AT212476B

AT212476B - Kraftstoff für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Vergasermaschinen

Info

Publication number: AT212476B
Application number: AT680159A
Authority: AT
Original assignee: Lab Riuniti Studi E Ricerche S
Priority date: 1958-09-18
Filing date: 1959-09-18
Publication date: 1960-12-27

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Kraftstoff für Brennkraftmaschinen, insbesondere für   Vergasermaschinen   
Die Erfindung hat einen verbesserten Kraftstoff für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Vergaser- maschinen, zum Gegenstand. Es sind die sogenannten Normalbenzine bekannt, welche dadurch gekenn- zeichnet sind, dass sie vorwiegend aus gesättigten Kohlenwasserstoffen bestehen. Nachfolgend sollen als   "Normalbenzine"jene   Kraftstoffe verstanden werden, die insgesamt einen Gehalt in Volumteilen von weniger als 10% aromatischer und/oder olefinischer Kohlenwasserstoffe besitzen, obwohl in zahlreichen
Fällen auch ein Gehalt von 10 bis   200/0   die Eigenschaften der Benzine nicht wesentlich verändert.

   Diese
Kraftstoffe besitzen im reinen Zustand eine verhältnismässig niedrige Oktanzahl, welche durch Zusätze geeigneter bekannter Klopfschutzmittel erhöht werden kann. Kraftstoffe dieser Art besitzen in der Praxis eine erhebliche Bedeutung,   u. zw.   besonders für jene Länder, welche vorwiegend Raffinerien besitzen, die das Rohöl primär destillieren. 



   Diese Kraftstoffe führen jedoch bei der Verbrennung zu Ablagerungen in den Kammern des Motors, bestehend aus Stoffen von vorwiegend kohlenstoffartiger, metallischer und gummiartiger Natur, welche Ablagerungen eine Reihe von Nachteilen hervorrufen, wie unter anderem eine starke Herabsetzung der
Wärmeableitung, Bildung heisser Stellen, die verfrühte Zündungen verursachen können, Verkleinerung des Volumens der Verbrennungskammer, Kurzschluss der Elektroden der Kerzen u. a. m. 



   Es wurde nun gefunden, dass diese Nachteile dadurch vermieden werden können, und dass man Kraftstoffe erhalten kann, die zu keiner Bildung von Rückständen und Ablagerungen im Innern des Motors fuhren, wenn man den Normalbenzinen Ester von organischen Säuren und tertiären Alkoholen in Mengen von 0, 1 bis 5   Vol. -0/0 beimengt.   Der Zusatz von Estern organischer Säuren und von tertiären Alkoholen zu diesen Benzinen ergibt keine nennenswerte Erhöhung der Oktanzahl. 



   Nachfolgend werden Beispiele von in der Literatur beschriebenen Estern von tertiären Alkoholen angeführt, welche für die Zwecke der Erfindung Verwendung finden   können :  
Formiat des tertiären Amylalkohols, Linalolformiat,   a-Terpineolformiat,   Acetat des tertiären Butylalkohols (oder Trimethylcarbinol), Acetat des tertiären Amylalkohols (oder Dimethyl-äthyl-carbinol), Acetat des   Dimethyl-isopropyl-carbinols,   Acetat des Dimethyl-propyl-carbinols, Acetat des Diäthyl- - methyl-carbinols, Acetat des Linalols, des Dihydrolinalols und des Tetrahydrolinalols, Acetat des 1-Methyl-cyclohexanols, Acetat des    < x-Terpineols   (sowohl des Racemats, als auch der d-und 1-Formen) ;

   Diacetat des Pinakons   (oder 2, 3-Dimethylbutan-2, 3-diol), Propionat   des tertiären Butylalkohols, Propionat des tertiären Amylalkohols, Linalolpropionat, Propionat des   K-Terpineols,   Butyrat des tertiären Amylalkohols, Butyrat des   ex-Terpineols,   Isobutyrat des tertiären Butylalkohols, Isobutyrat des tertiären Amylalkohols, Linalolisobutyrat, Isobutyrat des a-Terpineols, n-Valerianat des   1-ex-Terpineols,   Isovalerianat des tertiären Butylalkohols, Isovalerianat des tertiären Amylalkohols, Linalolisovalerianat, Trimethylacetat des tertiären Butylalkohols, Malonat des tertiären Butylalkohols, Chloracetat des tertiären Butylalkohols, Benzoat des tertiären Butylalkohols, Benzoat des tertiären Amylalkohols, Benzoat des   Dimethyl-fx-naphthyl-carbinols,   Linalolbenzoat,

   Benzoat des   Dihydro-ot-terpineols,   p-Nitrobenzoat des tertiären Butylalkohols, p-Aminobenzoat des tertiären Butylalkohols, m-Nitrobenzoat des tertiären Butylalkohols,   2, 4,   6-Trimethylbenzoat des tertiären Butylalkohols, Terephthalat des tertiären Butylalkohols, Cinnamat des tertiären Butylalkohols, Linalolcinnamat. 

