CZ31070U1 - Směs pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva - Google Patents
Směs pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva Download PDFInfo
- Publication number
- CZ31070U1 CZ31070U1 CZ2017-33920U CZ201733920U CZ31070U1 CZ 31070 U1 CZ31070 U1 CZ 31070U1 CZ 201733920 U CZ201733920 U CZ 201733920U CZ 31070 U1 CZ31070 U1 CZ 31070U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fuel
- mixture
- additive
- weight
- weight percent
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 99
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 67
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 54
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 49
- NOPFSRXAKWQILS-UHFFFAOYSA-N docosan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO NOPFSRXAKWQILS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 37
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 30
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 30
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 30
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 22
- 229960000735 docosanol Drugs 0.000 claims description 19
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 16
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 10
- 239000010514 hydrogenated cottonseed oil Substances 0.000 claims description 8
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims description 6
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 6
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 4
- 239000007891 compressed tablet Substances 0.000 claims description 2
- -1 diesel Substances 0.000 claims description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000548911 Rosalia Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002385 cottonseed oil Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká složení směsi pro výrobu aditiva přidávaného do kapalných uhlovodíkových paliv pro spalovací motory a kotle na kapalná paliva. Tuto směs je možné použít i pro kotle na pevná paliva. Z této směsi je možné vyfobit aditivum ve formě granulátu, tablet nebo kapalného roztoku. Tablety se jednoduše aplikují při dávkování do nádrží vozidel nebo strojů. Dostatečně rychle se rozpouští při pohybu paliva v nádržích. Granulát je možné jednoduše aplikovat do nádrží, které jsou vybaveny u plnicího hrdla nádrže ochranným sítkem proti krádeži. Granulát je možné použít k vyrobení kapalného roztoku pro aplikaci do stacionárních nádrží, ve kterých je minimální pohyb paliva. Granulát je možné přímo přidávat do pevných paliv (např. uhlí) před jeho použitím v kotlích. Palivo získává mnohem lepší vlastnosti při procesu spalování. Navržená směs působí jako katalyzátor spalování. Je výrazně zlepšeno využití kyslíku. Kromě jiného dochází k pozvolnému a bezpečnému vyčištění vnitřních prostor spalování u kotlů, spalovacích motorů, ventilů, vstřiků, svíček i měřicích čidel a celého výfukového systému včetně katalyzátorů a filtrů pevných částic. Snižují se také výrazně měřené emise plynů včetně prachových částic. Zlepšuje se také dynamika spalovacích motorů. Snižuje se i spotřeba paliva.
Dosavadní stav techniky
Z dosavadního stavu techniky jsou známy způsoby čištění vnitřních částí motorů a výfukového systému přidáváním aditiv různého složení, nejčastěji v tekuté formě složené z různých chemických látek. Většina z nich je jednoúčelově zaměřena jen na čištění specifických prvků motoru (vstřiky, ventily apod.) a jen výjimečně na čištění výfukového systému. Vzhledem k tomu, že běžně používaná tekutá aditiva ovlivňují chemické složení paliva, jsou speciálně vyráběna nejčastěji pro aplikaci v benzínu nebo naftě. V podstatě žádné z používaných aditiv nesnižuje výrazně emise výfukových plynů a částic. V případě používání aditiv v tekuté formě je proces dávkování do nádrží vozidel a strojů nepohodlný, pro některé uživatele až nepřijatelný, vzhledem ke složitosti aplikace. Mnohé motoristy odrazuje i nepříjemný zápach již otevřených nádob s aditivem při jejich uložení ve vozidlech. Proces dávkování může vést i ke zhoršení hygienických podmínek uživatele.
Jsou známa řešení, kdy jako účinná látka byla používána organokovová sloučenina známá pod názvem ferrocen. Použití samotného ferrocenu se však ne zcela osvědčilo, manipulace s ním je podobně složitá jako dávkování tekutých aditiv a navíc je obtížné správně dávkovat jeho množství. Ferrocen podléhá rychlé degradaci svých účinků vlivem vzdušné vlhkosti a slunečního záření. Stejně je tomu i při rozpuštění ferrocenu v uhlovodíkových palivech a jeho uchovávání v průhledných obalech a za vyšších teplot. Ferrocen se také pomalu rozpouští v uhlovodíkových palivech, zejména v naftě. Navíc zanechává zůstatky (popeloviny) ve vnitřních částech spalovacích prostor a výfukovém systému.
