專利名稱::向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵的方法向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式通過燃料向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵的方法。具體地,該方法涉及向燃料添加如下文所定義的氧化;汰的膠體。燃燒這種膠體產(chǎn)生含鐵化合物,尤其是氧化鐵類,其與含碳顆粒物聯(lián)合收集在顆粒捕集器中。這些鐵化合物促進(jìn)該含碳材料的定期或連續(xù)燃燒,任一情況下都導(dǎo)致保留在捕集器內(nèi)的顆粒的量減小并保持捕集器長期運(yùn)轉(zhuǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)的材料相比,尤其M體顯示出比現(xiàn)有技術(shù)的鐵添加劑類更低水平的燃料噴射器上聯(lián)合沉積物的形成。因此該方法尤其適合于現(xiàn)代發(fā)動機(jī),這些發(fā)動機(jī)顯示出更容易受到燃料噴射器沉積物的影響,尤其是在燃料中存在似乎加劇了噴射器結(jié)垢問題的金屬鹽時(shí)。該膠體還顯示了平衡性能,提供了用作燃料中、尤其是在柴油發(fā)動機(jī)上的計(jì)量供料裝置中的添加劑的優(yōu)良適合性。含碳燃料,無論是礦物(例如石油)還是生物(例如動物和/或植物)來源,都是普遍存在的能量來源。尤其是,世界上大部分地方依賴于液體含碳燃料,用于驅(qū)動車輛,以及家用和工業(yè)發(fā)電及供熱。包含在這些燃料中的能量的有效釋放取決于它們的有效燃燒。甚至在最新設(shè)計(jì)的燃燒裝置中,燃燒的化學(xué)過程通常也并非進(jìn)行得完全,結(jié)果一部分含碳材料不是作為二氧化碳排出,而是作為一種或多種欠氧化的種類排出。尤其是,包含固體、富碳物的顆粒排放物為公知的不完全燃燒的副產(chǎn)物。即使是小量的這種排放物的釋放也是處于日益增強(qiáng)的環(huán)境監(jiān)督下。柴油發(fā)動機(jī)被證明是驅(qū)動很多裝置的普遍選擇,尤其包括各種形式的運(yùn)輸工具,例如道路車輛、火車和船舶。對發(fā)動機(jī)效率的日益重視也對柴油驅(qū)動的運(yùn)輸裝置尤其是道路車輛規(guī)定了日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。如今,發(fā)動機(jī)一般必需配置一系列的排放物控制策略來達(dá)到最新的立法和社會排放物目標(biāo)。一種控制柴油發(fā)動機(jī)顆粒排放物的成熟策略是在發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)內(nèi)使用顆粒捕集器(也稱為顆粒過濾器)。捕集器通常包括過濾器部件,孔徑選擇為大體上允許廢氣穿過而留下構(gòu)成柴油機(jī)排放物的"顆粒"部分的小顆粒不完全燃燒物。以此方式,現(xiàn)代柴油發(fā)動機(jī)的本身效率通過廢氣過濾法得到提升,該廢氣過濾法捕集了相當(dāng)比例的發(fā)動機(jī)依然產(chǎn)生的小量顆粒。由此離開排氣系統(tǒng)的氣體("排氣管排放物")基本上不含顆粒,使得設(shè)計(jì)者能達(dá)到極低的顆粒排放目標(biāo)。顆粒捕集器在濾出顆粒材料中的作用遲早會導(dǎo)致過濾器部件的堵塞。如果不加注意,通過過濾器的氣流變得受阻,以至于在排氣系統(tǒng)中積累起顯著的背壓,影響發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,抑制了更多顆粒的有效過濾。為此,過濾器部件又必需清除顆粒來保持有效的功能。這種清除過程在本領(lǐng)域中一般稱為"再生"。過濾器的再生本身通過燃燒過程有效實(shí)現(xiàn)。已經(jīng)開發(fā)了幾種不同的方法所謂的"主動"系統(tǒng)依賴于定期施加外部能量(例如熱)來將收集顆粒的溫度升高到其將在捕集器中發(fā)生自燃的溫度。柴油發(fā)動機(jī)以貧空氣:燃料化學(xué)計(jì)量運(yùn)行,廢氣中含有大量的氧氣(空氣進(jìn)氣中剩余的),這可利用來在原處燃燒已經(jīng)著火的顆粒。因而,在這類系統(tǒng)中,捕集器定期地作為第二燃燒室,其中所述顆粒在離開排氣管前進(jìn)一步燃燒成氣體產(chǎn)物。與此相反,"被動"系統(tǒng)不依賴于外部能量,而是以其它方式促進(jìn)所收集的顆粒在原位燃燒。在這些系統(tǒng)中,使用催化性燃料添加劑作為一種促進(jìn)顆粒捕集器再生的可行方式逐漸凈皮接受。為此,商業(yè)上已經(jīng)使用了這樣的添加劑,其基于具有促進(jìn)顆粒在較低氣體溫度下著火的催化性能的金屬。顆粒的自燃一般僅在約600。C的溫度時(shí)發(fā)生。一般僅在發(fā)動機(jī)長期高速、高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間廢氣才能達(dá)到這種溫度。催化性添加劑的存在顯著降低自燃溫度,促進(jìn)在大范圍的典型廢氣溫度下著火。結(jié)果,在更寬的發(fā)動機(jī)作業(yè)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了再生,而無需外部能量來源。取決于對著火改善的程度,著火并燒掉捕集的顆??梢砸匝h(huán)("偶然")方式或連續(xù)地發(fā)生。有多種金屬已經(jīng)用在或者建議用在捕集器再生添加劑中。這些金屬中,鐵被證實(shí)是尤其適合的。一方面,鐵具有催化活性且促使再生足以4吏捕集器長期運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面,鐵是環(huán)境上友好的。燃燒期間,含鐵化合物中的鐵大部分轉(zhuǎn)化為氧化鐵類,夾帶在燃燒室內(nèi)不完全燃燒形成的顆粒物內(nèi)。當(dāng)這種顆粒隨后捕集在過濾器部分時(shí),氧化鐵中的鐵理想地就位于待著火的含碳物中,于是能夠起促進(jìn)著火的作用。產(chǎn)生的排氣管排放物最終將天然存在的物質(zhì)氧化鐵^^放到大氣中。但是,含鐵再生添加劑的實(shí)際使用與一些問題相關(guān),還是限制了基于鐵的添加劑的使用。首先,含鐵添加劑必須可充分地溶解或者M(jìn)在燃料內(nèi)以便有效抵達(dá)燃燒室。燃料配送網(wǎng)絡(luò)通常是復(fù)雜的,涉及中間庫和燃料服務(wù)站的存放。燃料可能在這種環(huán)境下保持?jǐn)?shù)天或甚至數(shù)周。類似地,在車輛或其它交通工具上,添加劑必須均勻分布在燃料箱內(nèi)的燃料中。由于析出或沉淀而脫離主體燃料的添加劑不能引起再生,并且還可導(dǎo)致燃料系統(tǒng)中的過濾器堵塞。添加劑在燃料中隨時(shí)間保持均勻分布的趨勢在下文中稱為其"穩(wěn)定性"。為了更好地利用鐵作為添加劑的有益性能,需要含鐵添加劑在燃料中顯示高穩(wěn)定性,特別是在配送網(wǎng)絡(luò)和燃料罐中的典型儲存環(huán)境下。尤其是,要求含鐵添加劑在其它的已知會引起再生添加劑從燃料中析出或沉淀的其它燃料組分存在下顯示更高的穩(wěn)定性。在現(xiàn)代柴油中使用的某些潤滑性添加劑已知會促使已知的再生添加劑(基于各種金屬,包括鐵)從燃料中析出或沉淀。雖然偶爾會在配送網(wǎng)絡(luò)中將捕集器再生添加劑加入到主體燃料中,但是它們越來越多地應(yīng)用在"車載"添加劑計(jì)量供料系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)包括這樣的設(shè)備,它們將添加劑從分開的儲罐提供至車輛(或其它設(shè)備)上的燃料系統(tǒng)中,而無需在較上游將添加劑添加到燃料中。這樣,可對特定的發(fā)動機(jī)和捕集器組合進(jìn)行優(yōu)化,以便使用單一、確定的添加劑。因而,例如現(xiàn)在生產(chǎn)中的某些柴油機(jī)車輛裝備上車載計(jì)量供^H殳備,由此以濃縮形式保持在車輛上分離的儲存罐中的添加劑通過適當(dāng)?shù)难b置計(jì)量供入車輛上的燃料中。車輛管理系統(tǒng)控制供料水平并監(jiān)測系統(tǒng)操作。添加劑罐含有足夠的添加劑以允許長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),并且在需要時(shí)可補(bǔ)足。這類車載計(jì)量供料系統(tǒng)同樣要求添加劑在主體燃料中穩(wěn)定。但是,車輛上儲存要求添加劑濃縮物具有足夠低的粘度以便適合于車栽計(jì)量供^H殳備,并且要求保持添加劑的濃度,以便能夠在較小的濃縮物體積上長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)?,F(xiàn)代車輛(或其它運(yùn)輸設(shè)備)上的空間很寶貴,因而車載添加劑罐和計(jì)量供料設(shè)備必須都很小。此外,復(fù)雜性增加成本,必須保持最小。避免使用更高壓力(粘度更大液體的有效計(jì)量供料所需)的設(shè)備。這些期望的物理性能產(chǎn)生對添加劑濃縮物的相互矛盾的需求,并且已證明在實(shí)踐中是難以令人滿意的。為了獲得更好的穩(wěn)定性,一般是通過讓鐵與長鏈有機(jī)物結(jié)合而使其穩(wěn)定。這樣做時(shí),整個分子的分子量或復(fù)雜度增加,導(dǎo)致較高的濃縮物粘度和相應(yīng)地較低的鐵含量。將這種粘度降低至可操作水平還需要進(jìn)一步的稀釋,導(dǎo)致更低的鐵濃度水平,而這要求更大的添加劑罐。為了利用鐵的有益的捕集器再生性能,不僅要求^4失添加劑顯示更好的穩(wěn)定性,還要求其以高度濃縮的形式表現(xiàn)出較低的粘度,更好地滿足對車載計(jì)量供料設(shè)備的物理限制。本發(fā)明提供了涉及特定膠體的方法(和用途),該膠體^J^現(xiàn)能更好地滿足這些不同的物理需求。其次,將鐵化合物$1入柴油與在發(fā)動機(jī)燃料噴射器上沉積物的形成相關(guān)。很久以來就知道柴油發(fā)動機(jī)噴射器易受含碳沉積物的影響,該沉積物被認(rèn)為是從柴油的天然組分的氧化產(chǎn)物形成。然而,觀察到使用有機(jī)鐵鹽形式的鐵會導(dǎo)致額外的沉積物問題。這種沉積物形成的機(jī)制還未完全理的表面上的沉積物形成。結(jié)果,燃料噴射時(shí)的噴霧模式發(fā)生不利變化,引起不完全燃燒,并導(dǎo)致較差的排放物性能和發(fā)動機(jī)性能(特別是發(fā)動機(jī)扭矩)的明顯降低。此外,更先進(jìn)的發(fā)動機(jī)通常要求更精細(xì)設(shè)計(jì)的噴射器加工至更小的公差(以達(dá)到更嚴(yán)格的排放物標(biāo)準(zhǔn)),似乎更容易受到該問題的影響。本說明書和權(quán)利要求書中,術(shù)語"有害沉積物"用于描述發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中在燃料噴射器表面上形成并導(dǎo)致發(fā)動機(jī)性能明顯降低(特別是在不變的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的扭矩的顯性降低)的那些沉積物。可從技術(shù)文獻(xiàn)中看到現(xiàn)代燃料噴射器上有害沉積物的增加的發(fā)生率以及測量它們的方法。