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Ausser den oben aufgezählten Estern wurden noch weitere erstmalig zubereitet, so z.

   B. die folgenden Ester, von denen der Siedepunkt (Kp) und die Refraktionszahl angeführt werden : 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Oleat <SEP> des <SEP> tertiären <SEP> Butylalkohols: <SEP> Kp0,04=146  <SEP> ; <SEP> nD21=1,4484
<tb> Benzoat <SEP> des <SEP> Diäthyl-methyl-carbinols <SEP> : <SEP> Kp1,5=89 ; <SEP> nD21=1,4950
<tb> Benzoat <SEP> des <SEP> Dimethyl-isopropyl-carbinols: <SEP> Kp0,5=78  <SEP> ; <SEP> nD20=1,4960
<tb> Benzoat <SEP> des <SEP> Methyl-äthyl-isopropyl-carbinols: <SEP> Kp0,05=90  <SEP> ; <SEP> nD20=1,4986
<tb> Benzoat <SEP> des <SEP> Nitro-trimethyl-carbinols <SEP> : <SEP> Kp0,015=98-100 ; <SEP> nD20=1,5220
<tb> Benzoat <SEP> des <SEP> Dimethyl-benzyl-carbinols <SEP> : <SEP> Kp0,03=115 ; <SEP> nD20=1,5498
<tb> m-Toluat <SEP> des <SEP> tertiären <SEP> Butylalkohols <SEP> : <SEP> Kp0,2=71 ;

   <SEP> nD21=1,4900
<tb> m-Aminobenzoat <SEP> des <SEP> tertiären <SEP> butylalkohols: <SEP> Kp=80 
<tb> Pyromuciat <SEP> (Furoat) <SEP> des <SEP> tertiären <SEP> Butylalkohols <SEP> : <SEP> Kp90=131 ; <SEP> nD20=1,4669
<tb> 3-Methyl-3-benzoyloxy-butyrat <SEP> des <SEP> Äthyls <SEP> : <SEP> Kp0,05=105 ; <SEP> nD20=1,4911
<tb> 3-Phenyl-3-benzoyloxy-butyrat <SEP> des <SEP> Äthyls: <SEP> Kp0,05=143-145&alpha; <SEP> nD20=1,5550
<tb> 
 
Die Zubereitung dieser Ester nach der allgemeinen Methode von Norris u. Ridgby, J. Am. Chem.   Soc.,   54   [1932],   S. 2088, bietet dem Chemiker keinerlei Schwierigkeit. Einige physikalische Eigenschaften dieser Ester wurden oben angeführt. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einiger nicht einschränkender Beispiele erläutert. In diesen Beispielen sind die Oktanzahlen mit einem Einzylindermotor veränderlicher Verdichtung nach den Normen CFR des Cooperative Fuel Research Comitee der Vereinigten Staaten von Amerika zu den Versuchsbedingungen "Research Method" (R. M.) bestimmt. 



     Beispiel l :   Einem Normalbenzin mit folgender Zusammensetzung   (Vol.-10) : 710   aromatische 
 EMI2.2 
 enthält (Oktanzahl nach R. M. = 85) wurden 0,15 Vol.-% Dimethyl-äthyl-carbinolacetat hinzugegeben. 



   Der Versuch wurde mit einem Motor der Type Fiat 600, der in den   Verbrennungsräumen   Verkrustungen aufwies, deren Stärke von 0,5 mm bis 2 mm schwankte, über   15 000   km durchgeführt. 



   Nach diesem Versuch waren diese Verkrustungen fast vollkommen beseitigt. 



     Beispiel 2 :   Es wurde Normalbenzin folgender Zusammensetzung (in   Vol.-%) verwendet : 8%   aromatische und 92% gesättigte Kohlenwasserstoffe mit einem Zusatz von 0,05 cms/l Bleitetraäthyl (Oktanzahl nach R. M. = 84). Diesem Benzin wurden 0,4   Vol: -%   Metatoluat des tert. Butylalkohols beigemengt. 



   Der Versuch wurde auf einer Strecke von 25 000 km mit einem Motor der Type Fiat 1100/103 durchgeführt, der auf den Zylinderköpfen und Kolben Verkrustungen von Bleiverbindungen aufwies, die stellenweise bis etwa 3 mm stark waren. 



