BR112021015381B1 - FUEL COMPOSITION, AND, METHOD FOR IMPROVING THE LUBRICITY OF A FUEL COMPOSITION AND FOR IMPROVING THE FUEL PERFORMANCE OF A DIRECT INJECTION ENGINE - Google Patents
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Abstract
COMPOSIÇÃO DE COMBUSTÍVEL, E, MÉTODO PARA MELHORAR A LUBRICIDADE DE UMA COMPOSIÇÃO DE COMBUSTÍVEL E PARA MELHORAR O DESEMPENHO DE COMBUSTÍVEL DE UM MOTOR DE INJEÇÃO DIRETA. Trata-se de uma composição de combustível que compreende um combustível e um aditivo de lubricidade, em que o aditivo de lubricidade é selecionado a partir de (1) 1-lauroil-rac-glicerol, (2) dodecanamida, N-hidroxi- ou (3) ácido 2-etil- hexanoico e o combustível é gasolinaA FUEL COMPOSITION AND METHOD FOR IMPROVING THE LUBRICITY OF A FUEL COMPOSITION AND FOR IMPROVING THE FUEL PERFORMANCE OF A DIRECT INJECTION ENGINE. This is a fuel composition comprising a fuel and a lubricity additive, wherein the lubricity additive is selected from (1) 1-lauroyl-rac-glycerol, (2) dodecanamide, N-hydroxy- or (3) 2-ethyl-hexanoic acid and the fuel is gasoline
Description
[001] A presente invenção refere-se a composições de combustívelque compreendem um combustível de base e um aditivo de lubricidade e, mais particularmente, composições de combustível que compreendem um combustível de base e um aditivo de lubricidade adequado para uso em um motor de combustão interna, um método para melhorar a lubricidade de uma composição de combustível, e um método para melhorar o desempenho do combustível de um motor de injeção direta.[001] The present invention relates to fuel compositions comprising a base fuel and a lubricity additive, and more particularly, fuel compositions comprising a base fuel and a lubricity additive suitable for use in an internal combustion engine, a method for improving the lubricity of a fuel composition, and a method for improving the fuel performance of a direct injection engine.
[002] Os fabricantes de motores são continuamente desafiados amelhorar a eficiência do motor e maximizar a produção de potência, especialmente ao projetar motores de combustão interna. Esses motores são conhecidos por terem baixa eficiência, uma vez que uma porção do combustível queimado não é convertida em energia útil, mas é usada para superar as forças de atrito. Mais tipicamente, uma porção significativa da energia disponível do combustível queimado é usada para superar as forças de atrito geradas entre as superfícies das peças móveis do motor que estão em contato mútuo. A energia gasta para superar essas forças de atrito é considerada como perda de energia ou perda de atrito. Quando os requisitos de energia mais elevados são necessários para superar essas perdas, a quantidade de energia útil disponível para operar o motor é frequentemente reduzida. Para melhorar a eficiência do motor e do combustível, as tendências atuais incluem o uso de aditivos de redução de atrito, aditivos de combustível de redução de atrito ou revestimentos de superfície, entre outros, em um esforço para reduzir as perdas por atrito do motor.[002] Engine manufacturers are continually challenged to improve engine efficiency and maximize power output, especially when designing internal combustion engines. These engines are known to have low efficiency since a portion of the fuel burned is not converted to useful energy but is used to overcome frictional forces. More typically, a significant portion of the available energy from the fuel burned is used to overcome the frictional forces generated between the surfaces of the moving engine parts that are in contact with each other. The energy expended to overcome these frictional forces is considered to be energy loss or friction loss. When higher energy requirements are required to overcome these losses, the amount of useful energy available to operate the engine is often reduced. To improve engine and fuel efficiency, current trends include the use of friction-reducing additives, friction-reducing fuel additives, or surface coatings, among others, in an effort to reduce engine frictional losses.
[003] Aditivos redutores de atrito, também conhecidos comomodificadores de atrito, podem ser usados como aditivos em lubrificantes para melhorar tanto a eficiência do motor quanto do combustível. Embora seja entendido que os lubrificantes reduzem o atrito entre as superfícies móveis, a adição de aditivos redutores de atrito a uma composição de lubrificante pode reduzir ainda mais as perdas por atrito sem modificar outras propriedades físicas do lubrificante, como viscosidade, densidade, ponto de fluidez e semelhantes. Além disso, para atender à crescente demanda por veículos mais eficientes em termos de combustível, aditivos de redução de atrito podem ser incorporados às composições de combustível. Por exemplo, uma composição de combustível que compreende aditivos de redução de atrito pode ser usada para fornecer propriedades de modificação de atrito a uma interface de parede de cilindro em forma de anel de pistão de um motor em que o atrito é alto, mas a quantidade de lubrificante que flui para a área é baixa.[003] Friction reducing additives, also known as friction modifiers, can be used as additives in lubricants to improve both engine and fuel efficiency. While it is understood that lubricants reduce friction between moving surfaces, the addition of friction reducing additives to a lubricant composition can further reduce friction losses without modifying other physical properties of the lubricant, such as viscosity, density, pour point, and the like. Furthermore, to meet the increasing demand for more fuel efficient vehicles, friction reducing additives can be incorporated into fuel compositions. For example, a fuel composition comprising friction reducing additives can be used to provide friction modifying properties to a piston ring-shaped cylinder wall interface of an engine where friction is high but the amount of lubricant flowing into the area is low.
[004] A Patente U.S. N° 6.866.690 descreve um modificador deatrito preparado pela combinação de sal de ácido carboxílico saturado e uma amina alquilada e para uso em uma composição de combustível inflamável. O modificador de atrito pode ser feito, por exemplo, misturando (i) um ácido carboxílico saturado ramificado, ou misturas do mesmo, com (ii) uma monoamina mono e/ou dialquilada, e/ou uma poliamina mono e/ou dialquilada, a uma razão molar de aproximadamente 1:1. Os coeficientes de atrito limites para os modificadores de atrito descritos foram medidos usando um Equipamento Alternativo de Alta Frequência de Instrumentos PCS (PCS Instruments High Frequency Reciprocating Rig), no qual uma carga de 4 Newtons (N) foi aplicada entre uma esfera de aço ANSI 52100 de 6 milímetros (mm) de diâmetro e uma placa de aço ANSI 52100.[004] U.S. Patent No. 6,866,690 describes a friction modifier prepared by combining a saturated carboxylic acid salt and an alkylated amine and for use in a flammable fuel composition. The friction modifier can be made, for example, by mixing (i) a branched saturated carboxylic acid, or mixtures thereof, with (ii) a mono- and/or dialkylated monoamine, and/or a mono- and/or dialkylated polyamine, at a molar ratio of approximately 1:1. The limiting coefficients of friction for the described friction modifiers were measured using a PCS Instruments High Frequency Reciprocating Rig, in which a load of 4 Newtons (N) was applied between a 6 millimeter (mm) diameter ANSI 52100 steel ball and an ANSI 52100 steel plate.
[005] A Patente U.S. N° 9.011.556 descreve uma composição decombustível de destilado médio que contém succinimida substituída por hidrocarbila em uma quantidade de modificação de atrito. A composição de combustível de destilado médio foi submetida a um Equipamento Alternativo de Alta Frequência (HFRR), descrito no método ASTM D6079, em que o diâmetro médio da cicatriz de desgaste do HFRR foi registrado.[005] U.S. Patent No. 9,011,556 describes a middle distillate fuel composition containing hydrocarbyl-substituted succinimide in a friction-modifying amount. The middle distillate fuel composition was subjected to a High Frequency Reciprocating Equipment (HFRR), described in ASTM method D6079, where the mean diameter of the HFRR wear scar was recorded.
[006] A Patente U.S. N° 6.835.217 descreve uma composição decombustível que contém um combustível de hidrocarboneto e um componente de modificação de atrito, que é um produto de reação de pelo menos um óleo natural ou sintético e pelo menos uma alcanolamina. Os testes de lubricidade foram realizados usando um Equipamento Alternativo de Alta Frequência (HFRR), descrito no método ASTM D6079-97, e as medições do diâmetro da cicatriz de desgaste foram calculadas com base nos eixos principais e secundários.[006] U.S. Patent No. 6,835,217 describes a fuel composition containing a hydrocarbon fuel and a friction modifying component, which is a reaction product of at least one natural or synthetic oil and at least one alkanolamine. Lubricity tests were performed using a High Frequency Reciprocating Equipment (HFRR), described in ASTM method D6079-97, and wear scar diameter measurements were calculated based on the major and minor axes.
[007] A Publicação de Patente U.S. N° 2011/0146143 descreve umacomposição de combustível que contém um componente de redução de atrito para uso em um motor de combustão interna. O componente de redução de atrito compreende pelo menos uma amina alifática C6 a C30, incluindo aminas de ácidos graxos saturados, aminas de ácidos graxos insaturados e misturas das mesmas. Um equipamento de teste SRV foi utilizado para medir o coeficiente de atrito e o desempenho da cicatriz de desgaste dos componentes.[007] U.S. Patent Publication No. 2011/0146143 describes a fuel composition containing a friction reducing component for use in an internal combustion engine. The friction reducing component comprises at least one C6 to C30 aliphatic amine, including saturated fatty acid amines, unsaturated fatty acid amines, and mixtures thereof. An SRV test rig was used to measure the coefficient of friction and wear scar performance of the components.
