BR102014002085A2

BR102014002085A2 - Combustível para motores de ingnição por compressão

Info

Publication number: BR102014002085A2
Application number: BRBR102014002085-3A
Authority: BR
Inventors: Eberhard Jacob
Original assignee: Man Truck & Bus Ag
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2014-09-16
Also published as: EP2759588B1; DE102013001490A1; RU2014102564A; CN103992825A; CN103992825B; EP2759588A1; BR102014002085B1; US20140223807A1; RU2642067C2; US9447355B2

Abstract

COMBUSTÍVEL PARA MOTORES DE IGNIÇÃO POR COMPRESSAO Um combustível para motores de ignição por compressão é descrito, contendo éter dimetilico de mono-oximetileno e apresentando um número de cetano 51. Este combustível para motores de ignição por compressão contém vantajosamente compostos oxigenados do tipo n-polioxialcano e/ou peróxido de di-tero-butila. Até aproximadamente 20% por peso do éter dimetílico de mono-oxímetíleno pode ser substituído por éter dimetílico.

Description

"COMBUSTÍVEL PARA MOTORES DE IGNIÇÃO POR COMPRESSÃO"

Descrição detalhada

[001] A invenção refere-se a um combustível para motores de ignição por compressão, isto é, um combustível diesel.

[002] Misturas de éter dimetílico de mono-oximetileno (dimetoximetano) e diesel são conhecidas como combustíveis para motores diesel pela SAE TECNICAL PAPER SERIES [SÉRIE DE DOCUMENTOS TÉCNICOS SAE], 1999-01-1508, páginas 1 a 13. A adição de combustível diesel é utilizada aqui para aumentar o número de cetano do éter dimetílico de mono-oximetileno de 29 para valores acima de 40. A adição de combustível diesel, contudo, leva a uma emissão indesejada de fuligem. Por outro lado, não é possível operar um motor diesel com éter dimetílico de mono-oximetileno puro, visto que o mesmo possui um número de cetano muito abaixo, de 29. Isto impossibilita partidas a frio e provoca um funcionamento irregular durante uma operação com carga parcial.

[003] A utilização de misturas de éter dimetílico de dioximetileno e éter dimetílico de trioximetileno/éter dimetílico de tetraoximetileno como aditivo para o combustível diesel é conhecido pelo Technical Motor Journal MTZ [Periódico de Motores Técnicos MTZ], 12.° volume, páginas 198 a 202 (2011) . A utilização destes éteres leva a uma significativa redução na emissão de fuligem, mas um filtro de partículas ainda se faz necessário para atender as exigências legais existentes. Além disso, existe o fato de que estas

*

misturas de éter dimetílico de polioximetileno só podem ser produzidas a um alto custo.

[004] A invenção tem base no objetivo de superar as desvantagens acima. Particularmente, a invenção tem base no objetivo de atender as exigências legais existentes para redução da emissão de CO2 e emissão de impurezas na atmosfera, utilizando biomassa residual e dióxido de carbono como material inicial para produção de um combustível para motores de ignição por compressão, com obtenção de uma queima de combustível tão livre de fuligem quanto possível no motor, a fim de proporcionar uma base para emissões de gases de escape muito baixas (emissões locais zero, de acordo com o exemplo de veículos elétricos), fornecendo um material substituto não tóxico para o metanol, alcançando uma alta compatibilidade de reciclagem de gás de escape, para redução de NOx dentro do motor e também redução de custos, volume e peso dos sistemas de pós-tratamento de gás de escape, como, por exemplo, evitando a utilização de filtros de partículas.

[005] De acordo com a invenção, este objetivo é alcançado por meio de um combustível para motores de ignição por compressão, ou seja, um combustível diesel, de acordo com a reivindicação 1, que contém éter dimetílico de monooximetileno (dimetoximetano), sendo caracterizado pelo fato de que o mesmo possui um número de cetano (NC) > 48,6, preferivelmente > 51.

[006] O termo "contém" compreende também o termo "consiste de".

