汽车燃料组合物 本发明涉及汽车燃料组合物及其制备和用途，还涉及改进内燃发动机、特别是 柴油发动机性能的方法。
许多车辆发动机配有涡轮增压器，所述涡轮增压器通过提高进入燃烧气缸内的 空气量改进其功率输出。 通常通过车辆的发动机管理系统调节涡轮增压器的操作。
尽管通常可以利用略不复杂的发动机通过优化引入其中的燃料的组成和 / 或性 能来改进性能，但通过燃料配方改进性能的选择倾向于更受限于现代涡轮增压的发动 机，这是因为发动机管理系统常常被程序设计以补偿燃料吸入的变化。
WO-A-2005-054411 公开了在柴油燃料组合物中使用粘度提高组分，其目的是 改进车辆的牵引力 (VTE) 和 / 或改进所述组合物引入其中的柴油发动机的加速性能。 该 文献例举了对于涡轮增压的和非涡轮增压的发动机二者来说，相对于范围为约 1300rpm 以上的发动机速度平均油门开度下 (WOT) 加速时间的改进，以及在 2000rpm 和以上的恒 定的发动机速度下稳态车辆牵引力 (VTE) 测试中的改进。 提高燃料组合物粘度所使用的 组分包括烃柴油燃料组分例如特别是费 - 托衍生的柴油组分、以及油，所述油可以是矿 物或合成来源的和也可以是费 - 托衍生的。
为了对燃料粘度和因此对发动机性能产生明显影响，通常需要使用至少 5％ w/ w、常常更高浓度的这种附加的组分。但它们中的一些特别是在较高浓度下时对其它燃料 性能例如蒸馏或冷流动性能具有负面影响，从而可能难以保持所得燃料组合物在所需的 技术规格内。
提高汽车燃料组合物粘度不是小事。 正如 WO-A-2005/054411 所提出的，掺入 附加的燃料组分可能对炼油厂操作及燃料的供应、储存与分配系统产生影响。 这会提高 燃料的供应成本，和在一些市场中可能极难实现，例如若生产者对基础燃料本身控制很 弱的话。 而且，更明显的粘度提高组分也可能可获得性不够。
还要注意的是 WO-A-2005/054411 没有具体提及在较低的发动机速度下改进加 速性能。 但正是在较低速度下司机可能更加关注加速响应的改进。
期望能通过改变引入其中的燃料的组成和 / 或性能，进一步改进车辆发动机、 特别是涡轮增压发动机的性能，因为与改进发动机本身的结构或操作相比，预期这可提 供更加简单、灵活和成本有效的途径来优化性能。
按照本发明的第一方面，提供粘度指数 (VI) 改进添加剂在汽车燃料组合物中的 用途，其目的是改进所述燃料组合物引入其中或打算引入其中的内燃发动机或者由所述 发动机驱动的车辆的加速性能。 该燃料组合物优选是柴油燃料组合物，和内燃发动机优 选是柴油发动机，特别是涡轮增压的柴油发动机。
“柴油发动机” 是指压缩点火的内燃发动机，它适合于利用柴油燃料驱动。 “涡轮增压的柴油发动机” 是指通常在电子发动机管理系统控制下通过涡轮增压器驱动 的柴油发动机。
“加速性能” 一般包括发动机对加大的油门的响应性，例如它从任何给定的发 动机速度下加速的速度。 它包括发动机在任何给定速度下产生的功率和 / 或扭矩和 / 或
车辆牵引力 (VTE) 水平。 因此，可通过在任何给定的速度下发动机功率和 / 或扭矩和 / 或 VTE 的提高来证明加速性能的改进。
可使用本发明改进在低发动机速度下的加速性能。 “低发动机速度” 是指通常 最多 2200rpm 的速度，特别是最多 2000rpm，例如 500-2200rpm，或者 1200 或 1400 到 2200rpm，或者 1200 或 1400 到 2000rpm。 在涡轮增压的发动机内，“低发动机速度”可 以是比控制涡轮增压器操作的发动机管理系统开始限制涡轮增压器提供的增压和 / 或调 节发动机进气压力的水平低的速度。
已经令人惊奇地发现，即使在发动机管理系统控制下，含 VI 改进添加剂的燃料 也可在涡轮增压发动机中提供性能益处，和这些益处也可在低发动机速度下 ( 例如在以 上提到的范围内 ) 采用。 这由 WO-A-2005/054411 中通常较高的速度数据是决不可能预 期的，其中的情况是 VTE 数据在固定速度下获得，和 WOT 加速时间针对最多 3500rpm 或 更高的发动机速度取平均。 本发明所提供的性能优点例如可影响涡轮增压器的攀升，即 当通过较低速度范围加速时观察到的过渡效果，而在 WO-A-2005/054411 中所述的研究 更多地针对稳态发动机条件。
还可预期的是较高粘度的燃料可损害发动机性能，例如通过不利地影响注入的 燃料喷雾，从而降低燃料蒸发速度和反过来引起功率损失，和 / 或通过提高燃料注入设 备内的泵送损失引起。 相反，已经发现在汽车燃料内包括 VI 改进添加剂的益处可克服任 何这种潜在的不利效果。 随后的研究导致下述假设 ：较高粘度的燃料可引起涡轮增压器更快增加发动机 转速，从而可在较低发动机速度下实现其最大速度。 在现代涡轮增压的发动机中，当负 载和发动机速度提高时，涡轮增压器速度加速，直到实现预定的最大涡轮增压器速度。 随着在较低发动机速度下涡轮增压器速度的更快地提高，发动机 “早期” 的增压反过来 可引起在较低发动机速度下加速性能的明显改进，这种情况司机将作为比较快速的 “加 快” 或加速响应而经历。 这一效果可部分有助于当使用按照本发明制备的燃料组合物时 观察到的改进的加速性能。
另外已经发现，发动机管理系统 (EMS) 在一些情况下可增强这一效果。 在全负 载加速下，使用较高粘度的燃料可导致注入的燃料量提高，因此更多的能量被保留在驱 动涡轮增压器的废气内。 这反过来可导致进入发动机内的更高压力的空气，和因此提高 空气吸入量。 发动机管理系统可能通过注入更多的燃料对此作出反应，从而驱动涡轮增 压器甚至更快。 当涡轮增压器达到其最大速度时这一正反馈环中止，和发动机管理系统 然后施加控制限制升压并调节进气压力。 现在认为这些效果解释了使用较高粘度燃料时 观察到的性能益处有时可能在较低发动机速度下被放大的原因。
在较高发动机速度下，进气压力更严格地受 EMS 控制，则可预期较高粘度燃料 的性能益处因此下降和 / 或不那么容易检测到。 但已发现，在较高发动机速度 ( 例如高 于或等于 2000rpm，或 2200 或 2500 或甚至 3000 或 3200 或 3400 或 3500 或更高 ) 下以及 在较低发动机速度下， VI 改进添加剂可保持其性能改进效果。
因此，可使用本发明在低的发动机速度下提高涡轮增压器的性能，其程度通常 高于仅基于燃料组合物和在其内使用的 VI 改进添加剂的性能可预期的那些。 但也可在较 高的发动机速度下，理想地在整个发动机速度范围内，使用本发明维持改进的性能。
本发明可包括 VI 改进添加剂的用途，其目的是降低当加速时涡轮增压器达到其 最大速度时的发动机速度，或者提高涡轮增压器提高其速度 ( 特别是在低发动机速度下 ) 的速率，或缩短涡轮增压器达到其最大速度所花费的时间。 也可使用本发明在给定的发 动机速度下、仍然特别地是在低的发动机速度下，提高进气压力 ( 增压压力 )。
可方便地在受控的加速测试过程中通过发动机管理系统的询问测量发动机速 度。 或者可使用测力计测量。 加速性能测试通常在大油门开度下进行。
涡轮增压器速度与发动机空气吸入压力 ( 即来自涡轮增压器的增压压力 ) 有关， 它可使用常规的压力传感器 ( 例如位于由测试发动机驱动的车辆的吸入轨道内刚好在涡 轮增压器下游 ) 测量，或者在一些情况下，通过发动机管理系统询问来测量。 这反过来 可测定涡轮增压器达到其最大速度时的点或者涡轮增压器速度的提高速度。
发动机扭矩可获自由测试发动机驱动的车辆车轮在测力计上施加的力。 它可合 适地使用专门的设备 ( 例如 KistlerTMRoaDynTM) 直接由该车辆的车轮测量。 发动机的功 率可合适地由所测量的发动机扭矩和发动机速度值得到，这是本领域已知的。 可通过测 量由发动机驱动的车辆车轮例如在底盘测力计的辊上施加的力测量 VTE。
本发明可以是在改进内燃发动机或者由所述发动机驱动的车辆的加速性能方 面的用途。 可通过使发动机加速和监测发动机速度、功率、扭矩和 / 或 VTE、空气引 入压力和 / 或涡轮增压器速度随时间的变化来评估加速性能。 可在发动机速度范围内 合适地进行这一评估 ；其中低速性能的改进是所期望的，可例如在 1200-2000rpm 或 1400-1900rpm 的速度下进行评估。
也可通过合适的有经验的司机在道路上加速由测试发动机驱动的车辆，例如从 0 加速到 100km/h，来评估加速性能。 该车辆应当配有合适的仪器例如发动机速度计，使 得能改变与发动机速度有关的加速性能。
一般地，可通过缩短的加速时间和 / 或通过以上所述的任何一种或多种效果例 如涡轮增压器速度的快速提高、或者在任何给定速度下发动机扭矩或功率或 VTE 的提 高，来证明加速性能的改进。
在本发明的上下文中，加速性能的 “改进” 包括任何程度的改进。 类似地，测 量参数例如涡轮增压器达到其最大速度所花费的时间的减少或增加包括任何程度的减少 或增加。 这一改进可以是与在掺入 VI 改进添加剂之前使用燃料组合物时或者当使用其它 类似低粘度燃料组合物时的相关参数相比的减少或增加。 它可与当在添加 VI 改进添加剂 之前利用其它类似燃料组合物运行相同发动机时测量的相关参数相比，所述类似燃料组 合物打算 ( 例如市售 ) 用于内燃发动机 ( 通常为柴油发动机 )。