在汽車工程師協(xié)會("SAE,,)于2004年以編號"2004-01-2935,,發(fā)表的題目為"ImpactofFuelAdditivesonDieselInjectorDeposits(燃料添加劑對柴油機(jī)噴射器沉積物的影響)"的文章中,作者Graupner和Klaua(SiemensGmbH)以及Leedham和Caprotti(InfmeumUK)評述了燃料噴射器配件的最近進(jìn)展,這是由對排放物日益嚴(yán)格的法規(guī)控制所驅(qū)使的。在噴射器末端(暴露于注入的燃料和燃燒過程)升高溫度和壓力據(jù)稱是這類配件的特征,然而這些物理因素被認(rèn)為促成了更多的沉積物問題。此外,作者還注意到,痕量的金屬污染,尤其是鋅,似乎有助于更高水平的沉積物的形成,化學(xué)分析也證實(shí)了鋅存在于沉積物內(nèi)。這篇文章進(jìn)行了試驗(yàn),其暗示酸性潤滑性添加劑為這種金屬污染的一個原因,而這種添加劑被用于現(xiàn)代低硫柴油中來改善其在噴射器系統(tǒng)中的潤滑性能。這篇文章還指出,過去用在柴油發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中的去垢劑證明對于這些類型的沉積物缺乏效果。之后,出自相同作者(只是Leedham現(xiàn)在改名為Breakspear),編號為2005-01-3901,標(biāo)題為"DetergencyRequirementsofFutureDieselInjectionSystems(未來柴油噴射系統(tǒng)的去垢性要求)"的2005SAE文章采用之前在業(yè)界發(fā)布的試驗(yàn)方法研究了這些增加的沉積物趨勢。該試驗(yàn)本身以標(biāo)題"InjectorDepositTestForModernDieselEngines(針對現(xiàn)^柴油發(fā)動才幾的噴射器沉積物試驗(yàn)),,(出自相同作者以及AutomobilPrueftechnikLandauGmbH的Schik和Rouff)發(fā)布在2005年1月12日和13日的TechnischeAkademieEsslingen討論會上,其主要包括發(fā)動機(jī)試驗(yàn),在兩個8小時(shí)時(shí)間段以確定的柴油運(yùn)轉(zhuǎn),其間以浸泡時(shí)間段隔開。試驗(yàn)過程中監(jiān)測發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的扭矩,隨時(shí)間得到的扭矩曲線用作燃料噴射器上有害沉積物積累的指示。該SAE文章證實(shí)了鋅污染對有害沉積物形成和導(dǎo)致的扭矩?fù)p失(以及煙排放的增加)的影響,以及未來噴射器設(shè)計(jì)更容易受這類沉積物的影響?,F(xiàn)有的去垢劑化學(xué)再一次才艮道為對這類沉積物缺乏活性。在其確認(rèn)實(shí)驗(yàn)中,SAE2004-01-2935報(bào)道了酸性潤滑性添加劑"收集"可能在現(xiàn)代燃料系統(tǒng)原料中遇到的不同種類金屬的能力。注意到特別是鋅和鉛易于收集,而鐵(另一種燃料系統(tǒng)中的常見金屬基質(zhì))不容易收集。但是,這種試驗(yàn)僅考慮了從燃料系統(tǒng)基質(zhì)中收集鐵的可能性,而沒有考慮燃料系統(tǒng)中的鐵的作用本身,其中這種鐵是出于其它的性能相關(guān)原因而有意添加的o本申請人現(xiàn)在已經(jīng)確定,以本領(lǐng)域迄今已知的用于捕集器再生的鐵添加劑形式向燃料引入鐵也與燃料噴射器上有害沉積物的增加相關(guān),這可通過上述試驗(yàn)中發(fā)動機(jī)性能的損失、尤其是發(fā)動機(jī)扭矩減小來確認(rèn)。這種影響被認(rèn)為是與所見的鋅的影響類似,為使用基于鐵的添加劑所遇到的實(shí)際噴射器結(jié)垢問題的原因。為了更好地利用鐵的有益的捕集器再生性能,還要求^添加劑因而顯示較小的燃料噴射器結(jié)垢趨勢。具體地,要求添加劑不與有害沉積物的增加相關(guān),并且在沒有噴射器去垢劑添加劑情況下允許發(fā)動機(jī)有效運(yùn)轉(zhuǎn),并且避免任何與使用這類去垢劑相關(guān)的粘度增加。此外,在解決上述噴射器結(jié)垢和相互矛盾的物理性能問題時(shí),同樣重要的是所得到的^4失添加劑保持其作為捕集器再生添加劑的主要功能。本發(fā)明以特定的^i^體提供了這些問題的解決方案其將鐵氧化物顆粒與液態(tài)載體中分散該顆粒的特定試劑組合。所得到的膠體允許制備可處理粘度下的更濃縮的形式,更好地滿足使用者的相互矛盾的物理要求。該膠體還在燃料中顯示出良好的穩(wěn)定性,并且證實(shí)與使用期間燃料噴射器上形成的有害沉積物較小的相關(guān)性,甚至在無去垢添加劑的情況下。WO-A-2003/053560描述了鐵顆粒的有機(jī)膠體^L體,以及它們作為燃料添加劑用于捕集器再生。作為其發(fā)明的必要特征,WO-A-2003/053560要求膠體中的鐵為無定形性質(zhì)的。術(shù)語無定形參照X射線衍射圖進(jìn)行定義,要求膠體不在其中顯示出明顯的峰。WO-A-2003/053560大體上公開了含有10至50個碳原子的羧酸作為一種可能的穩(wěn)定膠體的兩性試劑,但是其沒有描述本發(fā)明的特定分歉試劑(dispersingmeans)。該申請文件沒有意識到或提及噴射器結(jié)垢問題。EP-A-1512736描述了含有可用于顆粒捕集器再生的膠狀介軟的或溶解的金屬催化劑化合物的柴油。實(shí)施例9證實(shí)了重新排列的膠體的形成,其中現(xiàn)有膠體Eolys176(鈰和鐵氧化物的混合膠體^t體)由于添加了穩(wěn)定劑A(聚異丁烯琥珀酸)而穩(wěn)定。實(shí)際上,Eolys⑧176也是無定形性質(zhì)的(如后面的實(shí)施例中通過X射線衍射研究所證實(shí)的)。EP-A-1512736總的來說沒有提及噴射器結(jié)垢問題,并且沒有具體地公開本發(fā)明的膠體。另外,該申請文件中列舉的所有膠體實(shí)例都必須含有鈰。EP-A-1344809公開了改善顆粒捕集器運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油組合物,其包含金屬(金屬鹽添加劑的形式)和油溶性的含氮無灰去垢劑添加劑的組合。據(jù)報(bào)道該添加劑組合為穩(wěn)定的添加劑系統(tǒng)并且在改善捕集器運(yùn)轉(zhuǎn)方面有效合作。沒有提及噴射器結(jié)垢情況,并且燃料內(nèi)的鐵以鹽而不^體的形式存在。第一方面,本發(fā)明提供了以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵的方法,該方法包括以下步驟a.制備或以其它方式獲得由M在液態(tài)載體中氧化鐵顆粒構(gòu)成的膠體,該膠體內(nèi)的分歉試劑為一種或多種如下文所定義的羧酸化合物;b.向柴油中添加該膠體,其添加量提供用于促進(jìn)捕集器再生所期望的燃料內(nèi)鐵濃度;c.在在其排氣系統(tǒng)中配備了顆粒捕集器的柴油發(fā)動機(jī)中燃燒產(chǎn)生自步驟b.的燃料組合物;以及d.之后在顆粒捕集器內(nèi)收集燃燒產(chǎn)生的含鐵化合物,連同至少一部分發(fā)動機(jī)排放的含碳顆粒物;其中膠體內(nèi)至少一種羧酸化合物為含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸,其中膠體內(nèi)任何其它的羧酸化合物為含有8至200個碳的烴基取代的二羧酸,或者含有8至20個碳原子的脂肪族單羧酸,或其混合物,以及其中膠體內(nèi)羧酸:鐵的重量比(按酸化合物的總重量:氧化鐵顆粒內(nèi)含有的元素4失的重量測量)在6:1至1:4的范圍內(nèi)。第二方面,本發(fā)明提供了再生安裝至柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動"i殳備的排氣系統(tǒng)的顆粒捕集器的方法,包括i)根據(jù)第一方面的方法向捕集器供應(yīng)鐵,以及ii)以有效方式操作發(fā)動機(jī)或捕集器,使得能引起或者允許至少是定期地燃燒至少一部分收集在捕集器中的含碳顆粒。第三方面,本發(fā)明提供了由^R在液態(tài)載體中氧化鐵顆粒構(gòu)成的膠體的用途,其作為以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵的手段;其中將該膠體添加至燃料中,并在燃燒后提供適合于促進(jìn)捕集器再生的含鐵化合物(以及,優(yōu)選地,在發(fā)動機(jī)的燃料噴射器上沒有有害沉積物的相關(guān)增加);以及其中該膠體內(nèi)的介歉試劑由至少一種含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸組成;以及其中該膠體內(nèi)的任何其它羧酸化合物為含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸,或者含有8至20個碳原子的脂肪族單羧酸,或其混合物,并且該膠體內(nèi)羧酸:鐵的重量比(按酸化合物的總重量:氧化鐵顆粒內(nèi)含有的元素鐵的重量測量)在6:1至1:4的范圍內(nèi)。以下將更詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征。關(guān)于本發(fā)明的第一和第二方面(方法)和本發(fā)明的第三方面(用途),用語"以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵"應(yīng)理解為是指以適合于催化發(fā)動機(jī)排放的含碳顆粒物的著火的物理和化學(xué)形式供應(yīng)鐵,如通過例如存在有結(jié)合的鐵時(shí)捕集器內(nèi)其著火溫度降低所衡量的。按照本發(fā)明的方法和用途,基于鐵的膠體的添加尤其會導(dǎo)致從燃燒室釋放構(gòu)成氧化鐵顆粒的含鐵化合物,該氧化鐵顆粒夾帶在捕集器中收集的顆粒物中,由此以所需形式供應(yīng)鐵。但是,取決于柴油的硫含量,燃燒過程也可以形成硫酸鐵,以及其它的鐵氧化產(chǎn)物。向捕集器供應(yīng)這些其它的化合物包括在上文術(shù)語內(nèi),它們也以顆粒形式供應(yīng)鐵,允許其與含碳顆粒結(jié)合并起催化作用。本發(fā)明的第一和第二方面(方法)和本發(fā)明的第三方面(用途)尤其適合于用過的柴油發(fā)動機(jī),由于形成與燃料中有機(jī)金屬鹽的存在相關(guān)的燃料噴射器沉積物其顯示出發(fā)動機(jī)性能的降低。這類發(fā)動機(jī)尤其容易受到現(xiàn)代環(huán)境中噴射器結(jié)垢的影響,其中該發(fā)動機(jī)暴露于基于金屬的添加劑(用于捕集器再生或其它目的)或者從燃料分布系統(tǒng)濾入燃料中的金屬,例如由于作為添加劑而引入的或作為污染物而存在的酸性物質(zhì)的作用。這種發(fā)動機(jī)易受有害沉積物影響尤其通過對低水平的鋅的敏感性而證實(shí),如上文引用的文獻(xiàn)中所詳細(xì)說明的。