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Heizöl -Die Erfindung betrifft ein Heizöl.
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Der Ausdruck »Heizöl« bedeutet einen normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoff,
z. B. ein Erdöldestillat eines Siedebereichs, oberhalb etwa 204° C, wozu leichte
Heizöle, als Treibstoffe für Dieselmotoren dienende Gasöle und zum Heizen von Öfen
dienende Schweröle gehören.
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Zur Erhöhung der-Leistung vonVerbrennungskraftmaschinen, z. B. Dieselmotoren,
ist es üblich, eine größere Treibstoffmenge in die Verbrennungskammer einzuspritzen.
Wenn jedoch bei Dieselmotoren die Menge des eingespritzten Treibstoffes gewisse
kritische Grenzen überschreitet, findet eine starke Rauchbildung in den Auspuffgasen
statt, die auf unvollständige Verbrennung des Treibstoffes zurückzuführen ist. Außerdem
ist die durch die Erhöhung der Treibstoffeinspritzung erzielte erhöhte Leistung
der Menge des angewandten Treibstoffes nicht direkt proportional. Infolgedessen
steigt der spezifische Verbrauch des Motors mit der Erhöhung der Brennstoffeinspritzung.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, Brennstoffölen, insbesondereDieselölen,
ällöslicheBleisalzezuzusetzen, um die korrosionsmildernden Eigenschaften der Öle
zu verbessern und die Bildung von Abscheidungen in der Verbrennungskammer zu vermindern.
Diese Zusätze vermindern zwar die korrosiven Eigenschaften von Heizölen mit hohem
Schwefelgehalt, haben aber keine Wirkung auf die Art der, Verbrennung des Öls, insbesondere
auf die Neigung zur Rauchbildung.
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Es wurde nun gefunden, daß man die Eigenschaften des Heizöls, insbesondere
seine Neigung zur Rauchbildung erheblich verbessern kann, wenn man dem Heizöl eine
geringe Menge eines Gemisches zusetzt, welches ein Detergens und eine Bleialkylverbindung
enthält.
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Bleialkylverbindungen sind bekanntlich keine Bleisalze, sondern metallorganische
Verbindungen, bei denen das Bleiatom unmittelbar an ein oder mehrere Kohlenstoffatome,
die zu einem Kohlenwasserstoffrest gehören, gebunden ist.
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Als Bleialkylverbindung wird erfindungsgemäß Bleitetraäthyl bevorzugt.
Die günstige Wirkung dieser Zusätze ist überraschend, da man bisher der Ansicht
war, daß der Zusatz von z. B. Bleitetraäthyl zu Dieselölen schädlich sei (vgl. französische
Patentschrift 853 717).
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Jedes Detergens ist im Sinne der Erfindung brauchbar. Geeignet sind
z. B. Polymerisate oder Mischpolymerisate, die eine dispergierend wirkende Gruppe
enthalten. Diese Verbindungen erhält man, indem man schwefelhaltige oder Phosphor
und Schwefel enthaltende Gruppen, stickstoffhaltige oder sauerstoffhaltige Gruppen
einführt. Gegebenenfalls können die Verbindungen auch Alkoxygruppen enthalten.
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Geeignete Detergenten lassen sich aus copolymerisierbaren ungesättigten
Mono- und bzw. oder Dicarbonsäuren oder deren Alkoxyderivaten einschließlich der
Esterderivate herstellen. Solche Produkte können von C4 bis C2.-Alkoholen, Maleinsäure
und bzw. oder Fumarsäure oder Gemischen dieser Ester einschließlich der alkoxylierten
Teilester und Vinylestern von C2 bis C8 Monocarbonsäuren, z. B. Vinylacetat, abgeleitet
sein.
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Andere Mischpolymerisate können von alkylsubstituierter Acrylsäure
und aliphatischen Alkoholen, einschließlich Aminoalkoholen, abgeleitet sein.
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Man kann auch Kondensationsprodukte eines öllöslichen Sulfonats und
eines Alkylpolyamins, wie Äthylendiamin oder Triäthylamin, verwenden.
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Bevorzugt werden im Sinne der Erfindung als Detergenten öllösliche
Metallsulfonate, namentlich Calciumsulfonat, oder Triäthanolamin.