[007] O combustível para motores de ignição por compressão, de . acordo com a invenção, compreende, desta forma, éter dimetílico de mono-oximetileno como combustível básico. A fórmula estrutural do éter dimetílico de monooximetileno (dimetoximetano) é CH3OCH2OCH3.

[008] A utilização do éter dimetílico de mono-oximetileno possui, primeiramente, a vantagem de que, em comparação a todos os éteres dimetilicos de polioximetileno mais altos, como, ' por exemplo, uma mistura de éter dimetílico de trioximetileno/éter dimetílico de tetraoximetileno, o mesmo já é produzido em escala industrial.

[009] Em uma configuração preferida, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, contém aproximadamente 80% de éter dimetílico de monooximetileno por peso, de preferência aproximadamente 90% de éter dimetílico de mono-oximetileno por peso e, de forma particularmente preferível, aproximadamente 95% de éter dimetílico de mono-oximetileno por peso.

[0010] Como mencionado, será decisivo, para obtenção dos objetivos mencionados acima, que o combustível para motores de ignição por compressão ,de acordo com a invenção, tenha um número de cetano > 48,6, preferivelmente > 51.

[0011] Em uma configuração preferida, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, não contém nenhuma proporção de combustíveis diesel convencionais à base de hidrocarbonetos. Isto irá assegurar uma queima de combustível livre de fuligem ainda mais vantaj osa.

[0012] Em uma configuração preferida, um número de cetano > 48,6, preferivelmente > 51, é obtido para o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, onde este último contém pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano, que é selecionado do grupo composto pelo éter dialquílico de polioximetileno da fórmula RO (CH2O-)nR, onde n = 4 a 10 e R = um grupo alquílico, dialquílicos de éter de polietilenoglicol e/ou formóis de éter monoalquíIico de polietilenoglicol. [0013] Em uma configuração preferida, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, contém até aproximadamente 20% por peso, preferivelmente até aproximadamente 5% por peso e idealmente até aproximadamente 3% por peso de pelo menos um dos compostos oxigenados do tipo n-polioxialcano supracitados.

[0014] O número de cetano aumenta de forma praticamente linear com a concentração de pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano. O aumento do número de cetano é também correlacionado com o peso molecular MG do composto oxigenado do tipo n-polioxialcano utilizado. Em outras palavras, quanto maior o peso molecular, menos composto oxigenado do tipo n-polioxialcano precisa ser utilizado. Compostos oxigenados do tipo n-polioxialcano com um peso molecular MG > 1.000 daltons são, contudo, menos adequados e dissolvem-se de forma comparativamente pior no éter dimetílico de mono-oximetileno, especialmente no frio.

[0015] O grupo alquílico de pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano envolve grupos alquílicos fechados, como, por exemplo, grupos de metil ou etil. Estes serão preferivelmente grupos de metil. Será, desta forma, preferido que o éter dialquílico de polioximetileno da fórmula RO (-H2O-) nR, onde n = 4al0eR = um grupo alquílico, seja o éter dimetílico de polioximetileno da fórmula CH3O (-CH2O-) nCH3, onde n = 4 a 10. Sendo particularmente preferível n = 5 a 9 e idealmente preferível n = 6 a 7.

[0016] Os éteres dialquílicos de polietilenoglicol serão preferivelmente éteres dimetílicos de polietilenoglicol. [0017] Os formóis de éter monoalquílico de polietilenoglicol serão preferivelmente formóis de éter monometílico de polietilenoglicol.

[0018] É preferível que os éteres dimetílicos de polioximetileno ■ tenham um peso molecular MG de 100 a 400 daltons, preferivelmente de 166 a 346 daltons.

[0019] Os éteres dimetílicos de polioximetileno são preferivelmente utilizados em uma quantidade até aproximadamente 20% por peso, de forma particularmente preferível até aproximadamente 5% por peso e, de forma idealmente preferível, até aproximadamente 3% por peso.

[0020] Um éter dimetílico de polioximetileno particularmente . preferido é o éter dimetílico de tetraoximet ileno, visto que este último leva a um claro aumento na viscosidade.

[0021] Em uma configuração particularmente preferida, os éteres dimetílicos de polietilenoglicol possuem um peso molecular MG de 400 a 1.000 daltons, preferivelmente de 500 a 1.000 daltons.

