсия. Оценка испытания проводится по шкале от 1 до 3-х, где: 1 - полное отсутствие эмульсии и/или осадков в любом слое или на поверхности слоя топлива; 2 - то же, что и 1, за исключением небольших воздушных пузырьков или мелких капелек воды в слое топлива; 3 - эмульсии, осадки в любом слое или на топливном слое, капельки в водяном слое или прилипшие к стенкам цилиндра, кроме стенок выше топливного слоя. Так же дополнительно оценивается поверхность раздела фаз по шкале от 1 до 4-х. В результатах испытания отражается состояние поверхности раздела фаз и оценка степени раздела.

Склонность бензинов к образованию смол определяют по стандартному методу ГОСТ 32404 с одновременным определением количества промытых и непромытых смол.

Таблица 3 - Результаты испытаний топливной композиции с присадками Номер примера Базовое топливо 1 (сравн) 2 (сравн) 2 (сравн) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Концентрация ввода присадки, , мг/кг - 200 30 400 334 280 180 400 350 600 100 1000 300 400 500 Концентрация продуктов присадки, мг/кг Продукт взаим. ДЭА и растительного масла 200 0 0 182 196 99 180 280 420 48 200 180 180 275 Продукт взаим. ДЭА и ЖК 0 15 200 18 20 45 20 18 42 40 20 24 28 25 Коррозия стального стержня по ASTM D665, балл 3 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Диаметр пятна износа по ГОСТ ISO 12156-1, мкм¹ 508 312 465 403 316 294 392 326 244 210 444 279 314 310 256 Смолы по ГОСТ 32404, мг/100 см³ Непромытые 7 14 8 10 12 15 10 12 26 34 9 16 13 13 24 Промытые менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 2 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 менее 0,5 Взаимодействие с водой по ASTM D1094, оценка 1/1 1/1 1/1 2/3 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 1/1 ¹ Для определения диаметра пятна износа в качестве базового топлива взята дизельная фракция гидрокрекинга

Из приведенных в таблице 3 данных видно, что при использовании многофункциональной присадки согласно настоящему изобретению удается достичь показателя коррозии стального стержня по ASTM D665 на уровне 0 балл без проявления негативного влияния на такие свойства бензинов как эмульгируемость и склонность к образованию смол.

Для достоверного установления наличия моющих и антифрикционных свойств многофункциональной присадки на свойства автомобильных бензинов были проведены моторно-стендовые испытания на бензиновом двигателе 4Ч8,2/7,56 (четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, шестнадцати клапанный, с двумя распределительными валами, маркировка предприятия-изготовителя ВАЗ-21126) с впрыском бензина во впускной трубопровод в составе испытательного стенда. Испытания заключались в снятии скоростной и нагрузочной характеристики двигателя, работающего на базовом топливе или топливной композиции автомобильного бензина с присадкой, проведении стадии накопления отложений в течении 30 моточасов и повторном снятии скоростной и нагрузочной характеристики двигателя. Помимо характеристик в начале и конце цикла происходит определение величины мощности механических потерь двигателя, которое осуществляется путем принудительного прокручивания коленчатого вала двигателя с помощью внешнего источника энергии, а также взвешивание впускных клапанов для определения массы образовавшегося на них нагара. В моторно-стендовых испытаниях приняли участие две топливных композиции автомобильных бензинов с многофункциональной присадкой: присадка состава по примеру 3 в концентрации 334 мг/кг и присадка состава по примеру 4 в концентрации 280 мг/кг. Результаты сравнительных моторно-стендовых испытаний представлены в таблицах 4-5.

Таблица 4 - Результаты определения массы отложений на впускных клапанах Параметр Размерность Топливо Базовый бензин Топливная композиция с присадкой (пример 3) Топливная композиция с присадкой (пример 4) Разность масс мг 58,6 31,5 34,3 Средняя интенсивность отложений мг/мч 1,96 1,19 1,14 Снижение количества отложений относительно базового бензина % - 39,3 41,8

