Brevet FR2650289A1 — publié le 19910201

Domaine technique de l'invention Laprésente invention s'intègre dans Le domaine technique des additifs pour tous types de combustibles destinés aux véhicules automobiLes' à moteurs, tels que Les essences pour automobiles et les combustibles pour moteurs Diesel. Etat de La technique Jusqu'à présent, la nécessité évidente d'incorporer à l'essence quelque additif susceptible d'améliorer le comportement du moteur n'était point ressentie. Il y avait et il existe toujours le tétraéthyle de plomb. Son'addition aux essences produit les carburants dénommés essences "avec plomb" dont les différents types d'octanes sont en rapport avec la quantité d'additif incorpotée au combustible. Avec lui les problèmes mécaniques du véhicule étaient résolus. Toutefois, en raison de l'augmentation quasi explosive du parc automobile mondial, l'on a commencé à constater que cet additif causait des problèmes à l'environnement.En effet, le plomb est l'un des métaux des plus toxiques qui soient et, tout naturellement, les particules de ce métal dégagées par les voitures, soit tel les quelles, soit sous forme de bromures, s'accumulent dangereusement dans l'organisme des personnes, provoquant bien souvent de sérieux problèmes de santé, lesquels entrainent des frais considérables à la santé publique. La Communauté Economique Européenne, se faisant l'écho de ce genre de situation, est déjà en train de légiférer et de mettre en route toute une série de lois et de normes tendant en général à supprimer dans les combustibles Les sels des métaux lours tels que le tétraéthyle de plomb, et ceci en un laps de temps relativement court de façon telle que, probablement dans un délai de deux ans, l'essence "avec plomb" aura été complètement éliminée des stationsservice, à l'instar des Etats-Unis. C'est pourquoi on a commencé à rechercher des solutions visant à compenser l'absence de ces additifs, à un moment précis où L'on était parvenu d'autre part à concevoir et à construire des moteurs à haut rendement énergétique et à taux élevé de compression, mieux adaptés par conséquent au principe du moteur à explosion. Jusqu'a ces derniers temps, le problème a été renvoyé aux fabricants d'automobiles, lesquels ne sont bien sûr pas trop intéressés par la production de moteurs à plus faible rendement, étant donné la surenchère actuel le prix/performances. Cependant, ils ont développé une importante pièce d'équipement automobile, tel le que le catalyseur, pour être utilisée avec les essences sans plomb, mais avec du MTBE, qui n'empoisonne pas le catalyseur et qui résout en partie les problèmes. Néanmoins, l'usage de ce produit présente les inconvénients suivants 1 . Il provoque une nette diminution du rendement du moteur par comparaison avec le meme moteur fonctionnant à l'essence actuelle "avec plomb mais "sans catalyseur". Ce moindre rendement peut atteindre jusqu'à 10 % suivant les cas, en fonction des caractéristiques du moteur. 20. IL s'agit d'un accessoire dont l'acquisition est chère et qui entraîne aes frais d'installation relativement élevés. 30. L'expérience étant faible en ce qui concerne l'utilisation des cataLyseurs, compte tenu de La nouveauté de leur empLoi, cela ne fait aucun doute qu'à L'usage il entraînera des frais de maintenance et d'entretien qui se répercuteront à la hausse sur Le coût d'entretien annuel du véhicule. Par ailleurs, les grandes compagnies pétrolières ont développé des procédés tels que le "cracking" et le "reforming", produisant des molécules d'hydrocarbures plus ramifiées, avec une plus grande résistance à la détonation. Ces produits renchérissent les coûts de fabrication des combustibles, tout en diminuant les rendements de production. En outre et à ce que l'on connaît, on n'a pas réussi jusqu a ce jour et par ce système à obtenir un indice d'octane suffisamment élevé pour satisfaire les exigences actuelles des moteurs automobiles. Description de l'invention Compte tenu de ce qui précède la solution du problème a été envisagée sous un autre angle, c'est-à-dire à partir des propriétés des additifs aux combustibles, en essayant de développer un produit qui, en quelque sorte, remplacerait la fonction attribuée jusqu'ici au tétraéthyle de plomb. Pour trouver ce type d'additif, il est nécessaire de bien connaître les propriétés et, par voie de conséquence, les possibles effets produits dans le moteur par l'additif de plomb. Ils sont les suivants : 10. Notamment une augmentation du taux d'octane des essences à cause de son pouvoir anti-détonant. Ceci a permis de produire des essences aveç un indice d'octane de partiquement 100. 