CS255397B1 - Komplexný komponent paliv pre zížitaové motory - Google Patents

Description

255397 3 4

Vynález sa týká komplexného komponen-tu paliv pre zážihové motory, ktorý zabra-ňuje tvorbě úsad a ladu v karburátore a na-sávacom systéme zážihových motorov. Pálivá pre zážihové motory, ktoré sa po-dlá použitia zvyčajne označujú ako automo-bilové benzíny alebo letecké benzíny, obsa-hujú okrem zvyšovačov oktánového čísla ajiné typy komponentov zlepšujúcich užitko-vé vlastnosti paliv, ako sú inhibitory koró-zie, antioxidanty, dezaktivátory kovov, in-hibitory tvorby ladu v karburátore, inhibi-tory tvorby usadenín v karburátore, v sa-com potrubí motora a na nasávacích venti-loch motora, resp. tieto usadeniny odstra-ňujú, ak k ich tvorbě došlo pri používanítakého paliva, ktoré uvedený typ komponen-tu neobsahovalo. K vytváraniu usadenín vkarburátore, najmá v priestore škrtiacejklapky, dochádza zvyčajne v hustej mest-skej prevádzke vplyvom odvetrávania kl'u-kovej skrine do sania motora a recirkulá-ciou výfukových plynov.

Zabráněním tvorby týchto usadenín, resp.ich odstraňováním sa zlepšuje funkcia kar-burátore, čo sa prejavuje v dokonalejšomvytváraní a spalovaní palivovzdušnej zme-si za súčasného poklesu obsahu oxidu uhol'-natého vo výfukových plynoch automobilova v znížení spotřeby paliva.

Usadeniny taktiež vznikajú aj v sacompotrubí motora a na nasávacích ventiloch,čo spósobuje, že ventily nedokonale dosa-dajú a znižuje sa výkon motora a zvyšujesa spotřeba paliva.

Pri vysokej vlhkosti vzduchu a pri teplo-tách blízkých bodu mrazu sa zo vzdušnejvlhkosti vplyvom odparovania lahkých po-dielov motorového benzínu vytvára v kar-burátore lad, ktorý znemožňuje správnufunkciu karburátore.

Tieto problémy možno riešiť prídavkomvhodných komponentov, ktoré upravujúvlastnosti motorového benzínu v želatelnomsmere. Často sa jednotlivé typy vhodnýchzlúčenín spájajú do viacfunkčných kompo-nentov, ktoré majú komplexný účinok a te-da súčasne zabraňujú tvorbě úsad v karbu-rátore, sacom potrubí a sacích ventiloch aznemožňujú vytváranie ladu v karburátore.

Známe typy inhibítorov tvorby usadenínv karburátore sú alkylamidy alebo dialkyl-amidy vyšších mastných kyselin, amidy aalkylamidy dikarboxylových kyselin alebohydroxykarbonylových kyselin, N-amínoal-kyl deriváty piperazínu, Mannichove zása-dy, Schiffove zásady, diamíny a polyamínykarboxylových mastných kyselin, alkylova-né karbamáty, polyamíny substituované po-lyizobutylénom, alkylfosfáty neutralizovanéamínmi, Ν,Ν'-dialkyl alebo N,N‘-alkylarylderiváty asparagínu.

Ako inhibitory tvorby usadenín na sacích ventiloch možno použiť niektoré alkylova- né Schiffove zásady, polymérne modifikáto- ry viskozity a polymetakryláty.

Známými typmi inhibítorov tvorby ladu v karburátore sú alkoholy, ako je metanol, e-tanol, izopropylalkohol, dipropylénglykol,ale účinný je aj formamid, diamíny, imida-zoly a alkylamidy vyšších mastných kyse-lin.

Uvedené komponenty buď samotné, alebospojené do viacfunkčných komponentov samožu pridávať do paliva pre zážihové mo-tory priamo pri jeho výrobě súčasne s iný-mi komponentami ako sú antioxidanty, an-tidetonačné přísady, farbivá, alebo v distri-bučnej sieti na čerpacích staniciach.

Pri výrobě a používaní viacfunkčnýchkomponentov je velmi důležité, aby poměrjednotlivých zložiek bol volený tak, aby sadosiahol želaný efekt pri najnižšom obsahukomponentu v pálivé' a súčasne aby jednazložka nepriaznivo neovplyvňovala účinokdruhej.