[0022] Os éteres dimetílicos de polietilenoglicol são preferivelmente utilizados em uma quantidade de até aproximadamente 20% por peso e, de forma particularmente preferível, até aproximadamente 5% por peso.

[0023] Éteres dimetílicos de polietilenoglicol adequados são, por exemplo, o éter dimetílico de poliglicol 500, o éter dimetílico de poliglicol 750 e o éter dimetílico de poliglicol 1.000, todos disponíveis por meio da empresa Clariant. O éter dimetílico de polietilenoglicol 500 é preferivelmente utilizado em uma quantidade de até aproximadamente 20% por peso, de forma particularmente preferível até aproximadamente 10% por peso e, de forma idealmente preferível, até aproximadamente 5% por peso. O éter dimetílico de poliglicol 750 é preferivelmente utilizado em uma quantidade de até aproximadamente 10% por peso e, de forma particularmente preferível até aproximadamente 5% por peso. O éter dimetílico de poliglicol 1000 é preferivelmente utilizado em uma quantidade de até aproximadamente 6% por peso e, de forma particularmente preferível, até aproximadamente 3% por peso.

[0024] Éteres dialquílicos de polietilenoglicol, em particular éteres dimetílicos de polietilenoglicol, já são produzidos em escala industrial, o que facilita a introdução do combustível para motores de ignição, por compressão, de acordo com a invenção.

[0025] Os formóis de éter monometílico de polietilenoglicol terão preferivelmente um peso molecular de 400 a 1.100 daltons.

[0026] Formóis de éter monometílico de polietilenoglicol são preferivelmente utilizados em uma quantidade de até aproximadamente 20% por peso, preferivelmente até aproximadamente 10% por peso e, de forma idealmente preferível, até aproximadamente 5% por peso. Formóis de éter monometílico de polietilenoglicol com peso molecular abaixo de 400 daltons, como, por exemplo, 2, 5, 7, 10-tetraoxa undecano com um peso molecular de 192 daltons, são menos eficazes. Formóis de éter monometílico de polietilenoglicol de maior peso molecular, como formóis de éter monometílico de polietilenoglicol, com peso molecular de 400 a 1.100 daltons, são particularmente adequados. Por exemplo, formóis de éter monometílico de glícol de tetraetileno com um MG de 428 daltons podem ser utilizados. Isto pode ser obtido, por exemplo, a partir de dois mols de éter monometílico de glicol de tetraetileno e um mol de metanal. Éter monometílico de polietilenoglicol formado com peso molecular MG de 950 a 1.070 daltons também pode ser utilizado, por exemplo. Isto pode ser obtido, por exemplo, a partir de dois mols de éter monometílico de polietilenoglicol com peso molecular MG de 470 a 530 daltons, como, por exemplo, o poliglicol M da Clariant e um mol de metanal.

[0027] Formóis de éter monoalquíIico de polietilenoglicol, em particular formóis de éter monometílico de polietilenoglicol, podem ser produzidos por métodos conhecidos, a partir de éteres monoalquílicos de polietilenoglicol produzidos em escala industrial, por conversão com metanal, como o paraformaldeído, por exemplo.

[0028] A utilização de formóis de éter monoalquíIico de polietilenoglicol, em particular formóis de éter monometílico de polietilenoglicol, leva a resultados semelhantes ao da utilização de éteres dialquílicos de polioximetileno, particularmente éter dimetílico de polioximetileno.

[0029] A utilização de pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano não apenas leva ao fato de que o número de cetano igual ao do combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, é elevado para > 48,6, preferivelmente > 51, mas também ao fato de que as propriedades físicas do combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, como a viscosidade, a tensão superficial, a pressão do vapor e a compressibilidade (módulo de elasticidade), aproximam-se daquelas de um combustível diesel. [0030] A viscosidade cinemática do éter dimetílico de monooximetileno é de 0,40 mm2/s a 20 °C, sendo assim, abaixo das exigências mínimas da norma EN 590 (norma para combustível diesel DIN EN 590, edição de Maio de 2010) de 2 mm2/s por um fator de 5. A diferença pode levar a problemas, quando são utilizados sistemas de injeção diesel padrão. Desta forma, a quantidade de vazamento nas vedações de aberturas poderá aumentar. A utilização de pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano proporciona também uma reparação aqui, visto que a viscosidade do combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, é aumentada. A característica de injeção pode assim ser positivamente influenciada. Por exemplo, o diâmetro médio da gota e a profundidade de penetração do jato de combustível são aumentados pelo aumento na viscosidade.