本发明可例如包括利用 VI 改进添加剂调节燃料组合物的性能和 / 或性质和 / 或 效果，特别是它对内燃发动机的加速性能的效果，以便满足所需目标。
正如 WO-A-2005/054411 所述 ( 具体参见第 3 页第 22 行 - 第 4 页第 17 行 )，加 速性能的改进也可包括由于其它原因、特别是由于在燃料组合物内包括的其它燃料组分 或添加剂导致的加速性能降低至少在一定程度上减弱。 作为实例，燃料组合物可含有拟 降低其总密度以便降低它燃烧时产生的排放量的一种或多种组分 ；密度减小可导致发动 机功率损失，但这一效果可通过使用本发明的 VI 改进添加剂来克服或至少降低。
加速性能的改进也可包括至少部分恢复加速性能，其中由于其它原因例如使用含有氧化组分的燃料 ( 例如所谓的 “生物燃料”) 或者在发动机内与燃烧有关的沉积物的 累积 ( 通常在燃烧喷射器内 ) 导致所述加速性能下降。
在使用本发明提高发动机扭矩的情况下，通常在加速时段中，在给定的发动机 速度下，与在掺入 VI 改进添加剂之前利用燃料组合物运行发动机时和 / 或利用其它较低 粘度的类似燃料组合物 ( 通常为柴油 ) 运行发动机时获得的相比，所述提高可以是至少 0.1％，优选至少 0.2 或 0.3 或 0.4 或 0.5％，甚至至少 0.6 或 0.7％。 这一提高可与在添加 VI 改进添加剂之前利用其它类似燃料组合物运行相同发动机时在相关速度下获得的发动 机扭矩相比，所述类似燃料组合物打算 ( 例如市售 ) 用于内燃发动机 ( 通常为柴油发动 机 )，特别是涡轮增压发动机。
在使用本发明提高发动机功率的情况下，通常在加速时段中，在给定的发动机 速度下，与在掺入 VI 改进添加剂之前利用燃料组合物运行发动机时和 / 或利用其它较低 粘度的类似燃料组合物 ( 通常为柴油 ) 运行发动机时获得的相比，所述提高还可以是至 少 0.1％，优选至少 0.2 或 0.3 或 0.4 或 0.5％，甚至至少 0.6 或 0.7％。 这一提高可与在添 加 VI 改进添加剂之前利用其它类似燃料组合物运行相同发动机时在相关速度下获得的发 动机功率相比，所述类似燃料组合物打算 ( 例如市售 ) 用于内燃发动机 ( 通常为柴油发动 机 )，特别是涡轮增压发动机。 在使用本发明提高发动机 VTE 的情况下，通常在加速时段中，在给定的发动机 速度下，与在掺入 VI 改进添加剂之前利用燃料组合物运行发动机时和 / 或利用其它较低 粘度的类似燃料组合物 ( 通常为柴油 ) 运行发动机时获得的相比，所述提高还可以是至少 0.1％，优选至少 0.2 或 0.3 或 0.4 或 0.5％，甚至至少 0.6 或 0.7％。 这一提高可与在添加 VI 改进添加剂之前利用其它类似燃料组合物运行相同发动机时在相关速度下获得的 VTE 相比，所述类似燃料组合物打算 ( 例如市售 ) 用于内燃发动机 ( 通常为柴油发动机 )，特 别是涡轮增压发动机。
在使用本发明提高涡轮增压发动机内涡轮增压器的增压压力的情况下，通常在 加速时段中 ( 即在涡轮增压器攀升过程中 )，在给定的发动机速度下，与在掺入 VI 改进添 加剂之前利用燃料组合物运行发动机时和 / 或利用其它较低粘度的类似燃料组合物 ( 通常 为柴油 ) 运行发动机时获得的相比，所述提高可以是至少 0.3％，优选至少 0.4 或 0.5％。 这一提高可与在添加 VI 改进添加剂之前利用其它类似燃料组合物运行相同发动机时在相 关速度下获得的涡轮发动机的增压压力相比，所述类似燃料组合物打算 ( 例如市售 ) 用于 内燃发动机 ( 通常为柴油发动机 )，特别是涡轮增压发动机。
在使用本发明减少在两个给定的发动机速度之间使发动机加速时所花费的时间 的情况下，与在掺入 VI 改进添加剂之前利用燃料组合物运行发动机时和 / 或利用其它较 低粘度的类似燃料组合物 ( 通常为柴油 ) 运行发动机时所花费的时间相比，所述减少可以 是至少 0.1 ％，优选至少 0.2 或 0.3 或 0.4 或 0.5 ％，甚至至少 0.6 或 0.7 或 0.8 或 0.9 ％。 所述减少可与在添加 VI 改进添加剂之前利用其它类似燃料组合物运行相同发动机时在相 关速度之间的加速时间相比。 所述加速时间可以例如在 300rpm 或更高或 400 或 500 或 600 或 700 或 800 或 900 或 1000ppm 或 更 高 例 如 1300-1600rpm、 或 1600-2200rpm、 或 2200-3000rpm、或 3000-4000rpm 的发动机速度提高内进行测量。
优选在 40℃的最小温度下使用 VI 改进添加剂。 而且优选在 250bar 的最小压力
下使用 VI 改进添加剂。
按照本发明，其中使用 VI 改进添加剂的汽车燃料组合物具体可以是适合于在柴 油发动机中使用的柴油燃料组合物。 它可以用于和 / 或可以适合于和 / 或适于和 / 或打 算用于任何类型的压缩点火发动机，例如以下所述的那些。 它可能特别适合于在配有涡 轮增压器的柴油发动机中使用。
粘度指数改进添加剂 ( 也称为 VI 改进剂 ) 在润滑剂配方中使用是众所周知的， 其中它们用于通过提高在较高温度下的粘度来维持粘度在所需的温度范围内尽可能恒 定。 它们通常基于可能形成聚集物和 / 或胶束的相对高分子量的长链聚合物分子。 这些 分子体系在较高温度下膨胀，从而进一步限制它们的相对运动，和反过来提高体系的粘 度。
已知的 VI 改进剂包括聚甲基丙烯酸酯 (PMAs)、聚异丁烯 (PIBs)、苯乙烯 - 丁 烯 / 乙烯嵌段共聚物和一些其它共聚物，其中包括例如聚苯乙烯 - 聚异戊二烯星状 (“星 形” ) 共聚物。 它们通常以 1-20％ w/w 的浓度包括在润滑油配方内。
在 WO-A-01/48120 中，提出这些类型的添加剂中的一些在燃料组合物、特别是 柴油燃料组合物中的用途，其目的是改进发动机在高温下启动的能力。 但据我们所知， 还没有提出将它们用于改进发动机加速性能。 现已发现， VI 改进添加剂可明显提高汽车燃料组合物、特别是柴油燃料组合物 的粘度，即使在相对低的浓度下使用时也是如此，和这反过来可改进所述组合物引入其 中的发动机的性能。 这些性能改进在低的发动机速度下特别明显，正如以下更加详细地 描述的。 它们特别可应用于涡轮增压的发动机。
因此，本发明可提供利用引入内燃发动机内的燃料改进内燃发动机的性能的 有效方式。 但与 WO-A-2005/054411 中公开的柴油燃料组合物相反，本发明允许使 用相对低浓度的附加组分 ( 即燃料添加剂而不是燃料组分所使用的浓度数量级，例如 WO-A-2005/054411 中提高粘度所使用的那些 ) 来优化燃料。 这反过来可降低燃料制备 工艺的成本和复杂度。 例如它可允许通过在炼油厂下游掺入添加剂，而不是通过在其制 备点处改变基础燃料的组成，来改变燃料组合物，以便改进随后的发动机性能。 基础燃 料组分的共混不可能在所有场所均可行，但以相对低浓度引入燃料添加剂则可在油库或 在其它装油点例如油罐车、驳船或火车装油点、分配罐车、用户罐车和车辆处更加容易 地实现。 而且与需要以几十重量百分比的浓度量级使用的燃料组分相比，以相对低浓度 使用的添加剂可以以更加成本有效的方式自然地运输、储存和引入到燃料组合物内。
使用相对低浓度的 VI 改进添加剂也可有助于降低将其掺入到燃料组合物内引起 的任何非所需的负面作用，例如对蒸馏或冷流动性能的影响。
VI 改进添加剂倾向于合成制备，因此通常以明确的组成和质量获得，相反，例 如矿物衍生的粘度提高燃料组分 ( 炼油厂物流 )，其组成可能随不同批次而变化。 VI 改 进添加剂可广泛地获得，例如在润滑剂中使用，对于本发明所提出的新用途来说，这可 能再次使它们成为具有吸引力的添加剂。 与其它粘度提高组分例如矿物基油相比，它们 还常常不那么昂贵，特别是鉴于所需的浓度较低而言。
本发明进一步的优点是， VI 改进添加剂具体地设计为在较高温度下提高粘度。 由于使用较高粘度的燃料导致的发动机功率提高与通常在高温下操作的燃料注入体系的
条件有关，因此，认为与其它更常规的粘度提高组分相比， VI 改进添加剂能提供更大的 性能益处。
在本发明的燃料组合物中所使用的 VI 改进添加剂在性质上可以是聚合物。 它可 以例如选自 ：
a) 苯乙烯 - 基共聚物，特别是嵌段共聚物，例如以 KratonTMD 或 KratonTM G 添加 剂 ( 获自 Kraton) 或以 SVTM 添加剂 ( 获自 Infineum， Multisol 或其它 ) 获得的那些。 特 别的实例包括苯乙烯和乙烯 / 丁烯单体的共聚物，例如聚苯乙烯 - 聚异戊二烯共聚物和聚 苯乙烯 - 聚丁二烯共聚物。 这些共聚物可以是嵌段共聚物例如 SVTM 150( 聚苯乙烯 - 聚 异戊二烯二嵌段共聚物 ) 或 KratonTM 添加剂 ( 苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯三嵌段共聚物或苯 乙烯 - 乙烯 - 丁烯嵌段共聚物 )。 它们可以是截锥形共聚物，例如苯乙烯 - 丁二烯共聚 物。 它们可以是星形共聚物，例如 SVTM260( 苯乙烯 - 聚异戊二烯星形共聚物 ) ；
