CS255397B1

CS255397B1 - Komplexný komponent paliv pre zížitaové motory

Info

Publication number: CS255397B1
Application number: CS865995A
Authority: CS
Inventors: Daniel Bratrsky; Pavol Feher; Milos Bucko; Ivan Kopernicky; Karol Simko; Pavel Krizka; Blanka Mihalyova; Michal Braunsteiner; Lubomir Lehotsky; Oldrich Mikula
Original assignee: Daniel Bratrsky; Pavol Feher; Milos Bucko; Ivan Kopernicky; Karol Simko; Pavel Krizka; Blanka Mihalyova; Michal Braunsteiner; Lubomir Lehotsky; Oldrich Mikula
Priority date: 1986-08-14
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS599586A1

Abstract

Komplexný komponent paliv pre zážihové motory obsahuje rafinovaný ropný olej s viskozitou od 5,5 do 14 mm2 . s-1 a chemické zlúčenlny so štruktúrnym vzorcom I a II. Vzájomný poměr týchto zložiek je volený tak, aby komplexný komponent zabraňoval tvorbě úsad a 1'adu v karburátore, úsad v sacom potrubí a na nasávacích ventiloch zážihových motorov.

Description

Vynález sa týká komplexného komponentu paliv pre zážihové motory, ktorý zabraňuje tvorbě úsad a 1'adu v karburátore a nasávacom systéme zážihových motorov.

Pálivá pre zážihové motory, ktoré sa podlá použitia zvyčajne označujú ako automobilové benzíny alebo letecké benzíny, obsahu jú okrem zvyšovačov oktánového čísla aj iné typy komponentov zlepšujúcich užitkové vlastnosti paliv, ako sú Inhibitory korózie, antioxidanty, dezaktivátory kovov, inhibitory tvorby 1'adu v karburátore, inhibitory tvorby usadenín v karburátore, v sacom potrubí motora a na nasávacích ventiloch motora, resp. tieto usadeniny odstraňujú, ak k ich tvorbě došlo pri používaní takého paliva, ktoré uvedený typ komponentu neobsahovalo. K vytváraniu usadenín v karburátore, najmá v priestore škrtiacej klapky, dochádza zvyčajne v hustej mestskej prevádzke vplyvom odvetrávania kl'ukovej skrine do sania motora a recirkuláciou výfukových plynov.

Zabráněním tvorby týchto usadenín, resp. ich odstraňováním sa zlepšuje funkcia karburátore, čo sa prejavuje v dokonalejšom vytváraní a spalovaní palivovzdušnej zmesi za súčasného poklesu obsahu oxidu uhofnatého vo výfukových plynoch automobilov a v znížení spotřeby paliva.

Usadeniny taktiež vznikajú aj v sacom potrubí motora a na nasávacích ventiloch, čo spósobuje, že ventily nedokonale dosadajú a znižuje sa výkon motora a zvyšuje sa spotřeba paliva.

Pri vysokej vlhkosti vzduchu a pri teplotách blízkých bodu mrazu sa zo vzdušnej vlhkosti vplyvom odparovania fahkých podielov motorového benzínu vytvára v karburátore lad, ktorý znemožňuje správnu funkciu karburátore.

Tieto problémy možno riešiť prídavkom vhodných komponentov, ktoré upravujú vlastnosti motorového benzínu v želatefnom smere. Často sa jednotlivé typy vhodných zlúčenín spájajú do viacfunkčných komponentov, ktoré majú komplexný účinok a teda súčasne zabraňujú tvorbě úsad v karburátore, sacom potrubí a sacích ventiloch a znemožňujú vytváranie ladu v karburátore.

Známe typy inhibítorov tvorby usadenín v karburátore sú alkylamidy alebo dialkylamidy vyšších mastných kyselin, amidy a alkylamidy dikarboxylových kyselin alebo hydroxykarbonylových kyselin, N-amínoalkyl deriváty piperazínu, Mannichove zásady, Schiffove zásady, diamíny a polyamíny karboxylových mastných kyselin, alkylované karbamáty, polyamíny substituované polyizobutylénom, alkylfosfáty neutralizované amínmi, Ν,Ν'-dialkyl alebo N,N‘-alkylaryl deriváty asparagínu.

