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Die Erfindung betrifft einen flüssigen Treibstoff für Verbrennungsmotoren, insbesondere solche mit einer intermittierenden Verbrennung, welcher bezüglich Verbrennungseigenschaften in diesen Motoren ver- bessert ist und reinere Verbrennungsgase liefert, insbesondere was deren CO-Gehalt betrifft.
Verbrennungsmotoren, allen voran der OTTO-Motor und der DIESEL-Motor, in neuerer Zeit auch der I Drehkolbenmotor (WANKEL-Motor), sind hinreichend bekannt. Sie sind gekennzeichnet durch eine inter- mittierende Verbrennung, d. h. der Verbrennungstakt (Arbeitstakt) wird von andern Takten der Maschine ge- folgt, bei denen keine Verbrennung stattfindet. Solche Motoren werden, ebenfalls in bekannter Weise, mit brennbaren Treibstoffen betrieben, die in aller Regel aus Erdöl gewonnene Kohlenwasserstoff-Fraktionen sind, die gewöhnlich noch eine Raffinierung und chemische Umwandlung (z. B. Reformieren, Platformieren usw.) durchgemacht haben. Sie enthalten normalerweise Additive, um ihre Eigenschaften als Treibstoff zu verbessern. Als Additive sind insbesondere zu nennen :
1.
Antiklopfmittel, darunter speziell Bleitetraäthyl (ITEL") ;
2. Zusätze gegen Rückstände im Verbrennungsraum des Motors, z. B. Äthylendibromid, Äthylendichlo- rid, sowie Rückstandsumwandler, wie Phosphor- und Borsäureester und schwefel- und chlorsubsti- tuierte Phosphorverbindungen ;
3. Antioxydantlen gegen Verharzung ungesättigter Treibstoffkomponenten, insbesondere aromatische
Amine oder Phenole ; und Metalldesaktivatoren, wie Derivate des Salicylaldehyds, und
4. Zusätze gegen Vergaservereisungen, darunter beispielsweise niedere Alkohole sowie Äthylenglykol und höhere Glykole.
Dem Motor muss der Kraftstoff zwecks guter Verbrennung in feinverteiltem Zustand zugeführt werden.
Zu diesem Zweck wird der flüssige Treibstoff im Vergaser oder in der Einspritzdüse vernebelt. Im Verga- ser tritt gleichzeitig eine teilweise Verdampfung des Treibstoffes ein. Auf jeden Fall besteht der feiner- teilte Treibstoff aus einem Aerosol, d. h. einer Dispersion von Tröpfchen in Luft bzw. einer Luft-Kohlen- wasserstoff-Mischung.
Die feine Zerteilung wird durch mechanische Kräfte bewerkstelligt, u. zw. beim Vergaser durch Luft, die mit grosser Geschwindigkeit an der Vergaserdüse vorbeiströmt, und bei der Einspritzung durch hydrau- lischen Druck. Es wird also eine an sich bekannter Zerstäubung vorgenommen.
Die Vorgänge bei der Zerstäubung sind im Prinzip bekannt (vgl. P. Grassmann, Physikalische Grund- lagen der Chemie-Ingenieur-Technik, Aarau 1961, S. 346 bis 356 und 770 bis 780). Aus den Berechnungen geht hervor, dass der Durchmesser der geschaffenen Tropfen bei vorgegebener, konstanter Zerteilungsarbeit und bei konstanten sonstigen Bedingungen der Oberflächenspannung der Flüssigkeit umgekehrt proportional ist.
Es hat sich seit langem gezeigt, dass die Auspuffgase von Verbrennungsmotoren eine ganze Reihe von unerwünschten Bestandteilen enthalten, welche die Atmosphäre vergiften und belasten. Im Zuge der starken
Zunahme der Motorisierung wurde die Abgasentgiftung eins chwerwiegendes Problem, dessen Lösung immer brennender wird. Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, zur Abgasentgiftung beizutragen.
Die bezüglich Giftwirkung wichtigsten Bestandteile der Motorenabgase sind Produkte einer unvollstän- digen Verbrennung, insbesondere gar nicht oder nur teilweise verbrannte (oxydierte) Kohlenwasserstoffe sowie Kohlenmonoxyd. Dabei ist der CO-Anteil der Abgase wegen des thermischen CO-Zerfalls
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Verfügung steht und bei stöchiometrischem COI02-Verhältnis bei 25000 K schon fast 10% des CO in CO und 02 zerfällt.