[008] Muitos componentes de motor interno, como bombas decombustível e injetores, estão sujeitos a desgaste excessivo e danos metálicos (ou seja, corrosão, erosão) devido às forças de atrito. O atrito excessivo geralmente gera vida útil do motor reduzida, alto custo de substituição do motor e economia de combustível ineficiente, uma vez que é necessário mais combustível para operar o motor. Ainda assim, os aditivos de redução de atrito mencionados acima produzem melhorias apenas marginais na superação de tais desafios e outros problemas relacionados ao desempenho do motor e do combustível. Assim, para atender à demanda contínua por redução de atrito aprimorada, é desejada uma composição de combustível que forneça propriedades de lubricidade de exemplo e proteção superior contra perdas por atrito do motor, desgaste, depósitos e corrosão.[008] Many internal engine components, such as fuel pumps and injectors, are subject to excessive wear and metal damage (i.e., corrosion, erosion) due to frictional forces. Excessive friction often results in reduced engine life, high engine replacement costs, and poor fuel economy, since more fuel is required to operate the engine. Yet, the friction-reducing additives mentioned above produce only marginal improvements in overcoming such challenges and other related engine and fuel performance issues. Thus, to meet the continuing demand for improved friction reduction, a fuel composition that provides exemplary lubricity properties and superior protection against engine friction losses, wear, deposits, and corrosion is desired.
[009] Certas modalidades de exemplo são descritas na seguintedescrição detalhada e em referência aos desenhos, nos quais:A Figura 1A apresenta uma representação gráfica dos coeficientes de atrito para composições de combustível a taxas de tratamento de 50 ppm (p/v) durante uma execução de teste de 0 a 4.500 segundos;A Figura 1B apresenta uma representação gráfica dos coeficientes de atrito para composições de combustível a taxas de tratamento de 50 ppm (p/v) durante uma execução de teste de 900 a 4.500 segundos;A Figura 2 apresenta uma representação gráfica que compara os coeficientes de atrito para composições de combustível a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) e a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v) durante uma execução de teste de 900 a 4.500 segundos;A Figura 3 apresenta uma representação gráfica dos valores das cicatrizes de desgaste para composições de combustível de 50 ppm (p/v);A Figura 4 apresenta uma representação gráfica que compara valores de cicatrizes de desgaste para composições de combustível a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) e a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v);A Figura 5 apresenta uma comparação gráfica de dados de cicatriz de desgaste e coeficiente de atrito para cada composição de combustível.[009] Certain example embodiments are described in the following detailed description and with reference to the drawings, in which: Figure 1A presents a graphical representation of the coefficients of friction for fuel compositions at 50 ppm (w/v) treatment rates during a test run of 0 to 4,500 seconds; Figure 1B presents a graphical representation of the coefficients of friction for fuel compositions at 50 ppm (w/v) treatment rates during a test run of 900 to 4,500 seconds; Figure 2 presents a graphical representation comparing the coefficients of friction for fuel compositions at a 50 ppm (w/v) treatment rate and at a 25 ppm (w/v) treatment rate during a test run of 900 to 4,500 seconds; Figure 3 presents a graphical representation of the wear scar values for 50 ppm (w/v) fuel compositions; Figure 4 presents a graphical representation comparing wear scar values for fuel compositions at a 50 ppm (w/v) treatment rate and at a 25 ppm (w/v) treatment rate; Figure 5 presents a graphical comparison of wear scar and coefficient of friction data for each fuel composition.
[0010] Consequentemente, a presente invenção refere-se a composições de combustível aprimoradas. Mais especificamente, cada composição de combustível inventiva contém um combustível de base de hidrocarboneto e um aditivo de lubricidade. De acordo com a presente invenção, a composição de combustível compreende especificamente gasolina como o combustível de base e um aditivo de lubricidade selecionado a partir de 1-lauroil-rac-glicerol, dodecanamida, N-hidroxi- ou ácido 2-etil-hexanoico.[0010] Accordingly, the present invention relates to improved fuel compositions. More specifically, each inventive fuel composition contains a hydrocarbon base fuel and a lubricity additive. According to the present invention, the fuel composition specifically comprises gasoline as the base fuel and a lubricity additive selected from 1-lauroyl-rac-glycerol, dodecanamide, N-hydroxy- or 2-ethylhexanoic acid.
[0011] A presente invenção refere-se ainda a um método para aprimorar a lubricidade de uma composição de combustível. Em particular, o método inclui a adição de um aditivo de lubricidade solúvel a um combustível de base de hidrocarboneto para formar uma composição de combustível que compreende propriedades de lubricidade aprimoradas. De acordo com a presente invenção, o método compreende especificamente a adição de um aditivo de lubricidade selecionado a partir de 1-lauroil-rac-glicerol, dodecanamida, N-hidroxi- ou ácido 2-etil-hexanoico à gasolina, selecionado como o combustível de base preferencial.[0011] The present invention further relates to a method for improving the lubricity of a fuel composition. In particular, the method includes adding a soluble lubricity additive to a hydrocarbon base fuel to form a fuel composition comprising improved lubricity properties. According to the present invention, the method specifically comprises adding a lubricity additive selected from 1-lauroyl-rac-glycerol, dodecanamide, N-hydroxy- or 2-ethylhexanoic acid to gasoline, selected as the preferred base fuel.
[0012] A presente invenção também se refere a um método para aprimorar o desempenho do combustível de um motor de injeção direta. Mais especificamente, a presente invenção descreve um método de abastecimento de um motor de injeção direta com uma composição de combustível que compreende um combustível de base de hidrocarboneto e um aditivo de lubricidade. De acordo com a presente invenção, a composição de combustível, conforme usada no motor de injeção direta, compreende gasolina como o combustível de base e um aditivo de lubricidade selecionado a partir de um de 1-lauroil-rac-glicerol, dodecanamida, N-hidroxi- ou ácido 2- etil-hexanoico.[0012] The present invention also relates to a method for improving the fuel performance of a direct injection engine. More specifically, the present invention describes a method of supplying a direct injection engine with a fuel composition comprising a hydrocarbon base fuel and a lubricity additive. According to the present invention, the fuel composition as used in the direct injection engine comprises gasoline as the base fuel and a lubricity additive selected from one of 1-lauroyl-rac-glycerol, dodecanamide, N-hydroxy- or 2-ethylhexanoic acid.
[0013] Conjuntos de máquinas em movimento, como motores de combustão interna, estão sujeitos a perdas por atrito que constituem a maior porção da ineficiência do motor. As perdas por atrito ocorrem entre os componentes do motor, como virabrequim, mancais, pistão, anéis de pistão, saias de pistão, válvulas e guias de válvula, polias, correias sincronizadoras e bielas, entre outros. Por exemplo, peças alternativas, como o pistão e os anéis do pistão, são os que mais contribuem, até 50%, em todas as perdas por atrito entre os vários componentes do motor. Embora não seja possível eliminar completamente o atrito gerado durante as operações do motor, aplicações como lubrificantes, revestimentos de superfície e combustíveis são normalmente usados em um esforço para reduzir as perdas por atrito. Um lubrificante geralmente reduz o atrito com base em seu comportamento no contato com a superfície e/ou em sua capacidade de impor tensão de cisalhamento viscoso aos componentes móveis do motor. As tendências atuais de alguns fabricantes automotivos incluem o desenvolvimento de revestimento de superfície para reduzir também os coeficientes de atrito. Além disso, certas composições de combustível foram formuladas para diminuir as perdas por atrito entre os componentes móveis.[0013] Moving machinery assemblies, such as internal combustion engines, are subject to frictional losses that constitute the largest portion of engine inefficiency. Frictional losses occur between engine components such as the crankshaft, bearings, piston, piston rings, piston skirts, valves and valve guides, pulleys, timing belts, and connecting rods, among others. For example, reciprocating parts such as the piston and piston rings are the largest contributors, up to 50%, to all frictional losses between the various engine components. Although it is not possible to completely eliminate friction generated during engine operations, applications such as lubricants, surface coatings, and fuels are commonly used in an effort to reduce frictional losses. A lubricant generally reduces friction based on its behavior in contact with the surface and/or its ability to impose viscous shear stress on the moving engine components. Current trends by some automotive manufacturers include the development of surface coatings to also reduce friction coefficients. Additionally, certain fuel compositions have been formulated to reduce friction losses between moving components.
[0014] A presente invenção refere-se a várias composições de combustível em que cada composição de combustível compreende um aditivo de lubricidade individual. Especificamente, cada modalidade da composição de combustível compreende um combustível de base de hidrocarboneto e um aditivo de lubricidade selecionado para reduzir o atrito através da adsorção de superfície quando a composição entra em contato com as peças móveis do motor. Por exemplo, ao entrar na câmara de combustão, o aditivo de lubricidade da composição de combustível inventiva adsorve em películas de óleo localizadas nas paredes do motor da câmara de combustão para atuar como uma camada antiatrito entre as partes móveis para evitar o contato de metal com metal, reduzindo, assim, perdas por atrito no contato da superfície.[0014] The present invention relates to various fuel compositions wherein each fuel composition comprises an individual lubricity additive. Specifically, each embodiment of the fuel composition comprises a hydrocarbon-based fuel and a lubricity additive selected to reduce friction through surface adsorption when the composition comes into contact with moving engine parts. For example, upon entering the combustion chamber, the lubricity additive of the inventive fuel composition adsorbs onto oil films located on the engine walls of the combustion chamber to act as an anti-friction layer between the moving parts to prevent metal-to-metal contact, thereby reducing frictional losses at surface contact.