Jsou známa i řešení ve formě tablet, kdy směs byla připravená z ferrocenu a dalších látek, umožňující vytvoření tablety lisováním nebo odléváním. Dosavadrií známá řešení však trpí řadou problémů. Tablety se pomalu rozpouští a navíc obsahují pomooné látky, které nejsou kompatibilní s uhlovodíkovými palivy. Zanechávají tak ve spalovacím prostoru motoru a ve výfukovém systému popeloviny. Ty způsobují po čase v motoru a výfukovém systému problémy.
Podstata technického řešení
Uvedené nevýhody odstraňuje navržené složení směsi pro výrobu aditiva ve formě granulátu, tablet nebo v kapalném roztoku pro tekutá uhlovodíková paliva. Tato směs se skládá z 80 až 90 % ferrocenu CAS: 102-54-5 a/nebo jeho derivátů, 0 až 10 % behenyl alkoholu CAS: 661-19-8, 0 až 10 % hydrogenovaného bavlníkového oleje neboli Lubritab CAS:68334-00-9,0 až 10% searanu hořečnatého CAS: 557-04-0. Jednotlivé použité složky směsi je nutné upravit drcením a prosetím přes síto s velikostí oka 0,2 až 0,5 mm. Tyto upravené složky je nezbytné dokonale promíchat a vytvořit homogenní směs.
-1 CZ 31070 Ul
Konkrétně se tedy technické řešení týká směsi pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva při spalování kapalných uhlovodíkových paliv a uhlí, která obsahuje od 80 do 90 procent hmotnostních ferrocenu a zbytek je tvořen jednou nebo více složkami vybranými ze skupiny zahrnující behenyl alkohol, hydrogenovaný bavlníkový olej a stearát hořečnatý, přičemž každá ze složek je ve směsi přítomna v maximálním množství 10 % hmotnostních.
Příklady výhodných složení směsi jsou:
1) 80 % hmotn. ferrocenu, 10 % hmotn. behenyl alkoholu a 10 % hmotn. hydrogenovaného bavlníkového oleje, nebo
2) 80 % hmotn. ferrocenu, 5 % hmotn. behenyl alkoholu, 5 % hmotn. hydrogenovaného bavlníkového oleje a 10 % hmotn. stearátu hořečnatého, nebo
3) 85 % hmotn. ferrocenu, 5 % hmotn. behenyl alkoholu, 5 % hmotn. hydrogenovaného bavlníkového oleje a 5 % hmotn. stearátu hořečnatého, nebo
4) 90 % hmotn. ferrocenu, 5 % hmotn. behenyl alkoholu a 5 % hmotn. stearátu hořečnatého.
Nicméně je možné použít směs i o jakémkoli jiném složení, které spadá do definice směsi v nároku 1.
Z uvedené směsi lze vytvořit aditivum do kapalných uhlovodíkových paliv nebo uhlí, které je s výhodou ve formě sypkého granulátu nebo lisované tablety nebo ve formě roztoku směsi v kapalném uhlovodíkovém palivu.
V případě roztoku směsi v kapalném uhlovodíkovém palivu aditivum s výhodou obsahuje 3 až 5 % hmotn. směsi a zbytek tvoří kapalné uhlovodíkové palivo, kde směs je v palivu zcela rozpuštěna. Jako kapalné uhlovodíkové palivo je použito kapalné uhlovodíkové palivo pro pohon spalovacích motorů nebo kapalné uhlovodíkové palivo určené pro vytápění kotlů. Kapalné uhlovodíkové palivo je s výhodou vybráno ze skupiny zahrnující benzín, naftu, petrolej, letecký petrolej, topné oleje a solventní naftu.
Technické řešení se týká i paliva pro spalovací motory nebo kotle na kapalná nebo pevná paliva, které výše uvedenou směs obsahuje. V případě, že je palivem kapalné uhlovodíkové palivo, je výhodný poměr směsi k palivu v rozmezí 1 g směsi: 80 1 paliva až 1 g směsi: 60 1 paliva, přičemž směs jev palivu zcela rozpuštěna. Je-li palivem uhlí, je výhodný poměr směsi k palivu v rozmezí 1 až 5 g směsi: 40 až 60 kg paliva, přičemž směs je v palivu rovnoměrně rozmíchána.