Predmetom tohto vynálezu je komplexnýkomponent paliv pre zážihové motory, kto-rý zabraňuje alebo odstraňuje úsady a l'adv karburátore, sacom potrubí a na nasáva-cích ventiloch motora.

Komplexný komponent podlá vynálezuobsahuje tri hlavné zložky A, B a C.

Zložka A je rafinovaný ropný olej s vis-kozitou pri 100 °C od 5,5 do 14 mm2 . s_1,pričom jej obsah v zmesi zložiek A, B, C jeod 40 % hmot. do 85 % hmot.

Zložka B má štruktúrny chemický vzo-rec I:

O

II P.- Cl-i - Cv i i cwrcz £ I!

O N~ R;~N£

O

II .C- CH -fy!

‘C

II o CH, v ktorom znamená

Ri rozvětvenu alkénickú jednovázbovúfunkčnú skupinu s 15 až 95 atómami uhlí-ka, R2 dvojvázbovú funkčnú skupinu so štruk-túrnym chemickým vzorcom II:

II v ktorom znamenám celé číslo od 1 do 6,n celé číslo od nula do 4,p celé číslo od 1 do 9.

Zložka C má štruktúrny chemický vzorec III: 255397 5 6

O r3-ch-cx v ktorom znamená

Rs rovnakú jednovazbovú funkčnú skupi-nu ako je Ri,

Ri jednovázbovú funkčnú skupinu soštruktúrnym chemickým vzorcom IV:

IV v ktorom znamenár celé číslo od 1 do 6,s celé číslo od nula do 6,t celé číslo od nula do 24,t celé číslo od nula do 24,

Rs atom vodíka a/alebo jednovazbovú funkčnú skupinu vybranú zo skupiny funkč-ných skupin, ktorá zahrňuje amínoskupinu,anilínoskupinu, N-metylamínoskupinu, N,N‘--dímetylamínoskupinu, fenylskupinu a hyd-roxyskupinu.

Vzájomný hmotnostný poměr zložiek B a C v komplexnom komponente podTa tohtovynálezu je od 1 : 0,01 do 1 : 100, výhodnéod 1 : 0,1 do 1 : 5. Pře zlepšenie manipulácie, najma čerpa-telnosti móže, ale nemusí, komplexný kom-ponent podl'a vynálezu obsahová, aj pomoc-ná zložku D, ktorou jo rozpúšíadlo, výhod-né aromatického typu. Vhodnými typnii rozpúšťadla sú toluén, xylény, aromatické uh-lovodíky s 9 až 12 uhlíkmi v molekule, ale-bo ich technické zmesi, ako sú napříkladreformát ťažkého benzínu, frakcie z refor-mátu s destilačným rozmedzím od 100'Cdo 250 °C, frakcie z pyrobenzínu, zvyčajnehydrogenované s destilačným rozmedzím od130 °C do 250 °C, pričom obsah aromatic-kých uhlovodíkov v týchto zmesiach zvyčaj-ne je výše 50 % hmot. V případe, že komplexný komponent pa-liv pre zážihové motory podlá vynálezu ob-sahuje teda okrem zložiek A, B, C aj po-mocnú zložku D, potom obsah zložky D vkomponente je v rozmedzí od 15 % hmot.do 70 % hmot., výhodné od 15 % hmot. do40 % hmot.

Pre zabezpečenie vyššie uvádzaných účin- kov komplexného komponentu na sací trakt zážihových motorov komplexný kom-ponent podlá vynálezu sa přidává do pali-va pre zážihové motory v koncentrácii od0,01 do 0,5 % hmot. v případe, že obsahujezložky A, B a C; v případe, že komplexnýkomponent obsahuje zložky A, B, C a D jejeho koncentrácia v pálivé pre zážihovémotory v rozmedzí od 0,03 % hmot. do 1,5pere. hmot. V záujme zlepšenia čerpatelnosti (zníže-nie viskožity) a taktiež aj dodržania poža-dovaného obsahu v pálivé možno komplex-ný komponent podlá vynálezu před jehoprimiešaním do paliva ďalej zrieďovať buďpriamo palivom pre zážihové motory, alebo,čo je výhodnejšie, niektorým z jeho dal-ších komponentov. Pre tento účel je výhod-né použit také materiály, ktoré obsahujú a-romatické uhlovodíky, ako sú reformát, py-robenzín, alebo ich frakcie. Takto připra-vený zriedený roztok komplexného kompo-nentu možno používat pri výrobě paliv přezážihové motory. Následovně příklady dokumentujú před-nosti a praktické použitie komplexnéhokomponentu paliv pre zážihové motory po-dlá vynálezu avšak bez toho, že by predmetvynálezu bol tým v akomkolvek smere ob-medzovaný. Příklad 1