b) 基于乙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯或其它烯烃单体的其它嵌段共聚物，例 如乙烯 - 丙烯共聚物 ；
c) 聚异丁烯 (PIBs) ；
d) 聚甲基丙烯酸酯 (PMAs) ； e) 聚 α- 烯烃 (PAOs) ；和
f) 它们的混合物。
VI 改进添加剂可包括一种或多种无机来源的化合物，例如沸石。
合 适的粘 度指数 改进剂的其 它实 例公 开 于 日本 专 利 Nos.954077、1031507、 1468752、1764494 和 1751082 中。 再进一步的实例包括分散类型的 VI 改进剂，它包括 共聚的含氮和氧原子的极性单体 ；烷基芳烃类 VI 改进剂 ；和已知用作 VI 改进剂的一些 倾点抑制剂。
在上述当中，可优选 (a) 和 (b) 类的添加剂或它们的混合物，特别是 (a) 类添加 剂。 可优选含有嵌段共聚物或理想地基本上由嵌段共聚物组成的 VI 改进添加剂，因为一 般地，这些可导致较少的负面效果，例如沉积物的提高和 / 或泡沫的形成。
VI 改进添加剂可例如包括含有一个或多个烯烃单体嵌段的嵌段共聚物，所述烯 烃单体通常选自乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯和苯乙烯单体。
VI 改进添加剂在 40℃下的运动粘度 (VK40，根据 ASTM D-445 或 EN ISO 3104 测定 ) 合适地为高于或等于 40mm2/s，优选高于或等于 100mm2/s，更优选高于或等于 1000mm2/s。 它在 15 ℃下的密度 (ASTMD-4052 或 EN ISO 3675) 合适地为高于或等于 600kg/m3，优选高于或等于 800kg/m3。 它的硫含量 (ASTM D-2622 或 EN ISO 20846) 合适地为低于或等于 1000mg/kg，优选低于或等于 350mg/kg，更优选低于或等于 10mg/ kg。
可将 VI 改进添加剂预先溶解在合适的溶剂内，所述溶剂例如是油，如矿物油或 费 - 托衍生的烃混合物 ；与添加剂将在其内使用的燃料组合物相容的燃料组分 ( 它也可 以为矿物或者费 - 托衍生的 )( 例如中间馏分燃料组分，例如瓦斯油或煤油，当打算在柴 油燃料组合物中使用时 ) ；聚 α- 烯烃 ；所谓的生物柴油，例如脂肪酸烷基酯 (FAAE)、 费 - 托衍生的生物物质转化成液体的合成产物、氢化植物油、废的或藻类油或醇如乙 醇 ；芳烃溶剂 ；任何其它烃或有机溶剂 ；或它们的混合物。 在本发明上下文中使用的优
选溶剂是矿物油基柴油燃料组分和溶剂，和费 - 托衍生的组分例如以下提到的 “XtL”组 分。 在一些情况下，生物燃料溶剂可能也是优选的。
VI 改进添加剂在燃料组合物内的浓度可以是最多 1％ w/w，合适地最多 0.5％ w/ w，在一些情况下最多 0.4 或 0.3 或 0.25％ w/w。 它可以是高于或等于 0.001％ w/w，优 选高于或等于 0.01％ w/w，合适地 0.02 或 0.03 或 0.04 或 0.05％ w/w 或更大，在一些情 况下为 0.1 或 0.2％ w/w 或更大。 合适的浓度可以是例如 0.001-1％ w/w，或 0.001-0.5％ w/w，或 0.05-0.5％ w/w，或 0.05-0.25％ w/w，例如 0.05-0.25％ w/w 或 0.1-0.2％ w/w。 已经令人惊奇地发现，较高浓度的 VI 改进添加剂 ( 例如高于 0.5％ w/w) 并不总是导致改 进的发动机性能，和在一些情况下，对于任何给定的添加剂，可能存在最佳浓度，例如 0.05-0.5％ w/w，或 0.05-0.25％ w/w，或 0.1-0.2％ w/w。
组合物中的其余组分通常由一种或多种汽车基础燃料 ( 例如以下更加详细地描 述的 ) 和任选的一种或多种燃料添加剂组成。
上述浓度是针对 VI 改进添加剂本身而言的，和没有考虑用于预先稀释它的活性 成分的任何溶剂。 它们以全部燃料组合物的质量为基准。 在组合物中使用两种或更多种 VI 改进添加剂的组合的情况下，相同的浓度范围可应用于整个组合，还要减去所存在的 任何预溶剂。
VI 改进添加剂的浓度取决于全部燃料组合物所需的粘度、掺入添加剂之前组合 物的粘度、添加剂本身的粘度、和添加剂在其内使用的任何溶剂的粘度。 在按照本发 明制备的汽车燃料组合物中， VI 改进添加剂、燃料组分和所存在的任何其它组分或添加 剂的相对比例也可取决于其它所需的性能，例如密度、排放性能和十六烷值，特别是密 度。
已经令人惊奇地发现，至少在提议用于本发明的相对低浓度下， VI 改进添加剂 可提高燃料组合物、特别是柴油燃料组合物的粘度，其提高量高于以各组分的粘度为基 准理论预期的量
根据这一理论，可使用三步工序计算具有不同粘度的两种或更多种液体的 共 混 物 的 粘 度 ( 参 见 Hirshfelder 等 人， “Molecular Theory of Gases and Liquids， 第 1 版， Wiley(ISBN 0-471-40065-3)” 和 Maples(2000)， “Petroleum Refinery Process Economics”，第 2 版， Pennwell Books(ISBN 0-87814-779-9))。 第一步要求使用下式 ( 称为 Refutas 式 )，计算共混物中每一组分的粘度共混指数 (VBI) ：
VBI ＝ 14.534×ln[ln(v+0.8)]+10.975 (1)
其中 v 是相关组分的粘度，单位厘沲 (mm2/s)，和针对每一组分在相同温度下测 量。
下一步是使用下式计算整个共混物的 VBI ：
VBI 共混物＝ [wA×VBIA]+[wB×VBIB]+...+[wX×VBIX](2)
其中共混物含有组分 A、 B、 ...X，和每一 w 是共混物内相关组分的重量分数 ( 即％ w/w÷100)。
一旦已经使用式 (2) 计算共混物的粘度共混指数，则最后步骤是使用式 (1) 的逆 运算确定共混物的粘度 ：
v ＝ e^e^((VBI 共混物 )-10.975)÷14.534-0.8 (3)但已发现，99％ w/w VK40 为 2.75mm2/s 的不含硫的柴油燃料与 1％ w/wVI 改进 添加剂 SVTM 261( 其 VK 40 为 16300mm2/s) 的共混物总的测量的 VK 40 为 3.19mm2/s。 换 句话说，掺入 VI 改进剂使柴油燃料的 VK40 提高 0.44mm2/s。 但使用上述公式，这种共 混物的理论 VK 40 将是 2.84mm2/s，即相对于单独的柴油燃料的 VK40，只提高 0.09mm2/ s。 因此，纯粹地基于理论，不能预期 VI 改进添加剂在添加剂水平的浓度下将明显提高 燃料组合物的粘度。
(SVTM 261 是 15％ w/w 嵌段共聚物 ( 例如同样获自 Infineum 的 SVTM260) 与 85％ w/w 矿物油的混合物。 )
由于包括 VI 改进添加剂，因此按照本发明制备的燃料组合物 ( 特别是柴油燃料 组合物 ) 的 VK40 合适地为 2.7 或 2.8mm2/s 或更大，优选 2.9 或 3.0 或 3.1 或 3.2 或 3.3 或 3.4mm2/s 或更大，在一些情况下为 3.5 或 3.6 或 3.7 或 3.8 或 3.9 或甚至 4mm2/s 或更大。 其 VK 40 可以最多为 4.5 或 4.4 或 4.3mm2/s。 在一些情况下，例如极地柴油燃料，组合 物的 VK40 可以低至 1.5mm2/s，尽管它优选为 1.7 或 2.0mm2/s 或更大。 除非另有说明， 在本说明书中提到的粘度是指运动粘度。
所述组合物优选具有相对高的密度，例如对于柴油燃料组合物来说，在 15 ℃ 下为 830kg/m3 或更大 (ASTM D-4052 或 EN ISO 3675)，优选 832kg/m3 或更大，例如 832-860kg/m3。 合适地，在 15℃下，其密度不高于 845kg/m3，这是目前 EN 590 柴油燃 料技术规格的上限。
按照本发明制备的燃料组合物可以例如是汽车汽油或柴油燃料组合物，特别是 后者。
按照本发明制备的汽油燃料组合物一般地可以是适合于在火花点火 ( 汽油 ) 发动 机中使用的任何类型的汽油燃料组合物。 它除了含有 VI 改进添加剂以外，还可含有其它 标准的汽油燃料组分。 它可以例如包括主要比例的汽油基础燃料 ( 其沸程 (ASTM D-86 或 EN ISO 3405) 通常为 20-210℃ )。 在本发明上下文中， “主要比例” 是指基于全部 燃料组合物计通常高于或等于 85％ w/w，更合适地 90 或 95％ w/w 或更大，最优选 98 或 99 或 99.5％ w/w 或更大。