Použitá směs zaručuje rychlé rozpuštění bez jakýchkoli zbytkových látek v benzínu, naftě, LTO, petroleji, leteckém petroleji i LPG, které by neshořely nebo by vytvářely popeloviny.
Tato směs je vyrobena ve formě granulátu a je určena buď k přímé aplikaci, pro výrobu tablet, nebo pro vytvoření kapalného roztoku.
Hmotnost tablet je možné přizpůsobit podle jejich použití. Standardní hmotnost tablety je 0,5 g. Takovou tabletu je možné použít na 40 litrů paliva pro běžné použití. Je možné použít i nižší poměr ředění, např. 1:30, pro rychlejší účinky vyčištění vnitřních částí spalovacích prostor.
Při použití granulátu je doporučené použití 1 g granulátu na 80 litrů uhlovodíkového paliva nebo na 50 kg rozemletého uhlí.
Při výrobě kapalného roztoku je 25 g granulátu rozpuštěno v 1 1 tekutého uhlovodíkového paliva. Tento koncentrát je určený k ošetření 2000 1 tekutého uhlovodíkového paliva.
V celém popisu, pokud z kontextu nevyplývá jinak, slovo „obsahuje“ se bude chápat tak, že znamená zahrnutí uvedeného celého čísla nebo skupiny celých čísel, ale ne vyloučení jakéhokoliv jiného celého čísla nebo skupiny celých čísel z uvedených rozsahů pro procentuální obsah jednotlivých látek ve směsi.
-2CZ 31070 Ul
Objasnění výkresů
Obr. 1A znázorňuje fotografii motoru FORD Focus diesel, najeto 128 000 km, bez použití aditiva.
Obr. 1B znázorňuje fotografii motoru Ford Focus diesel, po použití aditiva. Použito 13 tablet aditiva (o hmotnosti 0,5 g), spotřebováno 520 litrů paliva.
Obr. 2A a 2B znázorňují fotografii motoru Seat Leon, 325 000 km. Použito 20 tablet aditiva (o hmotnosti 0,5 g), přibližná spotřeba byla 800 litrů paliva.
Obr. 3 znázorňuje fotografii motoru lokomotivy řady 740 před a po aplikaci aditiva. Lokomotiva byla v provozu 50 dnů a ujela více jak 9000 km.
Obr. 4 znázorňuje rozdíl spotřeby měřený dle příkladu 5, po použití aditiva.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Směs pro výrobu aditiva pro tekutá uhlovodíková paliva podle tohoto technického řešení se připraví tak, že se smísí 80 % hmotnostních ferrocenu, 10 % hmotnostních behenyl alkoholu a 10 % hmotnostních Lubritab. Jednotlivé použité složky směsi se nejprve upraví drcením a prosetím přes síto s velikostí oka 0,2 mm. Poté se spolu dokonale promíchají, tak, aby vytvořily homogenní směs. Tento granulát se následně může aplikovat jako takový nebo se může upravit do jiné požadované formy (tablety, roztok).
Příklad 2
Směs pro výrobu aditiva pro tekutá uhlovodíková paliva podle tohoto technického řešení se připraví podobně jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že obsahuje 80 % hmotn. ferrocenu, 5 % hmotn. behenyl alkoholu, 5 % hmotn. Lubritab a 10 % hmotn. stearátu hořečnatého.
Příklad 3
Směs pro výrobu aditiva pro tekutá uhlovodíková paliva podle tohoto technického řešení se připraví podobně jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že obsahuje 85 % hmotn. ferrocenu, 5 % hmotn. behenyl alkoholu, 5 % hmotn. Lubritab a 5 % hmotn. stearátu hořečnatého.
Příklad 4
Směs pro výrobu aditiva pro tekutá uhlovodíková paliva podle tohoto technického řešení se připraví podobně jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že obsahuje 90 % hmotn. ferrocenu, 5 % hmotn. behenyl alkoholu, 5 % hmotn. stearátu hořečnatého.
Příklad 5
Aditivum pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva při spalování kapalných uhlovodíkových paliv a uhlí ve formě tablet je vyrobeno lisováním z výše uvedené směsi podle příkladu 1 až 4. Podmínky lisování: maximální vlhkost vzduchu 30 %, laboratorní teplota. Hmotnost tablety je 0,5 g a je standardně určena na 40 1 tekutého uhlovodíkového paliva.