Komplexný komponent paliv pre zážihovémotory oibsahujúci 50 % hmot. odparafíno-vaného, selektívne a hydrogenačne rafino-vaného ropného oleja s viskozitou 8,9 mm2 .. s_1 pri 100 °C, 30% hmot. xylénu a 20%hmot. zložiek Bi a Ci, pričom hmotový po-měr zložiek Bi a Ci bol 4 : 1, sa přidal doautobenzínu BA-96 v koncentrácii 450 ppm.S takto připraveným palivom bol urobenýskúšobný test na motore ŠKODA typ Š742.12X v trvaní 300 hodin pri premenlivýchprevádzkových podmienkach, ktoré zahrno-vali volnoběh, obrátky 1 800, 2 500 a 3 500za minútu pri roznorn zatažení. Po ukončenískúšky a rozobraní inotora sa zístilo, ženedošlo k vytváraniu usadenín v karburáto-re, sacom potrubí a na sacích ventiloch,ktoré boli iba zaolejované. Obsah oxidu u-holnatého vo výfukových plynoch po skúš-ke nepřekročil koncentráciu 1,5 % obj. Zlo-žkou Bi bol reakčný produkt kondenzácie1 mól anhydridu polypropenyljantárovejkyseliny a 1 mól etyléndiamínu, zložkou Cibol produkt reakcie anhydridu polypropy-lénjantárovej kyseliny a monoetanolamínu. Příklad 2

Zmiešaním kondenzačného produktu an-hydridu polypropenyljantárovej kyseliny strietyléntetraamínom (zložka Bz), reakčné-ho produktu anhydridu polypropenyljantá-rovej kyseliny s dodecylamínom (zložka C2)a rafinovaného ropného oleja s viskozitou

Claims (2)

1. 255397 5,9 mm2 . s“1 stanovenou při 100 CC sá při-pravil komplexný komponent podlá vynále-zu, ktorý obsahoval 65 % obj. ropného o-leja a hmotový poměr zložiek B2 a C> bol1 : 3,6. Účinok takto připraveného komplex-ného komponentu sa skúšal na vozidle ŠKO-DA 130 RAPID za použitia autobenzínu BA--96 s obsahom 0,15 g olova na liter a 400ppm komplexného komponentu. Po najazde-ní 25 000 km na diaínici a v msstskej pre-mávke sa demontoval motor. Pri vizuálnejkontrole karburátora, sacieho potrubia anasávacích ventilov neboli zistené úsady. Příklad 3 Zmiešaním 6,8 % hmot. chemickej zlúče-niny so štruktúrnym vzorcom I, kde m = 2,n = 3, p = 2, 10,2 % hmot. chemickej zlú-čeniny s vzorcom III, kde r = 2, s ·= 3, t =-- 2 a Rs značí amíno skupinu, 39 % hmot.ropného oleja s viskozitou 11,7 mm2 . s' 1pri 100 °C a 44 % hmot. aromatického roz-púšťadla s obsahom 93 % hmot. aromátovs 8 a 9 atómami uhlíka v molekule sa při-pravil komplexný komponent. Účinok tohto komplexného komponentusa testoval na osobnom automobile TATRAT-603, ktorý najazdil 80 000 km s autoben-zínom bez přísad tohto typu. Na karburáto-re bolí značné úsady čiernej farby. Do pa-liva sa začal komplexný komponent pódiavynálezu v koncentrácii 16 ml na 30 litrovpaliva. Po najazdení 18 000 km bolo zistené,že došlo k vyčisteniu karburátora a prie- merná spotřeba benzínu klesla o 3,7 % o-proti spotrebe bez použitia komplexnéhokomponentu podlá vynálezu. Příklad 4 Účinok komplexného komponentu palivpre zážihové motory podlá vynálezu sa po-rovnával s obdobným výrobkom zahranič-ně] produkcie. Porovnanie bolo vykonanéjazdnými skúškami na dvoch automobilochŠKODA 130 Rapid v trvaní 20 tisíc najezdě-ných kilometrov, pričom v jednom automo-bile sa používal autobenzín s obsahom kom-plexného komponentu podlá vynálezu a vdruhom s obsahom zahraničného výrobkuobdobného určenia. Komplexný komponentpodlá vynálezu pozostával z 80 % hmot.rafinovaného ropného oleja s viskozitou 13,7mm2 . s"1 stanovenou pri 100 °C a ďalej z20 % hmot. zmesi zložiek Bi a Ci, pričomich vzájomný hmotový poměr bol 1 : 60.Zložkou Bd bola zlúčenina s chemickýmvzorcom I, resp. II, kde n = 0 a p = 6, azložka Ci mala chemický vzorec III, resp. IV,kde r = 3, s = 1, t = 2 a Ri značí N,N‘--dimetylamínoskupinu. Po ukončení jazd-ných skúšok bola na valcovej skúšobni zme-raná spotřeba paliva u oboch automobilovpři rýchlostiach 60, 90 a 120 km/h. Výsled-ky, ktoré sú uvedené v tabulke 1, ukazujú,že použitím komplexného komponentu podla vynálezu sa oproti porovnávaciemu vý-robku dosiahlo zníženie spotřeby paliva,priemerne o 1,3 až 5,1 %. Tabulka 1 1 Rozdiel (1 — 2] Typ komplexnéhokomponentuKoncentrácia v pálivé% hmotovéSpotřeba palivav 1/100 km pri 60 km/h90 km/h 120 km/h podlá vynálezu mimo vynálezu 0,06 0,06 4,9 5,2 -0,2 5,8 6,1 —0,3 7,6 7,7 -0,1 PREDMET VYNALEZU