Ako inhibitory tvorby usadenín na sacích ventiloch možno použit niektoré alkylované Schiffove zásady, polymérne modifikátory viskozity a polymetakryláty.

Známými typmi inhibítorov tvorby ladu v karburátore sú alkoholy, ako je metanol, etanol, izopropylalkohol, dipropylénglykol, ale účinný je aj formamid, diamíny, imidazoly a alkylamidy vyšších mastných kyselin.

Uvedené komponenty buď samotné, alebo spojené do viacfunkčných komponentov sa možu přidávat do paliva pre zážihové motory priamo pri jeho výrobě súčasne s inými komponentami ako sú antioxidanty, antidetonačné přísady, farbivá, alebo v distribučnej sieti na čerpacích staniciach.

Pri výrobě a používaní viacfunkčných komponentov je velmi důležité, aby poměr jednotlivých zložiek bol volený tak, aby sa dosiahol želaný efekt pri najnižšom obsahu komponentu v pálivé' a súčasne aby jedna zložka nepriaznivo neovplyvňovala účinok druhej.

Predmetom tohto vynálezu je komplexný komponent paliv pre zážihové motory, ktorý zabraňuje alebo odstraňuje úsady a lad v karburátore, sacom potrubí a na nasávacích ventiloch motora.

Komplexný komponent pódia vynálezu obsahuje tri hlavně zložky A, B a C.

Zložka A je rafinovaný ropný olej s viskozitou pri 100 °C od 5,5 do 14 mm² . s^_1, pričom jej obsah v zmesi zložiek A, B, C je od 40 % hmot. do 85 % hmot.

Zložka B má štruktúrny chemický vzorec I:

O

II

PCH - Cv i i cw_rc^z £ I!

O

N~ R;~N £

O

II .C- CH Ri !

‘C

II o

CH, v ktorom znamená

Ri rozvetvenú alkénickú jednovázbovú funkčnú skupinu s 15 až 95 atómami uhlíka,

R2 dvojvázbovú funkčnú skupinu so štruktúrnym chemickým vzorcom II:

II v ktorom znamená m 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:

O r₃-ch-c_x v ktorom znamená

Rs rovnakú jednovazbovú funkčnú skupinu ako je Ri,

Ri jednovázbovú funkčnú skupinu so štruktúrnym chemickým vzorcom IV:

IV v ktorom znamená r 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 funkčných skupin, ktorá zahrňuje amínoskupinu, anilínoskupinu, N-metylamínoskupinu, N,N‘-dímetylamínoskupinu, fenylskupinu a hydroxyskupinu.

Vzájomný hmotnostný poměr zložiek B a

C v komplexnom komponente podfa tohto vynálezu je od 1 : 0,01 do 1 : 100, výhodné od 1 : 0,1 do 1 : 5.

Pre zlepšenie manipulácie, najma čerpatelnosti može, ale nemusí, komplexný komponent podfa vynálezu obsahová, aj pomocnú zložku D, ktorou jo rozpúšladlo, výhodné aromatického typu. Vhodnými typnii roz púšťadla sú toluén, xylény, aromatické uhlovodíky s 9 až 12 uhlíkmi v molekule, alebo ich technické zmesi, ako sú například reformát ťažkého benzínu, frakcie z reformátu s destilačným rozmedzím od 100'C do 250 °C, frakcie z pyrobenzínu, zvyčajne hydrogenované s destilačným rozmedzím od 130 °C do 250 °C, pričom obsah aromatických uhfovodíkov v týchto zmesiach zvyčajne je výše 50 % hmot.

V případe, že komplexný komponent paliv pre zážihové motory podfa vynálezu obsahuje teda okrem zložiek A, B, C aj pomocnú zložku D, potom obsah zložky D v komponente je v rozmedzí od 15 % hmot. do 70 % hmot., výhodné od 15 % hmot. do 40 % hmot.

