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Treibstoff für Verbrennungskraftmaschinen Um in Verbrennungskraftmaschinen
das sogenannte Klopfen zu verhindern, hat man bereits vorgeschlagen, zu dem betreffenden
Treibstoff kleinere Anteile, von gewissen metallischen Verbindungen zuzusetzen.
Von diesen Verbindungen haben sich in der Praxis jedoch nur Bleitetraäthyl und Eisencarbonyl
als wirksam erwiesen.
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Gemäß einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag können in Motoren
mit Funkenzündung auch Treibstoffe verwendet werden, die 0,01 bis etwa 1 Gewichtsprozent
an Dicyclopentadienyleisen enthalten.
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Die Verwendung von Dicyclopentadienyleisen führt jedoch zur Bildung
von bestimmten Verbrennungsprodukten, beispielsweise Eisenoxyd, während der Verbrennung
des betreffenden Motortreibstoffes. Diese Verbrennungsprodukte können zu unerwünschten
Nebenreaktionen im Motor Anlaß geben, und es ist daher erwünscht, die physikalische
oder chemische Natur der aus dem Dicyclopentadienyleisen gebildeten Produkte in
solcher Weise zu. modifizieren, daß sie mit den gasförmigen Verbrennungsprodukten
leichter aus der Verbrennungskammer fortgespült werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung
hat sich gezeigt, daß dieses Ziel erreicht wird, wenn das Dicyclopentadienyleisen
in dem Motortreibstoff zusammen mit einem Spülmittel angewendet wird, welches eine
öllösliche organische Verbindung mit einem Gehalt an Bor, Phosphor, Arsen oder Silicium
ist.
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Weiterhin wurde gefunden, daß eine solche öllösliche organische Verbindungn
gleichfalls als Spülmittel sehr geeignet ist, wenn substituiertes Dicyclopentadienyleisen
sowie substituierte oder nichtsubstituierte Dicyclopentadienylverbindungen des Nickels.
Rutheniums oder Osmiums als Antiklopfmittel in Treibstoffen verwendet werden.
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Die Antiklopfmittel, für welche eine öllösliche organische Verbindung
mit einem Gehalt an Bor. Phosphor, Arsen oder Silicium als Spülmittel zur Anwendung
kommt, können allgemein als organometallische Verbindungen der Formel MR, definiert
werden, worin M ein Eisen-, Nickel-, Ruthenium-oder Osmiumatom ist und R einen substituierten
oder nichtsubstituierten Cyclopentadienylrest darstellt.
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Dementsprechend bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Treibstoffe
für Verbrennungsmotoren, die aus einem Motorentreibstoff, einem geringen Anteil
einer organometallischen Verbindung der allgemeinen Formel M R2, bei welcher M und,
R die obenerwähnte Bedeutung haben, und einem geringen Anteil einer öllöslichen
organischen Verbindung bestehen, die Bor, Phosphor, Arsen oder Silicium enthält.
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Erfindungsgemäß sind auch Zusatzmischungen für Treibstoffe von Verbrennungsmotoren
vorgesehen, welche aus einer Mischung einer organometallischen Verbindung der allgemeinen
Formel M R2, bei welcher M und R die oben angegebene Bedeutung haben, und einer
öllöslichen organischen Verbindung bestehen, die Bor, Phosphor, Arsen oder Silicium
enthält. Diese Zusammensetzungen können mit Benzinen. oder anderen :Motortreibstoffen
zu den erfindungsgemäßen Treibstoffen. vermischt werden. Sie können außerdem Farbstoffe
und/oder Lösungsmittel enthalten.
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Bor enthaltende organische Spülmittel sind an sich bekannt. Besonders
wirksam sind im Rahmen der Erfindung die Borsäuretrialkylester mit verzweigtkettigen
Alkoholen, wie z. B. Diisopropylcarbinal und Methylisobutylcarbinol, die Dialkylester
von Alkylboronsäuren, in welchen die an die Sauerstoffatome gebundenen Alkylgruppen
verzweigtkettige Alkylgrup-pen darstellen, wie Methylboronsäure-di-(methvlisobutylcarbinyl)-ester
sowie die cyclischen Ester der Borsäure oder von Alkylboronsäuren, die sich von
zweiwertigen Alkoholen ableiten, beispielsweise die. cyclischen Ester, die sich
von Borsäure und, 2,4-Pentandiol ableiten, oder Borsäure- [2,4-dimethylhexan-2,4-diol]-äthylester
und Borsäurepinakonäthylester.
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Geeignete, an sich bekannte, Phosphor enthaltende Spülmittel sind
die öllöslichen organischen Ester der Sauerstoffsäuren des Phosphors, wie der Ortho-,
Pyro- oder Metaphosphorsäure und der phosphorigen oder der unterphosphorigen Säure,
z. B. Tributylphosphat bzw. -phosphit sowie Orthophosphorsäuretriphenyl-, -trikresyl
und -trixylenylester.
