(57)【要約】【課題】モリブデン源と金属含有清浄剤を含有する燃料組成物および２ストロークエンジンにおけるその使用  【解決手段】燃料から導入されるモリブデンが燃料の清浄剤または他の共成分に起源を持ち、燃料またはこれらの燃焼生成物中に存在するアルカリ土類金属または化合物の量を増加させずに清浄性を増大させるのに有効なアルカリ土類金属と相互作用する、燃料組成物とこれを２ストロークエンジンで燃焼する方法および装置。このようにして、このエンジンは、触媒、センサーおよび／または自動車の車載診断装置を閉塞および被毒する有害なアルカリ土類物質とこれらの化合物の危険性を増大させずによりクリーンかつ効率的に作動し、そして結果として排気後処理系の改善された耐久性に導くことができる。【選択図】なし    【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼性炭化水素液体燃料と；潤滑性粘度の油を含む潤滑剤と；アルカリ土類金属含有化合物を含む清浄剤と；モリブデン源とを含む２ストロークエンジン用燃料組成物。
【請求項２】
２ストロークエンジンの燃焼系における燃焼性燃料組成物の燃焼からの排気流れ中の少なくとも１つの金属汚染とこれらの化合物の排気排出後処理および制御装置に及ぼす悪影響を制御する方法であって、
（ａ）２ストロークエンジンの燃焼系の中に燃料組成物を吸気し、ここで前記燃料組成物が
１）燃焼性炭化水素液体燃料と、
ｉｉ）潤滑性粘度の油を含む潤滑剤と、
ｉｉｉ）アルカリ土類金属含有化合物を含む清浄剤と、そして
ｉｖ）モリブデン源と
を含む段階と；
（ｂ）前記燃焼系中で前記炭化水素燃料を燃焼して、アルカリ土類金属とこれらの化合物からなる群から選択される少なくとも１つの物質を含む燃焼生成物を生成させる段階と；
（ｃ）前記モリブデンと前記アルカリ土類金属の少なくとも１つ、およびこれらの化合物とを前記燃焼生成物中で接触する段階と；
（ｄ）前記燃焼生成物を少なくとも１つの触媒、センサー、および車載診断装置、またはこれらの組み合わせの上に流す段階と；
を含み、この場合、前記燃料組成物中に前記モリブデン源を包含せずに、そして触媒、センサーおよび／または車載診断装置を閉塞せずに同一の方法を行う場合と比較して、前記モリブデンが清浄性を増大させるのに有効な少なくとも１つの前記アルカリ土類金属またはこれらの化合物と相互作用する方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法を行う装置であって、
（ａ）燃料組成物を燃焼するように適合させられた燃焼室を包含する２ストロークエンジンと；
（ｂ）前記燃料組成物を前記燃焼室の中に導入する手段と；
（ｃ）前記燃焼室中で前記燃料組成物の燃焼を開始する手段と；
（ｄ）前記燃焼室から燃焼生成物を搬送する手段と；
（ｅ）前記燃焼生成物から少なくとも１つの汚染物質の量を低減させる手段と
を含む装置。
【請求項４】
２ストロークエンジン燃焼系用の後処理装置の耐久性を改善する方法であって、炭化水素燃料、潤滑性粘度の油、アルカリ土類金属含有清浄剤化合物、およびモリブデン源を含有する燃料組成物、および燃焼系中のその燃焼生成物とモリブデン源とを接触させ、前記モリブデンが前記後処理装置と接触するアルカリ土類金属化合物汚染物質の量を増加させずに清浄性を増大させるのに有効なアルカリ土類金属またはこれらのアルカリ土類金属化合物を前記燃料組成物とこれらの燃焼生成物中に含む１つ以上の汚染物質と相互作用するのに充分な量である方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モリブデン源およびアルカリ土類金属含有清浄剤化合物を含有する２ストロークエンジン用の燃料組成物と、モリブデンとこのアルカリ土類金属含有清浄剤を２ストロークエンジンの燃料燃焼系の中および燃焼系からの排気に送達するためにこの燃料組成物を使用する方法とに関する。本発明によって、このモリブデンは、燃料組成物中に包含されるアルカリ土類金属清浄剤化合物の清浄剤作用を増大させる。この増強によって、低いけれども、なお有効量の金属ベースの清浄剤を燃料組成物中で使用することが可能となり、このようにして、低い量のアルカリ土類金属が燃料組成物と生成する燃料燃焼生成物中に存在する。清浄剤としてのアルカリ土類金属の導入量の減少は、次に、エンジンモニター部品、例えばセンサーと自動車の車載診断装置上のアルカリ土類金属化合物の堆積量の減少と排気系中の触媒の閉塞を直接に起こす。本発明は、このように、アルカリ土類金属含有清浄剤およびモリブデン源を含有する２ストロークエンジン用の改善された燃焼燃料組成物と、関連する排気後処理系の耐久性と燃焼装置における燃焼効率を改善するためにこの燃料組成物を使用する方法と装置とを提供する。
【背景技術】
【０００２】
２ストローク燃焼エンジンは、輸送用およびリクリエーション用の車両、例えばオートバイ、エンジン付き自転車、スノーモービルおよび船舶用船外機において、そして造園用装置、例えば芝刈り機とチェーンソーにおいても広く使用される。２ストロークエンジンは、燃料と潤滑剤の混合物を予め処方された比率で燃焼することにより作動する。２ストロークエンジン燃料組成物の潤滑剤側は、通常、潤滑性粘度の鉱油または合成基油と性能増強用潤滑性添加剤、例えば清浄剤および／または分散剤などを包含する。この清浄剤は、クリーンな燃焼をもたらすこと、カーボン堆積物を低減すること、および燃焼系からの排気中の煙を低減することを助けるために使用されてきた。
