DE1116939B - Zusatzgemisch fuer Treibstoffe fuer Ottomotoren und dasselbe enthaltende Treibstoffe - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

P 24460 IVc/46a⁶

ANMELDETAG:: 17. FEBRUAR 1960

BEKANNTMACHUNG-DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: " 9. NOVEMBER 1961

Gegenstand mehrerer älterer Vorschläge ist die Verwendung von Alkaliverbindungen bestimmter verzweigtkettiger Carbonsäuren als Zusätze zu Treibstoffen für Ottomotoren, um ihnen bessere Verbrennungseigenschaften, insbesondere bessere Klopffestigkeit, zu verleihen.

Es handelt sich dabei um Alkalisalze, nämlich Lithium, Natrium- und Kaliumsalze von verzweigtkettigen primären, sekundären oder tertiären offenkettigen oder cyclischen Carbonsäuren, bei denen das an das Kohlenstoffatom der Carboxylgruppe gebundene Kohlenstoffatom ein nichtaromatisches Kohlenstoffatom eines Kohlenwasserstoffrestes mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen ist. Die verzweigtkettigen Säuren enthalten mithin 5 bis 25 Kohlenstoffatome und haben wenigstens eine Verzweigung in der Kohlenstoffkette innerhalb der ersten 4 Kohlenstoffatome des Moleküls, wenn man das Carboxylkohlenstoffatom mitzählt.

Beispiele für Säuren, von denen die Alkalisalze sich ableiten, sind: Pivalinsäure (2,2-Dimethylpropionsäure), 2-Äthylbuttersäure, 3,3-Dimethylbuttersäure, 4 - Methylvaleriansäure, 4,5 - Dimethylcapronsäure, 2 - Äthyl - 2 - methylbuttersäure, 2 - Äthylcapronsäure, 3,5,5 -Trimethylcapronsäure, 2 - Heptylpelargonsäure,

2 - Hexylcaprinsäure, 2 - Äthyl - 2 - butylcaprinsäure, 2,2-Dimethylstearinsäure, Compholsäure (1,2,2,3-Tetramethylcyclopentan-1 -carbonsäure), Isofencholsäure,

3 - Methyl - 3 -cyclohexylbuttersäure, 3 - Methyl- 3 -phenylbuttersäure, 3-Äthylpenten-(3)-säure, 2,2-Diäthylbuttersäure und l^-Diisopropylcyclohexan-l-carbonsäure.

Die verzweigtkettigen Säuren können auch als Gemische aus natürlichen Quellen oder aus synthetischen Prozessen stammen, z. B. Naphthensäuren aus Erdöl, durch Oxydation von Oxoalkoholen gewonnene Säuregemische oder durch Carboxylierung von Olefinen mit Kohlenmonoxyd und Wasser in Gegenwart saurer Katalysatoren gewonnene Carbonsäuren sowie Gemische solcher Säuren.

Da die Löslichkeit dieser Alkalisalze in Kohlen-Wasserstoffen begrenzt ist, können sie zusammen mit bis zur lOfachen molaren Menge an freien Carbonsäuren der gleichen Art eingesetzt werden. Vorzugsweise wird etwa 1 Mol, üblicherweise nicht mehr als etwa 3 Mol, einer solchen freien Säure je Mol Alkalisalz verwendet. Die freie Carbonsäure soll dabei die Ablagerung des Alkalisalzes aus der Lösung im Kraftstoff nicht nur im Vorratsbehälter, d. h. im Benzintank, sondern auch im Ansaugsystem verhindern. Die Säuren sind besonders brauchbar zusammen mit den Alkalisalzen der niederen Carbonsäuren, beispielsweise der Pivalinsäure.

Zusatzgemisch für Treibstoffe

für Ottomotoren und dasselbe enthaltende

Treibstoffe

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,
München 27, Gaußstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Februar 1959

Edmund Luke Niedzielski,

Wilmington, Del. (V. St. A.),

ist als Erfinder genannt worden

Die Säure-Salz-Zusammensetzungen können durch einfaches Vermischen des Alkalisalzes mit der Carbonsäure oder durch teilweises Neutralisieren der Säure mit der entsprechenden Alkalibase, gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Benzol, Toluol, Heptan, Isooctan, Diisobutylen; Leuchtöl, Benzin oder Gemischen derselben, hergestellt werden.

Diese Treibstoffzusätze verbessern zwar die Verbrennungseigenschaften der Kraftstoffe außerordentlich, sind aber dennoch verhältnismäßig wehig flüchtig, verglichen mit üblichen Kraftstoffbestandteilen, und werden daher nicht immer sauber und vollständig in die Verbrennungskammer bei solchen Systemen eingeführt, bei denen die befriedigende Einführbarkeit des Treibstoffs wenigstens teilweise von der Flüchtigkeit der Bestandteile abhängt. Wird beispielsweise ein Vergasermotor mit einem' Benzin betrieben, das ein Alkalisalz enthält, so treten· im ganzen Ansaugsystem Ablagerungen von Metallsalz auf Grund dessen geringer Flüchtigkeit auf. Diese Ablagerungen in den Vergaserdüsen und der Einlaßverteilungsleitung können zu einem schlechten Arbeiten des Motors führen. In Motoren mit Kraftstoff-Einspritzungssystemen sind die durch Bildung von Ablagerungen im Ansaugsystem hervorgerufenen Schwierigkeiten weniger ernst. Sie können in diesem Falle durch Einspritzung des Kraftstoffes (oder der Alkalimetallkomponente) un-