按照本发明制备的柴油燃料组合物一般地可以是适合于在压缩点火 ( 柴油 ) 发动 机中使用的任何类型的柴油燃料组合物。 它除了含有 VI 改进添加剂以外，还可含有其 它标准的柴油燃料组分。 它可以例如包括主要比例的柴油基础燃料，例如以下所述的类 型。 再者，“主要比例”是指基于全部燃料组合物计通常高于或等于 85％ w/w，更合适 地 90 或 95％ w/w 或更大，最优选 98 或 99 或 99.5％ w/w 或更大。
因此，除了 VI 改进添加剂以外，按照本发明制备的柴油燃料组合物还可含有一 种或多种常规类型的柴油燃料组分。 这些组分通常包括液体烃中间馏分的燃料油，例如 石油衍生的瓦斯油。 一般地，这些燃料组分可以有机或合成衍生，和合适地通过从原油 中蒸馏所需范围的馏分获得。 它们的沸点通常在 150-410℃或 170-370℃的常见的柴油沸 程内，这取决于等级和用途。 通常，燃料组合物包括通过裂解重质烃获得的一种或多种 裂化产物。
可例如通过精炼和任选地 ( 加氢 ) 处理未加工的石油原料获得石油衍生的瓦斯 油。 它可以是由这种炼油厂工艺获得的单一的瓦斯油物流或者是在炼油厂工艺中通过不同的处理路线获得的数种瓦斯油馏分的共混物。 这种瓦斯油馏分的实例是直馏瓦斯油、 真空瓦斯油、通过热裂化工艺获得的瓦斯油、在流化催化裂化单元中获得的轻质和重质 循环油、和由加氢裂化器单元获得的瓦斯油。 任选地，石油衍生的瓦斯油可能包含一些 石油衍生的煤油馏分。
可在加氢脱硫 (HDS) 单元中加工这种瓦斯油，以便降低其硫含量到适合于在柴 油燃料组合物内包含的水平。
柴油基础燃料可以是或者包含费 - 托衍生的柴油燃料组分，通常为费 - 托衍生的 瓦斯油。 在本发明的上下文中，术语 “费 - 托衍生” 是指所述材料是或者衍生于费 - 托 缩合工艺的合成产物。 可相应解释术语 “非费 - 托衍生”。 因此费 - 托衍生的燃料或燃 料组分是其中大部分 ( 除外加的氢以外 ) 直接或间接衍生于费 - 托缩合工艺的烃物流。
在合适的催化剂存在下，和通常在高温 ( 例如 125-300℃，优选 175-250℃ ) 和 / 或高压 ( 例如 0.5-10MPa，优选 1.2-5MPa) 下，费 - 托反应将一氧化碳和氢气转化成长 链烃，通常是链烷烃 ：
n(CO+2H2) ＝ (-CH2-)n+nH2O+ 热量，
视需要，也可使用除 2 ∶ 1 以外的氢气∶一氧化碳比。 一氧化碳和氢气本身可衍生于有机、无机、天然或合成来源，通常衍生于天然 气或衍生于有机衍生的甲烷。
在本发明中使用的费 - 托衍生的柴油燃料组分，可由精炼或费 - 托反应直接获得 或者例如通过分馏或加氢处理精炼或合成产物得到分馏或加氢处理的产物而间接获得。 加氢处理可包括加氢裂化，以调节沸程 ( 参见例如 GB-B-2077289 和 EP-A-0147873) 和 / 或加氢异构化，所述加氢异构化可通过增加支化链烷烃的比例而改进冷流动性能。 EP-A-0583836 公开了两步加氢处理工艺，其中费 - 托合成产物首先在使它基本上不经历 异构化或加氢裂化的条件下进行加氢转化 ( 这将使烯属和含氧的组分加氢 )，然后，至少 部分所得产物在发生加氢裂化和异构化的条件下加氢转化，得到基本上为链烷烃的烃燃 料。 随后例如通过蒸馏分离所需馏分，通常为瓦斯油馏分。
可使用其它后合成处理例如聚合、烷基化、蒸馏、裂化 - 脱羧、异构化和加氢 重整调整费 - 托缩合产物的性能，例如在 US-A-4125566 和 US-A-4478955 中所述。
用于链烷烃的费 - 托合成的典型催化剂包括元素周期表中第 VIII 的金属、特别是 钌、铁、钴或镍作为催化活性组分。 合适的这种催化剂公开于例如 EP-A-0583836 中。
费 - 托 基 工 艺 的 实 例 是 ShellTM “气 至 液” 或 “GtL” 技 术 ( 以 前 称 为 SMDS(Shell Middle Distillate Synthesis)，和公开于 “The Shell Middle Distillate Synthesis Process，” van der Burgt 等人在第 5 届 Synfuels Worldwide Symposium，Washington DC， 1985 年 11 月发表的论文，和在 1989 年 11 月 Shell International Petroleum Company Ltd， London，UK 的相同题目的出版物中 )。 在后一情况下，加氢转化工艺的优选特征可以如 其中公开的一样。 这一方法通过将天然气转化成重质长链烃 ( 链烷烃 ) 蜡，然后可将其 加氢转化和分馏，从而生产中间馏分范围的产物。
对于在本发明中使用来说，费 - 托衍生的燃料组分优选是衍生于气体转化成液 体的合成方法的任何合适的组分 ( 下文称为 GtL 组分 )，或者衍生于类似的费 - 托合成方 法例如转化气体、生物物质或煤成液体的组分 ( 下文称为 XtL 组分 )。 费 - 托衍生的组分
优选是 GtL 组分。 它可以是 BtL( 生物物质转化成液体 ) 的组分。 一般地，合适的 XtL 组分可以是中间馏分的燃料组分，例如选自本领域已知的煤油、柴油和瓦斯油馏分 ；这 些组分一般地可分类为合成工艺燃料或合成工艺油。 优选地，用作柴油燃料组分的 XtL 组分是瓦斯油。
包含在按照本发明制备的组合物内的柴油燃料组分在 15 ℃下的密度 (ASTM D-4052 或 EN ISO 3675) 通 常 为 750-900kg/m3， 优 选 800-860kg/m3， 和 / 或 VK40 为 1.5-6.0mm2/s(ASTM D-445 或 EN ISO3104)。
在按照本发明制备的柴油燃料组合物中，基础燃料本身可包括两种或更多种以 上所述类型的柴油燃料组分的混合物。 它可以是或者含有所谓的 “生物柴油” 燃料组分 例如植物油、氢化植物油、或植物油衍生物 ( 例如脂肪酸酯，特别是脂肪酸甲酯 ) 或其它 含氧物例如酸、酮或酯。 这些组分不一定是生物衍生的。
按照本发明，可使用 VI 改进添加剂提高燃料组合物的粘度。 因此，在按照本发 明第一方面制备的组合物中，基础燃料可具有相对低的粘度，然后可通过掺入 VI 改进添 加剂 “提质”。 于是可提高对于发动机性能来说可能不是固有地有益的基础燃料组分的 性能。 相反或另外，可能已经预期组分可能具有的对发动机性能的任何有害影响可至少 部分被 VI 改进添加剂抵销。 在柴油燃料组合物的情况下，例如基础燃料可以是或者包括相对低粘度的组 分，例如费 - 托或矿物衍生的煤油组分、费 - 托或矿物衍生的石脑油组分、所谓的 “冬 季 GtL” 费 - 托衍生的瓦斯油、低粘度的矿物油柴油组分或生物柴油组分。 这种基础燃 料的 VK40(ASTM D-445 或 EN ISO 3104) 可以是例如低于欧洲柴油燃料技术规格 EN 590 所允许的最大值，例如低于 4.5mm2/s，或低于 3.5 或 3.2 或 3mm2/s。 在一些情况下，它 们的 VK 40 低于 EN 590 所允许的最小值，例如低于 2mm2/s 或甚至低于 1.5mm2/s。 可在 掺入到最终的汽车燃料组合物内之前，在一种或多种这些燃料组分内预先稀释 VI 改进添 加剂。
因此，本发明的第一方面可包括 VI 改进添加剂在燃料组分例如基础燃料中的用 途，其目的是改进燃料组分或含所述组分的汽车燃料组合物引入或打算引入其中的内燃 发动机或者由所述发动机驱动的车辆的加速性能。 它可包括在燃料组分中使用 VI 改进添 加剂，其目的是减少由所述组分引起的对燃料组分或含所述组分的汽车燃料组合物引入 或打算引入其中的内燃发动机或者由所述发动机驱动的车辆的加速性能的有害影响。
对加速性能的 “有害影响” 通常是指加速的降低。
按照本发明制备的汽车柴油燃料组合物合适地符合目前采用的标准技术规格， 例如 EN 590( 对于欧洲 ) 或 ASTM D-975( 对于 USA) 一致。 作为实例，总的燃料组合 物在 15℃下的密度 (ASTM D-4052 或 EN ISO3675) 为 820-845kg/m3 ；T95 沸点 (ASTM D-86 或 EN ISO 3405) 为低于或等于 360℃；所测量的十六烷值 (ASTM D-613) 为高于或 等于 51 ；VK40(ASTM D-445 或 EN ISO 3104) 为 2-4.5mm2/s ；硫含量 (ASTM D-2622 或 EN ISO 20846) 为低于或等于 50mg/kg ；和 / 或多环芳烃 (PAH) 含量 (IP 391(mod)) 低于 11％ w/w。 但相关的技术规格在不同国家和在不同年份可能不同，和可取决于燃料组合 物打算的用途。
按照本发明制备的柴油燃料组合物可含有性能在这些范围以外的燃料组分，这
是因为总的共混物的性能常常可能明显不同于其各成分的性能。
按照本发明制备的柴油燃料组合物合适地含有不高于 5000ppmw( 份 / 百万重量 份 ) 硫，通常 2000-5000ppmw，或 1000-2000ppmw，或替代地最多 1000ppmw。 组合物 可以是例如低或超低硫的燃料，或者不含硫的燃料，例如含有最多 500ppmw、优选不高 于 350ppmw、最优选不高于 100 或 50 或甚至 10ppmw 的硫。