【０００３】
２ストローク燃焼エンジンは、概ね、手軽で、高信頼性の、そして出力効率の高い方法で作動する。しかしながら、これらの２ストローク燃焼エンジン中で燃焼燃料として使用される燃料−潤滑剤混合物は、また、比較的多量の未燃焼燃料成分、粒状物質、または匹敵する出力の４サイクルエンジン中で燃焼する場合とは別の汚染物質を含む燃焼生成物も生成する傾向がある。結果として、２ストロークエンジンは、排気ガス制御の観点から更に綿密な調査と規制の下に置かれるようになった。２ストロークエンジンで作動する車両または装置に既に適用可能であるか、あるいは計画されている排出基準に適合するために、排気系を開発あるいは改造して、触媒ユニット、例えばディーゼル酸化触媒、触媒を付けた粒状物質フィルター、連続再生フィルター系等を組み込むことが行われている。特に、ＥＵを含む重要な市場において考慮されているか、あるいは近い将来に実施に採用されるより厳しい排気ガス基準に適合することに関して、これらの排出制御装置の実用的かつ経済的なバージョンの開発と改良はなお進行中である。
【０００４】
多数の特許参考文献が２ストロークエンジン燃料の種々の化学を記述している。
【０００５】
例えば、（特許文献１）は、高粘度鉱油、中粘度鉱油、溶剤および異なる分子量の３つのポリイソブチレンの混合物、および適当な清浄剤、例えばカルシウムの石炭酸塩とスルホン酸塩、および分散剤からなる基油を含む、低煙および低排気系の閉塞条件に合致する高潤滑性および高清浄性の半合成２ストロークエンジン油配合物を記述している。
【０００６】
（特許文献２）は、１％未満のイオウ含量を有する燃料により出力を得る２ストロークエンジン用の船舶用潤滑剤であって、スクシンイミドタイプの分散添加剤、スルホン酸塩タイプの過塩基性の清浄剤添加剤、石炭酸塩タイプの過塩基性（ｏｖｅｒ  ｂａｓｅｄ）の清浄剤添加剤の量をある規定された比例関係を充たすそれぞれの量で含有する、潤滑用基油として使用される留出物の混合物からなる潤滑剤を記述している。最後の２つの挙げられた成分に対してアルカリ土類スルホン酸塩および石炭酸塩が記述されている。
【０００７】
潤滑油を含有する液体燃料へのモリブデン化合物の添加が特許文献に記述されている。例えば、（特許文献３）は、キャリア流体とチオカーバメート、例えばジチオカルバミン酸モリブデンを含む組成物を界面に供給することにより、ハイブリッドエンジンにおける金属−セラミック界面を潤滑する方法を記述している。このキャリア流体は、油溜めまたは別法としては液体燃料から供給される潤滑油であると記述されている。（特許文献４）は、キャリア流体として液体燃料中のジチオカルバミン酸モリブデンから製造される組成物の例を包含し、そして基油と希釈剤油がこれらの潤滑された燃料組成物の唯一の他の示された構成成分である。
【０００８】
金属含有清浄剤と一緒あるいは金属含有清浄剤を含まずにクランクケース潤滑油にモリブデン化合物を添加することが特許文献に記述された。（特許文献５）は、潤滑性粘度の油、０．０５８〜０．５８重量％の量でカルシウムをもたらす少なくとも１つのカルシウム清浄剤、３５０ｐｐｍまでのＭｏの量でＭｏをもたらす少なくとも１つの可溶性モリブデン化合物、少なくとも１つの窒素含有摩擦調整剤、および約０．１重量％の量でリンをもたらす少なくとも１つの亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物を含有し、この組成物が約１５．５重量％以下のＮＯＡＣＫ揮発性を有する、低温耐磨耗性と燃料経済性を改善するためのエンジンクランクケースで使用する潤滑油組成物を記述している。
【０００９】
（特許文献６）は、また、潤滑性粘度の油、少なくとも１つの過塩基性のカルシウムあるいはマグネシウム清浄剤、および２０００ｐｐｍまでのＭｏの量でＭｏをもたらす油溶性の二量体モリブデン化合物、３５０ｐｐｍまでのＭｏの量でＭｏをもたらす油溶性の三核型モリブデン化合物、少なくとも１つの有機摩擦調整剤、および少なくとも１つの亜鉛ジヒドロカルビルジチオホスフェート化合物を含有し、この組成物が過塩基性の清浄剤からの少なくとも３．６のＴＢＮと約０．１５重量％以下のＮＯＡＣＫ揮発性を有する、燃料経済性と湿時クラッチ摩擦特性を改善するためのエンジンクランクケースで使用する潤滑性組成物も記述する。
【００１０】
（特許文献７）は、（ａ）約１モルの脂肪油、１．０〜２．５モルのジエタノールアミンおよびこの錯体の重量基準で０．１〜１２．０パーセントのモリブデンを生じるのに充分なモリブデン源を反応させることにより製造される有機モリブデン錯体、および（ｂ）特定の式の１，３，４−チアジアゾール化合物からなる群から選択される有機イオウ化合物からなる相乗効果的な有機モリブデン耐磨耗性組成物を記述している。（特許文献８）は、また、大量の潤滑性粘度の油と組み合わせて耐磨耗性組成物の０．１〜１０．０重量パーセントを含有する潤滑組成物も記述している。