Pre zabezpečenie vyššie uvádzaných účínkov komplexného komponentu na sací trakt zážihových motorov komplexný komponent podfa vynálezu sa přidává do paliva pre zážihové motory v koncentrácii od 0,01 do 0,5 % hmot. v případe, že obsahuje zložky A, B a C; v případe, že komplexný komponent obsahuje zložky A, B, C a D je jeho koncentrácia v pálivé pre zážihové motory v rozmedzí od 0,03 % hmot. do 1,5 pere. hmot.

V záujme zlepšenia čerpatefnosti (zníženie viskozity) a taktiež aj dodržania požadovaného obsahu v pálivé možno komplexný komponent podfa vynálezu před jeho primiešaním do paliva ďalej zrieďovať buď priamo palivom pre zážihové motory, alebo, čo je výhodnejšie, niektorým z jeho dalších komponentov. Pre tento účel je výhodné použit také materiály, ktoré obsahujú aromatické uhlovodíky, ako sú reformát, pyrobenzín, alebo ich frakcie. Takto připravený zriedený roztok komplexného komponentu možno používat pri výrobě paliv pře zážihové motory.

Následovně příklady dokumentujú přednosti a praktické použitie komplexného komponentu paliv pre zážihové motory podlá vynálezu avšak bez toho, že by predmet vynálezu bol tým v akomkofvek smere obmedzovaný.

Příklad 1

Komplexný komponent paliv pre zážihové motory oibsahujúci 50 % hmot. odparafínovaného, selektívne a hydrogenačne rafinovaného ropného oleja s viskozitou 8,9 mm² . . s^_1 pri 100 °C, 30% hmot. xylénu a 20% hmot. zložiek Bi a Ci, pričom hmotový poměr zložiek Bi a Ci bol 4 : 1, sa přidal do autobenzínu BA-96 v koncentrácii 450 ppm. S takto připraveným palivom bol urobený skúšobný test na motore ŠKODA typ Š 742.12X v trvaní 300 hodin pri premenlivých prevádzkových podmienkach, ktoré zahrnovali vofnobeh, obrátky 1 800, 2 500 a 3 500 za minútu pri roznora zatažení. Po ukončení skííšky a rozobraní inotora sa zistilo, že nedošlo k vytváraniu usadenín v karburátore, sacom potrubí a na sacích ventiloch, ktoré bolí iba zaolejované. Obsah oxidu uhofnatého vo výfukových plynoch po skúške nepřekročil koncentráciu 1,5 % obj. Zložkou Bi bol reakčný produkt kondenzácie 1 mól anhydridu polypropenyljantárovej kyseliny a 1 mól etyléndiamínu, zložkou Ci bol produkt reakcie anhydridu polypropylénjantárovej kyseliny a monoetanolamínu.

Příklad 2

Zmlešaním kondenzačného produktu anhydridu polypropenyljantárovej kyseliny s trietyléntetraamínom (zložka Bž), reakčného produktu anhydridu polypropenyljantárovej kyseliny s dodecylamínom (zložka C2) a rafinovaného ropného oleja s viskozitou

5,9 mm² . s“¹ stanovenou pri 100 ^CC s& připravil komplexný komponent podta vynálezu, ktorý obsahoval 65 % obj. ropného oleja a hmotový poměr zložiek B2 a C> bol 1 : 3,6. Účinok takto připraveného komplexného komponentu sa skúšal na vozidle ŠKODA 130 RAPID za použitia autobenzínu BA-96 s obsahom 0,15 g olova na liter a 400 ppm komplexného komponentu. Po najazdení 25 000 km na diatnici a v msstskej premávke sa demontoval motor. Pri vizuálnej kontrole karburátora, sacieho potrubia a nasávacích ventllov neboli zistené úsady.

Příklad 3

Zmiešaním 6,8 % hmot. chemickej zlúčeniny so štruktúrnym vzorcom I, kde m = 2, n = 3, p = 2, 10,2 % hmot. chemickej zlúčeniny 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 rozpúšťadla s obsahom 93 % hmot. aromátov s 8 a 9 atómami uhlíka v molekule sa připravil komplexný komponent.