20. Le râle du plomb en tant que lubrifiant de la partie supérieure des cylindres et des soupapes est moins connu. Cependant, son importance est primordiale au moment d'assurer des températures supportables à L'intérieur du moteur, sans avoir à utiliser des matériaux aux propriétés particulières, tout particulièrement pour le cas des soupapes, ce qui finalement renchérirait considérablement le coût des automobiles. En prenant ces points en considération, L'additif faisant l'objet de ta présente inventioh a été développé avec sa doubLe fonction : améliorer d'une part l'indice d'octane, et d'autre part assurer la lubrification de la partie supérieure du moteur. Etant donné la nature de la molécule de l'additif selon la présente invention, l'on parvient à améliorer l'indice d'octane de n'importe quel type d'essence d'au moins 2 ou 3 unités, lorsqu'il est utilisé avec la concentration recommandée par le fabricant, qui est à peu près de 0,8 %. Dans le cas de l'huile Diesel, l'indice d'octane est relevé de façon semblable. Le choix de la molécule appropriée a été fondé sur l'optimisation par ordinateur des résultats de la vaste expérience des recherches développées par les compagnies pétrolières tout au long de ces dernières années. Une série de résultats de compromis ont été obtenus tout d'abord, qui ont été éprouvés par la suite, pour aboutir finalement au choix du produit dont les résultats ont été entierement satisfaisants. Mais son action n'en est pas terminée pour autant. Ses propriétés physiques s'avèrent extrêmement intéressantes, car, si l'on veut réussir une bonne lubrification dé la partie supérieure des cylindres ainsi que des soupapes, on doit atteindre les résultats suivants 10. Que l'additif se condense tout le long des parois métalliques dès l'aspiration du mélange, afin d'en assurer l'action lubrifiante. 20. Qu'il s 'évapore totalement par la chaleur générée lors de l'explosion du mélange, sans se décomposer, ni ne laissant par conséquent de résidu d'aucune sorte, en évitant tout spécialement les déchets de carbone dont la dureté pourrait agir comme abrasif parmi les pièces en friction, cela sans compter ses facultés de provoquer L'ignition du mélange à contretemps, c'est-àdire la détonation du moteur. Les propriétés physiques de l'additif de la présente invention lui permettent d'assurer la lubrification du moteur sous les dures conditions de travail auxquelles celui-ci est soumis. Dans cette optique, il convient de considérer que l'essence, étant donné son pouvoir dissolvant, agit dans le moteur comme agent dégraisseur et, partant, dans le sens opposé aux lubrifiants. C'est pourquoi il est rendu nécessaire d'employer un type de produit qui, tout en assurant la lubrification, remplisse en outre les conditions énoncées ci-dessus. Par contre, en ce qui concerne l'huile pour Diesel et étant donné sa propre nature, cet effet lubrifiant présente un caractère secondaire. Dans le contexte technique défini dans les paragraphes précédents, La présente invention apporte un nouveau composé additif pour combustibles, constitué notamment par une matière active et, optionnellement, par un détergent non ionique et/ou un antioxydant. La matière active consiste en un mélange de un ou plusieurs alcools gras en chaîne linéaire, avec 8 à 22 atomes de carbone, tel que par exemple l'alcool oléique, et/ou un ou plusieurs alcools gras en chaine ramifiée, avec 8 à 22 atomes de carbone dans la chaine principale. Le détergent non ionique est constitué par un ou plusieurs alcools gras insaturés et oxyéthylénisés et il entre dans la formulation dans une proportion de 1 -à 50 % en poids. L'anti oxydant peut etre présent dans une proportion allant de 0,1 à 5 % en poids et il est généralement composé d' amines aromatiques, de gallates ou butylhydroxytoluène (BHT). Dans le cas ou la matière active serait exclusivement constituée par du 