【００１１】
（特許文献９）、（特許文献１０）および（特許文献１１）は有機可溶性モリブデン錯体添加剤とこれらを含有する自動車用潤滑油を記述している。
【特許文献１】米国特許第５，４９８，３５３号
【特許文献２】米国特許第６，５２８，４５９Ｂ１号
【特許文献３】米国特許第５，４４５，７４９号
【特許文献４】米国特許第５，４４５，７４９号
【特許文献５】米国特許第６，３００，２９１号
【特許文献６】米国特許第６，０７４，９９３号
【特許文献７】欧州特許ＥＰ  ０  ８７４  ０４０  Ｂ１
【特許文献８】ＥＰ  ０  ８７４  ０４０  Ｂ１
【特許文献９】米国特許第６，５０９，３０３号
【特許文献１０】米国特許第６，５２８，４６１号
【特許文献１１】米国特許第６，５２８，４６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、何よりも、上述の特許参照文献は、明細書に述べられている通りに使用されているとすると、金属ベースの清浄剤が燃焼系の触媒、後処理系、および／または他の排気ガス制御系に悪影響を及ぼす汚染物質の源となる可能性があるといういかなる認識も記述していない。触媒の集積と被毒を起こすこともある添加剤から発生する汚染物質の望ましくない増加、後処理系の機能不良、および／または汚染物質の排出の増加を起こさずに性能増進性添加剤を使用することにより、２ストロークエンジン用の燃料組成物の性能を増大させることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、炭化水素燃料、潤滑性粘度の潤滑剤、アルカリ土類金属含有清浄剤化合物、およびモリブデン源を含有する２ストロークエンジン用の改善された燃料組成物に関する。本発明は、また、燃焼ユニット中での燃焼効率を改善し、そして関連する排気後処理系の耐久性を追加的あるいは代替的に改善する、この燃料組成物を使用する方法と使用するための装置にも関する。
【００１４】
本発明によれば、燃料組成物は、この燃料組成物を２ストロークエンジン中で燃焼する場合に相互作用して、増大した清浄性を生じるアルカリ土類金属含有清浄剤化合物とモリブデン源を包含する燃料−潤滑剤混和物を含む。この相乗効果によって、この燃料組成物中で低い量のアルカリ土類金属含有清浄剤を使用して、所望の最少レベルの清浄性を充たすことが可能になる。このモリブデン源の添加により可能となる低アルカリ土類金属含量は、次には、排気および燃焼後処理系中に配置されている触媒上、またはセンサーおよび自動車の車載診断装置などのエンジンモニター部品上にアルカリ土類金属化合物として堆積するアルカリ土類金属の量の低減に役立つ。これは触媒の閉塞またはグレイジングを低減し、それによって排気処理系中で使用される触媒の有効寿命と耐久性を増大させる。清浄剤作用に必要とされる清浄剤の処理率（ｔｒｅａｔ  ｒａｔｅ）の低減によって、清浄性増進の誘導に必要とされる少添加割合のモリブデン源の比較コストに依存して、全体の燃料添加剤パッケージのコスト低減も可能となる。
【００１５】
本発明のもう一つの態様においては、この燃料組成物は、清浄剤の量のいかなる随伴的な低減も行わずにモリブデン源を添加することにより配合される。このアプローチにおいては、排気あるいは後処理系中の触媒上へのアルカリ土類金属化合物の堆積の増大などのいかなる欠点も招かずに、得られる清浄性のレベルは、燃料組成物中にモリブデン源を包含させずに得られるレベルを超えて著しく増大する。
【００１６】
本発明の一つの態様においては、これらの利点と性能を有する燃料組成物は、約９５〜約９９．５重量％の燃焼性炭化水素液体燃料、約１〜約５重量％の潤滑性粘度の油を含む潤滑剤、約０．００１〜約０．０５重量％のアルカリ土類金属含有化合物を含む清浄剤、および約１ｐｐｍ〜約１０ｐｐｍのモリブデン源からのＭｏを含む。燃焼の前、間および／または後で燃料組成物中の清浄剤と相互作用する時に清浄性を増大させる目的に適切なモリブデン源の量が与えられる。この目的に必要とされるＭｏ量は変更可能であるが、概ね、Ｍｏを約１ｐｐｍ〜約１０ｐｐｍの量で搬送するのに有効な量の内にある。本明細書に述べるようなモリブデンと清浄剤の相互作用を妨害しない程度で、他の性能増進性添加剤を燃料組成物中に場合によっては包含させることができる。
【００１７】
一つの態様においては、本明細書に述べるような燃料組成物を燃焼させる２ストロークエンジンを包含する燃焼装置は、ディーゼル酸化触媒、触媒付きのディーゼル粒状物質フィルター、および連続再生技術のディーゼル粒状物質フィルターからなる群から選択される後処理系を有する。この２ストロークエンジンはガソリン燃焼エンジンまたはディーゼル燃焼エンジンであってもよい。本明細書に述べるような燃料組成物を用いて運転できる２ストロークエンジンを有する装置は、例えば、オートバイ、エンジン付き自転車、スノーモービル、全地形車両、トラクター、鉱山機械、建設機械、船舶用船外機、芝刈り機、チェーンソー、ポンプ、発電機、庭耕運機、造園用垣根刈り込み機、背負い式ブロアーなどであってもよい。
【００１８】