Příklad 6
Aditivum ve formě kapalného roztoku je vyrobeno rozpuštěním směsi podle příkladu 1 až 4. V 11 tekutého uhlovodíkového pálívaje rozpuštěno 25 g této směsi. Nejlépe je použít k rozpouštění takové tekuté uhlovodíkové palivo, do kterého bude kapalný roztok používán. V případě přípravy aditiva do benzínu se použije benzín. Při zamýšlené aplikaci aditiva do nafty se použije nafta.
-3CZ 31070 Ul
Příklad 7
Zkouška účinků aditiva podle užitného vzoru na odstranění karbonových úsad
Při spalování paliva ve spalovacích motorech vznikají tzv. karbonové úsady. Tyto úsady se ukládají v prostoru válců, zejména na hlavě pístů, na ventilech, na svíčkách a vstřikovacích, také v EGR ventilech, katalyzátorech a filtrech pevných částic. Usazený karbon působí abrazivně. Důsledkem tvorby karbonu je snižování výkonu motoru, kdy řídící jednotka snižuje předstih a dávkování paliva je tak nastaveno na nižší kvalitu paliva. Dochází k opotřebení vnitřních částí motoru, zejména pístních kroužků. U ventilů dochází k jejich klepání.
Souhrn těchto uvedených důsledků snižuje výkon motoru, zvyšuje spotřebu a může vést až k poškození motoru.
Aditivum, sestávající z 80 % ferrocenu, 10 % behenyl alkoholu a 10 % bavlníkového oleje, bylo vyzkoušeno v motorech osobních vozidel i v motoru lokomotivy. Kontrola účinků čištění motoru byla provedena vizuální kontrolou před použitím aditiva a po jeho aplikaci. Došlo k otevření motoru, případně byl stav nafocen endoskopem. Výsledky jsou znázorněny na obr. 1A, 1B, 2A, 2B, 3.
Vizuální prohlídky potvrdily účinky aditiva na čištění motoru.
Příklad 8
Zkouška účinků aditiva na snížení měřených emisí
Vyhodnocení protokolů ze Stanic měření emisí s použitím aditiva podle užitného vzoru
Pro majitele vozidel a techniky, která podléhá kontrole měření emisí, se výrazně zpřísnily podmínky a parametry na Stanicích měření emisí. Dne 19. prosince 2014 schválilo Ministerstvo dopravy vyhlášku, kterou se mění vyhláška č. 302/2001 Sb., o technických prohlídkách a měření emisí vozidel. Účinnost vyhlášky z 19. prosince 2014 nastala již od 1. ledna 2015. V roce 2017 bude ukončeno postupné zavádění této vyhlášky a bude platné v plném rozsahu. V podstatě nebude možné obejít měření emisí, protokoly o měření budou šifrovaně ukládány a zasílány do centrální databáze. Navíc došlo ke snížení limitu kouřivosti u dieselových motorů o hodnotu 0,5 [m1]. V současné době je limitem korigovaný součinitel absorpce uvedený mimo jiné na tzv. velkém technickém průkazu. To již způsobilo problémy přibližně 25 % majitelů vozidel. Majitele vozidel především zajímá, zda splní limity měření emisí na Stanicích měření emisí. Pokud by je nesplnili, nemohou absolvovat kontrolu STK a vozidlo je vyřazeno z provozu. Pro ověření účinků snižování emisí jsme proto použili protokoly získané od zkušebních uživatelů aditiva.
Vyhodnocení jsme rozdělili na benzínové motory, naftové motory bez DPF a naftové motory s DPF. Vybrali jsme vozidla starší 6 let, která již mohou mít problémy se splněním limitů. Uvedeny jsou průměrné hodnoty ze získaných protokolů.
Ve všech případech došlo k výraznému snížení měřených emisí. Použité aditivum sestávalo z 80 % ferrocenu, 10 % behenylalkoholu a 10 % bavlníkového oleje.