[0031] A lubricidade do éter dimetílico de monooximetileno, devido a suas propriedades polares, já fica dentro da faixa de um combustível diesel. Contudo, a utilização de pelo menos um composto oxigenado do tipo npolioxialcano leva a um aprimoramento adicional, ou seja, um aumento adicional da lubricidade (redução de HFRR).

[0032] O éter dimetílico de mono-oximetileno possui uma tensão superficial de 21,2 mN/m a 25 0C. A utilização de pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano no combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, aumenta este valor até 26 mN/m (em comparação a isto, o combustível diesel possui uma tensão superficial de 27 a 28 mN/m). A tensão superficial tem influência direta sobre a distribuição de tamanho da gota produzida durante o processo de atomízação e, por conseguinte, também sobre a profundidade de penetração do jato de combustível. No projeto da injeção de combustível, a profundidade de penetração do jato pode ser influenciada, por exemplo, pela utilização de uma quantidade adequada de pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano.

[0033] O éter dimetílico de mono-oximetileno possui uma pressão de vapor de 45 kPa a 20 °C. Utilizando-se pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano, é possível baixar a pressão de vapor para até 10%.

[0034] A cadeia de equilíbrio de energia para produção do éter dimetílico de mono-oximetileno (OME 1) comparada, por exemplo, à do éter dimetílico de tetraoximetileno (OME 4) a partir do metanol e metanal, também proporciona vantagens significativas:

2 CH3OH + CH2O -> C3H8O2 (OMEl) (equação 1)

2 CH3OH + 4 CH2O- C5H14O5 (OME4) (equação 2)

[0035] A produção de CH2O ocorre por meio da oxidação parcial exotérmica do metanol:

2 CH3OH + O2 -*· 2 CH2O + H2O (equação 3) ΔΗ = -318 kJ/mol

[0036] Combinando as equações 1 e 2 com a equação 3 obtemos:

6 CH3OH + O2 -► 2 C3H8O2 (OMEl) + 2 H2O (equação 4)

6 CH3OH + 2 O2 -* C6H14O5 (OME4) + 5 H2O (equação 5)

[0037] Pode ser visto que o consumo de oxigênio e, por conseguinte, a perda de energia durante a produção de OME4 a partir do metanol, de acordo com a equação 5, é duas vezes maior do que durante a produção de 0ME1, de acordo com a equação 4.

[0038] Em uma configuração preferida, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, contém peróxido de di-terc-butila (DTBP). O peróxido de diterc-butila também leva ao aumento desejado do número de cetano.

[0039] O peróxido de di-terc-butila é adicionado preferivelmente em uma quantidade de 0,01 a 0,3% por peso e, de forma particularmente preferível, em uma quantidade de 0,1 a 0,2% por peso. Uma quantidade muito baixa não levará ao aumento desejado do número de cetano, conquanto uma quantidade muito alta deva ser evitada, por razões de custo.

[0040] Além disso, a utilização do peróxido de di-tercbutila tem a vantagem de que, em comparação com os melhoradores do número de cetano à base de nitrato, como, por exemplo, nitrato de 2-etilhexilo, o primeiro queima sem a formação de NOx de combustível.

[0041] O peróxido de di-terc-butila é bastante adequado como melhorador do número de cetano para combustíveis para motores de ignição por compressão com éter dimetílico de mono-oximetileno como combustível básico. Desta forma, a adição de 0,1% por peso de peróxido de di-terc-butila, em conjunto com éter dimetílico de mono-oximetileno como combustível básico, leva a um aumento do número de cetano em 8 unidades, conquanto no caso do combustível diesel, o aumento médio fica apenas entre 2 e 4 unidades (SAE 952368, 1995).