Таблица 5 - Влияние многофункциональной присадки на показатели работы двигателя Наименование показателя Присадка по примеру 3 Присадка по примеру 4 Величина мгновенного эффекта¹, % Величина накопленного эффекта², % Величина мгновенного эффекта¹, % Величина накопленного эффекта², % Снижение удельного эффективного расхода топлива до 0,9 до 3,4 до 1,2 до 2,0 Увеличение вращающего момента и эффективной мощности до 4,6 до 3,2 до 3,6 до 6,2 Снижение выбросов монооксида углерода - до 9,0 до 7,3 до 9,7 Снижение выбросов диоксида углерода до 2,3 до 6,5 до 2,6 до 6,4 Снижение выбросов несгоревших углеводородов до 2,4 до 7,2 до 2,4 до 7,1 Снижение выбросов оксидов азота до 1,2 до 3,9 до 8,9 до 11,5 Снижение мощности механических потерь в двигателе до 10,5 до 15,0 до 6,4 до 12,2 ¹ Мгновенный эффект - сравнение показателей до наработки на базовом бензине и до наработки на бензине с присадкой
² Накопленный эффект - сравнение показателей до наработки на базовом бензине и после наработки на бензине с присадкой

Из результатов моторно-стендовых испытаний, представленных в таблицах 4-5, видно, что вовлечение многофункциональной присадки согласно изобретению в состав автомобильных бензинах бензинов позволяет снизить количество отложений на впускных клапанах на 39-42%, а также достичь мощностных, экономичностных и экологических преимуществ по сравнению с базовым бензином, представленных в таблице 5, что позволяет характеризовать присадку как эффективную моющую и антифрикционную и в совокупности с результатами испытаний в таблице 3 подтверждает ее многофункциональный характер.

Настоящее изобретение относится к многофункциональным присадкам к автомобильным топливам. Предложена многофункциональная присадка к автомобильным бензинам, содержащая композицию функциональных компонентов в следующем соотношении, мас.%: продукт взаимодействия диэтаноламина и растительного масла 20-80; продукт взаимодействия диэтаноламина и жирных кислот 2-40 и растворитель 10-78. Также раскрывается топливная композиция автомобильных бензинов, содержащая многофункциональную присадку в концентрации от 100 до 1000 мг/кг. Технический результат заключается в получении многофункциональной присадки к автомобильным бензинам из доступного сырья, которая проявляет антикоррозионные свойства и обладает моющей и антифрикционной эффективностью. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 табл., 13 пр.

1. Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам, содержащая композицию функциональных компонентов в следующем соотношении, мас.%:

- продукт взаимодействия диэтаноламина и растительного масла – 20-80;

- продукт взаимодействия диэтаноламина и жирных кислот – 2-40;

- растворитель – 10-78.

2. Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам по п. 1, отличающаяся тем, что содержит вспомогательные компоненты, мас.%:

– антиокислитель – до 1,

– деэмульгатор – до 1.

3. Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве растительного масла используют рапсовое, подсолнечное, оливковое, соевое масла, а также их смеси.

4. Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам по п. 1, отличающаяся тем, что мольное соотношение растительное масло : диэтаноламин равно от 1,0 : 3,0 до 1,0 : 3,6.

5. Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве жирных кислот используют жирные кислоты таловых масел, жирные кислоты растительных масел, олеиновую кислоту.

6. Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам по п. 1, отличающаяся тем, что мольное соотношение диэтаноламин : жирные кислоты равно от 1,1 : 1,0 до 1,0 : 1,1.

7. Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве растворителя используют различные углеводородные фракции, выкипающие в температурных интервалах, соответствующих бензину (от 30 до 200°С) и керосину (от 120 до 300°С), в том числе товарные топлива; узкие фракции, такие как Нефрас, ароматический растворитель, полиалкилбензольный растворитель, маловязкая углеводородная основа для буровых растворов; индивидуальные углеводороды и их смесевые фракции, такие как толуол, п-ксилол, о-ксилол, м-ксилол, смесь ксилолов, кумол, этилбензол; высшие спирты и их смесевые фракции, такие как н-бутанол, изо-бутанол, изо-амилол, спиртоэфирный концентрат, 2-этилгексанол, кубовой остаток ректификации бутиловых спиртов.

8. Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам по п. 2, отличающаяся тем, что в качестве антиокислителя используют Агидол-0, Агидол-1, Агидол-2, Агидол-12.

9. Топливная композиция автомобильных бензинов, содержащая многофункциональную присадку по п. 1 в концентрации от 100 до 1000 мг/кг.