前出の一般的な説明と次の詳細な説明の両方が単に例示的で、説明的なものであり、そして特許請求されている通りの本発明の更なる説明を提供することを意図されていることは理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、燃料から搬送されるモリブデンが燃料の清浄剤または他の共成分に起源を持ち、燃料またはこれらの燃焼生成物中に存在するアルカリ土類金属または化合物の量を増加させずに清浄性を増大させるのに有効なアルカリ土類金属と相互作用する、燃料組成物とこれを２ストロークエンジンで燃焼させる方法および装置に関する。このようにして、このエンジンは、触媒、センサーおよび／または自動車の車載診断装置を閉塞および被毒する有害なアルカリ土類物質とこれらの化合物の危険性を増大させずにクリーンかつ効率的に作動する。すなわち、このモリブデンは、排気ガス制御系に悪影響を生じずに顕著な清浄性増進剤として作用する。
【００２０】
もう一つの態様においては、本発明によって、２ストローク燃料組成物中で必要とされるアルカリ土類金属ベースの清浄剤の量を低下させながら、適切な清浄性の維持が可能となる。すなわち、添加されるモリブデンはアルカリ土類金属含有清浄剤の清浄剤効果を増進するので、一定の最少の所望の清浄性レベルに対する必要とされるアルカリ土類金属含有清浄剤の量は低下する。アルカリ土類金属の得られる減少量は、排気流れ中にこれらの硫酸塩などのアルカリ土類金属副生成物化合物の存在が低下することに移し変えられ、閉塞および他の汚染関連の問題が排気排出後処理装置および／または制御装置で起こりにくくなる。これらのメリットをもたらす結果は、更に長期の触媒性能の維持、センサー性能の維持、ＬＮＴ性能の維持、およびディーゼル粒状物質フィルター（ＤＰＦ）性能の維持を包含する。それゆえ、本発明は、また、排気後処理系の耐久性を改善するのにも使用可能である。
【００２１】
本発明の一つの態様においては、燃料−油混合物を燃焼室の中に導入し、２ストロークエンジン中で燃焼し、そしてこれらの燃焼生成物を酸化触媒または触媒付きの粒状物質フィルタの触媒上に通し、ここで、アルカリ土類金属をアルカリ土類金属硫酸塩の形などで触媒表面上に堆積させることができる。燃料性能の他の増進を行う一方で防止あるいは制御しないと、このアルカリ土類硫酸塩などの形成は、触媒を機械的に閉塞し、適切な機能を果たすのを妨げる。少量のモリブデンを包含させると、配合物中のアルカリ土類金属の量の増加および触媒上のアルカリ土類硫酸塩の形成と堆積を引き起こさずにアルカリ土類金属含有化合物を含有する燃料組成物の清浄性が増大することが判明した。触媒上の不透過性あるいは透過低下性のガラス質の形成を阻止することにより、触媒寿命を本発明により延長させることができる。
【００２２】
モリブデンは、蒸発し、それにより燃焼室と排気流れ中に存在可能な油溶性および燃料可溶性添加剤として燃料組成物中に存在する。「モリブデン」とは、この明細書では、限定ではないが、三酸化モリブデン、単核型および二核型および三核型のスルホン酸モリブデン、石炭酸モリブデン、サリチル酸モリブデン、カルボン酸モリブデン、ジチオカルバミン酸モリブデン、中性および過塩基性のサリチル酸モリブデン、中性および過塩基性の石炭酸モリブデン、中性および過塩基性のスルホン酸モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、およびハロゲン化モリブデン、アミンおよびアルコールと反応させたモリブデンから誘導された化合物、およびこれらの組み合わせ物と混合物を包含する任意のモリブデンの化合物、源または物質の意味である。一つの特別な態様においては、このモリブデン源は、脂肪油、ジエタノールアミン、およびモリブデン源を反応することにより製造される有機モリブデン錯体を含む。他の好適なモリブデン源は、教示が引用により本明細書に組み込まれている特許文献９、特許文献１０、および特許文献１１に記載されているモリブデン錯体を包含する。
【００２３】
有用な市販の油溶性モリブデン化合物の例は、Ａｓａｈｉ  Ｄｅｎｋａ  Ｋｏｇｙｏ  Ｋ．Ｋ．からのＳａｋｕｒａ−Ｌｕｂｅ１００、Ｓａｋｕｒａ−Ｌｕｂｅ１５５、Ｓａｋｕｒａ−Ｌｕｂｅ１６５、およびＳａｋｕｒａ−Ｌｕｂｅ１８０、Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  ＣｏｍｐａｎｙからのＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）Ａ、Ｍｏｌｙｖａｎ（登録商標）８０７およびＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）８２２、およびＣｒｏｍｐｔｏｎ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＮａｕｇａｌｕｂｅ  ＭｏｌｙＦＭである。市販の無イオウ−および無リンの油溶性モリブデン化合物あるいは錯体の例は、Ａｓａｈｉ  Ｄｅｎｋａ  Ｋｏｇｙｏ  ＫＫからのＳａｋｕｒａ−Ｌｕｂｅ７００およびＲ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．からのＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）８５６ＢとＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）８５５である。