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An Stelle eines einzelnen Detergens kann man auch ein Gemisch der
obengenannten Detergenten benutzen. Die Zusatzmischung gemäß Erfindung besteht vorzugsweise
zu 20 bis 35 Gewichtsprozent aus der Bleialkylverbindung und zu 65 bis 80 Gewichtsprozent
aus dem Detergens.
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Der Zusatzstoff wird dem Heizöl in einer Menge von 0,001 bis 0,2 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 0,005 bis 0,1 Gewichtsprozent, des Heizöls zugesetzt.
Mit
dem erfindungsgemäßen Zusatz versehene Heizöle wurden in einem General-Motors-Dieselmotor
(G. M. 371) geprüft, der die folgenden Kennwerte besaß: Anzahl der Zylinder . .
. . : . . . . . . . .-. . . . - 3 -- Weite, mm ..........................
108 Hub, mm ........................... 127 Zylinderinhalt, ccm .................
3490 Wassertemperatur, ' C . . . . . . . . . . . . . . 80 Öltemperatur, ' C . .
. . . . . . . . . . . . . . . 107 Geschwindigkeit, U/Min.. . . . . . . . . : . .
. 1200 Die Rauchmessungen am Auspuff wurden mit dem unter dem Namen »Von-Brand-Smoke-Meter«
bekannten Rauchanzeiger ausgeführt. Diese Vorrichtung ermöglicht die Messung des
Rauches in den Auspuffgasen, indem die Auspuffgase durch einen sich fortlaufend
mit konstanter Geschwindigkeit abwickelnden Papierschirm geleitet werden. Die Intensität
des hierbei erhaltenen Fleckes wird durch Interpolieren zwischen zwei Normproben
(einer weißen und einer schwarzen) gemessen. Diese Bestimmung erfolgt durch Vergleich
mit einer Werte-Skala oder genauer durch Messung der prozentualen Menge des reflektierten
Lichtes mit Hilfe eines Photoreflektometers.
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Beispiel 1 Die Änderung in der Leistung des Dieselmotors wurde als
Funktion der Rauchzahl beobachtet, wenn der Motor mit einem Heizöl, mit oder ohne
Zusatzstoff im Sinne der Erfindung, gespeist wird.
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Das Gasöl hatte folgende Kennwerte: Dichte bei 150 C . .. .
. . . . . . . . . . . . 0,857 Engler-Viskosität bei 20'C . . . . . . . . . 1,43
Schwefel, % . .. .. . .. . ... . . . .. . ... . . 0,5 Cetanzahl ..........................
42 Der Zusatz enthielt Bleitetraäthyl und 60 Gewichtsprozent verschiedener Detergenten;
der Zusatz vom Gasöl erfolgte in solcher Menge, daß 1 kg Öl 0,001 g-Atom Blei enthielt.
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Die Versuchsergebnisse waren folgende:
| Motorleistung in PS |
| Rauchzahl Gasöl, Bleitetra- Gasöl, Bleitetra- |
| nur Gasöl äthyl und äthyl und |
| Calciumsulfonat Methanolamin |
| 5,5 45,3 52 49 |
| 6 48 56 54 |
| 6,5 51 59 58 |
| 7 54 62 60 |
| 8 60 66 64 |
Beispiel 2 Der Verbrauch des Dieselmotors bei wechselnder Leistung wurde dann bestimmt,
wobei das Gasöl für sich bzw.,in Vermischung mit den erfindungsgemäßen Zusatzstoffen
nach Beispiel 1 benutzt wurde.
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Folgende Ergebnisse wurden erhalten:
| Leistung Verbrauch in 1/Std. |
| Leistung Abnahme |
| in PS nur Gasöl ( Gasöl in % |
| -I- Zusatzstoff |
| 45 _ 1'1,02 10,91 1 |
| 48 11,74 11,61 1,1 |
| 51 12,56 12,13 3,3 |
| 54 13,33 13,01 2,4 |
| 57 14,02 13,67 2,5 |
Die in dem- Beispiel mitgeteilten Versuche bringen zur Anschauung daß. durch Zusatz
der erfindungsgemäßen Zusatzgemische zu .dem Gasöl für eine gegebene Rauchzahl,
z. B. 6, eine Erhöhung der Leistung von 12 bis 15% und für eine gegebene Leistung
eine Abnahme des Verbrauchs von -1 bis 21/z % bewirkt wird.