[0015] Existem áreas do motor que são molhadas com lubrificante ou que entram em contato direto com o lubrificante, como o compartimento do mancal do motor. No entanto, existem componentes do motor que entram em contato com a composição de combustível, e não com o lubrificante (ou seja, componentes úmidos sem lubrificante), que poderiam se beneficiar das propriedades de lubrificação aprimoradas. Nas presentes modalidades, a composição de combustível inventiva se comporta como uma fonte de lubrificação para componentes de motor internos que são úmidos tanto com lubrificante quanto úmidos sem lubrificante. Por exemplo, o aditivo de lubricidade da composição de combustível inventiva pode fluir inalterado da câmara de combustão para o cárter de óleo de modo a se acumular ao longo do tempo e se misturar com lubrificantes de motor, isto é, óleos de motor, dentro do cárter de óleo. A este respeito, a composição de combustível inventiva atua como uma fonte de lubrificante adicional para componentes úmidos com lubrificante, tais como a árvore de cames, virabrequim e válvulas de entrada. Além disso, em um motor de injeção de combustível de porta (PFI), as válvulas de entrada são expostas ao combustível pouco antes de entrar na câmara de combustão. Portanto, a exposição à presente composição de combustível não apenas ajuda a remover a formação de depósitos, mas também auxilia na lubrificação da haste da válvula em uma guia de válvula. No entanto, existem algumas áreas do motor, como injetores de combustível e bombas de combustível, onde a composição de combustível inventiva fornece o aditivo de lubricidade de redução de atrito enquanto a quantidade de lubrificante é propositalmente mantida em um nível mínimo. No geral, a composição de combustível inventiva que compreende o aditivo de lubrificação reduz substancialmente o atrito entre uma ampla faixa de peças móveis do motor, especialmente no final de um intervalo de drenagem de óleo quando a química do lubrificante está esgotada e não é mais eficaz.[0015] There are areas of the engine that are wet with lubricant or that come into direct contact with lubricant, such as the engine bearing compartment. However, there are engine components that come into contact with the fuel composition rather than the lubricant (i.e., non-lubricant wet components) that could benefit from the enhanced lubrication properties. In the present embodiments, the inventive fuel composition behaves as a source of lubrication for internal engine components that are both lubricant wet and non-lubricant wet. For example, the lubricity additive of the inventive fuel composition may flow unchanged from the combustion chamber to the oil pan so as to accumulate over time and mix with engine lubricants, i.e., engine oils, within the oil pan. In this regard, the inventive fuel composition acts as an additional lubricant source for lubricant wet components such as the camshaft, crankshaft, and intake valves. Furthermore, in a port fuel injection (PFI) engine, the inlet valves are exposed to fuel just before it enters the combustion chamber. Therefore, exposure to the present fuel composition not only helps to remove deposit formation, but also aids in the lubrication of the valve stem in a valve guide. However, there are some areas of the engine, such as fuel injectors and fuel pumps, where the inventive fuel composition provides the friction-reducing lubricity additive while the amount of lubricant is purposefully kept to a minimum. Overall, the inventive fuel composition comprising the lubricity additive substantially reduces friction between a wide range of moving engine parts, especially at the end of an oil drain interval when the lubricant chemistry is depleted and no longer effective.
[0016] Foi surpreendentemente descoberto que os motores que usam as composições de combustível inventivas exibiram aprimoramentos de motor significativos, incluindo reduções nas perdas por atrito e resistência ao desgaste aprimorada, em relação aos motores que usam composições de combustível que contêm aditivos de redução de atrito convencionais ou que contêm apenas um combustível de base. Por exemplo, os dados de teste para cada composição de combustível inventiva exibiram aprimoramentos de lubricidade convincentes, como mostrado por coeficientes de atrito reduzidos e valores de cicatriz de desgaste em comparação com os combustíveis típicos. Cada composição de combustível inventiva que contém um aditivo de lubricidade também mostrou comportamento sinérgico em relação à proteção do motor aprimorada, incluindo depósitos de motor mais baixos e comportamento corrosivo. É bem conhecido por um versado na técnica que uma redução na perda por atrito muitas vezes se traduz em maior produção do motor e melhor eficiência de combustível. Portanto, outra vantagem fornecida pelas composições de combustível inventivas inclui desempenho de combustível aumentado e economia de combustível aprimorada.[0016] It was surprisingly found that engines using the inventive fuel compositions exhibited significant engine improvements, including reductions in friction losses and improved wear resistance, relative to engines using fuel compositions containing conventional friction reducing additives or containing only a base fuel. For example, test data for each inventive fuel composition exhibited convincing lubricity improvements, as shown by reduced friction coefficients and wear scar values compared to typical fuels. Each inventive fuel composition containing a lubricity additive also showed synergistic behavior with respect to improved engine protection, including lower engine deposits and corrosive behavior. It is well known to one of skill in the art that a reduction in friction loss often translates into higher engine output and improved fuel efficiency. Therefore, another advantage provided by the inventive fuel compositions includes increased fuel performance and improved fuel economy.
[0017] Conforme usado neste documento, o termo "lubricidade" refere-se à capacidade, ou propriedade, de uma composição de combustível para reduzir o atrito entre partes de componentes do motor.[0017] As used herein, the term "lubricity" refers to the ability, or property, of a fuel composition to reduce friction between engine component parts.
[0018] Conforme usado neste documento, os termos "aditivos de lubricidade" ou “aprimoradores de lubricidade" referem-se a um aditivo adicionado a uma composição de combustível de base para aprimorar as propriedades de lubricidade, assim, levando a uma redução no atrito, desgaste, depósitos e corrosão entre partes de componentes do motor.[0018] As used herein, the terms “lubricity additives” or “lubricity enhancers” refer to an additive added to a base fuel composition to enhance the lubricity properties, thereby leading to a reduction in friction, wear, deposits and corrosion between engine component parts.
[0019] O combustível de base da presente composição de combustível inclui um combustível de base de hidrocarboneto adequado para uso em um motor de combustão interna do tipo de ignição por centelha (petrolífera) conhecida na técnica, incluindo motores automotivos e outros tipos de motor, como extraviários e motores de aviação. Preferencialmente, o combustível de base compreende gasolina ou um combustível à base de gasolina, referido neste documento como "gasolina". Por exemplo, o combustível de base pode incluir uma mistura comum de gasolina e etanol, como o combustível E85, que inclui 15% de gasolina e 85% de etanol. A quantidade de gasolina no combustível pode variar (normalmente de 15% a 90% em volume) com base na região geográfica e na estação do ano, portanto, incluindo um teor de etanol que varia de E10 a E85.[0019] The base fuel of the present fuel composition includes a hydrocarbon base fuel suitable for use in a spark ignition (petroleum) type internal combustion engine known in the art, including automotive engines and other engine types such as off-road and aviation engines. Preferably, the base fuel comprises gasoline or a gasoline-based fuel, referred to herein as "gasoline." For example, the base fuel may include a common gasoline-ethanol blend, such as E85 fuel, which includes 15% gasoline and 85% ethanol. The amount of gasoline in the fuel may vary (typically from 15% to 90% by volume) based on geographic region and season, thus including an ethanol content ranging from E10 to E85.
[0020] A gasolina pode incluir hidrocarbonetos voláteis com ebulição na faixa de cerca de 25°C (77°F) a cerca de 220°C (428°F) e pode ser derivada de nafta de cadeia linear, gasolina de polímero, gasolina natural, craqueada cataliticamente ou hidrocarbonetos termicamente craqueados, recursos reformados cataliticamente ou misturas dos mesmos. Além disso, os componentes da mescla de gasolina derivados de uma fonte biológica também são adequados para uso.[0020] The gasoline may include volatile hydrocarbons boiling in the range of about 25°C (77°F) to about 220°C (428°F) and may be derived from straight-chain naphtha, polymer gasoline, natural gasoline, catalytically cracked or thermally cracked hydrocarbons, catalytically reformed resources, or mixtures thereof. In addition, gasoline blend components derived from a biological source are also suitable for use.
[0021] Os hidrocarbonetos voláteis podem ser selecionados a partir de um ou mais dos seguintes grupos, incluindo hidrocarbonetos saturados, hidrocarbonetos olefínicos, hidrocarbonetos aromáticos, hidrocarbonetos oxigenados e misturas dos mesmos. O nível de octanas da gasolina será geralmente acima de cerca de 85. A composição específica de hidrocarbonetos e o nível de octanagem do combustível de base não são críticos nas presentes modalidades.[0021] The volatile hydrocarbons may be selected from one or more of the following groups, including saturated hydrocarbons, olefinic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, oxygenated hydrocarbons, and mixtures thereof. The octane rating of the gasoline will generally be above about 85. The specific hydrocarbon composition and octane rating of the base fuel are not critical in the present embodiments.
[0022] Normalmente, o teor de hidrocarbonetos saturados da gasolina varia de 40% a cerca de 80% em volume e o teor de hidrocarboneto oxigenado varia de 0% a cerca de 35% em volume. Quando a gasolina compreender hidrocarbonetos oxigenados, pelo menos uma porção de hidrocarbonetos não oxigenados será substituída por hidrocarbonetos oxigenados. O teor de oxigênio da gasolina pode ser de até 35% em peso (EN 1601) (por exemplo, etanol em si) com base na gasolina. Por exemplo, o teor de oxigênio da gasolina pode ser de até 25% em peso, preferencialmente até 10% em peso. Convenientemente, a concentração de oxigenado terá uma concentração mínima selecionada a partir de qualquer uma de 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0 e 1,2% em peso, e uma concentração máxima selecionada a partir de qualquer uma de 5, 4,5, 4,0, 3,5, 3,0 e 2,7% em peso.[0022] Typically, the saturated hydrocarbon content of gasoline ranges from 40% to about 80% by volume and the oxygenated hydrocarbon content ranges from 0% to about 35% by volume. Where gasoline comprises oxygenated hydrocarbons, at least a portion of the non-oxygenated hydrocarbons will be replaced by oxygenated hydrocarbons. The oxygen content of gasoline may be up to 35% by weight (EN 1601) (e.g. ethanol itself) based on gasoline. For example, the oxygen content of gasoline may be up to 25% by weight, preferably up to 10% by weight. Conveniently, the oxygenate concentration will have a minimum concentration selected from any of 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 and 1.2% by weight, and a maximum concentration selected from any of 5, 4.5, 4.0, 3.5, 3.0 and 2.7% by weight.