Benzínové motory
| , ‘ iti.: i. t ’ “ | Bez aditiva . | Saďltivem - - · v A < i- ’ 4 * | ?Řózáílv,% ·' |
| Volnoběh | |||
| Obsah CO (v %) | 0,025 | 0,004 | 84,00 % |
| Obsah HC (ppm) | 62 | 1 | 98,39 % |
| Zvýšené otáčky | |||
| Obsah HC (ppm) | 0,026 | 0,004 | 84,62 % |
| Obsah HC (ppm) | 57 | 2 | 96,49 % |
-4CZ 31070 Ul
Naftové motory bez DPF
| Bez aditiva;‘ ý | S aditivém | tu Λ nUi< ‘ Rozdíl v %>' ? | |
| Hodnota kouřivosti [1/m] | 1,03 | 0,32 | 68,93 % |
Naftové motory s DPF
| ‘'r | Bez aditiva ύ.'7' | SMdítivenr ; | RóZdff V-^o |
| Hodnota kouřivosti [1/m] | 0,25 | 0,02 | 92,00 % |
Příklad 9
Zkouška účinků aditiva na snížení spotřeby paliva
Otázka snížení spotřeby je jedním z faktorů, které řidiče a provozovatele vozidel a strojů nejvíce zajímá. Problémem je, jak nejpřesněji tento účinek prokázat. Je velmi obtížné vytvořit při zkouškách spotřeby úplně stejné podmínky při jízdě vozidla, aby bylo možné mezi sebou srovnat spotřebu bez použití aditiva a s jeho použitím. Zjednodušeně lze konstatovat, že spotřeba paliva jako taková závisí především na tom, s čím, kam, jakým způsobem, kudy a za jakých vnějších podmínek jedete. To je téměř nemožné zajistit při běžném provozu, a to ani tehdy, když si dáte opravdu záležet. Snad jen na závodní dráze se lze velmi přiblížit podobným podmínkám. Vnější vlivy (teplota, vítr, déšť) však rozhodně nelze nastavit.
Řidiči se nejčastěji setkávají se spotřebou uváděnou v litrech na 100 km a strojničí v litrech za moto hodinu. To je absolutní veličina. Jedná se tedy o měření objemu paliva za uvedenou jednotku bez ohledu na výše uvedené faktory, které ji ovlivňují. Vzhledem k tomu, že teplota mění objem paliva, už na začátku nacházíme problém v přesnosti řešení objemu.
Řešením je použití měrné spotřeby. Měrná spotřeba je relativní veličina. Je to množství paliva spotřebované na vyprodukovanou práci. Uvádí se v gramech paliva spotřebovaných na kilowatthodinu. Měrná spotřeba se liší při různých otáčkách motoru. Pro prokázání účinků směsi podle užitného vzoru na snížení spotřeby je proto nutné provést měření při několika různých otáčkách motoru.
Realizovat takové měření na vozidle je velmi obtížné. Vyžadovalo by to instalaci celé řady měřicích zařízení, sledovat zrychlení, změnu nadmořské výšky atd. Proto je vhodným řešením motor, který je použit pro výrobu elektrické energie, kde lze nejlépe měření měrné spotřeby provést. Takové měření bylo realizováno na dieselové lokomotivě s elektrickým přenosem výkonu. U lokomotiv lze měřit potřebné veličiny bez nasazení na trase, odpadá tak vliv trasy a vnějších podmínek. Lze také nastavit potřebné zatížení i otáčky motoru. Elektrické veličiny lze jednoduše odečítat. Po vyvedení palivového okruhu mimo nádrž je přesně měřena i spotřeba paliva. Jedná se tedy o nejpřesnější měření účinků aditiva na spotřebu, jaké je možné provést.
Zkoušky byly provedeny na lokomotivě řady 740 s číselným označením 740 899-0, která je provozována společností LOKOTRANS servis s.r.o. Jedná se o čtyřnápravovou motorovou lokomotivu s elektrickým přenosem výkonu. Před prováděním zkoušek byl na lokomotivě osazen nový hnací agregát, vznětový motor K 6 S 230 DR, který prošel předepsaným záběhem. Jedná se o stojatý řadový přeplňovaný šestiválec s rozvodem OHV a přímým vstřikem paliva, chlazený vodou.