[0042] Em uma configuração particularmente preferida, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, contém éter dimetílico de mono-oximetileno, pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano e peróxido de di-terc-butila, este último preferivelmente em uma quantidade de 0,01 a 0.3% por peso. Devido à adição de peróxido de di-terc-butila, será possível, caso desejado, reduzir a quantidade de composto oxigenado do tipo npolioxialcano, em relação ao aumento do número de cetano.

[0043] Em uma configuração particularmente preferida, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, contém, pelo menos, 80% por peso de éter dimetílico de mono-oximetileno, mais 1 a 20% por peso, preferivelmente 5 a 20% por peso e, de forma particularmente preferível, 5 a 19,7% por peso de pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano, selecionado do grupo composto de éter dimetílico de polioximetileno, éter dimetílico de polietilenoglicol e/ou formóis de éter monometílico de polietilenoglicol, mais 0,01 a 0,3% por peso de peróxido de di-terc-butila.

[0044] Em uma configuração particularmente preferida, até aproximadamente 20% por peso, preferivelmente até 11,5% por peso e, de forma particularmente preferível, até aproximadamente 10% por peso do éter dimetílico de monooximetileno pode ser substituído por éter dimetílico. Isto leva a um aumento da pressão de vapor para 60 kPa (combustível de verão) ou 90 kPa (produção de um "cone de vapor oleoso") e redução de custo. O éter dimetílico é utilizado como substituto para o éter dimetílico de monooximetileno. O éter dimetílico a 20 0C possui uma pressão de vapor de 504 kPa e se. dissolve bem no éter dimetílico de mono-oximetileno. Com a utilização de éter dimetílico é possível adaptar a pressão de vapor do combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, à norma europeia EN 228 (norma para petróleos DIN EN 228, edição 2207) e adaptar o número de cetano e a filtrabilidade à norma EN 590. A viscosidade do combustível para motores de ignição por compressão de acordo com a invenção se aproxima o máximo possível das exigências da norma EN 590.

[0045] As quantidades contidas dos componentes, incluindo éter dimetílico de mono-oximetileno, compostos oxigenados do tipo n-polioxialcano, opcionalmente éter dimetílico e peróxido de di-terc-butila, deverão produzir, preferivelmente, proporções de 100%, com respeito à respectiva porcentagem (%) por peso.

[0046] 0 combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, possui uma viscosidade aumentada, em . comparação ao éter dimetílico de monooximetileno, a filtrabilidade no frio (CFPP) é retida, a densidade é aumentada e o número de cetano é elevado a um valor de ^ 48,6, preferivelmente ^ 51.

[0047] Como já mencionado acima, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, em uma configuração preferida não contém nenhum hidrocarboneto, ou seja, nenhuma proporção de combustível diesel à base de hidrocarbonetos.

[0048] Além disso, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, possui as seguintes vantagens:

[0049] O combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, permite a utilização indireta de metanol como combustível para motores. Parece que a permissão do fornecimento de metanol como combustível nos postos de gasolina públicos na União Européia e nos EUA será banida no futuro, devido às propriedades tóxicas pronunciadas do mesmo. Por outro lado, o metanol pode ser convertido, em escala industrial, em éter dimetílico de mono-oximetileno. Desta forma, o combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, permitirá a utilização indireta de metanol como combustível para motores de ignição por compressão, visto que o metanol só é adequado para operar motores de ignição por centelha.

[0050] O combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, permite assim a utilização indireta de metanol e éter dimetílico como combustível líquido para motores diesel. O éter dimetílico é um excelente combustível diesel, que queima de maneira livre de fuligem, como o éter dimetílico de mono-oximetileno. A principal desvantagem do éter dimetílico é seu baixo ponto de ebulição, de -25 0C. Desta forma, o mesmo tem que ser tratado como gás líquido e, sendo assim, tem a desvantagem de não poder utilizar a infraestrutura disponível para combustíveis líquidos.