Analoge Verbindungen, bei welchen an Stelle
des Phosphoratoms ein Arsenatom gesetzt ist, sind gleichfalls bekannte Spülmittel,
die erfindungsgemäß verwendet werden können, wie Tri-o-, -m-, oder -p-cresylarsenit
und der Phenylarsensäurediäthylester.
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Geeignete, Silicium enthaltende Spülmittel sind die öllöslichen organischen
Ester der Kieselsäure, wie z. B. Tetramethyl-, Tetraäthyl-, Tetrabutyl-, Tetraphenyl-,
und Tetraxylenylsilikat. Teilester von Kieselsäure, wie z. B. Di- und Triäthylsilikate
sowie Di-und Trikresylsilikate und Polymere, welche durch Selbstkondensation solcher
Partialester entstehen, können ebenfalls verwendet werden. Auch können Verbindungen,
deren Siliciumatom mit Kohlenstoff oder Stickstoff verbunden ist, wie Alkoxyamin.osilane,
z. B. Di-tert.-butoxydiaminosilan und die Tetrahydrocarbylsilicane, z. B. Äthylpropylbenzylphenyls.ilican,
verwendet werden.
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Die folgenden Beispiele erläutern die erfindungsgemäßen Treibstoffe
näher. Beispiel 1 Dicyclopentadienyleisen und Borsäure-tri-(d,iisopropylcarbinyl)-ester
wurden in Flugzeugbenzin mit einer Oktanzahl von 73 in Mengen von 7 bzw. 16 g pro
4,541 Benzin gelöst.
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Der erhaltene Treibstoff wurde in einem 470-cm3-Einzylindermotor mit
Seitenventil und Wasserkühlung für eine Dauer von 20 Stunden bei Vollgas geprüft.
Am Ende der Prüfung war das Gewicht des Niederschlags am Kolbenkopf 0,8 g. Wenn
der gleiche Treibstoff ohne Zusatz der Borverbindung der gleichen Prüfung unterworfen
wurde, betrug das Gewicht des Niederschlags am Kolbenkopf 1,25 g, d. h., die Menge
ist über 50°/a größer. Beispiel 2 Dicyclopentadienyleisen und. ein handelsübliches
organisches Silicat, das aus Tetra- und Diäthylsilicaten besteht, wurden in einem
Flugzeugbenzin mit einer Oktanzahl von 73 in einem Mischungsverhältnis von 7 bzw.
5,5 g pro. 4,541 Benzin gelost.
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Der resultierende Treibstoff wurde der im Beispiel 1 beschriebenen.
Prüfung unterworfen; das Gewicht des Niederschlages am Kolbenkopf betrug 0,8 g.
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Im allgemeinen soll das Spülmittel in einer Menge von 10 bis 500°/0,
bezogen auf das Gewicht des Antiklopfmittelzusatzes im Treibstoff, vorhanden sein.
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Die erfindungsgemäßen Treibstoffe können zusätzlich zu den erfindungsgemäßen
Antiklopfmitteln und den Spülmitteln noch andere für solche Treibstoffe bekannte
Zusätze enthalten. Zum Beispiel können sie weitere Verbindungen enthalten, die eine
Stabilisierungs- und/oder Antioxydationswirkung bei Kohlenwasserstoffen vom Siedebereich
des Benzins zeigen. Verbindungen dieser Art sind insbesondere 2,4-Dinieihyl-6-tert.-butylphenol,
ferner Hydrochinon,, 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol, N-Ph enyl-a-naphthylamin
und N,N'-Dibutyl-p-phenylendiamin.. Darüber hinaus können die erfindungsgem.äßenAntiklopfmittelzusätze
in Verbindung mit bekannten Antiklopfmitteln, wie z. B. Eisencarbonyl und Bleitetraalkyl,
wobei letzteres Bleitetraäthyl, Bleitrimethyläthyl, Bleidimetl-yldiäthyl, Bleimethyltriäthyl
und Bleitetramethyl sein kann, angewandt werden.. Wenn bleihaltige Antiklopfmittel
mitverwendet werde,, ist es gewöhnlich notwendig, daß die übliche Bleientfernungsmittel,
wie z. B. Halogenkohlenwasserstoffe, ebenfalls vorhanden. sind.
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Die erfindungsgemäßen Treibstoffe sind für alle Arten durch Funkenbildung
gezündeter Verbrennungskraftmaschinen geeignet. Diese Treibstoffe können als einziger
Treibstoff oder als Hilfstreibstoff beim Betrieb unter Bedingungen angewandt werden,
die einen Treibstoff mit hohem Antiklopfwert erfordern. Des weiteren können die
vorliegenden Antiklopfmittel zü_isammen mit einem Spülmittel, welches eine Bor,
Phosphor, Arsen oder Silicium enthaltende öllösliche. organische Verbindung sein
kann, in die Treibstoffzuleitung oder in den Verbrennungsraum, getrennt von der
Haupt-Treibstoffzuleitung eingespritzt werden, wenn die Betriebsbedingungen zusätzliches
Unterdrücken des Klopfens erforderlich machen. Wenn nach obiger Methode gearbeitet
werden soll, ist es zweckmäßig, diese Mischung als Lösung in einem flüchtigen Lösungsmittel
zu verwenden.