Allerdings könnte eine Senkung der Verbrennungstemperatur auf etwa 20000 K (nur etwa l% iger CO- Zerfall) eine wesentliche Verbesserung bringen ; bei niedrigeren Temperaturen liegt auch das Wassergasgleichgewicht stärker auf der Seite des CO. (Im OTTO-Motor beträgt die Verbrennungstemperatur 2000 bis 2500 C, im Dieselmotor 1400 bis 20000C.) Die niedrigere Verbrennungstemperatur und der höhere Druck im Dieselmotor sind mit ein Grund dafür, dass richtig eingestellte Dieselmotoren bezüglich Abgasreinheit vorzuziehen sind.
Die bisher zur Abgasentgiftung bekanntgewordenen Vorschläge laufen zum grössten Teil auf eine Nachbehandlung der Abgase hinaus. Dazu sind teure und schwere Sonderausrüstungen nötig, die nicht unter allen Betriebsbedingungen störungsfrei arbeiten. Man hat daneben auch die Kraftstoffeinspritzung elektronisch gesteuert, um dem Motor in jedem Betriebszustand die optimale Kraftstoffmenge zuzuführen, und hat gute Resultate erzielt. Aber auch hier sind teure, störanfällige und wartungsintensive Zusatzapparaturen und Zubehörteile erforderlich.
Die Erfindung ging von der Beobachtung aus, dass Vergasermotoren besonders im Leerlauf"schmutzig"
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wenige Giftstoffe der oben genannten Art, auch im Leerlauf, abgeben.
Es wäre also wünschenswert, den flüssigen Kraftstoff vor der Einführung in den Verbrennungsraum (dessen räumliche Ausgestaltung übrigens auch einen Einfluss auf die Zusammensetzung der Abgase ausübt) vollständig zu verdampfen. Dies wäre aber nur durch aufwendige, energieverzehrende Einrichtungen und und durch völlige Umkonstruktion der Kraftstoff-Luft-Mischeinrichtungen und Gemischdosiervorrichtungen möglich.
Die Erfindung weist nun einen neuen Weg mit überraschenden Vorteilen, um ohne konstruktive Eingriffe an Verbrennungsmotoren und deren Zusatzeinrichtungen zu einer bedeutenden Senkung des Spiegels an un- erwünschten Anteilen in den Auspuffgasen zu kommen. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dem Kraftstoff mindestens einen Stoff zuzugeben, der die Oberflächenspannung des Kraftstoffes herabsetzt.
Es ist bereits bekannt, als Additiv zu Kraftstoffen oberflächenaktive Stoffe zuzugeben. Dabei handelt es sich um Rostschutzmittel, z. B. anionaktive oder kationaktive Stoffe, wie langkettige Carbonsäuren, Amine, Petroleumsulfonate, Aminsulfonate, Aminphosphateusw. ; um Mittel gegen Rückstandsbildung im Vergaser, z. B. Fettsäurepolyamide und Fettsäureamide, und um Mittel gegen Vergaservereisung, wie Aminsalze von
Phosphorsäurediestern, Fettsäureester mehrwertige Alkohole usw. Alle diese Stoffe können emulgierende
Wirkung haben, sind jedoch im erfindungsgemässen Sinne nicht wirksam.
In der österr. Patentschrift Nr. 218652 ist beschrieben, ganz bestimmte Polyäther dem Treibstoff zu- zusetzen. Dort ist die zuzusetzende Menge an diesen Stoffen auf 0, 001 Vol.-% bis 0, 09 Vol.-% des Motor- kraftstoffes beschränkt. Zweck dieses Zusatzes ist die Vermeidung von Vereisungen, also von Ausscheidung von Eispartikeln im Kraftstoff bei kaltem, feuchtem Wetter, insbesondere im Vergaser.
In genau gleicher Weise soll gemäss der österr. Patentschrift Nr. 207 027 dieses Problem der Vereisung gelöst werden, nämlich durch Zugabe von Polyäthern von Alkoholen (Polyalkylenglykolen). Auf diese Mög- lichkeit ist auf S. 1, Z. 30 bis 32 dieser österr. Patentschrift hingewiesen. Es ist dort zwingend die Menge an Zusatzstoff auf weniger als 0, 05 Gew.-% begrenzt.