因此,由于燃料噴射器沉積物的形成而發(fā)動機(jī)性能降低可優(yōu)選通過測量當(dāng)發(fā)動機(jī)以含有一種或多種有機(jī)鋅鹽的燃料運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)動機(jī)扭矩的降低來確定,其中有機(jī)鋅鹽的量足以向燃料提供至少百萬分之一并優(yōu)選百萬分之三的(以重量計(jì),每重量份燃料)元素鋅至燃料,優(yōu)選按照上述SAE出版物2005-01-3卯1中詳細(xì)說明的發(fā)動機(jī)試驗(yàn)方法進(jìn)行,通過引用將該文獻(xiàn)并入本文作為本發(fā)明公開內(nèi)容的一部分,并且在所附的實(shí)施例W3的a)部分有進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的第一和第二方面的方法(以及第三方面的用途)具有這樣的結(jié)果和優(yōu)點(diǎn)以與發(fā)動機(jī)燃料噴射器上有害沉積物的較少增加相關(guān)(優(yōu)選不與有害沉積物的增加相關(guān))的方式將鐵以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式供應(yīng)至捕集器。關(guān)于本發(fā)明的所有方面,必要的M體內(nèi)的顆粒由氧化鐵組成。根據(jù)下文的實(shí)施例,顯而易見的是,甚至通常易受燃料噴射器上有害沉積物影響的發(fā)動機(jī),在以促進(jìn)捕集器再生通常所需的水平含有本發(fā)明的氧化4A^體的柴油上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),也不會明顯降低性能。相反,以不同手段分散的類似4級體以及其有機(jī)鹽形式的鐵,當(dāng)以提供給燃料相同濃度的元素鐵的水平存在時(shí),導(dǎo)致發(fā)動機(jī)性能逐漸降H采用例如上文所闡述的試驗(yàn)方法,當(dāng)發(fā)動機(jī)以含有這類鐵材料的燃料運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),通過發(fā)動機(jī)扭矩的減小來確定這種性能降低。膠體的氧化鐵核心可以是結(jié)晶性的或者無定形的,經(jīng)優(yōu)選其為結(jié)晶性的。在本說明書和權(quán)利要求書中,當(dāng)涉及氧化鐵核心使用術(shù)語"結(jié)晶性的,,和"無定形的"時(shí),它們具有明確的含義。在膠體x射線衍射下,如果由于其核心內(nèi)存在有明確的晶體結(jié)構(gòu)或晶格而觀察到一個或多個尖銳峰,則核心是結(jié)晶性的。如果沒有觀察到這類特定的峰,則核心是無定形的。進(jìn)行該所需的膠體x射線衍射的適用方法為,首先,通過將有關(guān)液體(膠體)直接涂覆到硅低背景基底上來制備用于掃描的樣品并讓樣品干燥。該樣品形成粘性的膜,然后可對其進(jìn)行研究。可釆用40kV和55mA時(shí)產(chǎn)生的銅Ka輻射以及4秒/點(diǎn)的記數(shù)時(shí)間在PhilipsPW1800自動粉末X射線衍射儀上收集2-70度2G的適合X射線數(shù)據(jù)。附圖顯示了使用以上方法獲得的分別源于結(jié)晶和無定形氧化鐵顆粒的膠體的典型X射線衍射圖。圖1中,結(jié)晶體實(shí)例的X射線衍射圖,容易看到存在有尖銳峰(與標(biāo)準(zhǔn)庫圖i普比較,可歸結(jié)于磁鐵礦,具有小量的針鐵礦)。圖3顯示了無定形氧化鐵膠體的X射線衍射圖,沒有可見的尖銳峰。氧化鐵可以多種形式存在,這取決于其中的鐵的氧化態(tài)(或氧化態(tài)的混合),以及其曾接觸過的條件。在本說明書和權(quán)利要求書中,術(shù)語"氧化鐵,,一般地用來指真正的氧化鐵類以及本領(lǐng)域中術(shù)語'氧化鐵,下一般所指的氫氧化鐵類和鐵氧化物-氫氧化物類。但是,所有情況下,氧化鐵中除了鐵外沒有其它金屬存在,因此核心僅由作為唯一金屬的鐵連同氧和/或氫(取決于存在的氧化鐵的確切形式)組成。優(yōu)選地,膠體內(nèi)氧化鐵顆粒主要由結(jié)晶形式的氧化鐵組成。這類結(jié)晶形式的氧化鐵具體包括氧化物磁鐵礦(Fe304)、赤鐵礦((X-Fe203)和磁赤鐵礦(,F(xiàn)e203)以及其它氧化鐵(III)形式,例如氧化鐵(II)"維氏體FeO"。在這些真正的氧化物中,磁鐵礦、赤鐵礦和磁赤鐵礦為優(yōu)選的,其中磁鐵礦是最優(yōu)選的。尤其是磁鐵礦和赤鐵礦可以礦物形式大量開采。結(jié)晶形式的氫氧化鐵類和鐵氧化物-氫氧化物類具體包括針鐵礦(a-FeOOH)和纖鐵礦(Y-FeOOH)以及8-FeOOH(合成的)和3'-FeOOH(礦物)形式、水鐵礦Fe508.4H20、稀烴瀝青Fe(OH)3和Fe(OH)2。尤其針鐵礦是熱力學(xué)穩(wěn)定的形式,可從巖石和赭石沉積層獲得。纖鐵礦出現(xiàn)在巖石和土壤中,水4失礦廣泛分布在天然的表面環(huán)境中。氫氧化鐵類和鐵氧化物-氫氧化物類中,針鐵礦和纖鐵礦形式是最優(yōu)選的。優(yōu)選地,從性能方面看,膠體的結(jié)晶性氧化鐵核心主要由結(jié)晶形式的磁鐵礦組成,任選地還結(jié)合較小量的一種或多種赤鐵礦、磁赤鐵礦、針鐵礦或纖鐵礦形式。主要由磁鐵礦組成的核心為用在本發(fā)明中的最優(yōu)選形式的結(jié)晶氧化鐵,任選地與針鐵礦組合。氧化鐵核心(無論是結(jié)晶性的還是無定形的)通過分散試劑分散在液態(tài)栽體中,該*試劑為一種或多種羧酸,其中至少一種酸為含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸,其中任何其它的羧酸為含有8至20個碳原子的脂肪族單羧酸,或者含有8至200個碳的烴基取代的二羧酸,或其混合物,并且其中該膠體內(nèi)羧酸:鐵的重量比(按酸化合物的總重量:氧化4失顆粒內(nèi)含有的元素鐵的重量測量)在6:1至1:4的范圍內(nèi)。在第一、優(yōu)選的實(shí)施方案中,膠體內(nèi)的^L試劑由一種或多種含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸組成。優(yōu)選的,該或每種烴基取代的二羧酸都為烴基取代的琥珀酸,更優(yōu)選鏈烯基或聚鏈烯基琥珀酸,優(yōu)選聚鏈烯基琥珀酸。用在本說明書和權(quán)利要求書中時(shí),術(shù)語"烴基取代基"指單價(jià)化學(xué)取代基,具有烴的特征并由碳和氫原子(以及任選地雜原子如氧、氮和硫,前提是這些雜原子不影響取代基烴的特征)組成。在二羧酸的每一優(yōu)選的實(shí)施方案中,烴基取代基(僅)由碳和氫原子組成,其中該烴基取代基優(yōu)選為單價(jià)飽和的取代基(即烷基),或者更優(yōu)選單或多不飽和取代基,例如鏈烯基。優(yōu)選支化取代基。這類烴基取代基的優(yōu)選最大尺寸為160個碳原子,優(yōu)選80個碳原子。優(yōu)選地,取代基含有至少12個碳原子,更優(yōu)選至少18個碳原子。含有18至80個碳原子的支化取代基,尤其是鏈烯基或聚鏈烯基取代基是最優(yōu)選的。優(yōu)選地,使用烴基取代的二羧酰的混合物。更優(yōu)選地,該混合物為二羧酸的混合物,其中每種酸都為鏈烯基或聚鏈烯基取代的琥珀酸,以及其中該混合物優(yōu)選主要由(并且更優(yōu)選地由)僅帶有一個支化聚鏈烯基取代基(優(yōu)選含有18至80個碳原子)的琥珀酸組成。在該后一優(yōu)選的實(shí)施方案中,每種琥珀酸上的取代基可以衍生自聚合的烯烴,例如聚乙烯、聚丙烯或(優(yōu)選)聚丁烯如聚異丁烯。優(yōu)選的取代基衍生自數(shù)均分子量(通過凝膠滲透色語法("GPC,,)以聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)測定的)在"0至2250、優(yōu)選750至1300范圍內(nèi)的聚異丁烯。這類聚異丁烯可通過本領(lǐng)域已知的常規(guī)聚合技術(shù)制備,隨后通過已知的氯化或熱化學(xué)反應(yīng)途徑連接至馬來酸酐,以產(chǎn)生優(yōu)選的聚異丁烯基琥珀酸。在本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中,分敉試劑由一種或多種衍生自結(jié)構(gòu)(I)的脂肪族取代的琥珀酸組成,其中x和y為獨(dú)立整數(shù),總和為9至29,優(yōu)選11至21,更優(yōu)選11或13。這類原料的混合物又可衍生自對不同鏈長內(nèi)烯烴的馬來化或者對相同鏈長內(nèi)烯烴的異構(gòu)體混合物的馬來化。在與馬來酸酐反應(yīng)前,可通過酸催化的末端烯烴的異構(gòu)化而原位產(chǎn)生內(nèi)烯烴。在本發(fā)明第二、更優(yōu)選的實(shí)施方案中,膠體內(nèi)的介歉試劑由一種或多種含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸連同一種或多種含有8至20個碳原子的單羧酸組成。在該實(shí)施方案中,之前描述的針對烴基取代的二羧酸的優(yōu)選實(shí)施方案可以適當(dāng)?shù)嘏c一種或多種上述單羧酸聯(lián)合。因此,一種或多種含有8至20個碳原子的單羧酸可以與一種或多種含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸組合,其中該或每一烴基取代的二羧酸優(yōu)選為烴基取代的琥珀酸,更優(yōu)選為鏈烯基琥珀酸或最優(yōu)選聚鏈烯基琥珀酸。在這類混合物中,這類烴基取代基的優(yōu)選最大尺寸為160個碳原子,優(yōu)選80個碳原子。優(yōu)選地,該取代基含有至少12個碳原子,并且更優(yōu)選至少18個碳原子。最優(yōu)選含有18至80個碳原子的支化取代基,尤其是鏈烯基或聚鏈烯基取代基。優(yōu)選地,烴基取代的二羧酸的混合物以這種混合物使用。更優(yōu)選地,混合物中的每種酸都為鏈烯基或聚鏈烯基取代的琥珀酸,并且其中混合物主要由(并且優(yōu)選由)每種僅帶有一個支化聚鏈烯M代基(優(yōu)選含有18至80個碳原子)的琥珀酸組成。在該后一優(yōu)選的實(shí)施方案中,每種琥珀酸上的取代基可以衍生自聚合的烯烴,例如聚乙烯、聚丙烯或(優(yōu)選)聚丁烯如聚異丁烯。優(yōu)選的取代基衍生自數(shù)均分子量(通過凝膠滲透色i普法("GPC")以聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)測定的)在450至2250、優(yōu)選750至1300范圍內(nèi)的聚異丁烯。這類聚異丁烯可通過本領(lǐng)域已知的常規(guī)聚合技術(shù)制備,隨后通過已知的氯化或熱化學(xué)反應(yīng)途徑連接至馬來酸酐,以產(chǎn)生優(yōu)選的聚異丁烯基琥珀酸。進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案是通過如下方法獲得的與一種或多種羧酸聯(lián)合,使用一種或多種衍生自結(jié)構(gòu)(I)的脂肪族取代琥珀酸,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>其中x和y為獨(dú)立整數(shù),總和為9至29,優(yōu)選11至21,更優(yōu)選11或13。這類原料的混合物又可衍生自對不同鏈長內(nèi)烯烴的馬來化或者對相同鏈長內(nèi)烯烴的異構(gòu)體混合物的馬來化。在與馬來酸酐反應(yīng)前,可通過酸催化的末端烯烴的異構(gòu)化而原位產(chǎn)生內(nèi)烯烴。因此,在該實(shí)施方案中,膠體內(nèi)的分歉試劑優(yōu)選由一種或多種聚鏈烯基取代的琥珀酸連同一種或多種含有10至18個碳原子的脂肪族單羧酸組成。