[0023] Normalmente, o teor de hidrocarbonetos olefínicos da gasolina varia de 0% a 40% em volume com base na gasolina (ASTM D1319). Preferencialmente, o teor de hidrocarboneto olefínico varia de 0% a 30% em volume com base na gasolina, mais preferencialmente, o teor de hidrocarboneto olefínico varia de 0% a 20% em volume com base na gasolina. O teor de hidrocarbonetos aromáticos da gasolina varia de 0% a 70% em volume com base na gasolina (ASTM D1319). Por exemplo, o teor de hidrocarbonetos aromáticos da gasolina varia de 10% a 60% em volume com base na gasolina. Preferencialmente, o teor de hidrocarbonetos aromáticos da gasolina varia de 10% a 50% em volume com base na gasolina e, mais preferencialmente, o teor de hidrocarboneto aromático varia de 10% a 50% em volume com base na gasolina.[0023] Typically, the olefinic hydrocarbon content of gasoline ranges from 0% to 40% by volume based on gasoline (ASTM D1319). Preferably, the olefinic hydrocarbon content ranges from 0% to 30% by volume based on gasoline, more preferably, the olefinic hydrocarbon content ranges from 0% to 20% by volume based on gasoline. The aromatic hydrocarbon content of gasoline ranges from 0% to 70% by volume based on gasoline (ASTM D1319). For example, the aromatic hydrocarbon content of gasoline ranges from 10% to 60% by volume based on gasoline. Preferably, the aromatic hydrocarbon content of the gasoline ranges from 10% to 50% by volume based on the gasoline, and more preferably, the aromatic hydrocarbon content ranges from 10% to 50% by volume based on the gasoline.
[0024] A gasolina também pode conter óleos transportadores minerais, óleos transportadores sintéticos, misturas dos mesmos e/ou solventes. Exemplos de óleos transportadores minerais adequados incluem frações obtidas no processamento de óleo bruto, como material brilhante ou óleos básicos, e frações obtidas na refinação de óleo mineral, como óleo de hidrocraqueamento. Exemplos de óleos transportadores sintéticos adequados incluem poliolefinas (poli-alfa-olefinas ou poli(olefinas internas), (poli)ésteres, (poli)alcoxilatos, poliéteres, aminas de poliéter alifático, poliéteres iniciados por alquilfenol, aminas de poliéter iniciadas por alquilfenol e ésteres carboxílicos de alcanóis de cadeia longa.[0024] Gasoline may also contain mineral carrier oils, synthetic carrier oils, mixtures thereof, and/or solvents. Examples of suitable mineral carrier oils include fractions obtained from crude oil processing, such as bright stock or base oils, and fractions obtained from mineral oil refining, such as hydrocracking oil. Examples of suitable synthetic carrier oils include polyolefins (poly-alpha-olefins or poly(internal olefins), (poly)esters, (poly)alkoxylates, polyethers, aliphatic polyether amines, alkylphenol-initiated polyethers, alkylphenol-initiated polyether amines, and carboxylic esters of long-chain alkanols.
[0025] Exemplos de poliolefinas adequadas são polímeros de olefinas, em particular à base de polibuteno ou poli-isobuteno (hidrogenado ou não hidrogenado). Exemplos de poliéteres ou polieteraminas adequados são preferencialmente compostos que compreendem frações químicas de polioxi- C2-C4-alquileno que são obteníveis reagindo C2-C60-alcanóis, C6-C30- alcanodióis, mono ou di-C2-C30-alquilaminas, C1-C30-alquilciclo-hexanóis ou C1-C30-alquilfenóis com de 1 a 30 mols de óxido de etileno e/ou óxido de propileno e/ou óxido de butileno por grupo hidroxila ou grupo amino e, no caso das aminas de poliéter, por aminação redutiva subsequente com amônia, monoaminas ou poliaminas.[0025] Examples of suitable polyolefins are olefin polymers, in particular based on polybutene or polyisobutene (hydrogenated or non-hydrogenated). Examples of suitable polyethers or polyetheramines are preferably compounds comprising chemical moieties of polyoxy-C2-C4-alkylene which are obtainable by reacting C2-C60-alkanols, C6-C30-alkanediols, mono- or di-C2-C30-alkylamines, C1-C30-alkylcyclohexanols or C1-C30-alkylphenols with from 1 to 30 moles of ethylene oxide and/or propylene oxide and/or butylene oxide per hydroxyl group or amino group and, in the case of polyether amines, by subsequent reductive amination with ammonia, monoamines or polyamines.
[0026] Exemplos de ésteres carboxílicos de alcanóis de cadeia longa são, em particular, ésteres de ácidos mono, di ou tricarboxílicos com alcanóis de cadeia longa ou polióis. Os ácidos mono, di ou tricarboxílicos usados podem ser ácidos alifáticos ou aromáticos; éster álcoois ou polióis adequados são, em particular, representantes de cadeia longa tendo, por exemplo, de 6 a 24 átomos de carbono. Representantes típicos dos ésteres são adipatos, ftalatos, isoftalatos, tereftalatos e trimelitatos de iso-octanol, isononanol, isodecanol e isotridecanol, por exemplo di-(n- ou isotridecil) ftalato.[0026] Examples of carboxylic esters of long-chain alkanols are in particular esters of mono-, di- or tricarboxylic acids with long-chain alkanols or polyols. The mono-, di- or tricarboxylic acids used may be aliphatic or aromatic acids; suitable ester alcohols or polyols are in particular long-chain representatives having, for example, from 6 to 24 carbon atoms. Typical representatives of the esters are adipates, phthalates, isophthalates, terephthalates and trimellitates of iso-octanol, isononanol, isodecanol and isotridecanol, for example di-(n- or isotridecyl) phthalate.
[0027] Exemplos de óleos transportadores sintéticos adequados são poliéteres iniciados com álcool tendo de cerca de 5 a 35 unidades de óxido C3-C6 alquileno, selecionadas a partir de óxido de propileno, óxido de n- butileno e unidades de óxido de isobutileno, ou misturas dos mesmos, por exemplo. Exemplos não limitativos de álcoois iniciadores adequados são alcanóis ou fenóis de cadeia longa substituídos por alquila de cadeia longa, na qual o radical alquila de cadeia longa é, em particular, um radical C6-C18 alquila de cadeia linear ou ramificada em que exemplos preferidos incluem tridecanol e nonilfenol.[0027] Examples of suitable synthetic carrier oils are alcohol-initiated polyethers having from about 5 to 35 C3-C6 alkylene oxide units, selected from propylene oxide, n-butylene oxide and isobutylene oxide units, or mixtures thereof, for example. Non-limiting examples of suitable initiator alcohols are long-chain alkyl-substituted alkanols or phenols, in which the long-chain alkyl radical is, in particular, a straight-chain or branched C6-C18 alkyl radical, in which preferred examples include tridecanol and nonylphenol.
[0028] O teor de benzeno da gasolina é no máximo 10% em volume, mais preferencialmente no máximo 5% em volume, e mais preferencialmente no máximo 1% em volume com base na gasolina. A gasolina tem, preferencialmente, um teor de enxofre baixo ou ultrabaixo, por exemplo, no máximo 1.000 ppm-p (partes por milhão em peso), preferencialmente não mais que 500 ppm-p, mais preferencialmente não mais que 100, ainda mais preferencialmente não mais que 50 e o mais preferencialmente de todos não mais do que 10 ppm-p. Além do mais, a gasolina preferencialmente tem um baixo teor total de chumbo, tal como no máximo 0,005 grama/litro (g/l), mais preferencialmente sendo livre de chumbo, então, não tendo nenhum composto de chumbo adicionado à mesma (isto é, sem chumbo). A gasolina, conforme utilizada na presente invenção, pode ser substancialmente livre de água, uma vez que a água pode impedir uma combustão suave.[0028] The benzene content of the gasoline is at most 10% by volume, more preferably at most 5% by volume, and most preferably at most 1% by volume based on the gasoline. The gasoline preferably has a low or ultra-low sulfur content, e.g., at most 1,000 ppm-w (parts per million by weight), preferably not more than 500 ppm-w, more preferably not more than 100, even more preferably not more than 50, and most preferably not more than 10 ppm-w. Furthermore, the gasoline preferably has a low total lead content, such as at most 0.005 grams/liter (g/L), most preferably being lead-free, i.e., having no lead compounds added thereto (i.e., unleaded). The gasoline as used in the present invention may be substantially free of water, since water can impede smooth combustion.
[0029] Cada composição de combustível da presente invenção inclui apenas um tipo de aditivo de lubricidade. A este respeito, o aditivo de lubricidade é selecionado como um componente individual a partir de 1- lauroil-rac-glicerol, dodecanamida, N-hidroxi- ou ácido 2-etil-hexanoico comercialmente disponíveis, em que cada aditivo foi selecionado com base em sua capacidade de aprimorar efetivamente a lubricidade. Nas presentes modalidades, cada aditivo de lubricidade é adequadamente solúvel, preferencialmente totalmente solúvel, em um combustível de base para produzir a composição de combustível e não interfere em ou impõe interações negativas a outros aditivos que podem ser opcionalmente adicionados à composição. Cada aditivo de lubricidade individual é mesclado com um respectivo combustível de base a uma concentração de cerca de 5 ppm (partes por milhão) a cerca de 100 ppm em peso, com base no peso total da composição de combustível.[0029] Each fuel composition of the present invention includes only one type of lubricity additive. In this regard, the lubricity additive is selected as an individual component from commercially available 1-lauroyl-rac-glycerol, dodecanamide, N-hydroxy- or 2-ethylhexanoic acid, wherein each additive has been selected based on its ability to effectively enhance lubricity. In the present embodiments, each lubricity additive is suitably soluble, preferably fully soluble, in a base fuel to produce the fuel composition and does not interfere with or impose negative interactions on other additives that may optionally be added to the composition. Each individual lubricity additive is blended with a respective base fuel at a concentration of about 5 ppm (parts per million) to about 100 ppm by weight, based on the total weight of the fuel composition.