Měřicí zařízení: Pro realizaci zkoušek byl použit měřicí systém vyvinutý společností LOKOTRANS servis s.r.o. Tento systém spočívá v měření spotřeby paliva s přesností na gramy, vztažené ke generovanému výkonu pro trakční dynamo měřené v kWh. Výsledná získaná hodnota je spotřeba paliva v gramech na jednu kWh. V případě nastavení na jízdní stupeň 0 (neutrál) je měřenou veličinou spotřeba paliva v gramech za jednu hodinu. Během měření byla lokomotiva odstavena a generovaný výkon byl odváděn do připojeného odpomíku.
-5CZ 31070 Ul
Postup provedení zkoušek
Zkoušky probíhaly ve čtyřech etapách.
1. etapa: lokomotiva odstavená a instalovaný měřicí systém. Použité palivo: nafta motorová bez aditiva. Po dosažení provozních teplot hnacího agregátu a provozních kapalin bylo provedeno měření spotřeby při jízdních stupních 0, 4, 6.
2. etapa: lokomotiva nasazena do běžného provozu, do paliva přidáváno aditivum ve formě tablet (jedna tableta obsahovala 0,5 g aditiva) v poměru 1 tableta aditiva na 30 litrů paliva. V provozu byla lokomotiva od 5. 9. 2014 do 26. 10. 2014 a spotřebováno bylo 6000 litrů paliva. Složení aditiva: 80 % ferrocenu, 10 % behenyl alkoholu a 10 % bavlníkového oleje.
3. etapa: lokomotiva odstavená a instalovaný měřicí systém. Použité palivo: nafta motorová s aditivem v poměru 1 tableta na 30 litrů paliva. Po dosažení provozních teplot hnacího agregátu a provozních kapalin bylo provedeno měření spotřeby při jízdních stupních 0, 4, 6. Složení aditiva: 80 % ferrocenu, 10 % behenyl alkoholu a 10 % bavlníkového oleje.
4. etapa: Vyhodnocení naměřených veličin bylo provedeno srovnáním naměřených hodnot mezi 1. a 3. etapou (výsledkem je dosažená úspora při použití aditiva podle užitného vzoru). Získané výsledky jsou součástí tohoto vyhodnocení.
Záznam měření bez aditiva
| Jízdní stupeň | U M | Í[A] | |> [kW] | čas ‘ meřeni [s] 1 4' Φ V | u ' ú-'...... Spotřeba paliva [g] | Spotřeba fe/h. g/kWh] . ’7 r |
| 0 | 4 | 5 | 0 | 300 | 660 | 7920 |
| 4 | 394 | 798 | 314 | 300 | 6960 | 266 |
| 6 | 644 | 128 1 | 825 | 120 | 6440 | 234 |
Podmínky měření bez aditiva: meteorologické: jasno, teplota 15 °C, tlak 1010 hPa Provozní podmínky motoru: teplota vody 60 °C, teplota oleje 60 °C, tlak oleje 550 kPa při 420 ot./min. Druh oleje: automobilový motorový olej Mogul M7 ADSHI, chladící směs voda.
Záznam měření s aditivem
| Jízdní stupeň | U M | l[AJ | P [kW] | Čas měřeni [s] | Spotřeba paliva [g] | Spotřeba [g/h, g/kWh| |
| 0 | 5 | 3 | 0 | 300 | 520 | 6240 |
| 4 | 405 | 813 | 329 | 180 | 3740 | 227 |
| 6 | 592 | 116 5 | 690 | 120 | 4880 | 212 |
Podmínky měření s aditivem: meteorologické: jasno, teplota 8 °C, tlak 1025 hPa Provozní podmínky motoru: teplota vody 70 °C, teplota oleje 65 °C, tlak oleje 420 kPa při 425 ot./min Druh oleje automobilový motorový olej Mogul M7 ADSIII, chladicí směs voda.