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述膠體內(nèi)的分歉試劑由油酸和一種或多種聚鏈烯基琥珀酸組成,其聚鏈烯基基團(tuán)具有450至2300的數(shù)均分子量(通過凝膠滲透色鐠法以聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)測定的)。在該第二實(shí)施方案中,該分歉試劑還含有一種或多種含有8至20個碳原子的脂肪族單羧酸。優(yōu)選地,該或每一種單羧酸都含有10至18個碳原子。這類酸可以是直鏈酸或支化酸,包括飽和的直鏈酸,如癸酸、月桂酸、十四烷酸、十六烷酸、十八烷(硬脂)酸及其混合物,飽和的支化酸,如新癸酸和異硬脂酸;以及還包括單不飽和酸,例如順-9-十六碳烯酸(棕櫚油酸)、順-6-十/V碳烯酸(巖,酸(petroselinicacid))、順-9-十/、碳烯酸(油酸)、順-ll-十八碳烯酸(順-異油酸)和順-15-二十四碳烯酸(神經(jīng)酸),以及多不飽和脂肪酸如9,12-十八碳二烯酸(亞油酸)、6,9,12-十八碳三烯酸(,亞油酸)和9,12,15-(a-亞油酸)。這些酸中,不飽和酸是優(yōu)選的,其中亞油酸本身或者主要由亞油酸組成的混合物為該膠體最優(yōu)選的分軟試劑。最優(yōu)選地,本發(fā)明第二實(shí)施方案中膠體內(nèi)介軟試劑優(yōu)選由一種或多種19聚異丁烯基取代的琥珀酸連同一種或多種含有10至18個碳原子的脂肪族單羧酸組成。最優(yōu)選的是油酸與聚異丁烯取代的琥珀酸的混合物的組合,其中聚異丁烯取代基具有700至1300范圍、尤其是900至1000范圍內(nèi)的數(shù)均分子量(通過GPC測定的)。第二實(shí)施方案中尤其優(yōu)選的是,單羧酸與烴基取代的二羧酸的混合物形成顆粒的分散試劑,該顆粒主要由氧化鐵的結(jié)晶形式構(gòu)成,尤其是由磁鐵礦構(gòu)成。在本發(fā)明的方法和用途中,膠體中羧酸:鐵的重量比(按酸化合物的重量:氧化鐵顆粒內(nèi)含有的元素鐵的重量測量)在6:1至1:4的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,該重量比在4:1至1:2的范圍內(nèi),更優(yōu)選2:1至1:2。最優(yōu)選地,該重量在在1.5:1至1:2的范圍內(nèi)。膠體內(nèi)羧酸:鐵的重量比對于控制膠體的性能是重要的,并由此對本發(fā)明方法(第一和第二方面)和用途(第三方面)中的其穩(wěn)定性也是重要的。具體地,當(dāng)羧酸:鐵的重量比減小時(shí),膠體的粘度下降。因而,低于2:1的比例,例如1.5:1至1:4的范圍,賦予膠體本發(fā)明方法和用途所優(yōu)選的粘度特征。但是,柴油內(nèi)膠體的穩(wěn)定性沿著相反的趨勢走。因此,增加膠體內(nèi)羧酸:鐵的重量比改善其穩(wěn)定性。相反地,減小該比例對穩(wěn)定性不利,并為該膠體在本發(fā)明中的使用帶來不太令人滿意的物理行為。具體地,6:1至1:1之間的比例對于基礎(chǔ)柴油中最佳穩(wěn)定性而言是優(yōu)選的。但是,如下文實(shí)施例所顯示的,具有1:1至1:2范圍內(nèi)較低比例的膠體對額外的燃料中不穩(wěn)定因素(例如潤滑性添加劑,如不飽和酸二聚物的酯)的存在更有抵抗力。為本發(fā)明確定的比例范圍提供了這些性能的最佳平衡。在6:1至1:4的寬范圍內(nèi),為技術(shù)人員提供了有用的膠體組合物的大致范圍,從中可為指定情況選擇具有最佳平衡的材料。因此,例如,對于具有更高基礎(chǔ)燃料穩(wěn)定性要求的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用,可使用具有該大致范圍內(nèi)的較高比例的膠體。另一方面對于更關(guān)注潤滑性添加劑存在下的燃料穩(wěn)定性要求的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)而言,可使用具有該大致范圍內(nèi)的較低比例的膠體。鑒定必需的性能目標(biāo)和鑒定最合適于這些目標(biāo)的膠體自然處于技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)范圍內(nèi),例如通過使用測試方法來測量粘度和/或膠體。但是,其中羧酸:鐵的重量比在4:1至1:2的優(yōu)選范圍、尤其是2:1至1:2的更優(yōu)選范圍、以及1.5:1至1:2的最優(yōu)選范圍內(nèi)時(shí)該膠體提供物理和噴射器結(jié)垢性能的平衡,這對于普通的使用來說認(rèn)為是最佳的,尤其是對車載應(yīng)用而言,其中該膠體儲存在配備了如下文所述的車栽計(jì)量供料裝置的車輛上。膠體中,氧化鐵顆粒分散在液態(tài)載體中,這樣提供了適合于用作添加劑的濃縮形式。該膠體可制備為濃度水平適用于煉油廠或燃料集散站的大量燃料生產(chǎn)或混合操作。在這類濃縮物中,膠體通常以每重量份的膠體含有至多30%(以重量計(jì))的鐵的濃度存在,優(yōu)選5至20%,更優(yōu)選l5至25(以重量計(jì))。另外,本發(fā)明的膠體可制備為適合于車載計(jì)量供料系統(tǒng)中長期使用的高濃度水平。如前文闡述的,這類計(jì)量供料系統(tǒng)要求濃縮物長期保持勻質(zhì),以便允許捕集器再生系統(tǒng)始終如一地運(yùn)轉(zhuǎn)。在這類濃縮物中,每重量份濃縮物中聚合物也通常以含有至多40%(以重量計(jì))的鐵的濃度存在,優(yōu)選10至30%,更優(yōu)選15至25%(以重量計(jì))。適用于膠體的液態(tài)載體包括芳香族溶劑,如商品化混合的芳香族溶劑Solvesso和Shellsol,以及月旨肪族溶劑,如異烷烴,包括IsoparL。可以使用添加劑領(lǐng)域中已知的其它合適的溶劑,例如Norpar(戊烷類)、Exxsol(脫芳香烴的烴液體)、Nappar(naphthenics(潤滑油中粘度隨溫度急變的組分))、Varsol(未脫芳香烴的烴液體)、二甲苯、以及HAN8080(芳經(jīng)溶劑)。在本發(fā)明所有方面,燃料中采用的鐵膠體的濃度都為技術(shù)人員為獲得期望程度的捕集器再生所期望的。這又會依所考慮的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)和針對最佳捕集器運(yùn)轉(zhuǎn)的制造商(或用戶)建議或指導(dǎo)而定。典型地,該建議或指導(dǎo)確定鐵在燃料中的水平,這對應(yīng)于期望的含鐵化合物在捕集器中積累速率。該水平通常由發(fā)動機(jī)的顆粒特征、典型的廢氣溫度范圍和所考慮的捕集器的性能(以及任何輔助的再生輔助物)控制。此外,所需的再生事件的計(jì)劃頻率或,決定期望的水平。這種水平一般在發(fā)動機(jī)或排氣系統(tǒng)開發(fā)期間作為優(yōu)化試驗(yàn)的結(jié)果而確定。但是,對于一般應(yīng)用,足以向燃料中提供1至30、優(yōu)選2至15、更優(yōu)選3至Uppm鐵(其中"ppm"為,按重量比,元素鐵占每重量份燃料的百萬分之幾)的燃料內(nèi)膠體濃度在本發(fā)明中是有益的。4至10ppm的水平是最優(yōu)選的。通常,較高水平的鐵將導(dǎo)致較強(qiáng)的催化活性(通過捕集器內(nèi)更高的催化劑濃度),但是又產(chǎn)生較大量的含鐵化合物(或"灰,,),當(dāng)被夾帶在含碳顆粒內(nèi)時(shí),這也增加了出于排放物管理目的而測定的整體顆粒量。因此,對于特定發(fā)動機(jī)而言最佳的鐵濃度通常是獲得所需的催化(捕集器再生)性能的最低濃度。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)為,該皿體導(dǎo)致在捕集器內(nèi)形成具有高催化活性的含鐵化合物,因此使得能降低膠體在燃料內(nèi)的使用濃度,這減小了鐵對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的顆粒量的貢獻(xiàn)意義。準(zhǔn)備以該膠體處理的柴油可以為基于石油的柴油。這類柴油通常在110。C至500°C范圍內(nèi)沸騰,例如150。C至400。C。該燃料油可以包含常壓餾出物或真空餾出物、裂解瓦斯油或任意比例的直餾餾分和熱裂解和/或精煉廠料流如催化裂解和氫化裂解餾出物的混合物。柴油的其它實(shí)例包括費(fèi)-托法燃油。費(fèi)-托法燃油也稱為FT燃油,包括描述為氣-液(GTL)燃油、生物物質(zhì)-液(BTL)燃油和煤轉(zhuǎn)換燃油的那些。為了制備這些燃油,首先生成合成氣(CO+H2),然后通過費(fèi)-托法轉(zhuǎn)化為正鏈烷烴。然后通過諸如催化裂解/重整或異構(gòu)化、氫化裂解和氫化異構(gòu)化的方法對正鏈烷烴進(jìn)行修飾而產(chǎn)生多種烴,例如異鏈烷烴、環(huán)狀烷烴和芳族化合物。得到的FT燃油可就此使用或者與其它燃油組分和燃油類型混合以得到適合用作柴油的燃油。源于動物和/或植物的油類或脂肪的柴油的適當(dāng)實(shí)例包括源于菜籽油、芫荽油、棉花籽油、向曰葵油、蓖麻油、椒脫油、花生油、玉米油、杏仁油、棕櫚仁油、椰子油、芥菜籽油、麻瘋果油、牛脂和魚油的那些。其它的實(shí)例包括源于谷物、黃麻、a、牛油樹堅(jiān)果、花生和亞麻籽油的油類并且可以通過本領(lǐng)域已知的方法從中獲取。作為甘油部分酯化的脂肪酸的混合物的菜籽油可大量獲得,并且可通過從油菜籽壓榨的簡單方式獲得。諸如用過的食用油的回收油也是適合的。動物和植物油脂的脂肪酸組分的烷基酯衍生物也是適合的。這類酯可通過常規(guī)手段獲得,例如通過酯交換反應(yīng),或者通過急化和隨后的再酯化反應(yīng)??煽紤]以下的,例如作為商品化混合物具有12至22個碳原子的脂肪酸的乙酯、丙酯、丁酯且尤其是甲酯,脂肪酸例如為月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、反油酸、巖芽酸、蓖麻油酸、桐酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、二十碳烯酸、二十二烷酸或芥子酸,它們具有50至150、尤其是90至125的碘值。具有特別有益性能的混合物為主要含有即含有至少50%(以重量計(jì))的具有16至22個碳原子和1、2或3個雙鍵的脂肪酸的甲酯。優(yōu)選的低級脂肪酸烷基酯為油酸、亞油酸、亞麻酸和芥子酸的甲酯。所述種類的商品化混合物例如通過裂解以及通過它們與低級脂肪醇的酯交換反應(yīng)而酯化動物和植物油脂獲得。對于生產(chǎn)脂肪酸的烷基酯,有利的是從含有低水平(小于20%)飽和酸且具有小于130^的油脂開始。以下的酯類或油類的混合物是適合的,例如油菜籽、向日葵、芫荽、蕘麻、大豆、花生、棉籽、牛脂等。優(yōu)選基于各種菜籽油的脂肪酸烷基酯,該脂肪酸組分80%(以重量計(jì))以上衍生自具有18個碳原子的不飽和脂肪酸。盡管可以使用大部分的上述油類,但優(yōu)選的是植物油衍生物,其中尤其優(yōu)選的生物燃油為菜籽油、棉花籽油、大豆油、向日葵油、,油、或棕櫚油的烷基酯衍生物,其中菜籽油甲酯為尤其優(yōu)選的。目前,源于動物和/或植物的油類或脂類最常見的是與石油來源的燃油混合4吏用。本發(fā)明適用于這類燃油的任何比例的混合物。例如,至少2%且優(yōu)選至少5%、更優(yōu)選至少25%、例如高于50%(以重量計(jì))的這些燃油混合物可以源于植物或動物來源。柴油可以為用于道路車輛的燃油。