[0030] As moléculas de cada aditivo de lubricidade incluem um grupo de cabeça polar e um grupo de cauda não polar. O grupo de cabeça polar das moléculas é atraído por superfícies de metal e, portanto, liga-se com relativa força, mas reversível a tais superfícies, isto é, capaz de se elevar e se mover. Com modificações de superfície ou com fibras cerâmicas impregnadas, o grupo de cabeça polar pode ser atraído por outras superfícies, como uma superfície de alumina. O grupo de cauda não polar das moléculas pode ser ligeiramente mais longo do que as moléculas do combustível de base, isto é, maior do que 15 átomos de comprimento, e pode incluir uma configuração que é não linear, ramificada ou dobrada de modo a permitir o empacotamento da molécula e fluxo de fluido. O grupo de cauda não polar é um hidrocarboneto e, portanto, pode solubilizar a molécula inteira no combustível de base de hidrocarboneto. Devido à natureza do grupo de cabeça polar e à estrutura do grupo de cauda não polar para cada aditivo de lubricidade, a composição de combustível inventiva afeta surpreendentemente a eficiência e o desempenho do motor, reduzindo o atrito entre os componentes do motor.[0030] The molecules of each lubricity additive include a polar head group and a non-polar tail group. The polar head group of the molecules is attracted to metal surfaces and therefore binds relatively strongly but reversibly to such surfaces, i.e., capable of lifting and moving. With surface modifications or with impregnated ceramic fibers, the polar head group can be attracted to other surfaces, such as an alumina surface. The non-polar tail group of the molecules may be slightly longer than the base fuel molecules, i.e., greater than 15 atoms in length, and may include a configuration that is non-linear, branched or bent so as to permit packing of the molecule and fluid flow. The non-polar tail group is a hydrocarbon and therefore can solubilize the entire molecule in the hydrocarbon base fuel. Due to the nature of the polar head group and the structure of the non-polar tail group for each lubricity additive, the inventive fuel composition surprisingly affects engine efficiency and performance by reducing friction between engine components.
[0031] O 1-lauroil-rac-glicerol, como mostrado por (1), é formado por éster de glicerol (grupo de cabeça polar) e derivados de ácido láurico (grupo de cauda não polar). O éster de glicerol é multifuncional e normalmente estável quando enxertado em um ácido. Os derivados do ácido láurico incluem moléculas que são normalmente maiores do que as moléculas de combustível de base, mas menores do que as moléculas dos modificadores de atrito convencionais. [0031] 1-Lauroyl-rac-glycerol, as shown by (1), is formed by glycerol ester (polar head group) and lauric acid derivatives (non-polar tail group). The glycerol ester is multifunctional and typically stable when grafted to an acid. Lauric acid derivatives include molecules that are typically larger than the base fuel molecules but smaller than the molecules of conventional friction modifiers.
[0032] A dodecanamida, N-hidroxi-, como mostrado por (2), é um derivado de N-hidroxiamida e é formado por N-hidroxiamida (grupo de cabeça polar) e derivados de ácido láurico (grupo de cauda não polar). A adequação da N-hidroxiamida é baseada em seu comportamento multifuncional e moléculas compactas. Os derivados do ácido láurico incluem moléculas que são normalmente maiores do que as moléculas de combustível de base, mas menores do que as moléculas dos modificadores de atrito convencionais. [0032] Dodecanamide, N-hydroxy-, as shown by (2), is a derivative of N-hydroxyamide and is formed by N-hydroxyamide (polar head group) and lauric acid derivatives (non-polar tail group). The suitability of N-hydroxyamide is based on its multifunctional behavior and compact molecules. Lauric acid derivatives include molecules that are typically larger than base fuel molecules but smaller than conventional friction modifier molecules.
[0033] O ácido 2-etil-hexanoico, conforme mostrado por (3), é formado por ácido carboxílico (grupo da cabeça polar) e derivados do ácido 2-etilexanoico (grupo da cauda não polar). O ácido carboxílico está normalmente disponível nos grupos de cauda não polares sugeridos. Os derivados do ácido 2-etilexanoico incluem moléculas ramificadas de tamanho semelhante às moléculas do combustível de base. [0033] 2-Ethylhexanoic acid, as shown by (3), is formed by carboxylic acid (polar head group) and 2-ethylhexanoic acid derivatives (non-polar tail group). The carboxylic acid is typically available in the suggested non-polar tail groups. The 2-ethylhexanoic acid derivatives include branched molecules of similar size to the base fuel molecules.
[0034] Por meio da adsorção de superfície, o aditivo de lubricidade reduz as propriedades de atrito das interfaces metal com metal. Especificamente, a combinação de grupos de cabeça flexível e multifuncional juntamente com os grupos de cauda ligeiramente mais longos permitem que os aditivos de lubricidade selecionados, incluindo 1-lauroil-rac-glicerol, dodecanamida, N-hidroxi- e ácido 2-etil-hexanoico, se liguem a múltiplos locais ou adsorvam em uma superfície de metal, exibindo assim aderência de superfície de exemplo.[0034] Through surface adsorption, the lubricity additive reduces the frictional properties of metal-to-metal interfaces. Specifically, the combination of flexible and multifunctional head groups along with the slightly longer tail groups allows the selected lubricity additives, including 1-lauroyl-rac-glycerol, dodecanamide, N-hydroxy- and 2-ethylhexanoic acid, to bind to multiple sites or adsorb on a metal surface, thereby exhibiting example surface adhesion.
[0035] Embora não seja crítica para a presente invenção, a composição de combustível de gasolina da presente invenção pode incluir ainda um ou mais aditivos de combustível opcionais, além dos aditivos de lubricidade selecionados mencionados acima. Deve-se notar que a concentração e a natureza do(s) aditivo(s) de combustível opcional(is) na presente invenção não é crítica. No entanto, a concentração de qualquer(quaisquer) aditivo(s) de combustível opcional(is) presente(s) na composição de combustível pode ser preferencialmente até 1% em peso da composição de combustível total, mais preferencialmente na faixa de 5 a 2.000 ppm-p, e mais preferencialmente na faixa de 90 a 1.500 ppm-p, como de 90 a 1.000 ppm-p. Exemplos não limitativos de aditivos de combustível opcionais incluem, mas não estão limitados a, antioxidantes, inibidores de corrosão, detergentes, desagregadores, aditivos antidetonantes, desativadores de metal, compostos protetores de recessão de sede de válvula, corantes, solventes, fluidos transportadores, diluentes e marcadores.[0035] Although not critical to the present invention, the gasoline fuel composition of the present invention may further include one or more optional fuel additives in addition to the selected lubricity additives mentioned above. It should be noted that the concentration and nature of the optional fuel additive(s) in the present invention is not critical. However, the concentration of any optional fuel additive(s) present in the fuel composition may preferably be up to 1% by weight of the total fuel composition, more preferably in the range of 5 to 2,000 ppm-w, and most preferably in the range of 90 to 1,500 ppm-w, such as 90 to 1,000 ppm-w. Non-limiting examples of optional fuel additives include, but are not limited to, antioxidants, corrosion inhibitors, detergents, disintegrants, anti-knock additives, metal deactivators, valve seat recession protective compounds, dyes, solvents, carrier fluids, diluents, and markers.
[0036] A invenção será ainda ilustrada com mais detalhes pelos exemplos a seguir. Em particular, cada exemplo inclui a mescla de um dos três aprimoradores de lubricidade diferentes com um combustível de base para produzir três composições de combustível diferentes. Os três aprimoradores de lubricidade foram adicionados a um respectivo combustível de base a taxas de tratamento de 50 partes por milhão (ppm) peso por volume (p/v) e 25 ppm (p/v). As três composições de combustível e um combustível de base convencional foram avaliados para atrito e desempenho de cicatriz de desgaste usando um método de teste de equipamento alternativo de alta frequência (HFRR) modificado para gasolina (ASTM D6079-11). Deve-se notar que os exemplos são fornecidos apenas para ilustração e não devem ser interpretados como limitando a presente invenção de qualquer forma.[0036] The invention will be further illustrated in more detail by the following examples. In particular, each example includes blending one of three different lubricity enhancers with a base fuel to produce three different fuel compositions. The three lubricity enhancers were added to a respective base fuel at treatment rates of 50 parts per million (ppm) weight per volume (w/v) and 25 ppm (w/v). The three fuel compositions and a conventional base fuel were evaluated for friction and wear scar performance using a modified high frequency reciprocating rig (HFRR) test method for gasoline (ASTM D6079-11). It should be noted that the examples are provided for illustration only and should not be construed as limiting the present invention in any way.