In der DDR-Patentschrift Nr. 51156 wird ein Kraftstoffadditiv, insbesondere zur Verringerung des
CO-Anteils in Abgasen von Verbrennungsmotoren beschrieben und beansprucht. Als solches soll Polypropy- lenglykol, vorzugsweise Polypropylenglykolmonobutyläther, in Mengen von etwa 5 Grew.-% des Kraftstoffes, zugesetzt werden.
Dort ist der Polymerisationsgrad des einzusetzenden Polypropylenglykols nicht angegeben. Weiters sei darauf hingewiesen, dass nur das Di- und Tripropylenglykol und deren Butyläther einigermassen benzinlöslich sind, höhere Propylenglykole aber nur noch in sehr kleinen Mengen. Abgesehen davon haben reine Polypro- pylenglykole und ihre Äther mit niederen Alkoholen keinerlei Senkung der Oberflächenspannung von Benzin zur Folge, sondern wirken höchstens als Emulgatoren für Wasser.
Die Wirkungsweise des Zusatzes gemäss der genannten DDR-Patentschrift besteht also nicht darin, dass die Oberflächenspannung des Benzins gesenkt wird, sondern darin, dass die dort geoffenbarten niederen
Polyglykole gute Oxydatoren sind. Die CO-Konzentration im Abgas lässt sich dadurch-aber nur um wenige
Prozente - herabsetzen, so dass dem Benzin ein Sauerstoffträger zugegeben werden muss.
In den österr. Patentschriften Nr. 207 027 und Nr. 218 652 ist der Zusatz von Mengen an Zusatzstoff angegeben, die bei weitem nicht ausreichend sind, die Oberflächenspannung des Kraftstoffes zu senken.
Als Zusatz gemäss der Erfindung kommen nur solche Stoffe in Betracht, die die Oberflächenspannung von Kohlenwasserstoffen, wie Benzin und Dieselöl, senken.
Gegenstand der Erfindung ist ein flüssiger Treibstoff für Verbrennungsmotoren, mit intermittierender Verbrennung, welcher bezüglich Verbrennungseigenschaften in diesen Motoren verbessert ist und reinere Verbrennungsgase liefert, insbesondere den CO-Gehalt betreffend, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er zur besseren Versprühung im Motorvergaser und damit zur besseren Gemischaufbereitung und Verbrennung unter Senkung, insbesondere des CO-Gehaltes der Abgase, 0, 5 bis 10Gew.-%, insbesondere 0, 5 bis
5 Gew.-%, mindestens eines im Treibstoff oberflächenaktiven Zusatzstoffes enthält, welcher lipophobe und lipophile Molekülteile aufweist und auf Grund der lipophilen Molekülteile im Treibstoff löslich ist, wie insbesondere polyäthoxylierte Alkylphenole, insbesondere mit 6 bis 16 C-Atomen im Alkylrest bzw.
den Alkylresten und 4 bis 9 Oxyäthylengruppen und einem HLB-Wert von bis zu 15, insbesondere von 2 bis 10, polymeranaloge Substanzen dieser Alkylphenole mit bis zu 50 Oxyäthylengruppen und HLB-Werten zwischen 10 und 20 in Mischung mit 10 bis 60% analogen polyäthoxylierten Alkylphenolen mit niedrigeren HLB-Werten, Alkanolaminseifen von Fettsäuren, in welchen der Alkanolanteil gegebenenfalls äthaxyliert und/oder propoxyliert und/oder z.
B. durch Aryl, substituiert ist, Alkanolaminalkylbenzol- und -naphthalinsulfonate, in denen der Alkanolaminteil gegebenenfalls äthoxyliert und/oder propoxyliert sein kann und der Alkylteil am Arylkern 8 bis 16 C-Atome aufweist, Natrium-, Kalium- und, gegebenenfalls alkyl-bzw. hydroxyalkyl- substituierte, Ammoniumsalze von Bernsteinsäuredialkylestersulfonsäuren ("Dialkylsulfosuccinate"), insbesondere Salze von Säuren, die mit C-bis C-Alkoholen doppelt verestert sind, Polyglykoläther von Alkylaromaten oder Zuckeralkoholfettsäureester.