在歐洲通常將這類燃油根據(jù)各種公知的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分類,它們可以含有低的或極低的硫含量,例如每重量份的燃油至多50ppm的石克,或甚至至多10ppm(以重量計(jì))或更少的石克。或者燃油可以為船舶用柴油,尤其是具有一個或多個以下特征(i)95。/。餾出點(diǎn)(ASTMD86)大于330°C、優(yōu)選大于360°C,更優(yōu)選大于400°C,且最優(yōu)選大于430。C;(ii)十六烷值(按ASTMD613測定)小于55,例如小于53,優(yōu)選小于49,更優(yōu)選小于45,最優(yōu)選小于40,(iii)芳香族含量以重量計(jì)大于15重量%,優(yōu)選大于25%,且最優(yōu)選大于40%;以及(iv)蘭氏殘?zhí)?根據(jù)ASTMD524)大于0.01質(zhì)量%,優(yōu)選大于0.15質(zhì)量%,更優(yōu)選大于0.3質(zhì)量%,例如1%或5質(zhì)量%,且最優(yōu)選大于10質(zhì)量%。這類柴油(以及尤其是這類船舶柴油)可以特別含有這樣的料流例如流化床催化裂化生產(chǎn)的料流,這類原料一般具有15°C下850至970如900至970kg/n^的密度,并以低十六烷值為特征,通常在10或更小至約30至35的范圍;來自熱裂解工藝如減粘裂化和焦化生產(chǎn)的料流,這類料流通常具有15°C下830至930kg/m3的密度和20至50的十六烷值;以及采用苛刻條件的氫化裂化生產(chǎn)的料流,如溫度超過400°C外加130巴或更高的壓力,以生產(chǎn)以十六烷值45至60且密度范圍15。C下800至860kg/m3的料流。典型地,船舶燃油與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ASTMD-2069—致,且可以為該規(guī)范內(nèi)描述的餾出物或殘留物燃料,以及尤其可以具有大于0.05%的硫含量,優(yōu)選大于0.1%,更優(yōu)選大于0.2%且特別優(yōu)選大于1%或甚至大于2%(以重量計(jì)),特別是對于殘留物燃料的情形,且40。C時(shí)的運(yùn)動粘度至少為1.40cSt。本發(fā)明的燃料組合物還可以包含其它添加劑。本發(fā)明組合物的特別的優(yōu)點(diǎn)為,對當(dāng)燃料組合物還包含潤滑性添加劑時(shí)膠體表現(xiàn)不穩(wěn)定性的耐受性,尤其是當(dāng)這種添加劑為多羧酸(且尤其是二羧酸,例如諸如油酸的不飽和脂肪酸的二聚體)的單或雙(或聚乙二醇)酯時(shí)。這類組合物顯示出良好的穩(wěn)定性并在上述的方法方面為燃料使用者提供更可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。潤滑性添加劑通常以每重量份燃料25至500ppm范圍內(nèi)的量存在,優(yōu)選50至250ppm,且更優(yōu)選100至200ppm(以重量計(jì))。在本發(fā)明的方法(和用途)中,步驟c中燃料的燃燒產(chǎn)生的含鐵化合物包含氧化鐵,為顆粒形式,并且夾帶在步驟d的捕集器中收集的含碳顆粒物內(nèi)。在優(yōu)選的方法和優(yōu)選的用途中,步驟c中燃料的燃燒產(chǎn)生的該含鐵化合物主要由一種或多種形式的氧化鐵組成,任選地還有硫酸鐵。本發(fā)明的方法(和用途)適用于所有配備了顆粒捕集器的柴油發(fā)動機(jī)。但是,當(dāng)膠體添加到正使用的柴油發(fā)動機(jī)上的設(shè)備上的柴油中時(shí),該方法(和用途)尤其適合的。該設(shè)備可以是采用柴油發(fā)動機(jī)動力的任何設(shè)備。因此,盡管這類設(shè)備尤其包括運(yùn)輸工具如道路車輛、火車和船舶,但是該設(shè)備還包括固定發(fā)動機(jī)設(shè)備,例如發(fā)電機(jī)、泵和牽引裝置,以及尤其是在受約束的或者高度污染控制的環(huán)境如礦井和工廠中使用的設(shè)備。但是,該設(shè)備優(yōu)選為道路車輛、火車和船舶,尤其是柴油發(fā)動機(jī)道路車輛,如柴油機(jī)卡車和柴油M車。本領(lǐng)域已知多種用于存儲和添加劑計(jì)量的車載裝置。這類裝備包括與計(jì)量供料設(shè)備流體相通的添加劑池,該計(jì)量供^"i殳備又與發(fā)動機(jī)的燃料系統(tǒng)流體相通并起著將添加劑計(jì)量供入燃料中的作用。該計(jì)量供入設(shè)備可以連續(xù)地例如向燃料管提供添加劑,或者間歇性地例如在定期地加油時(shí)向發(fā)動機(jī)燃料箱提供添加劑。該設(shè)備可適當(dāng)?shù)嘏渲靡员阆蛉剂现刑砑訒r(shí)改善添加劑的介軟性。計(jì)量供料的頻率以及待計(jì)量供入的添加劑的計(jì)量量可以通過才幾械裝置控制,或者優(yōu)選地通過車輛上的電子管理系統(tǒng)控制。因此,本發(fā)明的方法還特別與這樣的設(shè)備相關(guān),該設(shè)備為將燃料和膠體攜帶在分開的儲罐中的道路車輛,其中膠體的添加(步驟b)通過計(jì)量供入裝置將期望量的膠體計(jì)量供入燃料箱或供入車輛燃料管而實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的方法和用途中,所采用的膠體可以通過下文方法的任一種制備。在第一方法中,通過將微細(xì)的氧化鐵與液態(tài)載體內(nèi)的分散試劑混合在一起,例如通過粉碎或球磨研磨方法,可以直接將所選的氧化鐵M在所選的分敉試劑中。在針對二羧酸穩(wěn)定的膠體實(shí)施方案為優(yōu)選的第二方法中,所選的膠體可通過兩階段方法制備,其中第一階段制備所選的氧化鐵被諸如油酸的單羧酸分散的起始M體("儲備分散體"),第二階段在該儲備分散體上發(fā)生反應(yīng)以將優(yōu)選的分歉試劑并入該膠體。取決于反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量,這一并入可能導(dǎo)致一部分的最初分歉試劑從膠體中被替換。因此,例如,油酸^t的儲備分散體可以隨后與一種或多種鏈烯基琥珀酸反應(yīng)而在膠體內(nèi)并入鏈烯基琥珀酸,導(dǎo)致作為分散試劑的部分或全部油酸的替換。對于主要由磁鐵礦結(jié)晶形式的氧化鐵組成的優(yōu)選儲備^t體來說,該磁鐵礦可以首先通過化學(xué)法從1:2比例的鐵(II)和鐵(III)鹽混合物的水溶液制備,向該溶液中加入氫氧化銨,導(dǎo)致棵露的磁鐵礦納米顆粒在無機(jī)聚合-縮合反應(yīng)中形成。然后在攪拌和加熱下向該納米顆粒*體中加入單羧酸如油酸而在顆粒上形成覆蓋層(其沉淀至燒瓶的底部)。這些酸穩(wěn)定的顆粒在無機(jī)溶劑中是可溶或可分散的??梢詢A析出水層,并例如通過共沸蒸餾而除去產(chǎn)物中殘余水?;蛘?,該儲備^體可作為商品從適合的供應(yīng)商處獲得。在該第二方法中,可通過將儲備^t體和優(yōu)選的分歉試劑加入適當(dāng)大小的反應(yīng)器中而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行并入反應(yīng)。隨后以氮?dú)獯迪丛摲磻?yīng)器并在常壓下密封,接著在攪拌下加熱至100。C至180。C的溫度,優(yōu)選130。C至160。C,更優(yōu)選140°C至150°C。達(dá)到所需溫度時(shí),在該溫度下的攪拌持續(xù)1至1026小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間,優(yōu)選2至6小時(shí),更優(yōu)選3至4小時(shí)。在該過程中,可觀察到反應(yīng)器內(nèi)適度的壓力升高(至約14psi)。反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后,反應(yīng)混合物的溫度降低,膠體產(chǎn)物冷卻后從反應(yīng)器放出。需要時(shí),可以用附加的液態(tài)載體將該濃縮的穩(wěn)定的膠體^t體稀釋至期望的%Fe??梢猿ケ惶鎿Q的分歉試劑,或者讓其保持在終產(chǎn)品中,這取決于應(yīng)用。在本發(fā)明第二方面的方法中,通過以有效導(dǎo)致或允許至少一部分收集在捕集器內(nèi)的煙灰顆粒至少定期地燃燒的方式操作發(fā)動機(jī)和/或捕集器,來增加根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法向捕集器供應(yīng)鐵。本領(lǐng)域內(nèi)已知的是,燃料攜帶的催化劑(例如鐵)催化捕集器再生過程的實(shí)際效果部分地由催化劑的性質(zhì)決定,部分地由發(fā)動機(jī)和/或捕集器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況決定。因此,以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式向捕集器供應(yīng)鐵是第一步,由此催化性鐵物質(zhì)與待燃燒的含碳顆粒一起位于捕集器內(nèi),因而生成反應(yīng)物和催化劑的起始組合,這是讓催化劑的著火溫度降低活性發(fā)揮實(shí)際效果所需的。但是,為了實(shí)現(xiàn)再生,該起始組合還必須供應(yīng)有氧化氣體,并且捕集器內(nèi)的溫度狀況足以提供所需的熱能來觸發(fā)含碳顆粒的著火,盡管與不存在該鐵催化劑時(shí)所需的溫度相比是較低的溫度。一般通過柴油發(fā)動機(jī)廢氣自然通過穿過捕集器實(shí)現(xiàn)氧化氣體的供應(yīng)。作為柴油發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所依賴的小空氣:燃料計(jì)量化學(xué)的結(jié)果,柴油發(fā)動機(jī)廢氣特別含有過量的氧氣。因此,未反應(yīng)的氧氣存在于廢氣中,并且以其正常路線通過捕集器表面流出排氣系統(tǒng),這樣就接觸所收集的顆粒和催化劑并提供氧化試劑。提供允許催化劑誘導(dǎo)的含碳顆粒著火所需的活化能所需要的熱能一般由捕集器內(nèi)廢氣的溫度提供。對于不同道路條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)而言,這種廢氣溫度可在約200。C(低速城市交通)至500。C以上(高速高負(fù)荷駕駛,例如在干線公路或高速公路上)。因而,在沒有人工控制或補(bǔ)充的情況下,捕集器內(nèi)的溫度與車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)一致,定期地超過給定催化劑濃度時(shí)允許含碳顆粒燃燒所需的溫度。定期或"偶然,,再生出現(xiàn),其中捕集器內(nèi)的顆粒物在足夠的廢氣溫度峰值期間燃燒掉,而在較低溫度期間積累。對于某些發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)要求而言,偶然發(fā)生可提供足夠的再生。但是,尤其是對于具有較低廢氣溫度操作狀況的城市駕駛負(fù)栽的發(fā)動機(jī),自發(fā)的偶然再生可能是不常見的??紤]到這一點(diǎn),需要時(shí),本發(fā)明第二方面的方法下的再生可以通過增加廢氣溫度的人工裝置來增加,例如捕集器加熱器(以局部升高捕集器溫度),或者通過燃料后注入來增加,其中在燃燒后向燃燒室或排氣系統(tǒng)中注入小量的額外燃料,其中的更高反應(yīng)性和揮發(fā)性組分隨后在排氣系統(tǒng)中"燃燒"(作為廢氣中過量氧的結(jié)果)并引起廢氣溫度的局部升高。