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mittelbar in die Verbrennungskammer gänzlich vermieden werden. Wo jedoch der Kraftstoff in das Ansaugverteilungssystem eingespritzt wird, können sich wiederum Ablagerungen, beispielsweise um die Eintrittsöffnung der Verbrennungskammer, bilden, die letztlich den Durchgang des Kraftstoffes in die Kammer verhindern.

Ein anderes Problem, das mit der Einführbarkeit der Kraftstoffzusätze zusammenhängt, ist die Gewährleistung einer gleichmäßigen Verteilung des Zusatzes auf alle Zylinder des Motors. Dies ist besonders wichtig, wenn der Zusatz ein Antiklopfmittel darstellt, denn falls einer oder mehrere Zylinder nicht ihren Anteil an Zusatz erhalten, können sie klopfen, auch wenn die anderen Zylinder klopffrei arbeiten.

Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten gänzlich beseitigt werden können, wenn man als Treibstoffzusatz ein Gemisch verwendet, dessen erste Komponente eine Alkaliverbindung der oben beschriebenen Art und dessen zweite Komponente ein Aminoamid der Formel

R'

,H

; N(ch₂)_bn:

—R"

ist, in der der Rest R ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest und R' einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest oder die Reste R und R' zusammen einen Alkylen- oder Alkylenätherrest bedeuten können, der Rest R" einen geradkettigen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, die Zahl der Kohlenstoffatome in den Resten R, R' und R" insgesamt wenigstens 11 beträgt und η den Wert 2 oder 3 hat.

Verbindungen der letztgenannten Art, z. B. Umsetzungsprodukte von Diaminen mit Oleinsäure, sind bereits für sich allein als Zusätze für Kohlenwasserstoffe, und zwar insbesondere für Heizöle und Dieseltreibstoffe, zur Verhinderung der Schlammbildung bekannt. Es war jedoch nicht vorauszusehen, daß diese Aminoamide in Kombination mit den oben beschriebenen Alkaliverbindungen verzweigtkettiger Carbonsäuren die Ablagerung von Alkaliverbindungen im Ansaugsystem des Motors vollständig unterdrücken würden.

Die Erfindung beruht also auf der überraschenden Erkenntnis, daß die obengenannte Alkaliverbindung, die normalerweise mit flüssigen Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen nicht vergasbar ist, leicht in den Motor eingeführt werden kann, wenn sie sich in Gegenwart eines Aminoamids, wie oben definiert, befindet.

Die im Kraftstoff löslichen und mit dem Kraftstoff einführbaren Zusätze aus Alkaliverbindung und Aminoamid können durch Vermischen der einzelnen Bestandteile, gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösungsmittels, hergestellt werden, die Komponenten können aber einzeln unmittelbar zum Kraftstoff zugesetzt werden. Man kann auch Zusatzkonzenlrate verwenden.

Die Aminoamide der neuen Treibstoffzusätze sind hochsiedende, thermisch stabile Flüssigkeiten, die mit Benzin mischbar sind und eins ausgjprägie löslichmachende Wirkung auf dia Alkalisalze ausüben. Sie können in bekannter Weiss durch Umsstzung einer garadkettigen Fettsäure (oder eines entsprechenden Anhydrides oder Säurechlorides) mit dem entsprechenden Diamin hergestellt werden.

Wie sich aus der obigen Formel ergibt, kann das umzusetzende Diamin ein mono- oder disubstituiertes Aminoäthylamin oder ein ähnliches substituiertes Aminopropylamin sein. In diesen Aminen können die Substituenten, sofern sie nicht Wasserstoffatome sind, einwertige Kohlenwasserstoffreste sein, oder sie können zusammen zweibindige Alkylen- oder Alkylenätherreste darstellen, die zusammen mit dem Stickstoff einen heterocyclischen Ring bilden.

Die umzusetzende, geradkettige Carbonsäure kann gesättigt oder ungesättigt sein und bis ungefähr 18 Kohlenstoffatome aufweisen. Vorzugsweise sollen diese Säuren wenigstens 10 Kohlenstoffatome enthalten, so daß der Rest R" 9 oder mehr Kohlenstoffatome aufweist. Die Reste R und R' des Diamins und der Rest R" des Carbonsäureanteils des Moleküls werden so ausgewählt, daß insgesamt wenigstens 11, vorzugsweise 13 bis 22 Kohlenstoffatome vorhanden sind, so daß man benzinlösliche Aminoamide mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften erhält.
Beispiele für derartige Aminoamide sind:

N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamid,
²^ N-(3-Diäthylaminopropyl)-ölsäureamid,

N-(3-Dimethylaminopropyl)-stearinsäureamid,
N-(3-Morpholinopropyl)-ölsäureamid,
N-(3-Dimethylaminopropyl)-n-laurinsäureamid,
N-(3-Diäthylaminopropyl)-n-myristinsäureamid,
N-(3-Diäthylaminopropyl)-n-caprinsäureamid,
N-(2-Diäthylaminoäthyl)-ölsäureamid,
N-(3-Talgaminopropyl)-acetamid.