Účinok tohto komplexného komponentu sa testoval na osobnom automobile TATRA T-603, ktorý najazdil 80 000 km s autobenzínom bez přísad tohto typu. Na karburátore bolí značné úsady čiernej farby. Do paliva sa začal komplexný komponent podta vynálezu v koncentrácii 16 ml na 30 litrov paliva. Po najazdení 18 000 km bolo zistené, že došlo k vyčisteniu karburátora a priemerná spotřeba benzínu klesla o 3,7 % oproti spotrebe bez použitia komplexného komponentu podta vynálezu.

Příklad 4

Účinok komplexného komponentu paliv pre zážihové motory podlá vynálezu sa porovnával s obdobným výrobkom zahraničnej produkcie. Porovnanie bolo vykonané jazdnými skúškami na dvoch automobiloch ŠKODA 130 Rapid v trvaní 20 tisíc najezděných kilometrov, pričom v jednom automobile sa používal autobenzín s obsahom komplexného komponentu podlá vynálezu a v druhom s obsahom zahraničného výrobku obdobného určenia. Komplexný komponent podlá vynálezu pozostával z 80 % hmot. rafinovaného ropného oleja s viskozitou 13,7 mm² . s¹ stanovenou pri 100 °C a ďalej z 20 % hmot. zmesi zložiek Bi a Ci, pričom ich vzájomný hmotový poměr bol 1 : 60. Zložkou Bd bola zlúčenina s chemickým vzorcom I, resp. II, kde n = 0 a p = 6, a zložka Ci mala chemický vzorec III, resp. IV, kde r = 3, s = 1, t = 2 a Ri značí N,N‘-dimetylamínoskupinu. Po ukončení jazdných skúšok bola na valcovej skúšobni zmeraná spotřeba paliva u oboch automobilov při rýchlostiach 60, 90 a 120 km/h. Výsledky, ktoré sú uvedené v tabulke 1, ukazujú, že použitím komplexného komponentu po dla vynálezu sa oproti porovnávaciemu výrobku dosiahlo zníženie spotřeby paliva, priemerne o 1,3 až 5,1 %.

Tabulka 1

Rozdiel (1 — 2]

Typ komplexného komponentu Koncentrácia v pálivé % hmotové Spotřeba paliva v 1/100 km pri km/h 90 km/h

120 km/h

podfa 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

Claims

1. Komplexný komponent paliv pre zážihové motory vyznačený tým, že obsahuje od 40 % hmot. do 85 % hmot. zložky A a od 15 % hmot. do 60 % hmot. zmesi zložiek B a C, pričom vzájomný hmotový poměr zložiek B : C je od 1 : 0,01 do 1 : 100, kde zložka A je rafinovaný ropný olej s viskozitou od 5,5 do 14 mm² . s^_1 pri 100 °C, zložka B je chemická zlúčenina so štruktúrnym vzorcom I

O

R_rCH -C_x i N —

ChL-C''

Z. II

CH, ¹ I

CH-R_i v ktorom znamená

Ri rozvetvenú alkénickň jednovazbovú funkčnú skupinu s 15 až 95 atómami uhlíka,

R2 dvojvázbovú funkčnú skupinu so štruktúrnym chemickým vzoreom

R3 rovnakú jednovazbovú funkčnú skupinu ako je Ri,

Rá jednovázbovú funkčnú skupinu so štruktúrnym chemickým vzorcom v ktorom znamená m 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 zlúčonina so štruktúrnym vzorcom II

O íl .

R _ C\ ³ i π

CWy—C' íi v ktorom znamená v ktorom znamená r 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 funkčných skupin, ktorá zahrňuje amínoskupinu, anilínoskupinu, N-metylamínoskupinu, N,N‘-dimetylamínoskupinu, fenylskupinu a hydroxyskupinu.

2. Komplexný komponent paliv pre zážihové motory podlá bodu 1, vyznačený tým, že ďalej obsahuje 15 % až 70 % hmot. na hmotnost celkovej zmesi aromatických uhlovodíkov so^- 7 až 12 atómami uhlíka v molekule alebo technickú zmes aromatických, alkánických, cykloalkánických a olefinických uhlovodíkov s bodom varu od 100 °C do 250 °C, pričom obsah aromátov v tejto technickej zmesi je výše 50 % hmotových.