【００２４】
この燃料組成物は、また、アルカリ土類金属含有化合物である清浄剤化合物も包含する。これらの清浄剤は、脂肪族、脂環式、あるいはアルキル芳香族鎖および少なくとも１つのアルカリ土類金属イオンを包含するいくつかの金属イオンを持ち、帯電した極性基、例えばスルホン酸塩、石炭酸塩、カルボン酸塩、またはホスホン酸塩を含有する金属系添加剤である。これらの清浄剤は、関連する噴射バルブ、噴射ポートなどを包含することができる燃焼室中で堆積物を浮き上がらせることにより機能する。このアルカリ土類金属含有清浄剤化合物は、清浄作用を付与するカルシウム、マグネシウム、バリウムおよびストロンチウム塩を燃料−油組成物中に包含する。例は、中性および過塩基性のアルカリ土類金属スルホン酸塩と中性および過塩基性のアルカリ土類金属石炭酸塩を包含する。これらの清浄剤は、石油スルホン酸および各アルキル基が１２−１８個の炭素原子を含み、そしてこのアリール基がベンジル、トルイル、およびキシリルである、長鎖モノ−あるいはジアルキルアリールスルホン酸のアルカリ土類金属塩を含んでもよい。これらの清浄剤は、また、線状あるいは分岐アルキル基が４−５０個の炭素原子、特に８−２０個の炭素原子を含むアルキルフェノールとアルキルメルカプトフェノールのアルカリ土類金属石炭酸塩も包含してもよい。
【００２５】
この清浄剤の特別な例は、中性スルホン酸カルシウム、過塩基性スルホン酸カルシウム、中性石炭酸カルシウム、過塩基性石炭酸カルシウム、中性スルホン酸マグネシウム、中性スルホン酸カルシウム、過塩基性石炭酸マグネシウム、過塩基性石炭酸マグネシウム、またはこれらの組み合わせ物と混合物からなる群から選択される塩を包含する。一つの好ましい態様においては、この清浄剤は中性カルシウム塩を含む。
【００２６】
燃焼性炭化水素燃料と潤滑性粘度の潤滑剤は特に限定されず、これらは２ストロークエンジンで必要なように機能させることができるように、アルカリ土類金属含有清浄剤化合物とモリブデン源に配分可能である範囲である。
【００２７】
「炭化水素燃料」とは、本明細書では、燃焼室の中に導入し、２ストロークエンジン中で燃焼可能である液体燃料の意味である。例は、限定ではないが、ディーゼル燃料、バイオディーゼル燃料、バイオディーゼル誘導燃料、アルコール、エーテル、ケロシン、ジェット燃料、低イオウ燃料、合成燃料、例えばフィッシャー−トロプシュ燃料、液体石油ガス、石炭から誘導される燃料、遺伝子操作されたバイオ燃料および農作物とこれらからの抽出物、天然ガス、プロパン、ブタン、無鉛自動車用ガソリン、航空機用ガソリン、および通常、ガソリン沸点範囲の炭化水素と燃料可溶性酸素化ブレンド化剤、例えばアルコール、エーテルおよび他の好適な酸素含有有機化合物の両方を含有する、いわゆる改質ガソリンを包含する。一つの態様においては、この炭化水素燃料は、イオウ含量が燃料の平均で約３０ｐｐｍを超えないという意味の実質的に無イオウであることが好ましい。
【００２８】
潤滑性粘度の油は概ね基油である。これは、流体の形で供給される鉱物質基油または合成基油、またはこれらの組み合わせ物であることができる。この鉱物質基油は高粘度鉱油、中質鉱油、またはこれらの組み合わせ物であることができる。好適な高粘度鉱油は、ナフテンおよび芳香族の群を含むパラフィンベースの油を包含する。重質の中性基油を使用することができる。この重質鉱油は、４０℃で約７５−１５０ｃＳｔの、１００°ｃＳｔ（Ｄ４４５）で約８−１６ｃＳｔの粘度を有してもよい。これは、また、概ね、約２５０℃の引火点、約１２℃未満の流動点、および１６℃で約０．９の比重（Ｄｌ２９８）も有する。中質中性基油を使用することができる。この中質鉱油は、４０℃で約２０−６０の、そして１００°ｃＳｔで約４−８ｃＳｔ（Ｄ４４５）の粘度を有してもよい。これは、また、概ね、約２２０℃の引火点、約１２℃未満の流動点、および１６℃で約０．９の比重も有する（Ｐ１２９８）。
【００２９】
合成の流動基油は、例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族、ポリアルファ−オレフィン、合成エステル、およびポリオールエステル、およびこれらの混合物からなる群から選択可能である。好ましい態様においては、この基油は０．０３重量％未満あるいはそれと等しいイオウおよび９０重量％よりも多いかあるいはそれと等しい飽和成分を含有し、そして８０よりも大きいかあるいはそれに等しい、そして１２０未満あるいはそれに等しい粘度指数を有する。もう一つの態様においては、この油は０．０３重量％未満あるいはそれに等しいイオウおよび９０重量％よりも大きいかあるいはそれに等しい飽和成分を含有し、そして１２０よりも大きいかあるいはそれに等しい粘度指数を有する。さらに好ましい態様においては、この基油は実質的に無イオウである。
【００３０】