[0037] O Exemplo 1 apresenta dados de coeficiente de atrito para um combustível de base e três composições de combustível diferentes, cada uma contendo um aditivo de lubricidade individual, conforme identificado na Tabela 1. O combustível de base usado em cada composição de combustível incluiu o E10, que é uma mistura de 90% de gasolina e 10% de etanol, utilizável em motores de combustão interna da maioria dos automóveis e veículos leves sem modificações no motor ou no sistema de combustível. O aditivo de lubricidade individual adicionado a um respectivo combustível de base incluía 1-lauroil-rac-glicerol, dodecanamida, N-hidroxi- ou ácido 2- etilhexanoico. Não foram adicionados aditivos adicionais ou semelhantes. Por conseguinte, a formulação para cada composição de combustível testada incluiu (1) apenas combustível de base, (2) 1-lauroil-rac-glicerol e combustível de base, (3) dodecanamida, N-hidroxi- e combustível de base e (4) ácido 2-etil-hexanoico e combustível de base. A quantidade de cada aditivo de lubricidade adicionado ao seu respectivo combustível de base incluiu 50 ppm (p/v) com base no volume total de combustível de base.[0037] Example 1 presents coefficient of friction data for a base fuel and three different fuel compositions, each containing an individual lubricity additive as identified in Table 1. The base fuel used in each fuel composition included E10, which is a blend of 90% gasoline and 10% ethanol usable in the internal combustion engines of most automobiles and light duty vehicles without engine or fuel system modifications. The individual lubricity additive added to a respective base fuel included 1-lauroyl-rac-glycerol, dodecanamide, N-hydroxy- or 2-ethylhexanoic acid. No additional additives or the like were added. Therefore, the formulation for each fuel composition tested included (1) base fuel only, (2) 1-lauroyl-rac-glycerol and base fuel, (3) dodecanamide, N-hydroxy- and base fuel, and (4) 2-ethylhexanoic acid and base fuel. The amount of each lubricity additive added to its respective base fuel included 50 ppm (w/v) based on the total volume of base fuel.
[0038] O coeficiente de atrito para cada composição de combustível foi determinado usando um método de teste de HFRR (equipamento alternativo de alta frequência) a cada segundo de execução de teste de 0 a 4.500 segundos. Os 900 segundos iniciais da execução de teste de 0 a 4.500 segundos exibiram um pico no coeficiente de atrito que foi seguido diretamente por uma diminuição no coeficiente. A formação de uma película antidesgaste, uma película de óxido de metal ou suavização de asperezas na superfície do metal pode ter contribuído para o pico inicial. Após os 900 segundos iniciais, coeficientes de atrito mais estabilizados foram registrados durante os 900 a 4.500 segundos restantes da execução de teste, o que garante uma plataforma mais estável para fins comparativos. Consequentemente, os resultados do coeficiente de atrito, conforme mostrado na Tabela 1, incluem resultados para todos os 4.500 segundos (isto é, 0 a 4.500 segundos) e os resultados durante os 900 a 4.500 segundos restantes (isto é, 900 a 4.500 segundos) da execução do teste. Os testes de HFRR das presentes modalidades foram conduzidos a 25°C, mas podem ser executados em várias temperaturas e programados para se adequar à aplicação particular da composição de combustível sendo testada.TABELA 1 - COEFICIENTES DE ATRITO PARA COMPOSIÇÕES DE COMBUSTÍVEL EM TAXAS DE TRATAMENTO DE 50 PPM (P/V) [0038] The coefficient of friction for each fuel composition was determined using a HFRR (high frequency reciprocating equipment) test method every second of the test run from 0 to 4,500 seconds. The initial 900 seconds of the test run from 0 to 4,500 seconds exhibited a peak in the coefficient of friction that was directly followed by a decrease in the coefficient. The formation of an anti-wear film, a metal oxide film, or smoothing of asperities on the metal surface may have contributed to the initial peak. After the initial 900 seconds, more stabilized coefficients of friction were recorded during the remaining 900 to 4,500 seconds of the test run, providing a more stable platform for comparison purposes. Accordingly, the coefficient of friction results, as shown in Table 1, include results for the entire 4,500 seconds (i.e., 0 through 4,500 seconds) and results during the remaining 900 through 4,500 seconds (i.e., 900 through 4,500 seconds) of the test run. The HFRR tests of the present embodiments were conducted at 25°C, but can be run at various temperatures and scheduled to suit the particular application of the fuel composition being tested. TABLE 1 - COEFFICIENTS OF FRICTION FOR FUEL COMPOSITIONS AT 50 PPM (W/V) TREATMENT RATES
[0039] A Figura 1A apresenta uma representação gráfica dos coeficientes de atrito para composições de combustível a taxas de tratamento de 50 ppm (p/v) durante uma execução de teste de 0 a 4.500 segundos. Cada composição de combustível que contém um aditivo de lubricidade exibiu um coeficiente de atrito mais baixo do que o combustível de base sem aditivos durante a execução de teste de 0 a 4.500 segundos, mesmo com um pico no coeficiente de atrito durante os 900 segundos iniciais da execução de teste. Conforme fornecido na Tabela 1 e como mostrado na Figura 1A, o combustível de base exibiu um coeficiente de atrito médio de cerca de 0,701. No entanto, a composição de combustível n° 2 (1-lauroil-rac-glicerol + Combustível de Base) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,489, a composição de combustível n° 3 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,444, e a composição de combustível n° 4 (ácido 2-etil-hexanoico + Combustível de Base) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,464. Quando determinado usando o método de teste de HFRR, cada uma das composições de combustível forneceu aprimoramentos nas propriedades de atrito, fornecendo um coeficiente de atrito mais baixo em comparação com o coeficiente de atrito do combustível de base.[0039] Figure 1A presents a graphical representation of the coefficients of friction for fuel compositions at 50 ppm (w/v) treatment rates during a test run from 0 to 4,500 seconds. Each fuel composition containing a lubricity additive exhibited a lower coefficient of friction than the base fuel without additives during the test run from 0 to 4,500 seconds, even with a spike in the coefficient of friction during the initial 900 seconds of the test run. As provided in Table 1 and as shown in Figure 1A, the base fuel exhibited an average coefficient of friction of approximately 0.701. However, fuel composition #2 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) exhibited a coefficient of friction of about 0.489, fuel composition #3 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) exhibited a coefficient of friction of about 0.444, and fuel composition #4 (2-ethylhexanoic acid + Base Fuel) exhibited a coefficient of friction of about 0.464. When determined using the HFRR test method, each of the fuel compositions provided improvements in friction properties, providing a lower coefficient of friction compared to the coefficient of friction of the base fuel.
[0040] A Figura 1B apresenta uma representação gráfica dos coeficientes de atrito para composições de combustível a taxas de tratamento de 50 ppm (p/v) durante uma execução de teste de 900 a 4.500 segundos. Conforme fornecido na Tabela 1 e como mostrado na Figura 1B, cada composição de combustível que contém um aditivo de lubricidade exibiu um coeficiente de atrito mais baixo do que o combustível de base sem aditivos durante a execução de teste de 900 a 4.500 segundos. Em particular, o combustível de base exibiu um coeficiente de atrito médio de cerca de 0,587. No entanto, a composição de combustível n° 2 (1-lauroil-rac-glicerol + Combustível de Base) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,393, a composição de combustível n° 3 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,361, e composição de combustível n° 4 (ácido 2-etil-hexanoico + Combustível de Base) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,385. Cada uma das composições de combustível proporcionou aprimoramentos nas propriedades de atrito, proporcionando um coeficiente de atrito mais baixo em comparação com o coeficiente de atrito do combustível de base.[0040] Figure 1B presents a graphical representation of the coefficients of friction for fuel compositions at 50 ppm (w/v) treatment rates during a test run from 900 to 4,500 seconds. As provided in Table 1 and as shown in Figure 1B, each fuel composition containing a lubricity additive exhibited a lower coefficient of friction than the base fuel without additives during the test run from 900 to 4,500 seconds. In particular, the base fuel exhibited an average coefficient of friction of approximately 0.587. However, fuel composition #2 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) exhibited a coefficient of friction of about 0.393, fuel composition #3 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) exhibited a coefficient of friction of about 0.361, and fuel composition #4 (2-ethylhexanoic acid + Base Fuel) exhibited a coefficient of friction of about 0.385. Each of the fuel compositions provided improvements in friction properties, providing a lower coefficient of friction compared to the coefficient of friction of the base fuel.