由于捕集器中鐵的催化作用保證了所收集的顆粒在較低溫度下著火,所以與沒有鐵催化劑相比這種裝置可以更有效地采用。這種人工輔助再生的控制優(yōu)選地通過車輛的車載控制系統(tǒng)完成,并且可以針對給定的燃料內(nèi)鐵膠體濃度在生產(chǎn)階段將此設(shè)計(jì)進(jìn)車輛內(nèi),或者在"加裝,,組件中將此添加至之前未配備這種系統(tǒng)的舊式車輛中。典型地,這種控制系統(tǒng)包括一個或多個監(jiān)測捕集器溫度、跨捕集器的背壓(與其中顆粒積累的程度成比例)或二者的傳感器。這些傳感器向微處理器提供這些信息,微處理器決定通過人工裝置升高廢氣溫度的瞬時(shí)要求,并啟動配備到車輛的該裝置至所需的程度。以此方式,優(yōu)化了催化劑的效果,以i更提供捕集器內(nèi)優(yōu)選的再生頻率和深度。在較高的廢氣溫度運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法向捕集器供應(yīng)鐵可導(dǎo)致偶然的或甚至真正的連續(xù)再生,由此當(dāng)顆粒物在捕集器上積累時(shí)會連續(xù)地燃燒掉。因此,在第二方面的優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了再生配備至柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動i殳備上的顆粒捕集器的方法,包括i)根據(jù)任何前述權(quán)利要求的方法向捕集器供應(yīng)鐵,以及ii)以有效方式操作發(fā)動機(jī)或捕集器,使得能引起或者允許至少是定期地燃燒至少一部分收集在捕集器中的含碳顆粒,其中,在步驟ii)中,捕集器至少是定期地暴露于足以允許至少一部分收集在其中的含碳顆粒燃燒的廢氣溫度,或者被加熱至足以引起至少一部分收集在其中的含碳顆粒燃燒的溫度。在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以加熱捕集器的裝置對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的。然而,對這種裝置的解釋性說明為描述在Luders,Stommel和Backes的編號970470、標(biāo)題為"ApplicationsfortheRegenerationofDieselParticulateTrapsbyCombiningDifferentRegenerationSystems(通過組合不同的再生系統(tǒng)再生柴油顆粒捕集器的應(yīng)用)"的SAE文章中的那些。具體地,這篇文章描述了(第132頁至134頁)采用適合的電加熱器或柴油燃燒器系統(tǒng),它們可加強(qiáng)催化劑在低廢氣溫度下的再生效果,并因此為特定車輛上采用的捕集器再生方案提供了更大的靈活性。實(shí)施例以下通過實(shí)施例闡述本發(fā)明的各個方面。制備實(shí)施例PI-結(jié)晶氧化鐵膠體的制備實(shí)施例P2-其它實(shí)施例和比較性實(shí)施例的制備工作實(shí)施例Wl-通過X射線衍射對基于鐵的添加劑的結(jié)晶性的測量a)X射線衍射試驗(yàn)方法b)比乾基于鐵的添加劑的結(jié)晶性W2-羧酸:鐵比例對膠體粘度和燃料穩(wěn)定性的影響W3-噴射器結(jié)垢實(shí)施例a)噴射器結(jié)垢試驗(yàn)-發(fā)動機(jī)試驗(yàn)方法b)膠體分軟試劑和鐵的形式對噴射器結(jié)垢性能的影響29實(shí)施例PI-本發(fā)明膠體的一般制備法實(shí)施例Pl(a)-結(jié)晶性氧化皿體的制備制備了結(jié)晶性氧化鐵在油酸中的第一膠狀納米分散體("儲備分散體")。這種儲備*體包含*在作為液態(tài)載體的Isopar-L中的30%Fe(以重量計(jì),每重量份的膠體)和11重量%的油酸。隨后將這種儲備M體用于一系列的并入反應(yīng)以形成在隨后實(shí)施例中詳述的本發(fā)明膠體。氧化鐵核心由磁鐵礦和小比例的針鐵礦組成。儲備*體中酸:鐵的重量比為11:30,即1:2.7。在制備的第二階段,上述儲備M體進(jìn)一步與一系列的所選羧^應(yīng)物在并入反應(yīng)中反應(yīng)。以下舉例說明該反應(yīng),用于制備下文的笫7膠體實(shí)施例。將650.0g的油酸-氧化鐵儲備M體(30。/。重量/重量Fe,分歉在Isopar-L溶劑中),連同250.0g的"GlissopalSA"聚異丁烯琥珀酸酐(稀釋劑中的78%的活性成分,該聚丁烯具有約1000的數(shù)均分子量)和3.49g用于將酸酐基團(tuán)原位水解成二羧酸的去離子水加入2升Parr反應(yīng)器。因此二羧酸:鐵的配料比(重量:重量)實(shí)際是l:l,即195g聚異丁烯琥珀酸酐(250g的78%):195g鐵(6S0g的30%)。當(dāng)采用其它的羧酸替換油酸時(shí),所需的酸的量可基于得到的膠體中期望的酸:鐵比例以及所使用的羧酸產(chǎn)品的活性成分水平類似計(jì)算。然后以氮?dú)獯迪捶磻?yīng)器,并在常壓下密封。將該反應(yīng)器在4000rpm攪拌下加熱至140。C。達(dá)到希望的溫度時(shí),在該溫度下的攪拌再持續(xù)3小時(shí)。在該過程中,注意到反應(yīng)器內(nèi)的壓力達(dá)到最大14psi。3小時(shí)后,降低反應(yīng)混合物的溫度(采用冷卻水盤管),一旦膠體產(chǎn)物冷卻至30。C以下將其從反應(yīng)器放出。所得到的產(chǎn)物含有期望的膠體,其中聚異丁烯琥珀酸已作為分散試劑并入膠體中。任何從儲備^體替換的油酸都保留在產(chǎn)物中,由此產(chǎn)物中最終的酸:鐵重量比為1.4:1。如上制備的濃縮的穩(wěn)定膠體可以用額外的液體載體稀釋至期望的。/oFe水平。實(shí)施例Pl(b)-無定形氧化45U^體的制備該原料采用以下的三階段方法制備,類似于WO-A-2003/053560中使用的制備其無定形4A^體的方法,但是經(jīng)改動以適用本發(fā)明的介軟試劑,將過濾作為分離方法而不是其中所使用的離心,以及使用丙酮來促進(jìn)生成干燥粉末的氫氧化鐵相。階段l:醋酸鐵溶液制備將溶解在去礦物質(zhì)水(1100ml)中的九水合硝酸鐵(Fe(N03)3.9H20,251g,0.621摩爾)加入配備了大磁力攪拌棒的2升燒杯中。該橙色溶液的起始pH為0.9。室溫下,將氬氧化銨水溶液(10M,400ml)在1.5-2小時(shí)內(nèi)滴加至該攪拌的混合物中,得到最終pH7。添加了堿后,溶液變?yōu)檎承缘拇u紅色懸浮液。將該混合物在室溫下再攪拌l小時(shí)。接著,過濾該混合物,將收集的沉淀轉(zhuǎn)移至2升燒杯并以去礦物質(zhì)水(1400ml)攪拌10分鐘。過濾混合物,并且再重復(fù)該洗滌操作一次。最后,將過濾和洗滌的沉淀轉(zhuǎn)移至2升燒杯中并加入去礦物質(zhì)水(1400ml)。將水醋酸(105ml,1.83摩爾)添加到攪拌混合物中。讓混合物在室溫下攪拌過夜,得到紅-黑溶液,不含沉淀物,用于下一階段。階段2:氫氧化鐵制備階段1的醋酸鐵溶液和氫氧化銨溶液(10M)分別滴加至3升燒杯內(nèi)攪拌的去礦物質(zhì)水(l升)中。醋酸鐵溶液的pH為3.5。醋酸鐵溶液的流速固定,調(diào)整氫氧化銨溶液的流速以保持充分?jǐn)嚢璧幕旌衔锏膒H恒定在pH831(使用pH電極)。約2小時(shí)后,添加了700ml的醋酸鐵溶液和193ml的氫氧化銨溶液。再攪拌形成的棕紅色漿狀物30分鐘,然后過濾以得到253g含有80。/。水的磚紅/棕色沉淀。用丙酮將該濕沉淀物充分洗滌,然后在過濾器上空氣干燥,得到通常包含40。/。Fe的棕色粉末(根據(jù)ICP-AE測定),其直接用于下一階段。階段3:制備膠狀無定形氧化鐵衍生物將階段2的一部分棕色沉淀^t在Isopar-L中,該Isopar-L含有與用在實(shí)施例Pl(a)中的相同的聚異丁烯琥珀酸酐("GlissopalSA"聚異丁烯琥珀酸酐,稀釋劑中的78%的活性成分,該聚丁烯具有約1000的數(shù)均分子量),其重量與制劑中鐵的重量相同(即酸:鐵比例為1:1),以及l(fā)當(dāng)量的水,來實(shí)現(xiàn)酸酐環(huán)的原位水解。伴隨攪拌,將反應(yīng)混合物在氮?dú)庀录訜嶂?0。C至少5"2小時(shí),然后冷卻至室溫。將混合物過濾以除去不溶物,分析Fe含量,并直接使用。通過共沸蒸餾將過量的水從產(chǎn)物溶液中除去。實(shí)施例P2-其它實(shí)施例和比較實(shí)施例的制備結(jié)晶性氧化《緩體的其它實(shí)例和比較實(shí)施例采用上文舉例說明的兩步法,制備了一系列的結(jié)晶性膠體實(shí)施例1至8。每種情況下,采用了相同的儲備M體起始原料(見上文的Pl(a)),而改變M試劑。這一系列的膠體采用二羧l應(yīng)物制備,其中用在第二階段制備中的二羧酸的與所用的鐵的重量比為1:1,并JU吏用了多種不同的鏈烯基琥珀酸。所得到的膠體具有的酸組分和鐵的含量(以重量計(jì))顯示在下表中。在每一制備中,將酸酐用作二酸前體,并將7jc加入反應(yīng)混合物以促進(jìn)酸酐基團(tuán)的原位水解。在這些實(shí)施例中,膠體內(nèi)的介軟試劑主要由一部分殘留的油酸(起始原料中剩下的)和第二階段制備期間并入的單或二羧酸組成。因此產(chǎn)物中總的羧酸:鐵的比例超過階段2中添加酸的比例大約0.4。因此在下面實(shí)施例的階段2中使用1:1的比例,每一膠體產(chǎn)物的最終比例為約1.4:1。采用單羧l應(yīng)物制備了一系列的對比膠體(實(shí)施例1C至5C),每一種在第二階段制備中使用的單羧酸:鐵的重量比為1:1,分別采用了癸酸、新癸酸、油酸、硬脂酸、異硬脂酸和二十二烷酸。得到的膠體具有的4失含量(以重量百分比表示)顯示在下表中。注l)在下表中,名稱"聚異丁烯xSA(Cy,支化的)"指數(shù)均分子量"x"(以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)才艮據(jù)GPC測量的)的聚異丁烯琥珀酸,該數(shù)均分子量對應(yīng)平均碳數(shù)y。2)"Comp"指對比實(shí)施例。結(jié)晶性膠體1至8以及對比膠體1C至5C的實(shí)施例<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>其它的無定形氧化鐵膠體實(shí)施例,以及對比實(shí)施例采用上文舉例說明的改編自WO-A-2003/053560的三階段方法(參見上文實(shí)施例Pl(b))制備了一系列的無定形膠體實(shí)施例9至16。還制備了通過各種單羧酸分敢的一系列無定形膠體比較實(shí)施例。根據(jù)該方法制備的這一系列膠體(酸:鐵比例為l:l)顯示在下表中。34<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>可看到,無定形膠體顯示了比結(jié)晶性膠體低得多的鐵含量。在隨后的試驗(yàn)工作中,通過針對鐵含量校正測試膠體的性能而將此考慮進(jìn)來。本發(fā)明具有不同酸:鐵比例的其它實(shí)施例采用以上的方法和實(shí)施例Pl(a)中使用的二羧酸制備了另一系列的結(jié)晶性膠體實(shí)施例17至21,只是改變了制備中所采用的二羧酸:鐵的比例,使得能研究這種比例的影響。這一系列的實(shí)施例在下表中有詳細(xì)說明。