本発明の一つの態様においては、これらの利点と性能を有する燃料組成物は、約９５〜約９９重量％の燃焼性炭化水素液体燃料、約１〜約５重量％の潤滑性粘度の油を含む潤滑剤、約０．００１〜約０．０５重量％のアルカリ土類金属含有化合物を含む清浄剤、および約１ｐｐｍ〜約１０ｐｐｍのモリブデン源からのＭｏを含む。燃焼の前、間および／または後に燃料組成物中で清浄剤と相互作用する時に清浄性を増大させる目的で適切なモリブデン源の量が供給される。Ｍｏ量は変更可能であるが、概ね、Ｍｏを約１ｐｐｍ〜約１０ｐｐｍの量で搬送するのに有効な量の内にある。
【００３１】
これらの４つの重要な燃料−油混合物成分、すなわち燃料、油、アルカリ土類金属含有化合物を含む清浄剤、およびモリブデン源は、いかなる好都合な順序あるいは方法でも組み合わせ可能である。例えば、油、アルカリ土類金属含有化合物を含む清浄剤、およびモリブデン源を油の濃縮液またはパッケージとして組み合わせることができ、次にこれを燃料パッケージと処方された比で組み合わせて、燃料組成物（すなわち、燃料−油混合物）を提供する。
【００３２】
これまでに挙げた燃料組成物成分と添加剤に加えて、主成分により全くあるいは充分にもたらされない他の特定の機能を果たす他の補助添加剤に対する必要性または利点が存在することもある。これらの補助添加剤は、例えば、無灰あるいはポリマー分散剤、共分散剤、酸化防止剤、潤滑性溶剤、粘度指数改善剤、流動点降下剤、腐食防止剤、錆防止剤、発泡防止剤、摩擦調整剤、および燃料パッケージ、油パッケージ、または２ストロークエンジン用の燃料−油組成物の両方の部分において通常使用されるものを含む、他の添加剤を包含する。これらの種々の添加剤を混和の前にそれぞれの油または燃料パッケージの中に添加するか、あるいは燃料と油パッケージ成分の混和を開始した後に添加することができる。この添加剤は、燃料パッケージまたは油パッケージまたは燃料組成物に溶解性あるいは分散性でなければならず、そして燃料組成物中で安定でなければならない。
【００３３】
例えば、分散剤を燃料組成物の油パッケージ中に導入することができる。無灰分散剤は、燃焼性の燃料−油組成物において一般に知られており、使用されているものを含めて、Ｎ−置換の長鎖アルケニルスクシンイミド、マンニッヒ塩基などを包含する。ポリマー分散剤は、概ね、極性官能基を含有する炭化水素ベースのポリマーである。例は、例えば、主成分として、１つ以上のモノ−、ビ−あるいはホウ素化ポリブテンスクシンイミド、ホウ素化あるいは非ホウ素化ポリブテンアミンおよびポリブテンスクシンイミドを含む物質を包含する。使用する場合には、この燃料組成物中の分散剤の全量を約２−１５重量％の範囲内とすることができる。
【００３４】
１００°Ｆよりも高い引火点、５７０°Ｆよりも低い沸点、および約３６０−５７２°Ｆの蒸留範囲を有する好適な溶剤を包含する潤滑性溶剤が使用可能である。この溶剤を例えば油パッケージ中に導入することができる。使用する場合には、溶剤の量は全燃料組成物の約５−３０重量％の範囲であってもよい。
【００３５】
発泡防止剤を包含することができる。この発泡防止剤は概ね１重量％未満の量で使用される。この発泡防止剤を例えば油パッケージ中に導入することができる。
【００３６】
この油パッケージ中で使用される含酸素化合物は、ヒンダードフェノールなどのフェノール性酸化防止剤またはアルキルジフェニルアミンなどのアミン酸化防止剤を含むことができる。
【００３７】
本発明の燃料組成物中に含有される燃料での使用に好適な含酸素化合物は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノール、混合アルコール、メチルｔ−ブチルエーテル、ｔ−アミルメチルエーテル、エチルｔ−ブチルエーテルおよび混合エーテルを包含する。含酸素化合物は、通常、使用する場合には、全体の燃料中で約２５容積％以下の量で、好ましくは約０．５〜約５容積パーセントの範囲の酸素含量をもたらす量で改質ガソリン燃料中に存在する。
【００３８】
この２ストローク燃料組成物の製造方法は次の通りとすることができる。油パッケージの製造においては、基油と任意の溶剤は室温で混合される。清浄剤、モリブデン源、および任意の他の油添加剤（分散剤などの）はブレンドし、約５０−７０℃などの温度まで予熱され、次に攪拌しながら基油の中に混合される。この生成する油パッケージを前に添加した任意の燃料添加剤を含む燃料パッケージと処方された比率で攪拌しながら組合わせて、本明細書に述べる組成物を得ることができる。実質的に均一の生成燃料−油混合物が好ましい。この燃料−油混合物は、この燃料組成物成分を２ストロークエンジンの中に導入する前に通常製造される。例えば、燃料タンクに供給する前に、あるいは燃料タンクそれ自身中でこの混和を行うことができる。
【００３９】
本明細書の目的には、「燃焼系」と「装置」は、本明細書では、本明細書における例であって、限定ではないが、任意のディーゼル−電気ハイブリッド車両、ガソリン−電気ハイブリッド車両、２ストロークエンジン、任意およびすべてのバーナーまたは燃焼ユニットであって、本明細書における例であって、限定ではないが、固定バーナー、廃棄物焼却炉、ディーゼル燃料バーナー、ディーゼル燃料エンジン、自動車ディーゼルエンジン、ガソリン燃料バーナー、ガソリン燃料エンジン、発電所発電機などを包含するものを意味する。
【００４０】