[0041] O Exemplo 2 apresenta dados comparativos do coeficiente de atrito para composições de combustível que contêm um aditivo de lubricidade individual, conforme identificado na Tabela 2, a uma taxa de tratamento de lubricidade inferior de 25 ppm (p/v) em comparação com uma taxa de tratamento de lubricidade de 50 ppm (p/v). Os combustíveis de base usados no Exemplo 2 são descritos em relação ao Exemplo 1. Os aditivos de lubricidade selecionados, incluindo dodecanamida, N-hidroxi- e 1-Lauroil- rac-glicerol, foram adicionados individualmente a um respectivo combustível de base. Não foram adicionados aditivos adicionais ou semelhantes. Por conseguinte, as formulações testadas incluíram a comparação da composição de combustível n° 1 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) com a composição de combustível n° 2 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v). Além disso, a composição de combustível n° 3 (1-lauroil-rac-glicerol + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) foi comparada com a composição de combustível n° 4 (1-lauroil- rac-glicerol + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v). O coeficiente de atrito para cada composição de combustível foi determinado usando um método de teste de HFRR a cada segundo de uma execução de teste de 900 a 4.500 segundos. TABELA 2 - COMPARAÇÃO DE COEFICIENTES DE ATRITO PARA COMPOSIÇÕES DE COMBUSTÍVEL A TAXAS DE TRATAMENTO DE 50 PPM (P/V) E DE 25 PPM (P/V) [0041] Example 2 presents comparative coefficient of friction data for fuel compositions containing an individual lubricity additive, as identified in Table 2, at a lower lubricity treatment rate of 25 ppm (w/v) compared to a lubricity treatment rate of 50 ppm (w/v). The base fuels used in Example 2 are described relative to Example 1. Selected lubricity additives, including dodecanamide, N-hydroxy- and 1-Lauroyl-rac-glycerol, were individually added to a respective base fuel. No additional additives or the like were added. Therefore, the formulations tested included comparing fuel composition #1 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) at a 50 ppm (w/v) treat rate to fuel composition #2 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) at a 25 ppm (w/v) treat rate. Additionally, fuel composition #3 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) at a 50 ppm (w/v) treat rate was compared to fuel composition #4 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) at a 25 ppm (w/v) treat rate. The coefficient of friction for each fuel composition was determined using an HFRR test method every second of a 900 to 4,500 second test run. TABLE 2 - COMPARISON OF COEFFICIENTS OF FRICTION FOR FUEL COMPOSITIONS AT TREATMENT RATES OF 50 PPM (W/V) AND 25 PPM (W/V)
[0042] A Figura 2 apresenta uma representação gráfica que compara os coeficientes de atrito para composições de combustível a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) e a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v) durante a execução de teste de 900 a 4.500 segundos. Os efeitos que as taxas de dosagem têm sobre o parâmetro de coeficiente de atrito podem ser ainda mais compreendidos por meio do teste das várias composições de combustível em taxas de tratamento de aditivos de lubricidade mais baixas. Conforme fornecido na Tabela 2 e como mostrado na Figura 2, a composição de combustível n° 1 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,361 enquanto a composição de combustível n° 2 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,382. Além disso, a composição de combustível n° 3 (1-lauroil-rac-glicerol + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,393 enquanto a composição de combustível n° 4 (1-lauroil-rac-glicerol + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v) exibiu um coeficiente de atrito de cerca de 0,432. Em cada caso, as composições de combustível que compreendem um aditivo de lubricidade a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) exibiram um coeficiente de atrito mais baixo do que as composições de combustível que compreendem um aditivo de lubricidade a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v). No entanto, os coeficientes de atrito para todas as composições de combustível, conforme descrito em relação ao Exemplo 2, eram menores do que o coeficiente de atrito de cerca de 0,587 para o combustível de base, conforme fornecido no Exemplo 1. Consequentemente, cada uma das composições de combustível do Exemplo 2 forneceu aprimoramentos nas propriedades de atrito, fornecendo um coeficiente de atrito mais baixo em comparação com o coeficiente de atrito do combustível de base.[0042] Figure 2 presents a graphical representation comparing the coefficients of friction for fuel compositions at a 50 ppm (w/v) treatment rate and at a 25 ppm (w/v) treatment rate over a test run of 900 to 4,500 seconds. The effects that dosage rates have on the coefficient of friction parameter can be further understood by testing the various fuel compositions at lower lubricity additive treatment rates. As given in Table 2 and as shown in Figure 2, fuel composition #1 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) at a treatment rate of 50 ppm (w/v) exhibited a coefficient of friction of about 0.361 while fuel composition #2 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) at a treatment rate of 25 ppm (w/v) exhibited a coefficient of friction of about 0.382. Furthermore, fuel composition #3 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) at a 50 ppm (w/v) treat rate exhibited a coefficient of friction of about 0.393 while fuel composition #4 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) at a 25 ppm (w/v) treat rate exhibited a coefficient of friction of about 0.432. In each case, the fuel compositions comprising a lubricity additive at a 50 ppm (w/v) treat rate exhibited a lower coefficient of friction than the fuel compositions comprising a lubricity additive at a 25 ppm (w/v) treat rate. However, the coefficients of friction for all of the fuel compositions as described with respect to Example 2 were lower than the coefficient of friction of about 0.587 for the base fuel as provided in Example 1. Accordingly, each of the fuel compositions of Example 2 provided improvements in friction properties by providing a lower coefficient of friction compared to the coefficient of friction of the base fuel.
[0043] O Exemplo 3 apresenta valores de cicatriz de desgaste para um combustível de base e três composições de combustível diferentes que contêm um aditivo de lubricidade individual, conforme identificado na Tabela 3. O combustível de base é descrito em relação ao Exemplo 1. Os aditivos de lubricidade individuais adicionados a um respectivo combustível de base incluem 1-lauroil-rac-glicerol, dodecanamida, ácido N-hidroxi- e ácido 2-etil- hexanoico. Não foram adicionados aditivos adicionais ou semelhantes. Por conseguinte, a formulação para cada composição de combustível testada incluiu (1) apenas combustível de base, (2) 1-lauroil-rac-glicerol e combustível de base, (3) dodecanamida, N-hidroxi- e combustível de base e (4) ácido 2-etil-hexanoico e combustível de base. A quantidade de cada aditivo de lubricidade adicionado ao seu respectivo combustível de base incluiu 50 ppm (p/v) com base no volume total de combustível de base. Os valores da cicatriz de desgaste para cada composição de combustível foram determinados usando um método de teste de HFRR fornecido em micrômetros (μm).TABELA 3 - DADOS DE CICATRIZ DE DESGASTE PARA COMPOSIÇÕES DE COMBUSTÍVEL A TAXAS DE TRATAMENTO DE 50 PPM (P/V) [0043] Example 3 presents wear scar values for a base fuel and three different fuel compositions containing an individual lubricity additive as identified in Table 3. The base fuel is described with respect to Example 1. The individual lubricity additives added to a respective base fuel include 1-lauroyl-rac-glycerol, dodecanamide, N-hydroxy- and 2-ethylhexanoic acid. No additional additives or the like were added. Therefore, the formulation for each fuel composition tested included (1) base fuel only, (2) 1-lauroyl-rac-glycerol and base fuel, (3) dodecanamide, N-hydroxy- and base fuel, and (4) 2-ethylhexanoic acid and base fuel. The amount of each lubricity additive added to its respective base fuel included 50 ppm (w/v) based on the total volume of base fuel. Wear scar values for each fuel composition were determined using an HFRR test method given in micrometers (μm).TABLE 3 - WEAR SCAR DATA FOR FUEL COMPOSITIONS AT 50 PPM (W/V) TREATMENT RATES
[0044] A Figura 3 apresenta uma representação gráfica de dados de cicatriz de desgaste para composições de combustível de 50 ppm (p/v). Conforme fornecido na Tabela 3 e conforme mostrado na Figura 3, cada composição de combustível que contém um aditivo de lubricidade exibiu uma menor cicatriz de desgaste do que o combustível de base sem aditivos. Em particular, o combustível de base exibia uma cicatriz de desgaste de cerca de 818,9 μm. No entanto, a composição de combustível n° 2 (1-lauroil-rac- glicerol + Combustível de Base) exibiu uma cicatriz de desgaste de cerca de 758,0 μm, a composição de combustível n° 3 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) exibiu uma cicatriz de desgaste de cerca de 677,0 μm e a composição de combustível n° 4 (ácido 2-etil-hexanoico + Combustível de Base) exibiu uma cicatriz de desgaste de cerca de 692,5 μm. Os resultados fornecidos pelo Exemplo 3 mostram uma cicatriz de desgaste maior, isto é, baixo desempenho de lubricidade, para a composição de apenas combustível de base em comparação com as três composições de combustível que compreendem um aditivo de lubricidade.[0044] Figure 3 presents a graphical representation of wear scar data for 50 ppm (w/v) fuel compositions. As provided in Table 3 and as shown in Figure 3, each fuel composition containing a lubricity additive exhibited a smaller wear scar than the base fuel with no additives. In particular, the base fuel exhibited a wear scar of approximately 818.9 μm. However, fuel composition #2 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) exhibited a wear scar of about 758.0 μm, fuel composition #3 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) exhibited a wear scar of about 677.0 μm, and fuel composition #4 (2-ethylhexanoic acid + Base Fuel) exhibited a wear scar of about 692.5 μm. The results provided by Example 3 show a larger wear scar, i.e., poor lubricity performance, for the base fuel only composition compared to the three fuel compositions comprising a lubricity additive.