[0051] Em comparação ao metanol, o éter dimetílico de monooximetileno é amplamente não tóxico, sendo utilizado também em produtos cosméticos e farmacêuticos, sendo classificado na classe de perigo para a água 1.

[0052] O metanol para material inicial pode ser produzido diretamente por meio da hidrogenação de dióxido de carbono. Desta forma, existe a possibilidade de reciclar o dióxido de carbono a partir de usinas elétricas, usinas de cimento e siderúrgicas, obtendo desta forma uma economia de mais de 50% de dióxido de carbono, em teoria.

[0053] A queima do combustível para motores de ignição por compressão de acordo com a invenção em motores de ignição por compressão pobres, analogamente à combustão do éter dimetílico gasoso, também tem lugar de forma livre de fuligem e livre de partículas, sob altas taxas de AGR. Desta forma, emissões de NOx e emissões de partículas muito baixas podem ser obtidas por meio de medidas dentro do motor. 0 póstratamento do gás de escape não requer um filtro de partículas, mas apenas um catalisador de oxidação, que previne a emissão de combustível não queimado e parcialmente queimado, de acordo com a invenção, para motores de ignição por compressão. As vantagens são a redução do consumo de combustível relacionada ao valor, devido à baixa contrapressão do sistema de gás de escape e uma significativa redução de custos, espaço necessário e peso do sistema de pós-tratamento do gás de escape.

[0054] O combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, pode ser produzido sem limpeza adicional específica, de forma substancialmente livre de componentes sulfúricos. Assim, a utilização de catalisadores metálicos econômicos e de qualidade mediana para a pós-oxidação de compostos oxigenados não queimados e do monóxido de carbono é possível.

[0055] O combustível para motores de ignição por compressão, de acordo com a invenção, pode ser utilizado em motores que sejam lubrificados com óleos de motor quimicamente relacionados, à base de polialquileno glicol. Desta forma, a introdução usual de pequenas quantidades de combustível no óleo do motor e as proporções relativamente pequenas de óleo de motor no combustível permanecem sem efeitos negativos, por conta da relação química entre os dois materiais. [0056] A invenção será melhor ilustrada abaixo, com a ajuda de exemplos. Os exemplos, contudo, não deverão limitar ou restringir de nenhum modo a presente invenção.

Configuração 1:

[0057] Éter dimetílico de mono-oximetileno é misturado com éter dimetílico de polietilenoglicol 500 (Clariant) a 20, 10, 7,5 ou 5% por peso. O número de cetano das misturas aumenta de 40 (éter dimetílico de mono-oximetileno) para 75, 55, 51 ou 46,5. A viscosidade das misturas aumenta de 0,45 para 0,72, 0,53, 0,50 ou 0,45 mm2/s. O CFPP [Cold Filter Plugging Point - Ponto de Obstrução de Filtro a Frio] cai de < -80 0C para -17 0C, -25 0C, < -30 0C ou < -30 °C.

Configuração 2:

[0058] Éter dimetílico de polietilenoglicol 1000 (Clariant) a 5 ou 3% por peso é dissolvido em éter dimetílico de monooximetileno. A mistura tem um NC de 53 ou 50 e uma viscosidade de 0,49 ou 0,44 mm2/s. O CFPP aumenta para -3 0C ou -10 0C.

Configuração 3:

[0059] Éter dimetílico de polietilenoglicol 1000 (Clariant) a 5% por peso é dissolvido em éter dimetílico de monooximetileno. Com a adição de peróxido de di-terc-butila a

0,05% por peso ou peróxido de di-terc-butila a 0,1% por peso à mistura, o NC aumenta para 54,4 ou 55,2.

Configuração 4:

[0060] Éter dimetílico de polietilenoglicol 1000 (Clariant) a 3% por peso é dissolvido em éter dimetílico de monooximetileno. Com a adição de peróxido de di-terc-butila a

0,05% por peso à mistura, o NC aumenta para 52.