本発明からメリットを得る炭化水素燃料燃焼系は、燃料を燃焼するすべての燃焼ユニット、系、装置、および／またはエンジンを包含する。本明細書での「燃焼系」は、また、炭化水素燃料を燃焼することができるか、あるいは燃焼可能である、任意のおよびすべての内部および外部燃焼装置、機械、エンジン、タービンエンジン、ジェットエンジン、ボイラー、焼却器、蒸発バーナー、プラズマバーナー系、プラズマアーク、固定バーナーなども意味する。
【００４１】
本明細書での「後処理系」または「後処理装置」は、燃焼生成物を酸化、還元あるいはさもなければ処理するように設計された方法で燃焼室からの燃焼生成物と接触する任意の系または装置を意味する。本明細書でのこのような後処理系の例は、限定ではないが、車両用酸化触媒コンバーター、希薄ＮＯｘトラップ、触媒付きのディーゼル粒状物質フィルター（「Ｃ−ＤＰＦ」）および連続再生技術のディーゼル粒状物質フィルターを包含する。「後処理系」は、また、Ｏ２センサーおよびＮＯｘセンサーのような関連するセンサーも包含する。類似のガソリン燃焼後処理系が既知であり、本発明からメリットを引き出すとして本明細書に包含される。
【００４２】
本発明の実施と利点は次の実施例により実証されるが、これは限定のためでなく、例示の目的に提示されるものである。特記しない限り、すべての量、パーセント、比などは重量によるものである。
【実施例】
【００４３】
改良したＩＳＯ  ＥＧＤ  ３時間清浄性試験法を用いて、清浄性試験を行った。市場からの市販の油を基準ＪＡＴＲＥ１参照油に対して最初に試験し、次に市販の油を参照に使用し、これに対して試験品を比較した。この試験は、２ストロークスパーク点火ガソリンエンジン潤滑剤の高温清浄性を評価するものであった。
【００４４】
５０ｃｃ空冷オートバイエンジンについてこの試験をリングこう着、ピストン堆積物およびシリンダーヘッド堆積物を評価するために特定の時間行った。参照をそれぞれの日の開始時に行い、通常２つの試験品をそれぞれの日に評価した。
これらの実験に対して：
使用した清浄剤はカルシウムスルホン酸塩であり；
分散剤はスクシンイミド分散剤であり；
発泡防止添加剤はシリコーンベースの発泡防止剤であり；
Ｍｏ源はＭｏｌｙｖａｎ（登録商標）８５５（Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ）であり；
酸化防止剤１（ＡＯ１）はイオウベースの酸化防止剤であり；
酸化防止剤２（ＡＯ２）はアミンタイプ酸化防止剤であり；そして
酸化防止剤３（ＡＯ３）はフェノール性酸化防止剤であった。
【００４５】
市販の油に対する比較により表１に示す清浄性指数とピストンスカート指数の値を得た。
【００４６】
【表１】
2004339504.tif 000002
【００４７】
表１におけるこれらのデータ結果は、排出流れ中のアルカリ土類金属とこれらの化合物の汚染レベルを付随して望ましくなく増加させずに、燃料−油組成物へのモリブデンの添加が清浄性を有意に有効に増大させることを実証する。このモリブデンは排気ガス制御系に悪影響を引き起こすこと無く清浄性増進剤として作用した。
【００４８】
本明細書に開示されている本発明の明細書と実施を考慮すれば、本発明の他の態様は当業者には明白になるであろう。本明細書を例示としてのみ考慮し、本発明の真の範囲と精神を特許請求の範囲により示すように意図されている。
【００４９】
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
【００５０】
１．燃焼性炭化水素液体燃料と；潤滑性粘度の油を含む潤滑剤と；アルカリ土類金属含有化合物を含む清浄剤と；モリブデン源とを含む２ストロークエンジン用燃料組成物。
【００５１】
２．前記アルカリ土類金属含有化合物が硫酸カルシウム、石炭酸カルシウム、スルホン酸マグネシウム、および石炭酸マグネシウム、またはこれらの組み合わせ物と混合物からなる群から選択される塩を含む上記１に記載の燃料組成物。
【００５２】
３．前記清浄剤が中性スルホン酸カルシウム清浄剤と中性石炭酸カルシウム清浄剤またはこれらの組み合わせ物と混合物からなる群から選択される清浄剤を含む上記１または２に記載の燃料組成物。
【００５３】
４．前記モリブデン源が三酸化モリブデン、スルホン酸モリブデン、石炭酸モリブデン、サリチル酸モリブデン、カルボン酸モリブデン、単核型および二核型および三核型のジチオカルバミン酸モリブデン、中性および過塩基性のサリチル酸モリブデン、過塩基性の石炭酸モリブデン、過塩基性のスルホン酸モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウムとモリブデン酸カリウム、およびハロゲン化モリブデン、アミンおよびアルコールと反応させたモリブデンから誘導される化合物、およびこれらの組み合わせ物と混合物からなる群から選択される上記１〜３のいずれか一つに記載の燃料組成物。
【００５４】
５．前記モリブデン源が脂肪油、ジエタノールアミン、およびモリブデン源を反応させることにより製造される有機モリブデン錯体を含む上記１〜４のいずれか一つに記載の燃料組成物。
【００５５】