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Der HLB-Wert (vgI. W. D. Griffin, J. Solo. Cosmetic. Chem. 5, [1954], 249) bezeichnet das Verhältnis zwischen lipophile Gewichtsanteil des Moleküls und dem Gewicht des Gesamtmoleküls. Wenn der lipophile Molekülanteil äusserst stark kohlenwasserstofflöslich ist, sollten zwecks Wirksamkeitserhöhung solche Substanzen als Zusatz gewählt werden, die einen möglichst hohen HLB-Wert aufweisen, damit sich der Zusatz möglichst vollständig an der Oberfläche des Treibstoffes anreichert.
Bei der Anwendung von polymeranalogen Substanzen von Alkylphenolen mit HLB-Werten bis zu 18 und bis zu 50 Oxyäthylengruppen, die selbst mit Benzin nicht mehr mischbar sind, wird, wie oben erwähnt, die Mischbarkeit mit Benzin durch Zugabe von 1' bis 60%, je nach Löslichkeit, eines analogen Tensids mit weniger Oxyäthylenresten und niedrigeren HLB-Werten herbeigeführt. Es ergeben sich dabei absolut stabile Lösungen in Benzin mit stark erhöhter Wirksamkeit.
Gemische aus mindestens zwei Zusatzstoffen, wobei das Mengenverhältnis der beiden Zusatzstoffe so gewählt ist, dass das Gemisch im Treibstoff löslich ist und einen möglichst hohen berechneten HLB-Wert im Bereich von 10 bis 18 aufweist, haben sich sehr bewährt.
Ganz allgemein ausgedrückt, sind erfindungsgemäss als Zusatz solche Stoffe besonders gut geeignet, die in sich einen stark lipophoben Molekulteil mit einem kompakten, kleinen, stark lipophilen Molekülteil vereinigen, wie oben schon angedeutet wurde.
Als Beispiele für Substanzen, die lipophile Eigenschaften haben und die insbesondere geeignet sind, wie erfindungsgemäss vorgesehen, die Oberflächenspannung von Motorentrelbstoffen herabzusetzen und damit erfindungsgemäss als Zusatz zu Treibstoffen verwendet werden können, seien im Rahmen der oben erwähnten Klassen folgend einzeln genannt :
Als Alkanolaminseifen von Fettsäuren seien Mono-, Di-und Triäthanolaminoleat,-stearat,-ricinoleat, - palmitat,-myristat,-arachat,-s-hydroxystearat bevorzugt, Triäthanolaminstearat und-oleat, als Alkanolaminalkylbenzol- und -naphthalinsulfonate die Monoäthanolaminsalze der Decyl-, Dodecyl- und Tetra- decylbenzolsulfonsäure, als Natriumsalz von Bernsteinsäuredialkylestersulfonsäure ("Dialkylsulfosuccinate")
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Erfindungsgemäss werden nichtionische Tenside bevorzugt.
Zur Feststellung der Tensideigenschaften und zur Abschätzung der Wirksamkeit eines Tensids im Sinne der Erfindung genügt meist ein einfacher Versuch. Beispielsweise lässt man einmal reinen Treibstoff und sodann mit Zusatz versehenen Treibstoff aus der gleichen Bürette tropfenweise bei der gleichen Temperatur und bei gleichen sonstigen Versuchsbedingungen ausfliessen. Je höher die Tropfenzahl bei gleicher ausgeflossener Menge ist, um so stärker wurde die Oberflächenspannung vermindert und um so stärker ist im allgemeinen die Wirkung des Stoffes.
Die Mengen an zuzusetzendem Tensid können je nach Art und Eigenschaften dieses Stoffes, nach Art des Treibstoffes, nach Grösse von etwa auftretenden synergistischen Effekten von Tensidgemischen und je nach Ausmass der angestrebten Wirksamkeit stark schwanken. In den vorher angegebenen Konzentrationsgrenzen ist bei genügender Löslichkeit des Zusatzes kein Absetzen im Tank, einem Teil des Motors und seiner Zusatzeinrichtungen, auch nicht an der Vergaser- oder Einspritzdüse, zu befürchten. Zur weiteren Sicherheit wird man unter Normalbedingungen, also bis zu 30 C, flüssige oder pastöse Zusatzstoffe wählen, bei denen die Gewähr gegeben ist, dass sie sich auch bei sehr tiefen Temperaturen (-15 bis-40 C) nicht aus dem Kraftstoff ausscheiden.