按照本发明制备的汽车燃料组合物或者在所述组合物中使用的基础燃料可以添 加添加剂 ( 含有添加剂 ) 或者不添加添加剂 ( 不含添加剂 )。 若例如在炼油厂处添加了添 加剂，则它将含有少量的一种或多种选自例如抗静电剂、管线曳力降低剂、流动改进剂 ( 例如乙烯 / 乙酸乙烯酯共聚物或丙烯酸酯 / 马来酸酐共聚物 )、润滑添加剂、抗氧化剂 和蜡质抗沉降剂的添加剂。 因此，除了含有 VI 改进添加剂以外，所述组合物还可含有少 部分 ( 优选低于或等于 1％ w/w，更优选低于或等于 0.5％ w/w(5000ppmw)，和最优选低 于或等于 0.2％ w/w(2000ppmw)) 的一种或多种燃料添加剂。
所述组合物可例如含有清净剂。 含清净剂的柴油燃料添加剂是已知的且可商 购。 可将这种添加剂以打算降低、除去或减慢发动机沉积物累积的水平加入到柴油燃料 中。
对于本发明的目的来说，适合于在燃料添加剂中使用的清净剂的实例包括聚烯 烃取代的琥珀酰亚胺或多胺的琥珀酰胺，例如聚异丁烯琥珀酰亚胺或聚异丁烯胺琥珀酰 胺、脂族胺、曼尼希碱或胺和聚烯烃 ( 例如聚异丁烯 ) 马来酸酐。 琥珀酰亚胺分散剂 添加剂例如公开于 GB-A-960493、 EP-A-0147240、 EP-A-0482253、 EP-A-0613938、 EP-A-0557516 和 WO-A-98/42808 中。 特别优选聚烯烃取代的琥珀酰亚胺，例如聚异丁 烯琥珀酰亚胺。
在按照本发明制备的燃料组合物中有用的燃料添加剂混合物除了清净剂以外， 还可含有其它组分。 实例是 ：润滑性提高剂 ；除雾剂例如烷氧化苯酚甲醛聚合物 ；消泡 剂 ( 例如聚合物改性的聚硅氧烷 ) ；点火改进剂 ( 十六烷改进剂 )( 例如硝酸 2- 乙基己酯 (EHN)、硝酸环己酯、二叔丁基过氧化物和在 US-A-4208190 中第 2 栏第 27 行 - 第 3 栏 第 21 行公开的那些 ) ；防锈剂 ( 例如四丙烯基琥珀酸的丙烷 -1，2- 二醇半酯，或琥珀 酸衍生物的多元醇酯，所述琥珀酸衍生物在其至少一个 α- 碳原子上具有含 20-500 个碳 原子的未取代或取代脂族烃基，例如聚异丁烯取代的琥珀酸的季戊四醇二酯 ) ；腐蚀抑 制剂 ；除味剂 ；耐磨添加剂 ；抗氧化剂 ( 例如酚类，例如 2，6- 二叔丁基苯酚，或苯二 胺，例如 N，N′ - 二仲丁基对苯二胺 ) ；金属减活剂 ；燃烧改进剂 ；静电耗散添加剂 ； 冷流动改进剂 ；和蜡质抗沉降剂。
这种燃料添加剂混合物可含有润滑性提高剂，特别是当燃料组合物具有低的硫 含量 ( 例如低于或等于 500ppmw) 时。 在添加有添加剂的燃料组合物中，润滑性提高剂方 便地以低于 1000ppmw、优选 50-1000ppmw、更优选 70-1000ppmw 的浓度存在。 合适的 可商购的润滑性提高剂包括酯和酸 - 基添加剂。 其它润滑性提高剂公开于专利文献中， 特别是关于它们在低硫含量的柴油燃料中的用途的文献中，例如 ：
-Danping Wei 和 H.A.Spikes 的论文， “The Lubricity of Diesel Fuels” ；Wear， III(1986)217-235 ；
-WO-A95/33805- 冷流动改进剂以提高低硫燃料的润滑性 ；-WO-A-94/17160- 羧酸和醇的一些酯，其中酸具有 2-50 个碳原子，和醇具有 1 个以上碳原子，特别是单油酸甘油酯和己二酸双十二烷基酯，它们作为柴油发动机注入 体系内减少摩擦用的燃料添加剂 ；
-US-A-5490864- 一些二硫代磷酸二酯 - 二醇作为低硫柴油燃料的耐磨润滑添加 剂 ；和
-WO-A-98/01516- 至少一个羧基连接到其芳核上的一些烷基芳烃化合物，特别 是在低硫柴油燃料中赋予耐磨润滑效果。
也可优选燃料组合物含有消泡剂，更优选与防锈剂和 / 或腐蚀抑制剂和 / 或润滑 提高添加剂组合。
除非另有说明，每一种这样的添加剂组分在添加有添加剂的燃料组合物内 的 ( 活 性 物 质 ) 浓 度 优 选 最 多 10000ppmw， 更 优 选 范 围 为 0.1-1000ppmw， 有 利 地 0.1-300ppmw，例如 0.1-150ppmw。
任何除雾剂在燃料组合物内的 ( 活性物质 ) 浓度优选在 0.1-20ppmw 范围内，更 优选 1-15ppmw，仍更优选 1-10ppmw，有利地 1-5ppmw。 所存在的任何点火改进剂的 ( 活性物质 ) 浓度优选为低于或等于 2600ppmw，更优选低于或等于 2000ppmw，方便地为 300-1500ppmw。 任何清净剂在燃料组合物内的 ( 活性物质 ) 浓度优选在 5-1500ppmw 范 围内，更优选 10-750ppmw，最优选 20-500ppmw。
视需要，一种或多种添加剂组分例如以上列举的那些可优选与合适的稀释剂一 起在添加剂浓缩物内共混，然后可将添加剂浓缩物分散在基础燃料或燃料组合物内。 按 照本发明可将 VI 改进添加剂掺入到这一添加剂配方内。
在柴油燃料组合物的情况下，例如燃料添加剂混合物通常含有清净剂 ( 任选地 与以上所述的其它组分一起 ) 和与柴油燃料相容的稀释剂 ( 它可以是 ：矿物油，溶剂例 如由 Shell Company 以商品名 “SHELLSOL” 销售的那些，极性溶剂例如酯和特别是醇 如己醇、2- 乙基己醇、癸醇、异十三烷醇和醇的混合物，例如由 Shell Company 以商品名 “LINEVOL” 销售的那些，特别是 LINEVOL 79 醇，它是 C7-9 伯醇的混合物，或者可商 购的 C12-14 醇混合物 )。
添 加 剂 在 燃 料 组 合 物 内 的 总 含 量 可 以 合 适 地 为 0-10000ppmw， 和 优 选 低 于 5000ppmw。
在本说明书中，组分的含量 ( 浓度， ％ v/v， ppmw， ％ w/w) 是活性物质的 含量，即不包括挥发性溶剂 / 稀释剂物质。
不同类型和 / 或浓度的添加剂对于在汽油燃料组合物中使用来说是合适的，例 如所述汽油燃料组合物可含有聚异丁烯 / 胺和 / 或聚异丁烯 / 酰胺共聚物作为清净剂添加 剂。
按照本发明的第二方面，提供粘度指数 (VI) 改进添加剂在汽车燃料组合物中的 用途，其目的是提高组合物的粘度。
在本发明的上下文中，粘度的 “提高” 包括任何程度的提高。 所述提高可以与 掺入 VI 改进添加剂之前燃料组合物的粘度相比。它可以与在添加 VI 改进添加剂之前打算 ( 例如市售 ) 用于内燃发动机、特别是柴油发动机的其它类似的燃料组合物的粘度相比。
本发明可例如包括使用 VI 改进添加剂调节燃料组合物的粘度，以便实现所需的目标粘度。
合适地，使用 VI 改进添加剂提高燃料组合物的 VK 40 至少 0.05mm2/s，优选至 少 0.1 或 0.2 或 0.3 或 0.4mm2/s，在一些情况下为至少 0.5 或 0.6 或 0.7 或 0.8 或 0.9 或甚至 1 或 1.5 或 2mm2/s。
合适地， VI 改进添加剂及其在燃料组合物内的使用浓度例如将引起组合物在 15℃下的密度降低 5kg/m3 或更少，优选降低 2kg/m3 或更少。 优选地，它应不引起密度 降低。 在一些情况下，它可引起密度提高。 密度的降低可以与掺入 VI 改进添加剂之前 燃料组合物的密度相比。 它们可以与在添加 VI 改进添加剂之前打算 ( 例如市售 ) 用于内 燃发动机、特别是柴油发动机的其它类似的燃料组合物的密度相比。 可使用标准测试方 法 ASTM D-4052 或 EN ISO 3675 测量密度。
合适地， VI 改进添加剂及其在燃料组合物内的使用浓度将引起组合物的冷滤堵 塞点 (CFPP) 提高 10℃或更低，优选提高 5℃或 2 或 1℃或更低。 优选地，它将不引起 CFPP 提高。 在一些情况下，它可引起 CFPP 降低。 CFPP 的提高可以与掺入 VI 改进添 加剂之前燃料组合物的 CFPP 相比。 它们可以与在添加 VI 改进添加剂之前打算 ( 例如市 售 ) 用于内燃发动机、特别是柴油发动机的其它类似的燃料组合物的 CFPP 相比。 可使 用标准测试方法 EN 116 测量 CFPP。 合适地， VI 改进添加剂及其在燃料组合物内的使用浓度将引起组合物的浊点提 高 10℃或更低，优选提高 5℃或 2 或 1℃或更低。 优选地，它将不引起浊点提高。 在一 些情况下，它可引起浊点下降。 浊点的提高可以与掺入 VI 改进添加剂之前燃料组合物的 浊点相比。 它们可以与在添加 VI 改进添加剂之前打算 ( 例如市售 ) 用于内燃发动机、特 别是柴油发动机的其它类似的燃料组合物的浊点相比。 可使用标准测试方法 EN 23015 测 量浊点。
合适地， VI 改进添加剂及其在燃料组合物内的使用浓度将引起组合物的 T95 沸 点提高 5℃或更低，优选提高 2 或 1℃或更低。 优选地，它将不引起 T95 沸点提高。 T95 沸点的提高可以与掺入 VI 改进添加剂之前燃料组合物的 T95 沸点相比。 它们可以与在 添加 VI 改进添加剂之前打算 ( 例如市售 ) 用于内燃发动机、特别是柴油发动机的其它类 似的燃料组合物的 T95 沸点相比。 可使用标准测试方法 ASTM D-86 或 EN ISO3405 测量 T95 沸点。