-6CZ 31070 Ul
Vyhodnocení zkoušek aditiva
| Jízdní, stupeň | 1.etapa bez. aditiya Spotřeba > ‘ [g/h, g/kWh] | 3etapa s. adjtiverrv ú Spbffeba5«;' [g/h; g/kWh] | Rozdíl mezi' U-^etapeu' vfŘíeřenýcb’: hodnotádr | Rozdíl mezi yprppentecbj, (úspora vůči ’ '•-''původní'/' ”· ^ptřeb^. | Rozdíl mezu a,Letící'(^procentech: (nárůst spotřeby bez < ; erčgtíýa) |
| 0 | 7920 | 6240 | -1680 | -21,21 % | 26,92 % |
| 4 | 266 | 227 | -39 | -14,66 % | 17,18% |
| 6 | 234 | 212 | -22 | -9,40 % | 10,38% |
Průmyslová využitelnost
Granulát, tablety nebo kapalný roztok vyrobené z uvedené směsi lze s výhodou používat do všech tekutých uhlovodíkových paliv spalovacích motorů a kotlů na tekutá paliva. Tato směs ve formě tablet je jednoduchá při dávkování do nádrží vozidel, strojů a kotlů. Dostatečně rychle se rozpouští při pohybu paliva v nádržích. Palivo získává mnohem lepší vlastnosti při procesu spalování. Navržená směs působí jako katalyzátor spalování. Kromě jiného dochází k pozvolnému a bezpečnému vyčištění vnitřních prostor spalování kotlů a spalovacích motorů, ventilů, vstřiků, svíček i měřicích čidel a celého výfukového systému včetně katalyzátorů a filtrů pevných částic. Snižují se také výrazně emise výfukových plynů včetně prachových částic měřené na stanicích měření emisí. Zlepšuje se dynamika motoru. Snižuje se i spotřeba paliva. Pro použití ve stacionárních nádržích bez pohybu paliva je nutné tablety nebo granulát nejprve rozpustit v malém množství paliva a až po rozpuštění aplikovat do nádrže před jejím plněním. Pro ošetření 2000 litrů paliva se vjednom litru paliva rozpustí 25 gramů tablet nebo granulátu. Takto vytvořený kapalný roztok je možné aplikovat do stacionární nádrže před jejím plněním.
Granulát je vhodné aplikovat i do pevných fosilních paliv (uhlí), před jejich použitím v kotlích.
Claims (13)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Směs pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva při spalování kapalných uhlovodíkových paliv a uhlí, vyznačující se tím, že obsahuje od 80 do 90procent hmotnostních ferrocenu a zbytek je tvořen jednou nebo více složkami vybranými ze skupiny zahrnující behenyl alkohol, hydrogenovaný bavlníkový olej a stearát hořečnatý, přičemž každá ze složek je ve směsi přítomna v maximálním množství 10 % hmotnostních.
- 2. Směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 80 procent hmotnostních ferrocenu, 10 procent hmotnostních behenyl alkoholu a 10 procent hmotnostních hydrogenovaného bavlníkového oleje.
- 3. Směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 80 procent hmotnostních ferrocenu, 5 procent hmotnostních behenyl alkoholu, 5 procent hmotnostních hydrogenovaného bavlníkového oleje a 10 procent hmotnostních stearátu hořečnatého.
- 4. Směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 85 procent hmotnostních ferrocenu, 5 procent hmotnostních behenyl alkoholu, 5 procent hmotnostních hydrogenovaného bavlníkového oleje a 5 procent hmotnostních stearátu hořečnatého.
- 5. Směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 90 procent hmotnostních ferrocenu, 5 procent hmotnostních behenyl alkoholu a 5 procent hmotnostních stearátu hořečnatého.-7CZ 31070 Ul
- 6. Aditivum do kapalných uhlovodíkových paliv nebo uhlí, vyznačující se tím, že obsahuje směs definovanou v kterémkoli z předchozích nároků.
- 7. Aditivum podle nároku 6, v y z n a č u j í c í se tím , žeje ve formě sypkého granulátu nebo lisované tablety.5
- 8. Aditivum podle nároku 6, vyznačující se tím, že je ve formě roztoku směsi v kapalném uhlovodíkovém palivu.
- 9. Aditivum podle nároku 8, vyznačující se tím, že obsahuje 3 až 5 % hmotn. směsi definované v kterémkoli z nároků 1 až 5 a zbytek tvoří kapalné uhlovodíkové palivo, kde směs je v palivu zcela rozpuštěna.ío
- 10. Aditivum podle nároku 9, vyznačující se tím, že kapalné uhlovodíkové palivo je vybráno ze skupiny zahrnující benzín, naftu, petrolej, letecký petrolej, topné oleje a solventní naftu.