Jedoch sind unter Normalbedingungen feste Zusatzstoffe ohne weiteres verwendbar, wenn ein mit dem Treibstoff gut mischbarer Zusatzstoff bzw. ein solches Zusatzstoff-System gewählt wird. Dabei können als Lösungsvermittler, Alkohole (Äthanol), Ketone (Aceton), Ester und auch andere Tenside usw. mitverwendet werden, in denen man den Zusatzstoff zunächst auflöst, beispielsweise zu einer Konzentration von 10,20 oder 40 bis 50%. Selbstverständlich kann der Zusatz auch im Treibstoff zu diesen Konzentrationen unter Erhalt einer Stammlösung aufgelöst werden. Derart hergestellte Stammlösungen erleichtern die Handhabung und Verteilung des Zusatzes. Wenn z.
B. eine 20%ige Lösung eines bestimmten Zusatzes bis zu-40 C ausscheidungsfrei bleibt, so ist die Gewähr gegeben, dass ein Treibstoff mit etwa 1 oder 2% dieses Zusatzes bei dieser Temperatur ebenfalls keine Ausscheidung zeigt.
Die Zugabe des Zusatzes kann beim Kraftstoffhersteller oder-grossverteiler oder auch erst an der Tankstelle, vor, während oder nach dem Tanken, erfolgen ; bei Anwendung des Zusatzes in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel oder -vermittler oder als die erwähnte Stammlösung im Treibstoff ist eine besonders gleichmässige Vermischung im Tank gegeben.
Die Oberflächenspannung von Treibstoffen für Verbrennungsmotoren ist an sich schon niedrig, etwa 19 bis 24 dyn/cm für OTTO-Kraftstoffe und 23 bis 33 dynlcm für DIESEL-Kraftstoffe (200C). Es war nicht zu erwarten, dass die weitere Senkung der Oberflächenspannung die nachstehend erörterten überraschenden Vorteile bringt.
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Durch Messungen wurde festgestellt, dass schon sehr kleine Mengen an Zusätzen die Oberflächenspan- nung des Kraftstoffes herabsetzen. Bei weiterer Zugabe verlangsamt sich diese Senkung, um einem Minimum der Oberflächenspannung zuzustreben. Nach Zugabe von etwa 10 bis 20 Gew.-% an Zusatz beginnt die Ober- flächenspannung aber wieder anzusteigen ; gleichzeitig erhöht sich die Viskosität des Gemisches. Ein Zusatz von mehr als 10% an Tensid ist daher im allgemeinen nachteilig.
Die beobachteten Vorteile sind hauptsächlich die folgenden :
1. Ruhigere Verbrennung
Dies wird ganz besonders an Motoren festgestellt, die mit zuwenig Vorzündung bzw. mit Spätzündung arbeiten. Die Flammenfront breitet sich im Verbrennungsraum schneller und gleichmässiger aus, die Ge-
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brennung praktisch abgeschlossen ist. Demgegenüber werden bei Verwendung der herkömmlichen Kraft- stoffe vom Motor viele Teilverbrennungsprodukte ausgestossen.
Es empfiehlt sich daher, um diese Eigenschaft der neuen Kraftstoffe besser auszunutzen, die Vorzün- dung des Motors zu verringern, was bekanntermassen eine ganz einfache Massnahme ist.
2. Reinheit der Auspuffgase
Wegen der viel vollständigeren Verbrennung des Kraftstoffes sind die Auspuffgase frei von unverbrann- ten Kohlenwasserstoffen und praktisch frei von Teilverbrennungsprodukten. Daneben, u. zw. weil sich wegen der schnelleren Verbrennung das Wassergasgleichgewicht im Motor besser annähern lässt, geht der Anteil an CO im Auspuffgas drastisch zurück und erreicht beinahe den temperatur- und konzentrationsgemäss gege- benen Gleichgewichtswert. Zudem wurde, wegen der nachfolgend zu erörternden Verhältnisse, eine Senkung der Verbrennungstemperatur im Motor festgestellt, was sich ebenfalls in Richtung eines sinkenden CO-Ge- haltes auswirkt.
3. Schonung des Motors
Die gleichmässigere Verbrennung vermindert die stossweise mechanische Beanspruchung von Übertra- gungsorganen, und die niedrigere Verbrennungstemperatur ergibt geringeren Verschleiss sowie eine geringere Beanspruchung des Ölfilms, daher bessere Schmiereigenschaften.