如以上针对本发明第一方面所述，已经发现 VI 改进添加剂能提高汽车燃料组合 物、特别是柴油燃料组合物的粘度，其提高量比理论预期的量要大。 因此，按照本发明 的第二方面，可在燃料组合物中使用比理论预期实现所需的目标粘度所需的浓度低的 VI 改进添加剂。 相反或另外，可使用 VI 改进添加剂，其目的是实现比理论预期使用相同粘 度的 VI 改进添加剂可实现的粘度更高的粘度。
因此，本发明的第三方面提供提高汽车燃料组合物粘度以便实现目标的最小粘 度 X 的方法，所述方法包括添加浓度 c 的 VI 改进添加剂到组合物中，其中 c 低于理论预 期需要向所述组合物中添加以使所述组合物达到 X 或更大粘度的 VI 改进添加剂的最小浓 度 c′。 燃料组合物优选柴油燃料组合物。
合适地使用以上结合本发明第一方面给出的公式，基于组合物的各成分 ( 即通 常的 VI 改进添加剂和构成所述组合物其余部分的基础燃料 ) 的粘度，计算理论的最小 VI
改进添加剂浓度 c′及其与所得组合物粘度的关系。
本发明第四方面提供浓度 c 的 VI 改进添加剂在汽车燃料组合物中的用途，其目 的是提高组合物的粘度，其提高量比理论预期使用浓度 c 的 VI 改进添加剂可实现的大。 再者，可使用以上给出的公式计算理论可实现的粘度提高。 使用本发明组合物的粘度提 高可以例如为理论预期使用浓度 c 的相同 VI 改进添加剂提高的粘度量的 150％或更大，或 在一些情况下为 200 或 300 或 400 或 450％或更大。
汽车燃料组合物的最大粘度可能常常受限于相关的法规和 / 或商业技术规格 - 例 如欧洲柴油燃料技术规格 EN590 规定最大 VK 40 为 4.5mm2/s，而瑞典第 1 等级的柴油 燃料的 VK40 必须不高于 4.0mm2/s。 但目前制造的典型的商业柴油燃料的粘度远低于这 些，例如约 2-3mm2/s。 因此，本发明可包括使用 VI 改进添加剂处理其它标准技术规格 的汽车燃料组合物，以提高其粘度，以便改进所述组合物引入或者打算引入其中的发动 机的加速性能。
在本发明的上下文中， VI 改进添加剂在燃料组合物内的 “用途” 是指 VI 改进 添加剂通常作为与一种或多种燃料组分 ( 通常为柴油基础燃料 ) 和任选地与一种或多种燃 料添加剂的共混物 ( 即物理混合物 ) 掺入到所述组合物内。 在将组合物引入到利用所述 组合物运行的发动机内之前，方便地掺入 VI 改进添加剂。 相反或另外，所述用途可包括 通常利用含 VI 改进添加剂的燃料组合物运行发动机，通过引入所述组合物到发动机的燃 烧室内进行。 按照本发明， VI 改进添加剂的 “用途” 也可包括与其在汽车燃料组合物中的使 用说明一起供应这种添加剂，以实现以上所述的一个或多个目的，特别是改进所述组合 物引入或打算引入其中的内燃发动机 ( 通常为柴油发动机 ) 的加速性能。
VI 改进添加剂本身也可以作为适合于和 / 或打算用作燃料添加剂、特别是柴油 燃料添加剂的配制物的组分供应，在此情况下，可在这种配制物内包括所述 VI 改进添加 剂，目的是影响其对汽车燃料组合物粘度的作用和 / 或影响其对所述燃料组合物引入或 打算引入其中的发动机的加速性能的作用。
因此，可将 VI 改进添加剂与一种或多种其它燃料添加剂一起掺入到添加剂配 制物或包内。 在添加剂配制物中，它可以例如与选自清净剂、抗腐蚀添加剂、酯、聚 α- 烯烃、长链有机酸、含胺或酰胺活性中心的组分、及它们的混合物中的一种或多种燃 料添加剂组合。 特别地，它可与通常至少包括清净剂的一种或多种所谓的性能添加剂组 合。
可例如在炼油厂处，将 VI 改进添加剂直接计量加入到燃料组分或组合物内。 它 可在合适的燃料组分内预先稀释，所述燃料组分随后将形成总的汽车燃料组合物的一部 分。
按照本发明，可在汽车燃料组合物中使用两种或更多种 VI 改进添加剂，其目的 如上所述。
按照本发明的第五方面，提供一种制备汽车燃料组合物的方法，所述方法包括 共混汽车基础燃料与 VI 改进添加剂。 可以针对以上结合本发明第一到第四方面所述的一 个或多个目的，特别是相对于所得燃料组合物的粘度和 / 或所得燃料组合物对它将引入 或打算引入其中的内燃发动机的加速性能的影响，可进行共混。 所述组合物特别可以是
柴油燃料组合物。
VI 改进添加剂可以例如在炼油厂处与组合物的其它组分、特别是基础燃料共 混。 替代地，它可在炼油厂下游加入到汽车燃料组合物中。 它可以作为含有一种或多种 其它燃料添加剂的添加剂包的一部分添加。
本发明的第六方面提供一种操作内燃发动机和 / 或由所述发动机驱动的车辆的 方法，所述方法包括将按照本发明第一到第五任一方面制备的燃料组合物引入到发动机 的燃烧室内。 再者，所述燃料组合物优选针对结合发明第一到第四方面所述的一个或多 个目的引入。 因此，优选采用燃料组合物操作发动机，目的是改进其加速性能。
再者，发动机可具体是柴油发动机。 它可以是涡轮增压的发动机，特别是涡轮 增压的柴油发动机。 柴油发动机可以是直接注入型，例如旋转泵、管线泵、单位泵、电 子单位注射器或共轨型，或者是间接注入型。 它可以是重型或轻型柴油发动机。 它具体 可以是电子单位直接注入 (EUDI) 发动机。
在本发明的说明书和权利要求中，措辞 “包括” 和 “含有” 以及该措辞的变体 例如 “含” 和 “包含” 是指 “包括但不限于”，和不排除其它部分、添加剂、组分、整 体或步骤。
在本发明的说明书和权利要求中，单数包括复数，除非上下文另外要求。 特别 地，在使用不定冠词的情况下，说明书要理解为包括复数以及单数，除非上下文另外要 求。
本发明每一方面的优选特征可如针对其它任何一个方面所述。
根据下述实施例，本发明的其它特征将变得显而易见。 一般来说，本发明延伸 到在本说明书 ( 其中包括任何所附的权利要求和附图 ) 中公开的特征中的任何新的特征 或者任何新的组合。 因此，结合本发明的特定方面、实施方案或实施例描述的特征、整 体、特性、化合物、化学部分或基团要理解为可用于此处描述的任何其它方面、实施方 案或实施例，除非与之不相容。
而且，除非另外说明，此处公开的任何特征可被服务于相同或类似目的的替代 特征替代。
下述实施例阐述按照本发明制备的汽车燃料组合物的性能，并评估所述组合物 对涡轮增压的柴油发动机的性能的影响。
对于实施例 1-5 来说，将三种不同的粘度指数改进添加剂掺入到柴油燃料组合 物内。 下表 1 中示出了所述添加剂及其性能。 密度和粘度值来自制造商的数据单。
表1
* 对于 KratonTM 添加剂来说，数据是估计值，因为这一材料在相关测试条件下是固体。 SVTM206 是在聚 α- 烯烃 PAO6 中预先稀释的 15％ w/w 基于苯乙烯和异戊二烯 单体的固体嵌段共聚物 (SVTM200)。 SVTM261 是 15％ w/w 在高度精炼的矿物油内预先稀 释的类似聚合物 (SVTM260)。 这两种添加剂广泛用于润滑剂中。
KratonTM G 1650E 是苯乙烯 - 乙烯 - 丁烯嵌段共聚物。 它在 40℃下为固体和目 前以凝胶形式用于例如化妆品和蜡烛中。
所有三种添加剂广泛地可商购。
将添加剂掺入到标准可商购的柴油测试燃料 ( 获自 Shell) 内，并评估其对所得共 混物性能的影响。 所使用的三种测试燃料 F1-F3 具有下表 2 所示的性能。 所有均为石油 衍生的不含硫的燃料。
表2
性能测试方法F1 2.61 834.4 -7 -29 357F2 3.01 836 -8 -28 351F3 2.65 836.5 -9 -28 356在 40℃下的运动粘度 (mm2/s) EN ISO 3104 15℃下的密度 (kg/m3) 浊点 (℃ ) CFPP(℃ ) T95 沸点 (℃ )
EN ISO 3675 EN 23015 EN 116 EN ISO 3405在添加 VI 改进剂之前，根据 DIN EN 14214，所有三种燃料均与 10 ％ v/v 的 费 - 托衍生的瓦斯油 ( 获自 Shell Bintulu) 和 5％ v/v 可商购的脂肪酸甲酯 ( 获自 ADM) 共 混。 下表 3 中示出了它们的所得性能。
表3
性能测试方法F1 共混物 F2 共混物 2.75 831.1 -29 351 3.12 831.4 -30 351F3 共混物 2.78 833.2 -33 356在 40℃下的运动粘度 (mm2/s) EN ISO 3104 15℃下的密度 (kg/m3) CFPP(℃ ) T95 沸点 (℃ ) EN ISO 3675 EN 116 EN ISO 3405实施例 1-VI 改进添加剂对粘度的影响
首先，测试添加剂提高柴油燃料组合物粘度的能力。 在一系列浓度下，将每一 种添加剂添加到 F1 燃料共混物中。 下表 4 中示出了使用标准测试方法 EN ISO 3104 测量 的结果即 40℃下的运动粘度。
表4