- 11. Palivo pro spalovací motory nebo kotle na kapalná nebo pevná paliva, vyznačující se t í m, že obsahuje aditivum definované v kterémkoli z nároků 6 až 10.15
- 12. Palivo podle nároku 11, vyznačující se tím, že palivem je kapalné uhlovodíkové palivo a že poměr směsi k palivu je v rozmezí 1 g směsi: 80 1 paliva až 1 g směsi: 60 1 paliva, a že směs jev palivu zcela rozpuštěna.
- 13. Palivo podle nároku 11, vyznačující se tím, že palivem je uhlí a že poměr směsi k palivu jev rozmezí 1 až 5 g směsi: 40 až 60 kg paliva a že směs jev palivu rovnoměrně20 rozmíchána.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33920U CZ31070U1 (cs) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Směs pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33920U CZ31070U1 (cs) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Směs pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ31070U1 true CZ31070U1 (cs) | 2017-10-03 |
Family
ID=59998005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-33920U CZ31070U1 (cs) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Směs pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ31070U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019015703A1 (en) * | 2017-07-17 | 2019-01-24 | Korinek Arnost | COMPOSITION FOR REDUCING EMISSIONS, CARBON DEPOSITS AND FUEL CONSUMPTION |
-
2017
- 2017-07-17 CZ CZ2017-33920U patent/CZ31070U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019015703A1 (en) * | 2017-07-17 | 2019-01-24 | Korinek Arnost | COMPOSITION FOR REDUCING EMISSIONS, CARBON DEPOSITS AND FUEL CONSUMPTION |
| US11203727B2 (en) | 2017-07-17 | 2021-12-21 | Arnost Korinek | Composition for reducing emissions, carbon deposits and fuel consumption |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100593562C (zh) | 生物质合成燃料 | |
| Stradling et al. | Effect of octane on performance, energy consumption and emissions of two Euro 4 passenger cars | |
| Czerwinski et al. | PN-emissions of gasoline cars MPI and potentials of GPF | |
| CN101921636A (zh) | 净化尾气的汽油添加剂 | |
| CZ31070U1 (cs) | Směs pro snižování emisí, karbonových úsad a spotřeby paliva | |
| JP5137283B2 (ja) | ディーゼル油の燃焼によって生じる排気中の煤塵を低減するための添加剤及びそれを含有する燃料組成物 | |
| CN104774658B (zh) | 一种固体燃油添加剂 | |
| US11203727B2 (en) | Composition for reducing emissions, carbon deposits and fuel consumption | |
| CN109321292B (zh) | 一种低温下发动机用高醇汽油添加剂组合物及其甲醇汽油 | |
| JP2022538739A (ja) | 添加物配合物、及びその使用方法 | |
| Lenane et al. | Gasoline additives solve injector deposit problems | |
| Faggan et al. | An evaluation of manganese as an antiknock in unleaded gasoline | |
| Chijiiwa et al. | Impact from a variety of E10 and E20 gasoline formulations on PN10 and PN23 emissions evaluated in combination with advanced GPF technology generations | |
| JP7744985B2 (ja) | ディーゼル燃料および燃料油の燃焼に由来する排出ガス中の粒子状物質を低減するための添加剤およびそれを含む燃料組成物 | |
| CN111484906A (zh) | 一种组合物、其制备方法与应用方法 | |
| CN106753616A (zh) | 汽车三元催化反应器免拆洗养护剂及其制备方法 | |
| CN103468436B (zh) | 一种汽油发动机喷射系统不解体清洗剂 | |
| CN108329957B (zh) | 适合高原地区的车用柴油及其制备方法 | |
| Żółtowski et al. | Emissions from engines fuelled with biofuels | |
| Chollacoop et al. | 50,000 km on-road durability test of common-rail vehicle with 10% blend of high quality biodiesel (H-FAME) from Jatropha | |
| EA046974B1 (ru) | Присадка для уменьшения содержания твердых частиц в выбросах, образующихся в результате сгорания дизельного топлива и топочного масла, и топливная композиция, которая ее содержит | |
| JPH08319490A (ja) | 燃 料 | |
| HK40088993B (en) | Additive to reduce particulate matter in emissions deriving from the combustion of diesel fuel and fuel oil and fuel composition that contains it | |
| HK40088993A (en) | Additive to reduce particulate matter in emissions deriving from the combustion of diesel fuel and fuel oil and fuel composition that contains it | |
| Qingzhou et al. | Effects of injector optimization on emissions on a high pressure common rail diesel engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20171003 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20210717 |