4. Verminderung des Treibstoffverbrauches
Hand in Hand mit der besseren-Brennstoffausnutzung geht die Treibstoffersparnis, die z. B. beilog
Tensid pro Liter Treibstoff (etwa 1, 3 Gew.-%) etwa 8 bis 12% betrug. Setzt man für das Tensid einen Preis von Fr. 2, --/kg und für den Treibstoff Fr. 0, 75/1 an, so beträgt die Ersparnis im Mittel etwa Fr. 0, 075/1 Treibstoff, d. h. diese Art der "Abgasreinigung" bringt sogar finanzielle (und damit volkswirtschaftliche) Vorteile statt Nachteile. Aus diesen Ergebnissen heraus ist es möglich, die Vergaserdüse zu verkleinern bzw. den Einspritzhub zurückzustellen, wenn man die Leistung des Motors gleich gross halten will.
Diese Massnahme ist im Hinblick auf die Zerstäubung wieder günstig.
Es wurde gefunden, dass die durch den Zusatz zum Kraftstoff bewirkte Senkung der Oberflächenspannung zu einer besseren Zerstäubung des Kraftstoffes führt, u. zw. zunächst in dem Sinn, dass der Anteil der grossen Tropfen im Treibstoffnebel abnimmt. Dies wurde durch eine mehrmalige Ablenkung eines zerstäubten Kraftstoff-Luft-Gemisches sofort nach dem Austritt aus dem Vergaser an auf 50C gekühlten Prallblechen bewiesen. Während konvertioneller Treibstoff deutliche Abscheidungen zeigte, fehlten diese beim erfindungsgemässen Treibstoff vollständig.
Es scheint weiterhin, dass auch der Anteil an allerfeinsten Tröpfchen abnimmt, den beim Durchleiten eines (zu diesem Zweck sehr fett eingestellten) Gemisches durch Kühlfallen (-780C) erhält man beim erfindungsgemässen Treibstoff eine um etwa 10% grössere Menge an Kondensat als beim zusatzfreien Treibstoff unter den gleichen Bedingungen, d. h. sehr kleine, auch in der Kühlfalle in der Schwebe bleibende Tröpfchen fehlen.
Es wird also mit der Lehre der Erfindung eine viel gleichmässigere,"flachere"Tropfchenverteilung erzielt, die die Ursache sowohl der schnelleren und gleichmässigeren Verbrennung im Motor als auch der niedrigeren Verbrennungstemperatur zu sein scheint. Es überrascht, dass eine schnellere Verbrennung gleichzeitig zu niedrigeren Verbrennungstemperaturen führen soll.
Bei genauer Betrachtung klärt sich dieser scheinbare Widerspruch auf : Bei einer schnelleren Verbrennung kann die durch die Expansion beim Arbeitstakt bewirkte Wiederabkühlung der Gasmasse eher einsetzen und führt zunächst zu niedrigeren Auspuffgastemperaturen ; überdies ist die Fläche unter der Temperaturkurve im Temperatur-Zeit-Diagramm bei schnellerer Verbrennung kleiner als bei langsamer, obwohl bei schnellerer Verbrennung eventuell während Mikrosekunden eine höhere Temperaturspitze auftritt.
Schliesslich wurde noch festgestellt, dass der erfindungsgemäss vorgenommene Zusatz die Eigenschaften und Wirkungen der andern herkömmlichen Additive im Treibstoff in keiner Weise nachteilig beeinflusst.
Der erfindungsgemässe Zusatz eignet sich gleichermassen zur Verbesserung der Verbrennung von Heizanlagen, die mit flüssigen Brennstoffen arbeiten, wie Gebäudeheizungen und Kraftwerke oder Fernheizwerke.
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Auch hier wird eine höhere Abgasreinheit festgestellt.
Beispiel l : Dieses Beispiel zeigt den Einfluss steigender Mengen eines Tensids auf die CO-Konzen- tration im Abgas. Für die Versuche wurde absichtlich ein nur mittelmässig wirksamer Zusatzstoff gewählt.
Es wurde zunächst eine 20 vol.-% lge Stammlosung aus Superbenzin durch Schütteln von 100 ml eines i Polyoxyäthylenalkylphenols mit durchschnittlich 4, 6 Oxyäthylenresten und einem HLB-Wert von etwa 10 mit
400 ml Superbenzin hergestellt. Das Tensid löste sich sofort. Bis-22 C konnte keine Ausscheidung beobach- tet werden (bei tieferen Temperaturen konnte nicht gemessen werden).