[0045] O Exemplo 4 apresenta dados comparativos de cicatriz de desgaste para composições de combustível que contêm os aditivos de lubricidade individuais, conforme identificado na Tabela 4, a uma taxa de tratamento menor que 25 ppm (p/v) em comparação com uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v). Os combustíveis de base usados no Exemplo 4 são descritos em relação ao Exemplo 1. Os aditivos de lubricidade selecionados, incluindo dodecanamida, N-hidroxi- e 1-Lauroil-rac-glicerol, foram adicionados individualmente a um respectivo combustível de base. Não foram adicionados aditivos adicionais ou semelhantes. Por conseguinte, as formulações testadas incluíram a comparação da composição de combustível n° 1 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) com a composição de combustível n° 2 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v). Além disso, a composição de combustível n° 3 (1-lauroil- rac-glicerol + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) foi comparada com a composição de combustível n° 4 (1-lauroil-rac- glicerol + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v). Conforme fornecido no Exemplo 4, os valores de cicatriz de desgaste para cada composição de combustível foram determinados usando um método de teste de HFRR.TABELA 4 - COMPARAÇÃO DE DADOS DE CICATRIZ DE DESGASTE PARA COMPOSIÇÕES DE COMBUSTÍVEL A TAXAS DE TRATAMENTO DE 50 PPM (P/V) E DE 25 PPM (P/V) [0045] Example 4 presents comparative wear scar data for fuel compositions containing the individual lubricity additives as identified in Table 4 at a treat rate of less than 25 ppm (w/v) compared to a treat rate of 50 ppm (w/v). The base fuels used in Example 4 are described in relation to Example 1. Selected lubricity additives, including dodecanamide, N-hydroxy- and 1-Lauroyl-rac-glycerol, were individually added to a respective base fuel. No additional additives or the like were added. Therefore, the formulations tested included comparing fuel composition #1 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) at a treat rate of 50 ppm (w/v) to fuel composition #2 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) at a treat rate of 25 ppm (w/v). Additionally, fuel composition #3 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) at a 50 ppm (w/v) treatment rate was compared to fuel composition #4 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) at a 25 ppm (w/v) treatment rate. As provided in Example 4, wear scar values for each fuel composition were determined using an HFRR test method. TABLE 4 - COMPARISON OF WEAR SCAR DATA FOR FUEL COMPOSITIONS AT 50 PPM (W/V) AND 25 PPM (W/V) TREATMENT RATES
[0046] A Figura 4 apresenta uma representação gráfica que compara os dados de cicatriz de desgaste para composições de combustível a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) e a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v). Os efeitos que as taxas de dose têm nos dados de cicatriz de desgaste podem ser ainda mais compreendidos por meio do teste das várias composições de combustível em taxas de tratamento de aditivo de lubricidade mais baixas. Conforme fornecido na Tabela 4 e como mostrado na Figura 4, a composição de combustível n° 1 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) exibiu um valor de cicatriz de desgaste de cerca de 677,0 enquanto a composição de combustível n° 2 (dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível Base) a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v) exibiu um valor de cicatriz de desgaste de cerca de 756,0. Além disso, a composição de combustível n° 3 (1-lauroil-rac-glicerol + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) exibiu um valor de cicatriz de desgaste de cerca de 758,0 enquanto a composição de combustível n° 4 (1-lauroil-rac-glicerol + Combustível de Base) a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v) exibiu um valor de cicatriz de desgaste de cerca de 792,5. Em cada caso, a composição de combustível que compreende um aditivo de lubricidade a uma taxa de tratamento de 50 ppm (p/v) exibiu um valor de cicatriz de desgaste menor do que a uma taxa de tratamento de 25 ppm (p/v). No entanto, os valores da cicatriz de desgaste para todas as composições de combustível, conforme descrito em relação ao Exemplo 4, foram menores do que o valor da cicatriz de desgaste de cerca de 818,9 para o combustível de base, conforme fornecido no Exemplo 3. Consequentemente, cada uma das composições de combustível do Exemplo 4 proporciona aprimoramentos no desgaste, proporcionando uma redução nos valores da cicatriz de desgaste em comparação com o valor da cicatriz de desgaste do combustível de base.[0046] Figure 4 presents a graphical representation comparing the wear scar data for fuel compositions at a 50 ppm (w/v) treatment rate and at a 25 ppm (w/v) treatment rate. The effects that dose rates have on the wear scar data can be further understood by testing the various fuel compositions at lower lubricity additive treatment rates. As provided in Table 4 and as shown in Figure 4, fuel composition #1 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) at a 50 ppm (w/v) treatment rate exhibited a wear scar value of about 677.0 while fuel composition #2 (dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel) at a 25 ppm (w/v) treatment rate exhibited a wear scar value of about 756.0. Furthermore, fuel composition #3 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) at a treatment rate of 50 ppm (w/v) exhibited a wear scar value of about 758.0 while fuel composition #4 (1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel) at a treatment rate of 25 ppm (w/v) exhibited a wear scar value of about 792.5. In each case, the fuel composition comprising a lubricity additive at a treatment rate of 50 ppm (w/v) exhibited a lower wear scar value than that at a treatment rate of 25 ppm (w/v). However, the wear scar values for all of the fuel compositions as described with respect to Example 4 were less than the wear scar value of about 818.9 for the base fuel as provided in Example 3. Accordingly, each of the fuel compositions of Example 4 provides improvements in wear by providing a reduction in wear scar values compared to the wear scar value of the base fuel.
[0047] A Figura 5 apresenta uma comparação gráfica de dados de cicatriz de desgaste e coeficiente de atrito para cada uma das composições de combustível. As composições incluem uma composição de apenas combustível de base, uma composição de dodecanamida, N-hidroxi- + Combustível de Base, uma composição de 1-lauroil-rac-glicerol + Combustível de Base e uma composição de ácido 2-etil-hexanoico + Combustível de Base. A cicatriz de desgaste e o coeficiente de atrito para cada composição de combustível inventiva foram traçados contra a cicatriz de desgaste e o coeficiente de atrito para a composição apenas de combustível de base. Ao combinar tais dados em um gráfico, aqueles versados na técnica podem facilmente determinar que uma composição de combustível que compreende um combustível de base e um aditivo de lubricidade fornece cicatriz de desgaste e redução de atrito quando comparada a uma composição de combustível apenas de base.[0047] Figure 5 presents a graphical comparison of wear scar and coefficient of friction data for each of the fuel compositions. The compositions include a base fuel only composition, a dodecanamide, N-hydroxy- + Base Fuel composition, a 1-lauroyl-rac-glycerol + Base Fuel composition, and a 2-ethylhexanoic acid + Base Fuel composition. The wear scar and coefficient of friction for each inventive fuel composition were plotted against the wear scar and coefficient of friction for the base fuel only composition. By combining such data into a graph, those skilled in the art can readily determine that a fuel composition comprising a base fuel and a lubricity additive provides wear scar and friction reduction when compared to a base fuel only composition.
[0048] O objetivo da presente invenção incluiu a avaliação de vários aditivos de lubricidade que aumentariam as propriedades de lubrificação de um combustível de gasolina quando adicionados no mesmo. Os aditivos de lubricidade foram selecionados com base em suas químicas aditivas exclusivas, incluindo grupos polares e não polares variados, e foram individualmente adicionados a um combustível de gasolina para formar uma composição de combustível, que foi posteriormente testada para determinar seu nível de lubricidade. Os resultados dos Exemplos 1 a 4 indicam que os objetivos foram alcançados que cada composição de combustível que compreende um aditivo de lubrificação demonstrou propriedades lubrificantes aprimoradas. O 1-lauroil-rac-glicerol quando adicionado a um combustível de base como um aditivo de lubricidade exibiu aprimoramentos nas perdas por atrito e cicatriz de desgaste, em que os dados de coeficiente de atrito variaram de 0,390 a 0,500 e os dados de cicatriz de desgaste variaram de 755 a 795 μm. Dodecanamida, N-hidroxi- quando adicionados a um combustível de base como um aditivo de lubricidade exibiram aprimoramentos nas perdas por atrito e cicatriz de desgaste, em que os dados de coeficiente de atrito variaram de 0,360 a 0,515 e os dados de cicatriz de desgaste variaram de 675 a 757 μm. O ácido 2-etil-hexanoico quando adicionado a um combustível de base como um aditivo de lubricidade exibiu aprimoramentos nas perdas por atrito e cicatriz de desgaste, em que os dados de coeficiente de atrito variaram de 0,385 a 0,465 e os dados de cicatriz de desgaste foram de cerca de 692 μm.[0048] The object of the present invention included the evaluation of various lubricity additives that would enhance the lubricity properties of a gasoline fuel when added thereto. The lubricity additives were selected based on their unique additive chemistries, including varying polar and non-polar groups, and were individually added to a gasoline fuel to form a fuel composition, which was subsequently tested to determine its level of lubricity. The results of Examples 1 through 4 indicate that the objectives were achieved in that each fuel composition comprising a lubricity additive demonstrated improved lubricity properties. 1-Lauroyl-rac-glycerol when added to a base fuel as a lubricity additive exhibited improvements in friction losses and wear scar, where coefficient of friction data ranged from 0.390 to 0.500 and wear scar data ranged from 755 to 795 μm. Dodecanamide, N-hydroxy- when added to a base fuel as a lubricity additive exhibited improvements in friction losses and wear scar where the coefficient of friction data ranged from 0.360 to 0.515 and the wear scar data ranged from 675 to 757 μm. 2-Ethylhexanoic acid when added to a base fuel as a lubricity additive exhibited improvements in friction losses and wear scar where the coefficient of friction data ranged from 0.385 to 0.465 and the wear scar data was about 692 μm.
[0049] Este comportamento sinérgico exibido a partir da combinação de um combustível de base de gasolina e um aditivo de lubricidade selecionado demonstra eficiência e desempenho do motor aprimorados do que o uso do combustível de base apenas. Tais aprimoramentos de lubricidade, incluindo perdas por atrito reduzidas e cicatriz de desgaste, fornecem proteção aprimorada para vários componentes de motores de injeção direta, como bombas de combustível de alta pressão e injetores. Em outro benefício surpreendente, cada composição de combustível que inclui o aditivo de lubricidade também pode ser usada para aprimorar o desempenho do combustível de um motor de injeção direta ou a qualquer momento do motor adequado para o uso de gasolina.[0049] This synergistic behavior exhibited from the combination of a gasoline base fuel and a selected lubricity additive demonstrates improved engine efficiency and performance over the use of the base fuel alone. Such lubricity improvements, including reduced friction losses and wear scarring, provide enhanced protection for various direct injection engine components such as high pressure fuel pumps and injectors. In another surprising benefit, each fuel composition that includes the lubricity additive can also be used to enhance the fuel performance of a direct injection engine or any engine suitable for gasoline use.
[0050] Embora as presentes técnicas possam ser suscetíveis a várias modificações e formas alternativas, os exemplos exemplares discutidos acima foram mostrados apenas a título de exemplo. Deve ser entendido que a técnica não se destina a ser limitada aos exemplos particulares divulgados neste documento. Na verdade, as presentes modalidades incluem todas as alternativas, modificações e equivalentes que caem dentro do escopo das presentes técnicas.[0050] Although the present techniques may be susceptible to various modifications and alternative forms, the exemplary examples discussed above have been shown by way of example only. It should be understood that the technique is not intended to be limited to the particular examples disclosed herein. Indeed, the present embodiments include all alternatives, modifications, and equivalents that fall within the scope of the present techniques.
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