可看出，所有这三种添加剂即使在相对低的浓度下也都能引起燃料粘度明显 提高。 相比之下，发现当以 6 ％ w/w 的浓度掺入到 F1 共混物内时，润滑剂基油 HNR 40D( 一种环烷基基油，获自 Shell Harburg 炼油厂，过去已经用于提高赛车柴油燃料的粘 度和密度，其 VK 40 为 8.007mm2/s 和在 15℃下的密度为 879kg/m3) 只引起 VK 40 提高
0.14mm2/s。
还在 F2 和 F3 燃料共混物中测试了两种 SVTM 添加剂。 下表 5 和 6 中分别针对 F2 和 F3 共混物示出了 VI 改进添加剂对 VK 40 的影响 (ENISO 3104)。
应当注意，由于 SVTM 添加剂含有预先稀释的 VI 改进聚合物，在实践中含这些添 加剂的混合物内活性成分的浓度在明显较低。 例如含 0.5％ w/w SVTM 添加剂的燃料组合 物事实上只含有 0.075％ w/w 活性共聚物，和含 1.0％ w/w SVTM 添加剂的组合物事实上 只含有 0.150％ w/w 活性共聚物。
表5
表6再者，可看出这两种 VI 改进添加剂即使在非常低的活性成分浓度下也引起粘度 明显提高。
实施例 2-VI 改进添加剂对密度的影响
由于燃料密度降低一般来说被视为对发动机性能有害，因此同样重要的是确定 在柴油燃料组合物中所使用的添加剂不会降低总密度到不希望的程度。 而且，添加剂应 当理想地不会提高密度到可能使得总的燃料组合物超出相关技术规格的程度。
制备含 F1 柴油燃料共混物和实施例 1 中提到的三种添加剂的混合物。 然后使用 标准测试方法 EN ISO 3675 在 15℃下测量这些共混物的密度。 下表 7 中示出了结果。
表7
还针对 F2 和 F3 柴油燃料共混物研究了两种 SVTM 添加剂对密度的影响。 表 8 和 9 中分别示出了结果。
表8
表9 单独的 F3 共混物的密度 (kg/m3) 含有 1％ w/w 添加剂的密度 (kg/m3)添加剂20CN 102015976 A CN 102015986 A说833.2 833.2明书833.1 833.119/28 页SVTM 206 SVTM 261
根据表 7-9 可看出，在 2％ w/w 或更低的处理比率下，两种 SVTM 添加剂对燃料 密度具有或多或少的中性影响，而 KratonTM 添加剂在 1％ w/w 的浓度下使密度略微提高。
实施例 3-VI 改进添加剂对冷流动性能的影响
在多个测试中研究了 SVTM VI 改进添加剂对燃料冷流动性能的影响。
制备含 F1 柴油燃料共混物和实施例 1 中提到的 SVTM 添加剂的燃料样品。 然后 使用标准测试方法 EN 116 测量这些共混物的冷滤堵塞点 (CFPP)。 下表 10 中示出了结 果。
表 10
样品 单独的 F1 共混物CFPP(℃ ) -29F1 共混物 +2％ w/w SVTM 206 -27 F1 共混物 +2％ w/w SVTM 261 -27 单独的 F2 共混物 -30F2 共混物 +2％ w/w SVTM 206 -29 F2 共混物 +2％ w/w SVTM 261 -27 单独的 F3 共混物 -33F3 共混物 +2％ w/w SVTM 206 -32 F3 共混物 +2％ w/w SVTM 261 -32 发现这两种添加剂对三种测试燃料的 CFPP 只具有微小到中等程度的影响。
在附加的测试中，发现在 2％ w/w 的浓度下，任一添加剂均对测试燃料的浊点 (EN 23015) 没有明显的影响。
针对 KratonTM VI 改进添加剂，预期有类似的结果。
实施例 4-VI 改进添加剂对蒸馏性能的影响
柴油燃料组合物的蒸馏性能常常需要符合法规和 / 或用户技术规格。 例如根据 欧洲柴油燃料技术规格 EN 590，汽车柴油燃料的 T95(95％ w/w 的燃料被蒸馏时的温度 ) 必须不高于 360℃。 同样也不希望包括较高浓度的高沸点燃料组分，因为这些组分可能
更容易在机油内累积，从而引起提高的油面和可能的溢流问题。 因此，尽管任何粘度提 高组分可能具有比它加入其中的燃料组合物高的沸程，但希望所述组分对总组合物的 T95 沸点具有尽可能小的影响。
在这一实验中，使用标准测试方法 EN ISO 3405 测量各柴油燃料 / 添加剂共混物 的 T95 沸点。 所使用的添加剂是上表 1 中所示的那些和以低于 4％ w/w 的浓度范围掺入 到 F1 共混物内。 下表 11 中示出了结果。
表 11
还在 F2 和 F3 燃料共混物中测试了两种 SVTM 添加剂。 下表 12 中示出了结果。 表 12 样品 单独的 F2 共混物 T95 沸点 (℃ ) 351F2 共混物 +2％ w/w SVTM 206 365 F2 共混物 +2％ w/w SVTM 261 361 单独的 F3 共混物 356F3 共混物 +2％ w/w SVTM 206 359 F3 共混物 +2％ w/w SVTM 261 358 可以看出，在本发明提议的浓度下，这三种添加剂无一对总的燃料组合物的 T95 沸点具有过度的有害影响。 而其它粘度提高组分例如矿物基油如 HNR 40D 可能引起较低 的沸点随浓度变化速度，因此需要以远远较高的水平包括这些组分，以便实现可操作的 粘度提高 ( 例如约 10％ w/w，以便实现 VK 40 提高 0.2mm2/s，相比之下达到相同的效果 只需要约 0.2％ w/w 的 KratonTM G 1650E)，和结果在实践中 VI 改进添加剂对蒸馏性能的 影响可能低于更常规的粘度提高组分。 在例如 0.2％ w//w 下，KratonTM 添加剂在 F1 测试 燃料共混物内引起的 T95 沸点提高低于 1℃，在类似的处理比率下，SVTM 添加剂引起 3℃ 量级的提高，较高的提高是由于在这些添加剂内使用相对高沸点的矿物油作为稀释剂。
因此，在本发明提议的浓度下， VI 改进剂看起来不会在柴油燃料组合物中引起 任何过度有害的副作用。 与此同时，根据实施例 1 看出，它们对粘度的影响远好于其它 已知的粘度提高组分。
实施例 5-VI 改进添加剂对发动机性能的影响 (I)
在柴油驱动的测试车辆中使用本发明的含 VI 改进添加剂的柴油燃料组合物，以 便评估其对车辆发动机加速性能的影响。
用作对比的基础燃料 F4 是可商购的石油衍生的主要级别的冬季等级的柴油燃料 ( 获自 Shell Harburg 炼油厂 )。 它不含脂肪酸甲酯、清净剂及费 - 托衍生的燃料组分。 它符合欧洲柴油燃料技术规格 EN590，和含低于 10mg/kg 的硫。
本发明的燃料组合物 FI 是 F4 与 1％ w/w 实施例 1-4 中所使用的 KratonTM G 1650E 的共混物。
下表 13 中示出了基础燃料 F4 的性能，它还示出了 F4/KratonTM 共混物 (FI) 的 VK 40 和密度。
表 13
性能 40℃下的运动粘度 (mm2/s) 15℃下的密度 (kg/m3)
测试方法 EN ISO 3104 EN ISO 3675F4 2.895 831.6FI( ＝ F4+1％ w/wKratonTM G 1650E) 4.827 833.9表 13 表明，包括以 1％ w/w 浓度使用的 VI 改进添加剂将引起 VK40 提高超过 1.9 厘沲 (mm2/s)。
下述实验研究了在一系列发动机速度下，提高的燃料粘度对涡轮增压的柴油发 动机的加速性能的影响，从而证明可如何使用本发明改进加速性能，特别是在低发动机 速度下。
所 使 用 的 测 试 车 辆 是 2006 年 注 册 的 配 有 BoschTM 单 位 注 射 器 体 系 的 VolkswagenTMPassatTM2.0Tdi。 它在 4200rpm 下的额定功率为 125kW 和压缩比为 18.5。
在底盘测力计上，同一天没有间断地测量这一车辆的性能。 使用在涡轮增压器 下游的压力传感器测量涡轮进气压力，同时根据底盘测力计记录发动机速度。 在 1500、 2500 和 3500rpm 下测量恒定速度的功率。 对于每一测试来说，在第四档重复 7 次全油门 加速，并在 5 秒内对恒定速度功率的测量结果取平均。
燃料测试顺序为 ：
F4-FI-F4-FI-F4-FI-F4-FI-F4
下表 14-16 分别示出了在 1500、2500 和 3500rpm 下获取的发动机功率、扭矩和 增压压力测量结果。
表 14
燃料发动机速度 (rpm)功率 (kW)23扭矩 (Nm) 增压压力 (mbar)CN 102015976 A CN 102015986 A说1501.2 1501.1 1501.2 1501.4 1501.5 1501.4 1501.1 1501.2 1501.2明书262.4 265.2 262.8 264.5 262.1 264.7 261.7 263.0 262.4 1041 1046 1024 1032 1034 1029 1026 1033 102222/28 页F4 FI F4 FI F4 FI F4 FI F4