Configuração 5: [0061] Éter dimetílico de mono-oximetileno é misturado com éter dimetílico de polietilenoglicol 500 a 10% por peso e éter dimetílico' de tetraoximetileno a 10% por peso. O NC aumenta para 65. A viscosidade cinemática aumenta para 0,59 mm2/s. O aumento da lubricidade (baixa do valor de desgaste de HFRR para 240 μηα) é notável. O CFPP é de -28 °C. Configuração 6:

[0062] Éter dimetílico de mono-oximetileno é misturado com éter dimetílico de polietilenoglicol 500 a 10% por peso e éter dimetílico de tetraoximetileno a 5% por peso. O NC aumenta para 55..

Configuração 7:

[0063] OME6-IO (OME 6-10 = éter dimetílico de polioximetileno) a 5% por peso é dissolvido em éter dimetílico de mono-oximetileno (MG 290 médio). O NC aumenta para 55 e a viscosidade para 0,7 mm2/s.

Configuração 8:

[0064] Os combustíveis descritos nos exemplos 1 a 7 para motores de ignição por compressão podem absorver até 11,5% por peso de éter dimetílico, forçando éter dimetílico gasoso. A quantidade dissolvida de éter dimetílico de monooximetileno dependerá das respectivas exigências de pressão de vapor de cada , estação do ano. As propriedades dos combustíveis contidos são comparáveis àquelas dos exemplos 1 a 7.

Exemplo comparativo 1:

[0065] O éter dimetílico de mono-oximetileno (Ineos, Mainz 99,7%) puro possui um NC de 40, viscosidade de 0,45 mm2/s (20 0C), tensão superficial de 21,2 mN/m, pressão de vapor a 20 0C de 42,6 kP e CFPP abaixo de -60 °C. Exemplo comparativo 2:

[0066] O éter monometílico de polietilenoglicol 350 (Clariant) a 5% por peso é dissolvido em éter dimetílico de mono-oximetileno e DTPB a 0,1% por peso é adicionado. O número de cetano aumenta para 51. A solução é congelada a -18 0C. Flocos se formam durante o degelo, só se dissolvendo completamente a 9,2 0C.

Exemplo comparativo 3:

[0067] Éter monometílico de polietilenoglicol 1000 (Clariant) a 3%' por peso é dissolvido em éter dimetílico de mono-oximetileno e DTPB a 0,1% por peso é adicionado. O número de cetano aumenta para 52. A solução é congelada a -18 °C. Flocos se formam durante o degelo, só se dissolvendo completamente a 4 °C.

[0068] - A medição do número de cetano foi determinada por meio do aparelho de medição "AFIDA", da companhia ASG Analytik Service Gesellschaft, Trentiner Ring 30, 86356 Neusãss:

[0069] O princípio operacional do AFIDA (Advanced Fuel Injection Delay Analyser, - Analisador de Retardo da Injeção de Combustível Avançado) é o seguinte:

[0070] Por meio de uma linha de alta pressão, uma bomba de alta pressão enche um tubo de alta pressão (rail) com o combustível a ser testado. Uma válvula de injeção piezo descendente (injetor piezo da Bosch) injeta uma quantidade definida de combustível na câmara de combustão pré-aquecida, carregada com ar pressurizado.

[0071] O combustível finamente atomizado se inflama e os gases de combustão produzidos levam a um aumento de pressão na câmara de combustão. O tempo, pressão e curso são registrados em alta resolução e o retardo de ignição e o número de cetano são calculados. 0 AFIDA pode ser acoplado a outros dispositivos para determinar a composição do gás de escape.

[0072] A composição do ar de combustão pode ser alterada da maneira planejada, com ajuda de um misturador de gás (ajuste de valor lambda). 0 dispositivo é calibrado como no motor de determinação de número de cetano CFR ou BASF, segundo os padrões primários.

[0073] Um diagrama do curso de teste é mostrado na Figura 1.