Die Benzinpumpe eines Automobils Renault R 4 wurde nacheinander mit Glasflaschen verbunden, die je
11 Superbenzin mit steigenden Mengen an Zusatz enthielten. Nach jeweiliger Entleerung des Vergasers und ) Verbrauch von mindestens 100 ml Kraftstoff wurde die CO-Konzentration imAbgas an einem kontinuierlichen
CO-Messgerät (BOSCH), das stets eingeschaltet bleibt, abgelesen.
Die Einstellung von Vergaser und Zündung wurden nicht verändert.
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<tb>
<tb> Versuch <SEP> Kraftstoff <SEP> CO <SEP> im <SEP> Abgas, <SEP> Vol.-%
<tb> Nr. <SEP> Leerlauf
<tb> (etwa <SEP> 1000 <SEP> Umdr/min) <SEP> etwa <SEP> 3000 <SEP> Umdr/min
<tb> 1 <SEP> Normalbenzin <SEP> 9, <SEP> 0-9, <SEP> 5 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 2 <SEP> Super, <SEP> zusatzfrei <SEP> 9, <SEP> 5-10, <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 3 <SEP> Super <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 25% <SEP> Zusatz*) <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 4 <SEP> Super <SEP> + <SEP> 1, <SEP> 0% <SEP> Zusatz <SEP> *) <SEP> 7, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP>
<tb> 5 <SEP> Super <SEP> + <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> % <SEP> Zusatz*) <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 3-4 <SEP>
<tb> 6 <SEP> Super <SEP> + <SEP> 10 <SEP> % <SEP> Zusatz <SEP> *) <SEP> 2, <SEP> 5- <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
*)
Vol.-% des unverdünnten Zusatzes
Aus den Ergebnissen geht hervor, dass sich der CO-Gehalt im Leerlauf schliesslich um 70% und bei Normaldrehzahl um etwa 73% des Anfangswertes vermindert hatte.
Beispiel 2 : Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit den folgenden Änderungen wiederholt : E s wurden 20 vol.-% ige Stammlosungen von Tensiden der gleichen chemischen Klasse wie in Beispiel 1 verwendet, wobei die Tenside im Molekül 8 bzw. 9 Oxyäthylengruppen und HLB-Werte von 12, 5 bzw. 13 aufwiesen.
Vor Beginn der Versuche wurde der Vergaser des Automobils auf minimalen CO-Gehalt der Abgase (reines Superbenzin, 98 bis 100 Octan) eingestellt, wobei der CO-Gehalt mit dem BOSCH-Gerät kontinuierlich gemessen wurde.
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten, wobei "Benzin" für Superbenzin steht und die angegebenen Prozentzahlen der Zusätze (wie auch in Tabelle I) auf unverdünntes Tensid bezogen sind.
Tabelle II
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<tb>
<tb> Versuch <SEP> Kraftstoff <SEP> CO <SEP> im <SEP> Abgas, <SEP> Vol.-%
<tb> Nr. <SEP> Leerlauf <SEP> etwa <SEP> 3500 <SEP> Umdr/min
<tb> 1 <SEP> Benzin <SEP> 5, <SEP> 8-6 <SEP> 3, <SEP> 8-4 <SEP>
<tb> 2 <SEP> Benzin <SEP> + <SEP> 1 <SEP> % <SEP> HLB12, <SEP> 5 <SEP> 3, <SEP> 5- <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 3 <SEP> Benzin <SEP> + <SEP> 2, <SEP> 5% <SEP> HLB <SEP> 12, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 2-0, <SEP> 4 <SEP> 1, <SEP> 2-1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 4 <SEP> Benzin <SEP> + <SEP> 1 <SEP> % <SEP> HLB <SEP> 13 <SEP> 3, <SEP> 4- <SEP> 3, <SEP> 7 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 5 <SEP> Benzin <SEP> + <SEP> 2 <SEP> % <SEP> HLB <SEP> 13 <SEP> 0, <SEP> 6- <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 2-1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 6 <SEP> Benzin <SEP> + <SEP> 5 <SEP> % <SEP> HLB <SEP> 12 <SEP> 0,4 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> 1,
2
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