41.25 41.69 41.31 41.58 41.21 41.63 41.14 41.34 41.25表 15 燃料 F4 FI F4 FI F4 FI F4 FI 发动机速度 (rpm) 2501.2 2501.5 2502.0 2502.0 2501.6 2501.9 2502.1 2502.1 功率 (kW) 84.66 84.70 84.14 84.20 83.96 84.32 84.58 83.99 扭矩 (Nm) 增压压力 (mbar) 323.2 323.3 321.1 321.4 320.5 321.9 322.8 320.5 1509 1509 1499 1498 1501 1504 1504 1492F4
2501.9 表 1684.53322.6149124CN 102015976 A CN 102015986 A
说发动机速度 (rpm) 3502.9 3502.6 3503.0 3502.5 3502.5 3502.2 3502.6 3502.8 3502.6明书23/28 页燃料 F4 FI F4 FI F4 FI F4 FI F4
功率 (kW) 106.17 106.09 105.76 105.58 104.96 104.61 105.23 104.95 105.44扭矩 (Nm) 增压压力 (mbar) 289.4 289.2 288.3 287.9 286.2 285.2 286.9 286.1 287.5 1568 1529 1493 1504 1468 1536 1569 1532 1564校正所有功率数据以考虑环境条件。 在 5 秒的测量时间内对所有变量取平均。
表 17 概述了在所测试的三个发动机速度下两种测试燃料在发动机功率、扭矩和 增压压力之间的平均差值。
表 17
燃料 F4 FI 差 F4 FI 差 F4发动机速度 (rpm) 1501.2 1501.3 0.00％ 2501.8 2501.9 0.00％ 3502.7功率 (kW) 41.23 41.56 0.79％ 84.37 84.30 -0.08％ 105.51扭矩 (Nm) 262.3 264.4 0.79％ 322.1 321.8 -0.09％ 287.7增压压力 (mbar) 1029 1035 0.58％ 1501 1501 -0.02％ 153225CN 102015976 A CN 102015986 A说3502.5 -0.01％明书287.1 -0.19％ 1525 -0.47％24/28 页FI 差
105.31 -0.20％这些结果证明，对于本发明的燃料组合物来说，在 1500rpm 下有 0.79％的明显功 率益处。 但在较高的发动机速度下这一差别不再明显。
下表 18 示出了对于两种测试燃料来说在第四档加速过程中发动机功率随发动机 速度的变化。
表 18
从 ... 加速 1300-1600rpm 1600-2200rpm 2200-3000rpm 3000-4000rpm
F4( 平均 )( 秒 ) 2.742 3.225 4.084 6.203FI( 平均 )( 秒 ) 2.732 3.194 4.071 6.193益处 ( 平均 )(％ ) 0.37 0.97 0.32 0.15这些结果表明，在约 1900rpm 下，在本发明的燃料 FI 中存在 VI 改进剂显示出 1％的最大功率益处。 在很低的发动机速度 ( 低于约 1400rpm) 下，在这一情况下，没有 明显的功率益处，在高于约 3500rpm 下也没有观察到任何益处。 但据认为可调整 VI 改进 剂的性质和浓度，以便在较宽的发动机速度范围内延伸功率益处。 例如可使用针对在较 高压力 ( 例如最多 3000bar) 下使用而设计的 VI 改进剂，以便即使在较高发动机速度下经 历的高压下提供性能提高，正如在以下实施例 6 中证明的一样，特别是当在其最佳浓度 处或附近存在时。
因此，这一实验肯定了按照本发明可在汽车燃料组合物内包含 VI 改进添加剂， 以便改进利用所述燃料组合物运行的发动机的加速性能，特别是在较低发动机速度下 时。 对于在这些测试中所使用的车辆来说，与不含 VI 改进添加剂的其它相同燃料组合物 相比，当使用本发明的燃料组合物时，在约 1400-1900rpm 之间的发动机速度下，例如发 动机功率、发动机扭矩和增压压力的提高是很明显的。
实施例 6-VI 改进添加剂对发动机性能的影响 (II)
重复实施例 5，但使用本发明的含不同浓度 VI 改进添加剂 KratonTMG1657( 获自 Kraton) 的四种测试燃料。 据认为这一添加剂更好地适合在高压条件下使用。
下表 19 中示出了测试燃料 F5-F8 的组成、密度 (DIN EN ISO 3675) 和粘度 (DIN EN ISO 3104)。 所使用的柴油基础燃料是含低于 10ppmw 硫的标准可商购的柴油基础燃 料，它获自 Shell 和不含清净剂添加剂、脂肪酸甲酯或费 - 托衍生的燃料组分。
表 19
测试车辆与实施例 5 中所使用的相同。 在 2 天测试的每一天中，在三种不同的 发动机速度下进行车辆的牵引力 (VTE) 测试，和对于每一测试燃料重复两次。 在宽的油 门开度条件下进行这些测试。 还在第四档和在道路负载条件下，在 1200-4500rpm 之间测 量加速时间。
下表 20 和 21 中分别针对第 1 和 2 天测试示出了 VTE 结果，和在表 22 中示出了 加速时间的测量结果。 表 23 概述了四种测试燃料之间的测试结果差别。
表 20
表 21
表 22
表 23这些数据肯定了对于含 VI 改进添加剂的燃料组合物来说，在所测试的所有三种 发动机速度范围内的功率益处。 对于本发明添加有添加剂的组合物来说，加速时间也缩 短。
可以看出，性能益处取决于添加剂的浓度。 但较高的添加剂浓度不一定导致改 进的性能，特别是在较高的发动机速度下 ；因此对于任何给定的 VI 改进添加剂来说，可 能的情形是可使用最佳浓度最大化其对发动机性能的影响。
在本实验中，例如燃料 F6(0.2％ w/w 添加剂 ) 和 F7(0.4％ w/w 添加剂 ) 在所有 测试条件下均显示出特别良好的性能，而 F8(0.8％ w/w 添加剂 ) 除在低发动机速度范围 内均得到比 F6 和 F7 差的性能益处。 因此，对于这一特定的 VI 改进添加剂来说，在整个 发动机速度范围内实现性能改进的合适的处理比率可能是 0.15-0.5％ w/w，而如果在低发 动机速度下的性能益处是目标标准，则较高的添加剂浓度可能是合适的。
使用按照本发明制备的燃料配制物的附加实验表明，对于任何给定的燃料粘度 提高来说，与使用更常规的粘度提高组分 ( 例如高粘度燃料组分 ) 实现相同的粘度提高获 得的性能益处相比， VI 改进添加剂可能引起更大的性能益处。
这可能是因为在注入条件下，VI 改进添加剂可产生更高的粘度提高。 这将在实 施例 7 中进一步解释。
实施例 7- 在注入条件下的粘度提高
通过测量在燃料注入过程中可预期的高的压力和温度下的燃料粘度，测试在注 入条件下 VI 改进添加剂提高粘度的能力。 表 24 中给出了这些测试所使用的燃料组合 物，其中柴油获自 Shell 和不含脂肪酸甲酯，芳烃溶剂 PLUTOsolTM 获自 Octel Deutschland GmbH，环烷烃基油 HNR 40D 如上所述， GTL 是获自 Shell Bintulu 的费 - 托衍生的瓦斯 油，和 “SV 200” 如上所述。
共混燃料，其方式使得它们的密度类似，这可根据表 25 看出。 由这一表格可以 看出，在标准条件下 (40℃和 1bar)，与燃料 F9 相比采用燃料 F10 的粘度提高高于与燃料 F9 相比采用燃料 F11 的情形。 换句话说，通过添加 0.2％ m 的 VI 改进添加剂引起的粘度 提高低于用更常规的组分重新配制燃料所引起的粘度提高。 在 80℃和 1000bar( 它可代表 部分负载条件 ) 下，与 F9 相比，F10 和 F11 的粘度提高几乎相等。 在 150℃和 2000bar( 它 是更具有代表性的全负载条件 ) 下，与 F9 相比 F11 的粘度提高远大于与 F9 相比 F10 的粘 度提高。 这证明可利用 VI 改进添加剂使在全负载注入条件下的柴油粘度提高量比可由标 准测量条件下的粘度提高预期的高得多。 因此，对于相同的标准粘度提高来说，可预期
VI 改进添加剂得到的性能益处高于采用更常规的组分重新配制燃料的情形。
表 24
燃料 F9 F10 F11 99.8 F9(％ m) 柴油 (％ w) 91.5 69.0 PLUTOsolTM(％ v) 5.5 HNR 40D(％ v) 3.0 26.0 5.0 0.2 GTL(％ v) SV200(％ m)
表 25在 Toyota Avensis 2.0D-Cat 中，根据与实施例 5 相同的测试工序，测试以上提及 的燃料。 表 26 中示出了结果。 在两种较低的发动机速度下，具有 VI 改进剂的燃料 (F11) 得到的益处高于针对更高粘度采用更常规的组分配制的燃料。 虽然在正常条件下使用 VI 改进剂的粘度只提高 0.41mm2/s，而在正常条件下采用 F10 的粘度提高为 0.99mm2/s，采 用 F11 的加速改进是采用 F10 的加速改进的 75％，这证明通过使用 VI 改进添加剂的性能 改进高于由标准条件下粘度提高可预期的情形。
表 26
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