<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>實(shí)施例Wl-通過X射線衍射測定基于鐵的添加劑的結(jié)晶性a)X射線矛汁射試驗(yàn)方法通過X射線衍射測量本說明書和權(quán)利要求書中定義的結(jié)晶性。在膠體X射線衍射下,如果觀察到可歸因于其核心內(nèi)存在有明確的晶體結(jié)構(gòu)或晶格的一個或多個尖銳峰,則核心是結(jié)晶性的??赏ㄟ^按下文方法進(jìn)行X射線衍射,然后將得到的衍射圖與不同氧化鐵結(jié)晶形式的圖庫進(jìn)行比較,來完成這種確i人。用于膠體x射線衍射的方法為,首先,通過將有關(guān)膠體樣品直接涂覆到硅低背景基底上來制備用于掃描的樣品,并讓樣品干燥。該樣品形成粘性的未全干的膜,然后可對其進(jìn)行研究。采用40kV和55mA時(shí)產(chǎn)生的銅Kot輻射以及4秒/點(diǎn)的記數(shù)時(shí)間在PhilipsPW1800自動粉末X射線衍射儀上收集2-70度29的X射線衍射數(shù)據(jù)。b)基于鐵的添加劑的結(jié)晶性比較采用上述方法,在本發(fā)明的兩實(shí)施例膠體(實(shí)施例6和實(shí)施例14)、實(shí)施例6制備中使用的儲備*體(見上文實(shí)施例Pl(a))、以及前文提到的EP-A-1512736實(shí)施例9的制備中使用的Eolys176和可購得的標(biāo)識為行了X射線衍射研究。結(jié)果分別顯示在圖l至5中。圖1和2分別涉及實(shí)施例6和其儲備*體。在這些圖的每一個中,一系列的尖銳峰是顯而易見的,這主要?dú)w結(jié)為磁鐵礦(Fe304)結(jié)晶形式的氧化鐵。這些結(jié)果證實(shí)了,該膠體實(shí)施例的氧化鐵核心為結(jié)晶性的,并且制得該膠體的方法(實(shí)施例Pl(a))保持了存在于基于鐵的起始原料中的結(jié)晶性。相反,實(shí)施例14(通過Pl(b)中舉例說明的方法制得的-圖3)、Eolysl76(圖4)和DPX-10(圖S)的衍射圖顯示不存在尖銳峰,并且不能歸結(jié)于氧化^鐵結(jié)構(gòu)。這類原料在性質(zhì)上是無定形的。采用相同的X射線衍射方法,本發(fā)明的膠體和上文實(shí)施例P2中制備的對比原料是以結(jié)晶性或無定形為特征。結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>MethodforKinematicViscosityofTransparentandOpaqueLiquids(andcalculationofDynamicViscosity(透明和不透明液體的運(yùn)動粘度的標(biāo)準(zhǔn)測試方法和動態(tài)粘度的計(jì)算)"??偟恼f來,這種標(biāo)準(zhǔn)方法測量一定體積的液體在重力下流過經(jīng)校正的玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)的時(shí)間。燃料內(nèi)的穩(wěn)定性-含有75ppm(以重量計(jì),每重量份燃料)的膠體反應(yīng)產(chǎn)物的I級柴油在80。C下靜態(tài)保存時(shí)的目視觀測。在該測試中,燃油中隨時(shí)間出現(xiàn)混濁或沉淀表明了不穩(wěn)定性(失敗)。粘度結(jié)果清楚地表明,具有較小酸:鐵比例的膠體提供了較低的粘度。具體地,在2.4:1和1.4:1膠體實(shí)施例之間觀察到粘度的大幅度降低。1.5:1至1:2比例范圍的實(shí)施例顯示出最低的粘度行為,還提供了最高的鐵濃度,使得它們尤其適合于車輛上的應(yīng)用,其中高鐵濃度、低粘度添加劑是最有利的.測試膠體和得到的運(yùn)動粘度<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>當(dāng)轉(zhuǎn)化為一系列其中鐵含量等于10重量%的更稀膠體時(shí),這些粘度好處被保留。此外,與可購得的鐵鹽"新癸酸鐵"的濃縮物相比,這些膠體顯示出明顯的粘度優(yōu)勢,甚至當(dāng)前者在相同溶劑載體中以較低的鐵含量使用時(shí)。因此,通過采用本發(fā)明的膠體,可制備比迄今可獲得的添加劑相比具有更低、更有利的粘度的更濃縮的添加劑。如可從下表中看到的,新癸酸鐵在僅6%的鐵濃縮水平時(shí)就產(chǎn)生了大大超出含有10%的更高濃度鐵的任何本發(fā)明膠體所提供的粘度。為了制備粘度(僅僅)好于本發(fā)明表現(xiàn)最差的膠體的濃度,有必要將新癸酸鐵稀釋為低至4重量%(鐵)的水平。倘若捕集器再生添加劑以一般的目標(biāo)鐵水平用在燃料中,則該可用的鐵濃度差異使得能以較小的添加劑體積達(dá)到燃料鐵濃度目標(biāo)。在車栽應(yīng)用中,這使得現(xiàn)有的帶有給定體積添加劑的添加劑罐能處理更多的燃料,于是減少了車輛的維護(hù)需求。恒定鐵含量下測試膠體的運(yùn)動粘度<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>燃料穩(wěn)定性結(jié)果對上述,體的燃料穩(wěn)定性測試證實(shí),其中酸:鐵比例為2.4:1和1.4:1的膠體在保存33天后仍然穩(wěn)定,這時(shí)終止測試。具有1.14:1比例的膠體在19天后顯示出明顯的不穩(wěn)定,具有1:1.6比例的膠體在26天后顯示了不穩(wěn)定的跡象。其它的穩(wěn)定性試驗(yàn)在已知會使金屬添加劑不穩(wěn)定的150ppm潤滑性添加劑存在下進(jìn)行,該潤滑性添加劑為乙氧化妥爾油脂肪酸二聚物。在這些試驗(yàn)中,2.4:1和1.4:1膠體通過添加額外的添加劑而部分不穩(wěn)定化,在19天后觀察到不穩(wěn)定,盡管這種程度的穩(wěn)定性在絕對意義上還是代表了良好性能。但是,其它的膠體沒有明顯地不穩(wěn)定,說明具有較低比例的膠體在存在有這類潤滑性添加劑時(shí)要求燃料穩(wěn)定性情況下是尤其有用的。實(shí)施例W3-噴射器結(jié)垢實(shí)施例a)噴射器結(jié)垢試驗(yàn)-發(fā)動機(jī)試驗(yàn)方法采用在2005年1月12和13日的TAE討論會上發(fā)表的題為"InjectorDepositTestForModernDieselEngines(針對現(xiàn)代柴油發(fā)動機(jī)的噴射器沉積物試驗(yàn))"的上述試驗(yàn)方法,比較了各種原料的噴射器結(jié)垢趨勢。該試驗(yàn)中,監(jiān)測特定運(yùn)轉(zhuǎn)情況下發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的扭矩,并且將試驗(yàn)中測量的扭矩差異用作有害沉積物在燃料噴射器上積累的指示。該發(fā)動機(jī)試驗(yàn)方法詳述如下。將現(xiàn)代高速客車柴油發(fā)動機(jī)(在這些試驗(yàn)中,為DW102.0升Peugeot發(fā)動機(jī))安裝在動態(tài)測試床上,使得能精確控制發(fā)動機(jī)狀況。試驗(yàn)發(fā)動機(jī)的恒溫器保持開放(blockedopen),冷卻劑回路連接至試驗(yàn)床冷卻系統(tǒng),使得能控制冷卻劑出口溫度為93。C。濾油器后的燃料溫度(25。C±0.2。C)以及最高的吸入歧管溫度(50。C)也通過自動系統(tǒng)控制。存在有改變等速測量期間的噴射參數(shù)和記錄測試期間的噴射^t的應(yīng)用和測量系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)還配備了氣缸壓力傳感器來測量等速測量期間的氣釭峰值壓力。為了防止殘留效應(yīng),將燃料系統(tǒng)防空并在安裝新的一組噴射器之前用新的試驗(yàn)燃料沖洗。安裝噴射器后,發(fā)動機(jī)開始啟動,并變熱,接著對燃油稱重,需要時(shí)補(bǔ)滿燃油。該試驗(yàn)采用在燃料噴射器末端引起熱應(yīng)力的苛刻條件和一般日常使用的駕駛條件。也包括進(jìn)冷卻期。該方法分為五部分a)等速測量發(fā)動機(jī)功率輸出-開始b)8小時(shí)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)c)8小時(shí)浸泡期(停止發(fā)動機(jī)以冷卻)d)8小時(shí)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)e)等速測量發(fā)動機(jī)功率輸出-結(jié)束試驗(yàn)(a)開始時(shí),測量發(fā)動機(jī)扭矩(以及由此功率輸出)來確定起始水平。同樣地,在試驗(yàn)(e)結(jié)束時(shí)測量發(fā)動機(jī)扭矩(以及由此功率輸出)來測量最終水平。這些等速測量在4000rpm和全負(fù)荷下進(jìn)行,采用應(yīng)用和測量系統(tǒng)來改變特定的噴射參數(shù)。在測量期間,噴射開始(以度為單位的上死點(diǎn)之前的曲軸角度SOI)和軌壓保持恒定,而每沖程的燃料目標(biāo)量逐步改變至圍繞基礎(chǔ)設(shè)置的10mg/沖程。這種目標(biāo)燃油量對應(yīng)于無沉積物的噴嘴孔和出口情況下的實(shí)際注射量。反過來,如果燃料通路內(nèi)有沉積物積累而導(dǎo)致液壓流量損失,則所測量的每沖程燃料小于目標(biāo)量。這也影響到測量的扭矩、煙和排放物值。在所描述的等速步驟中,噴射的燃料量的改變從低于全負(fù)荷下的基礎(chǔ)設(shè)置5mg/沖程開始,并以1mg/沖程逐步升高,直至達(dá)到以下條件之一1)氣缸峰值壓力達(dá)到發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)極限,2)FSN煙度達(dá)到3,或者渦輪機(jī)前的廢氣溫度超過渦輪增壓器的設(shè)計(jì)極限。在(a)內(nèi)的等速測量后是8小時(shí)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(b),以形成噴射器噴嘴處沉積物的第一水平。該持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的模式顯示在下表中,一小時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)由12個速JL/負(fù)荷點(diǎn)組成,該循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)8次。表循環(huán)的持續(xù)部分。循環(huán)A-L重復(fù)8次。<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>隨后停止發(fā)動機(jī),以進(jìn)行8小時(shí)的冷卻期(c)。在此之后,采用與(b)中相同的循環(huán),在第二持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(d)中再運(yùn)轉(zhuǎn)8小時(shí)。階段(d)之后,再一次測量發(fā)動機(jī)扭矩(以及功率輸出),以確定最后的水平。將測量的試驗(yàn)起始和終止之間的扭矩?fù)p失("A扭矩")用來描迷所使用的噴嘴的焦化傾向。試驗(yàn)后,拆卸噴射器,用于進(jìn)一步的檢查。操作期間必須小心以防止損壞沉積物,例如使用保護(hù)帽。