[0074] O trabalho ocorre sob as seguintes condições de teste:

- Temperatura da câmara de combustão 650 0C

- Pressão da câmara de combustão 10 bar

- Pressão de injeção 1000 bar

- Quantidade de injeção 50 mg

- Controle termostático de combustível 25 0C

[0075] O carregamento das amostras é feito de forma totalmente automática, por meio de um amostrador automático (capacidade de retenção: 36 amostras, 40 ml cada). A injeção de combustível é feita por meio de uma bomba de alta pressão e um injetor piezo Bosch padrão. Esta corresponde a presente técnica anterior e encontra-se presentemente instalada, por exemplo, no Audi A6. Uma vez que a medição foi realizada, todo o sistema de combustível é automaticamente limpo para descartar a mistura de amostras. A combustão real ocorre em um cilindro de alta pressão, com um volume de combustão de aproximadamente 0,6 1. A viscosidade cinemática é dada em mm2/s a 20 0C e determinada pela norma DIN ISO 3104.

- O CFFP (Cold Filter Plugging Point - Ponto de Obstrução de Filtro a Frio), ou seja, a temperatura sob a qual um combustível deixa de fluir ao longo do filtro de teste, sob condições definidas, é feito de acordo com a norma DIN EN 116.

- A determinação do diâmetro de uma endentação por desgaste (em μπι) como medida da lubricidade (HFRR (High Frequency Reciprocating Rig - Aparelho Alternativo de Alta Frequência)) ocorre a 25 0C, em conformidade com a norma DIN EN ISO 12156-

1. Quanto maior o diâmetro, mais baixa a lubricidade do combustível. 0 valor limiar é de ^ 4 60 μιη, conforme a norma DIN EN 590

Claims

1. Combustível para motores de ignição por compressão, contendo éter dimetílico de mono-oximetileno, caracterizado pelo fato de o combustível ter um número de cetano ^ 48,6.

2. Combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pèlo fato de o combustível ter um número de cetano ^ 51.

3. Combustível, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o combustível conter, pelo menos, 80% por peso de éter dimetílico de mono-oximetileno.

4. Combustível, de acordo com a reivindicação 2 ou reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o combustível conter, pelo menos, um composto oxigenado do tipo npolioxialcano, que é selecionado do grupo composto por éteres dialquílicos de polioximetileno da fórmula RO (-CH2O-) nR, onde n=4al0eR=um grupo alquílico, éteres dialquílicos de polietilenoglicol e/ou formóis de éter monoalquíIico de polietilenoglicol.

5. Combustível, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o combustível conter até 20% por peso, preferivelmente até 5% por peso, e idealmente até 3% por peso de pelo menos um composto oxigenado do tipo npolíoxialcano, selecionado do grupo composto por éteres dialquílicos de polioximetileno da fórmula RO (-CH20-)nR, onde n=4al0eR=um grupo alquílico, éteres dialquílicos de polietilenoglicol e/ou formóis de éter monoalquíIico de polietilenoglicol.

6. Combustível, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de os éteres dialquílicos de polioximetileno serem éteres dimetílicos de polioximetileno, os éteres dialquílicos de polietilenoglicol são éteres dimetílicos de polietilenoglicol e os formóis de éter monoalquíIico de polietilenoglicol são formóis de éter monometílico de polietilenoglicol.

7. Combustível, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o éter dimetílico de polioximetileno ter um peso molecular MG de 100 a 400 daltons.

8. Combustível, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o éter dimetílico de polietilenoglicol ter um peso molecular MG de 400 a 1000 daltons.

9. Combustível, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o formol de éter monometílico de polietilenoglicol ter um peso molecular MG de 400 a 1000 daltons.

10. Combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de o combustível conter peróxido de di-terc-butila.

11. Combustível, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o combustível conter até 0,3% por peso, preferivelmente até 0,1% por peso de peróxido de diterc-butila .

12. Combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de o combustível conter, pelo menos, 80% por peso de éter dimetílico de mono-oximetileno, 1 a 20% por peso de pelo menos um composto oxigenado do tipo n-polioxialcano, selecionado do grupo composto por éter dimetílico de polioximetileno, éter dimetílico de polietilenoglicol e/ou formóis de éter monometílico de polietilenoglicol, e 0,01 a0,3% por peso de peróxido de di-terc-butila.

13. Combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de até 20% por peso do éter dimetílico de mono-oximetileno ser substituído por éter dimetílico.

14. Combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de o mesmo não conter nenhum hidrocarboneto.