   1. Komplexný komponent paliv pre záži-hové motory vyznačený tým, že obsahuje od40 % hmot. do 85 % hmot. zložky A a od15 % hmot. do 60 % hmot. zmesi zložiek Ba C, pričom vzájomný hmotový poměr zlo-žiek B : C je od 1 : 0,01 do 1 : 100, kdezložka A je rafinovaný ropný olej s visko-zitou od 5,5 do 14 mm2 . s_1 pri 100 °C, zlož-ka B je chemická zlúčenina so štruktúrnymvzorcom I O 11 RrCH -Cx i N — ChL-C'' < II 0 CH, 1 I CH-Ri 9 235397 v ktorom znamená Ri rozvětvená alkénickň jednovazbovúfunkčnú skupinu s 15 až 95 atómami uhlí-ka, R2 dvojvázbovú funkčnú skupinu so štruk-túrnym chemickým vzoreom 10 R3 rovnakú jednovazbovú funkčnú skupi-nu ako je Ri, Rá jednovazbovú funkčnú skupinu soštruktúrnym chemickým vzorcom

   v ktorom znamenám celé číslo od 1 do 6,n celé číslo od nula do 4,p celé číslo od 1 do 9. a zložka C je chemická zlúčenina so štruk-túrnym vzorcom II O R _ C\ 3 i Π CHy-C' |l 0 v ktorom znamená v ktorom znamenár celé číslo od 1 do 6,s celé číslo od nula do 6,t celé číslo od nula do 24, R5 atom vodíka a/alebo jednovazbovú funkčnú skupinu vybranú zo skupiny funkč-ných skupin, ktorá zahrňuje amínoskupinu,anilínoskupinu, N-metylamínoskupinu, N,N‘--dimetylamínoskupinu, fenylskupinu a hyd-roxyskupinu.
2. 2. Komplexný komponent paliv pře záži-hové motory podlá bodu 1, vyznačený tým,že ďalej obsahuje 15 % až 70 % hmot. nahmotnosť celkovej zmesi aromatických uh-lovodíkov so- 7 až 12 atómami uhlíka v mo-lekule alebo technickú zmes aromatických,alkánických, cykloalkánických a olefinic-kých uhlovodíkov s bodom varu od 100 °Cdo 250 °C, pričom obsah aromátov v tejtotechnickej zmesi je výše 50 % hmotových.