2-octyle-dodécanol, le composé peut comprendre, en lieu et place du détergent, un dissolvant polaire, concrètement l'alcool isopropylique et généralement l'antioxydant que l'on peut employer dans une proportion de 1 à 10 % en poids, tandis que le 2-octyle-dodécanol peut représenter de 5-100 X en poids du composé. L'amélioration la plus importante obtenue avec le composé additif de la présente invention est fondée sur le haut pouvoir de lubrification de la partie supérieure des cylindres, sièges des soupapes, etc. Cet effet est obtenu grâce à son très haut pouvoir séparateur des surfaces métalliques, mais aussi à la faveur du point d'ébullition spécialement choisi, de façon qu'il puisse se condenser là où il est le plus nécessaire, tel que les endroits susmentionnés, facilitant par conséquent une bonhe lubrification de ces points critiques des moteurs à combustion interne.En même temps, ce point d'ébullition permet à la matière active d'assurer ladite lubrification et, par suite de la chaleur extra dégagée au moment de l'explosion, sa combustion en est complète, sans laisser nulle trace de résidus tels que des scories pouvant impliquer le nettoyage périodique du moteur, sous peine d'apparition de phénomènes aussi indésirables que celui de la détonation. La finalité de l'alcool gras oxyéthylénisé serait celle de produire l'élimination des petites quantités d'eau qui peuvent occasionnellement accompagner le carburant en Les émulsionnant avec lui, en même temps que de faciliter le nettoyage de tous les éléments en contact avec le combustible, tels que la pompe à essence/gas-oil, conduites, injecteurs, etc. Dans le cas de la composition à base de 2-octyle dodécanol et d'alcool isopropylique, ce dernier a fondamentalement pour objet de dissoudre les résidus d'injecteurs ou autres qui, à cause de leur caractère polaire, n'auraient pas été éliminés par l'écoulement du combustible et, au contraire, se seraient accumulés sur son passage étant donné qu'ils y sont contenus. Les compositions de La présente invention sont obtenues par le mélange des différents composants. Modes de réalisation de l'invention Sont décrits c5-après quelques exemples du composé additif de la présente invention, de l'objet à illustrer, sans caractère limitatif. Exemple 1 La composition suivant peut être considérée typique parmi le large éventail de possibilités que couvre la présente invention Alcool oéique.......................... 74,7 % Alcool dodécylénique oxyéthylénisé ....25,0 % Antioxyzant 0,3 % Exemple 2 Une autre composition représentative du cas ou la matière active est exclusivement constituée par le 2-octyle-dodécanol est la suivante 2-octyle dodécanol 50 % Alcool isopropylique 50 % REVENDICATIONS 1. Composé additif pour combustibles destinés aux moteurs à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend a) Un alcool gras ou mélange d'alcools gras en chaine linéaire ou ramifiée, avec 8 à 22 atomes de carbone dans la chaîne principale ; b) Eventuellement, un détergent non ionique qui est principalement constitué par un ou plusieurs alcools gras en chaîne Linéaire ou ramifiée, avec 8 à 22 atomes de carbone dans la chaine principale, insaturés et oxyéthylénisés ;; c) Eventuellement, un antioxyant à base d'une amine aromatique, un galate où butylhydroxytoluène (BHT), la proportion de détergent étant de 1-50 % en poids et celle de l'antioxydant de 0,1-5 Z en poids, en cas de présence, étant entendu que, si le composant a) était exclusivement constitué par du 2-octyle-dodécanol, la composition peut inclure de l'alcool isopropylique comme dissolvant au lieu d'un détergent et, en ce cas, la proportion de l'antioxydant optionnel est comprise entre 1 et 10 X en poids. 2. Composé additif pour combustibles destinés aux moteurs à combustion interne, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend du 2-octyle-dodécanol, de l'alcool isopropylique et, éventuellement, un antioxydant, la proportion du 2-octyle-dodécanol étant comprise entre 5 et 100 X en poids de la composition totale. 3. Composé additif pour combustibles destinés aux moteurs à combustion interne, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend environ 50 X en poids de 2-octyle-dodécanol et environ 50 Z en poids d'alcool isopropylique.