   Nach dem Versuch waren diese Verkrustungen wesentlich verringert und die Elektroden der Zündkerzen wiesen die anfänglichen Ablagerungen nicht mehr auf. 
 EMI2.3 
    3 : Einem Benzin mit folgender Zusammensetzung (in Vol.-%) : 8% Olefine und 92% ge-1.   2   Vol. -0/0 Benzoat   des tert. Butylalkohols beigemengt. 



   Der Versuch wurde mit einem Motor   CFR-MM   durchgeführt, der am Kolben und Zylinderkopf Verkrustungen aufwies, die sich in 250 Betriebsstunden gebildet hatten. Nach 25 Versuchsstunden wurde der Entkrustungseffekt an den verschiedenen Teilen des Verbrennungsraumes festgestellt. 



     Beispiel 4 :   Bei einem Versuch, der unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt wurde, wobei dem Benzin jedoch 2,5 Vol.-% Cinnamat des tert. Butylalkohols an Stelle des Di-   methyl-äthyl-carbinolacetats   beigemengt wurden, wurde ein Entkrustungseffekt festgestellt. 



   Beispiel 5 : Der Versuch wurde mit einem Motor   Type Fiat1100/103 genau wie im Beispiel   2 durchgeführt, nur dass dem Benzin an Stelle des Metatoluats des tert. Butylalkohols   1, 4 Vol.-%   Pyromuciat (Furoat) des tert. Butylalkohols beigemengt wurde. Auch bei diesem Versuch wurde eine vollständige Reinigung der Zündkerzen festgestellt. 



   Die anfänglich beträchtlichen Verkrustungen an den Zylinderköpfen und Kolben waren nach dem Versuch fast völlig beseitigt. 



   Beispiel6 :EswurdederVersuchnachBeispiel3unterVerwendungdesgleichenBenzinswieder- 

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 holt, nur dass an Stelle des Benzoats des tert. Butylalkohols 3   Vol. -0/0   Isovalerianat des tert. Butylalkohols beigemengt wurden. Es wurde eine beträchtliche Entkrustungswirkung festgestellt. 



   Beispiel 7 : Einem Normalbenzin der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 wurden 1, 8   Vol. -0/0   Oleat des tert. Butylalkohols an Stelle des   Dimethyl-äthyl-carbinolacetats   beigemengt. Der Versuch wurde mit einem Motor Type Fiat 600 durchgeführt, der Verkrustungen bis zu einer Stärke von 1, 5 mm aufwies. 



   Nach   10 000   km wurde eine fast völlige Beseitigung der Verkrustungen ähnlich wie im Beispiel l festgestellt. 



   Beispiel 8 : Einem Benzin der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 2 wurden an Stelle des Metatoluats des tert. Butylalkohols 5   Vol. -0/0   Propionat des tert. Butylalkohols beigemengt. Es wurde damit ein Motor Type Fiat 1100/103 gespeist, der anfänglich Verkrustungen der gleichen Stärke wie im Beispiel 2 angegeben aufwies. Nach den ersten   10000   km war der Entkrustungseffekt bereits feststellbar, nach   15 000   km war er ganz beträchtlich und nach   20 000   km waren bereits die Endzustände erreicht, wie sie beim Versuch nach Beispiel 2 erzielt wurden. 



   Beispiel 9 : Ein Normalbenzin mit der gleichen volumetrischen Zusammensetzung, wie im Beispiel 3 angegeben, dem jedoch anstatt Benzoat des tert. Butylalkohols   1,   1   Vol. -0/0   Isobutyrat des tert. 



  Butylalkohols beigemengt wurden, wurde zur Speisung eines Motors CFR-MM verwendet, der Verkrustungen von 250 Betriebsstunden aufwies. Ein Entkrustungseffekt, etwa wie er beim Versuch nach Beispiel 3 beobachtet wurde, trat nach 25 Versuchsstunden ein. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Kraftstoff für Brennkraftmaschinen, insbesondere für   Vergasermaschinen,   mit einem Zusatz an Estern von organischen Säuren und tertiären Alkoholen, dadurch gekennzeichnet, dass er insgesamt weniger als 10   Vol. -0/0 aroma tische   Kohlenwasserstoffe und bzw. oder Olefine enthält und dass sein Gehalt an Estern von organischen Säuren und tertiären Alkoholen zwischen 0, 1 und 5   Vol. -0/0   beträgt.

Claims

2. Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze aus Estern aliphatischer Säuren und tertiären Alkoholen bestehen.

3. Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze aus Estern aromatischer Säuren und tertiären Alkoholen bestehen.

4. Kraftstoff nach Anspurch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze aus Estern bestehen, welche von aromatischen Säuren der folgenden allgemeinen Formel abgeleitet sind EMI3.1 in der R, R , R , R und Rs Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bedeuten.

5. Kraftstoffe für Vergasermaschinen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er Klopfschutzmittel enthält.