標(biāo)準(zhǔn)的噴射器檢查由單一噴嘴出口附近的外部沉積物的照相記錄(帶數(shù)碼相機(jī)的顯樣史鏡)、這些沉積物可能的評級和可能的液壓流量測量損失組成,以確認(rèn)扭矩?fù)p失和噴射器沉積物之間的直接關(guān)系。b)發(fā)動機(jī)試驗(yàn)結(jié)果采用上述方法,將本發(fā)明的兩實(shí)施例即實(shí)施例6和14與兩對比實(shí)施例2C和7C以及現(xiàn)有的商品化鐵鹽產(chǎn)品(新癸酸鐵)在共同的測試燃料中比較。這些實(shí)施例的重要特征顯示在下表中。每種產(chǎn)品的處理率報(bào)告為每重量份從這些結(jié)果可看出,本發(fā)明的實(shí)施例(6和14)在試驗(yàn)過程中顯示了極小的或者沒有扭矩?fù)p失。相反,在相同燃料鐵含量下,由新癸酸制成的膠體顯示出扭矩的明顯降低,表明了試驗(yàn)過程中有害沉積物的積累(負(fù)的A扭矩)。所述新癸酸鐵鹽也在試驗(yàn)過程中還顯示出明顯的扭矩?fù)p失。實(shí)施例X射線結(jié)果膠體內(nèi)的*試試驗(yàn)燃料的處發(fā)動機(jī)試驗(yàn)上劑理率(卯mFe,重量/重量)的8扭矩(%)6結(jié)晶性的油酸和聚異丁烯琥珀酸的混合物*6014無定形的聚異丁烯琥珀酸*6-0.42C結(jié)晶性的新癸酸和油酸的混合物6-0.497C無定形的新癸酸6-13.1新癸酸鐵(鐵鹽溶液)6-15.3聚異丁烯柳SA(C67,支化的)因此,本發(fā)明的膠體(在相同燃料鐵濃度時(shí))提供了通過燃料向捕集器供應(yīng)鐵的手段,與分軟試劑不同的其它牽iU^體以及與現(xiàn)有的鐵鹽添加劑相比,其不與還有沉積物的積累相關(guān)。該結(jié)果(實(shí)施例6相對2C,以及實(shí)施例14相對7C)尤其說明,*試劑的性質(zhì)影響了觀察到的噴射器結(jié)垢程度。結(jié)晶性氧化鐵核心和由聚異丁烯基取代的琥珀酸和油酸的混合物組成的分散試劑的組合給出了特別好的結(jié)果。權(quán)利要求1.以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵的方法,所述方法包括以下步驟a.制備或以其它方式獲得由分散在液態(tài)載體中氧化鐵顆粒組成的膠體,所述膠體內(nèi)的分散試劑為一種或多種如下定義的羧酸化合物;b.向柴油中添加所述膠體,其添加量提供用于促進(jìn)捕集器再生所期望的燃料內(nèi)鐵濃度;c.在其排氣系統(tǒng)中配備了顆粒捕集器的柴油發(fā)動機(jī)中燃燒得自步驟b的燃料組合物;以及d.之后在所述顆粒捕集器內(nèi)收集燃燒產(chǎn)生的含鐵化合物,連同至少一部分所述發(fā)動機(jī)排放的含碳顆粒物;其中所述膠體內(nèi)的至少一種羧酸化合物為含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸,其中所述膠體內(nèi)的任何其它的羧酸化合物為含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸,或者含有8至20個碳原子的脂肪族單羧酸,或其混合物;以及其中所述膠體內(nèi)的羧酸∶鐵的重量比(按酸化合物的總重量∶所述氧化鐵顆粒內(nèi)含有的元素鐵的重量測量)在6∶1至1∶4的范圍內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述膠體內(nèi)的羧酸:鐵的重量比在4:1至l:2的范圍內(nèi),且其中所述4失供應(yīng)至所述捕集器而沒有有害沉積物在所^JC動才幾的燃料噴射器上的相關(guān)增加。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其中用在步驟c中的柴油發(fā)動機(jī)為這樣的發(fā)動機(jī),其由于與所述燃料中有機(jī)金屬鹽的存在相關(guān)的燃料噴射器沉積物的形成而表現(xiàn)出通過當(dāng)所述發(fā)動機(jī)以含有一種或多種有機(jī)鋅鹽的燃料在恒定運(yùn)行環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)動機(jī)扭矩的降低來確定的發(fā)動機(jī)性能損失,其中所述有機(jī)鋅鹽的量足以向所述燃料提供以燃料的重量計(jì)每一百萬份至少1份且優(yōu)選至少3份的元素鋅。4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述膠體內(nèi)的氧化鐵顆粒主要由結(jié)晶形式的氧化鐵、優(yōu)選磁鐵礦組成。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述膠體內(nèi)的分軟試劑由一種或多種含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸組成。6.如權(quán)利要求5所述的方法,其中所述的或每種二羧酸都為烴基取代的琥珀酸。7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述膠體內(nèi)的*試劑由一種或多種含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸連同一種或多種含有8至20個碳原子的單羧酸組成。8.如權(quán)利要求7所述的方法,其中所述分散試劑由一種或多種脂肪族取代的琥珀酸連同一種或多種含有10至18個碳原子的脂肪族單羧酸組成。9.如權(quán)利要求8所述的方法,其中所述膠體內(nèi)的^t試劑包含油酸和聚異丁烯基琥珀酸,其聚異丁烯基基團(tuán)具有450至2300之間的數(shù)均分子量(以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)通過凝膠滲透色語法測量)。10.如前*利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述膠體內(nèi)的羧酸:鐵的重量比在2:1至1:2的范圍內(nèi)。11.如權(quán)利要求12所述的方法,其中所述重量比為1.5:1至1:2。12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中步驟c中所述燃料燃燒產(chǎn)生的含鐵化合物包含氧化鐵,并且為顆粒形式,并且在步驟d中夾帶在收集在所述捕集器內(nèi)的含碳顆粒物中。13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中步驟c中所述燃料燃燒產(chǎn)生的含鐵化合物主要由一種或多種形式的氧化鐵組成。14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中步驟b在配備了步驟c中采用的所述柴油發(fā)動機(jī)的設(shè)備上完成。15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中所述設(shè)備為將所述燃料和膠體攜帶在分開的儲罐中的道路車輛,以及其中步驟b通過采用計(jì)量供入裝置將期望量的所述膠體計(jì)量供入燃料箱或供入車輛燃料管而實(shí)現(xiàn)。16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所述計(jì)量供入裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)由所述車輛上的發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)控制。17.配備在柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動設(shè)備的排氣系統(tǒng)上的顆粒捕集器的再生方法,包括iii)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法向所述捕集器供應(yīng)鐵,以及iv)以有效方式操作所述發(fā)動機(jī)或捕集器,4吏得能引起或者允許至少定期地燃燒至少一部分收集在所述捕集器中的含碳顆粒。18.由*在液態(tài)載體中的氧化鐵顆粒組成的膠體的用途,其作為以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵的手段;其中將所述膠體添加至燃料中,并在燃燒后提供適合促進(jìn)捕集器再生的*化合物;其中所述膠體內(nèi)的M試劑由至少一種含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸組成;以及其中所皿體內(nèi)的任何其它羧酸化合物為含有8至200個碳原子的烴基取代的二羧酸,或者含有8至20個碳原子的脂肪族單羧酸,或其混合物,并且所述膠體內(nèi)的羧酸:鐵的重量比(按酸化合物的總重量:所述氧化鐵顆粒內(nèi)含有的元素鐵的重量測量)在6:1至1:4的范圍內(nèi)。19.如權(quán)利要求18中定義的所述鐵膠體的用途,其作為柴油的添加劑用于在其燃燒后促進(jìn)柴油發(fā)動機(jī)排氣管內(nèi)顆粒捕集器的再生。20.如權(quán)利要求19或權(quán)利要求20所述的用途,其中所述膠體為權(quán)利要求3至11中任一項(xiàng)所定義的任何膠體。21.如權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述的用途,其中所皿體內(nèi)的羧酸:鐵的重量比在4:1至1:2的范圍內(nèi),并且其中所述膠體提供了向所述顆粒捕集器供應(yīng)鐵而沒有所述發(fā)動機(jī)的燃料噴射器上有害沉積物的相關(guān)增加的手段。22.如權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的用途,其中所^動機(jī)為這樣的發(fā)動機(jī),其由于與所述燃料中有機(jī)金屬鹽的存在相關(guān)的燃料噴射器沉積物的形成而表現(xiàn)出通過當(dāng)所述發(fā)動機(jī)以含有一種或多種有機(jī)鋅鹽的柴油運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)動機(jī)扭矩的降低來確定的發(fā)動機(jī)性能損失,其中所述有機(jī)鋅鹽的量足以向所述燃料提供以燃料的重量計(jì)每一百萬份至少1份且優(yōu)選至少3份的元素鋅。全文摘要本發(fā)明涉及通過燃料以適合于促進(jìn)捕集器再生的形式向柴油發(fā)動機(jī)排氣管的顆粒捕集器供應(yīng)鐵的方法。該方法包括向燃料添加定義的氧化鐵膠體。這種膠體的燃燒產(chǎn)生含鐵化合物,尤其是氧化鐵類,其與含碳顆粒物一起收集在顆粒捕集器中并其促進(jìn)該顆粒物燃燒的作用。與現(xiàn)有技術(shù)中的鐵添加劑相比,該膠體尤其顯示出燃料噴射器上較低水平的相關(guān)沉積物形成。因此該方法尤其適合于顯示出更容易受燃料噴射器沉積物影響的現(xiàn)代發(fā)動機(jī)。該膠體還顯示了平衡性能,提供了用作燃料中添加劑的優(yōu)良適合性,尤其是在柴油發(fā)動機(jī)上的計(jì)量供料裝置中。文檔編號C10L1/10GK101646753SQ200880010572公開日2010年2月10日申請日期2008年3月7日優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日發(fā)明者R·M·湯普森申請人:英菲諾姆國際有限公司