６．前記液体燃料がディーゼル燃料、バイオディーゼル燃料、バイオディーゼル誘導燃料、合成ディーゼル、ジェット燃料、アルコール、エーテル、ケロシン、フィッシャー−トロプシュ燃料、液体石油ガス、石炭から誘導される燃料、遺伝子操作されたバイオ燃料と農作物とそれらからの抽出物、無鉛自動車ガソリン、ガソリン沸点範囲の炭化水素と燃料可溶性酸素化ブレンド剤の両方を含有する改質ガソリン、ガソリン、バンカー燃料、およびこれらの混合物、および水、アルコール、および他のキャリア流体中のこれらの乳化液、懸濁液、および分散液からなる群から選択される上記１〜５のいずれか一つに記載の燃料組成物。
【００５６】
７．約９５〜約９９重量％の燃焼性炭化水素液体燃料、約１〜約５重量％の潤滑性粘度の油を含む潤滑剤、約０．００１〜約０．０５重量％のアルカリ土類金属含有化合物、および約１ｐｐｍ〜約１０ｐｐｍの前記モリブデン源からのＭｏを含む上記１〜６一つのいずれかに記載の燃料組成物。
【００５７】
８．２ストロークエンジンの燃焼系における燃焼性燃料組成物の燃焼からの排気流れ中の少なくとも１つの金属汚染とこれらの化合物の排気排出後処理および制御装置に及ぼす悪影響を制御する方法であって、
（ａ）２ストロークエンジンの燃焼系の中に燃料組成物を吸気し、ここで前記燃料組成物が
１）燃焼性炭化水素液体燃料と、
ｉｉ）潤滑性粘度の油を含む潤滑剤と、
ｉｉｉ）アルカリ土類金属含有化合物を含む清浄剤と、そして
ｉｖ）モリブデン源と
を含む段階と；
（ｂ）前記燃焼系中で前記炭化水素燃料を燃焼して、アルカリ土類金属とこれらの化合物からなる群から選択される少なくとも１つの物質を含む燃焼生成物を生成させる段階と；
（ｃ）前記モリブデンと前記アルカリ土類金属の少なくとも１つ、およびこれらの化合物とを前記燃焼生成物中で接触する段階と；
（ｄ）前記燃焼生成物を少なくとも１つの触媒、センサー、および車載診断装置、またはこれらの組み合わせの上に流す段階と；
を含み、この場合、前記燃料組成物中に前記モリブデン源を包含せずに、そして触媒、センサーおよび／または車載診断装置を閉塞せずに同一の方法を行う場合と比較して、前記モリブデンが清浄性を増大させるのに有効な少なくとも１つの前記アルカリ土類金属またはこれらの化合物と相互作用する方法。
【００５８】
９．前記燃料組成物が上記２〜７のいずれか一つに記載の組成物である上記８に記載の方法。
【００５９】
１０．前記アルカリ土類金属がカルシウムを含み、そして低減されたレベルでの前記アルカリ土類金属化合物が硫酸カルシウムである上記８または９に記載の方法。
【００６０】
１１．前記燃焼生成物中の前記アルカリ土類金属とこれらの化合物が前記燃料組成物中に含有される清浄剤に起源を持つ上記８〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【００６１】
１２．前記燃焼系が後処理系に前記燃焼生成物を流すことを更に含む上記８〜１１のいずれか一つに記載の方法。
【００６２】
１３．前記燃焼系が後処理系に前記燃焼生成物を流すことを更に含み、前記後処理系が触媒付きのディーゼル粒状物質フィルターと連続再生技術のディーゼル粒状物質フィルターからなる群から選択される上記１２に記載の方法。
【００６３】
１４．上記８〜１３のいずれか一つに記載の方法を行う装置であって、
（ａ）燃料組成物を燃焼するように適合させられた燃焼室を包含する２ストロークエンジンと；
（ｂ）前記燃料組成物を前記燃焼室の中に導入する手段と；
（ｃ）前記燃焼室中で前記燃料組成物の燃焼を開始する手段と；
（ｄ）前記燃焼室から燃焼生成物を搬送する手段と；
（ｅ）前記燃焼生成物から少なくとも１つの汚染物質の量を低減させる手段と
を含む装置。
【００６４】
１５．上記１〜７のいずれか一つに記載の燃料組成物を含有する貯蔵手段を含む上記１４に記載の装置。
【００６５】
１６．前記手段（ｅ）がディーゼル酸化触媒、触媒を付着したディーゼル粒状物質フィルター、および連続再生技術のディーゼル粒状物質フィルターからなる群から選択される後処理系を含む上記１４または１５に記載の装置。
【００６６】
１７．前記装置がオートバイ、エンジン付き自転車、スノーモービル、全地形車両、トラクター、鉱山機械、建設機械、船舶用船外機、芝刈り機、チェーンソー、ポンプ、発電機、庭耕運機、造園用垣根刈り込み機、および背負い式ブロアーからなる群から選択される上記１４〜１６のいずれか一つに記載の装置。
【００６７】
１８．前記装置がガソリンエンジンとディーゼルエンジンからなる群から選択される上記１４〜１７のいずれか一つに記載の装置。
【００６８】
１９．２ストロークエンジン燃焼系用の後処理装置の耐久性を改善する方法であって、炭化水素燃料、潤滑性粘度の油、アルカリ土類金属含有清浄剤化合物、およびモリブデン源を含有する燃料組成物、および燃焼系中のその燃焼生成物とモリブデン源とを接触させ、前記モリブデンが前記後処理装置と接触するアルカリ土類金属化合物汚染物質の量を増加させずに清浄性を増大させるのに有効なアルカリ土類金属またはこれらのアルカリ土類金属化合物を前記燃料組成物とこれらの燃焼生成物中に含む１つ以上の汚染物質と相互作用するのに充分な量である方法。
【００６９】
２０．前記燃料組成物が上記２〜７のいずれか一つに記載の組成物である上記１９に記載の方法。