Diese Aminoamide sind in Benzin löslich und haben eine hinreichend niedrige Flüchtigkeit und hohe Wärmebeständigkeit, so daß der Verdunstungsverlust nicht mehr als ungefähr 6 Gewichtsprozent beträgt, wenn sie 8 Stunden bei 135° C in der in ASTM D 972-56 beschriebenen Testvorrichtung erhitzt werden. Ihre Viscositäten bei 99° C liegen zwischen 2 und 15 cSt. Die bevorzugten Aminoamide leiten sich von in 3-Stellung durch niedermolekulare Alkylreste (C₁ bis C₄) substituierten Aminopropylaminen ab. Besonders bevorzugt werden deren Ölsäureamide.

Die Alkaliverbindungen können mit den Aminoamiden in Gegenwart oder Abwesenheit von Lösungsmitteln kombiniert werden. Das Zusatzgemisch soll dem Kraftstoff in solchen Mengen zugesetzt werden und eine solche Zusammensetzung besitzen, daß der fertige Kraftstoff einen Alkalimetallgehalt von 0,0025 bis 2, vorzugsweise von 0,05 bis 1,5 g/l aufweist und die Gewichtsmenge des Aminoamids etwa das 1- bis lOfache, vorzugsweise das 1- bis 5fache, insbesondere mindestens das Doppelte der Gewichtsmenge des Alkalisalzes beträgt. Im allgemeinen wählt man höhere Verhältnisse von Aminoamid zu Alkalisalz, je geringer das Molekulargewicht des Alkalisalzes ist, insbesondere also bei Lithiumverbindungen. Wo man beispielsweise zusammen mit Lithiumnaphthenat mit der ungefähr gleichen Gewichtsmenge N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamid gute Resultate erhält, benötigt man im allgemeinen die 4fache Menge Amid, bezogen auf das Gewicht dss Lithiumsalzes der Pivalinsäure, um beste Ergebnisse in Vergasungssystemen zu erzielen.

Die nsusn Zusatzgemische können auch als Konzentrats in Kohlenwasserstofflösungsmitteln verwendet werdsn, die gegebsnenfalls andere Benzinzusätze,

wie Bleitetraäthyl, enthalten können. Auch die Kraftstoffe selbst, denen die Zusatzgemische beigegeben werden, können außerdem andere Zusätze an sich bekannter Art, wie Oxydationsverzögerer, Korrosionsinhibitoren, Vereisungsschutzmittel, Antiklopfmittel und Spülmittel, wie Äthylendibromid oder Äthylendichlorid, enthalten. Der hier benutzte Ausdruck »gebleiter Kraftstoff« bedeutet einen Kraftstoff, der eine gegen das Klopfen wirksame Menge an Blei-

die Alkalisalze haben oder das Ansaugsystem sauberhalten, praktisch unwirksam zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sind.

In den nachfolgenden Beispielen wird für den Induktibilitätstest ein Einzylinder-Benzinvergasermotor nach Briggs und Stratton verwendet. Dieser Test wurde entwickelt, um rasch die möglichen Einführungshilfsmittel für üblicherweise nicht vergasbare Substanzen herauszufinden und zu vertetraäthyl, beispielsweise 0,12 bis 1,5 ml/1 und daneben io gleichen. Die Ergebnisse über Vergaserverschmutzung Spülmittel enthält. Ablagerung in der Ansaugverteilerleitung und Hängen-

Die neuen Zusatzgemische sind sowohl für Vergaser- bleiben der Einlaßventile stimmen mit denjenigen Übersysteme wie fürKraftstoifeinspritzungssysteme geeignet. ein, die man mit den üblichen Einzylindervergaser-Die vollständige Erklärung der überraschenden In- motoren, z. B. den CFR-Motoren, erhält, wie sie in duktibilität der neuen Zusammensetzungen ist nicht 15 der Motor-Methode und Research-Methode zur Bebekannt. Es wird jedoch angenommen, daß die Stimmung der Klopffestigkeit von Kraftstoffen ver-Aminoamide zusammen mit den Carbonsäuren das wendet werden. Die Ergebnisse entsprechen dem Vor-Alkalisalz in einem solchen physikalischen Zustande gang in naturgetreuen Mehrzylindermotoren, halten, daß es mit dem übrigen Kraftstoff das Ansaug- Der Test wird so ausgeführt, daß man den Motor bei

system passieren kann. Beim Vergasermotor wird der 20 2000 Umdrehungen pro Minute unter leichten BeKraftstoff in den Venturiabschnitt des Vergasers lastungsbedingungen 20 Stunden laufen läßt, untergeleitet, wo er teilweise im Luftstrom zu einer Kraft- brochen von dreimaligen Pausen von wenigstens stoff-Luft-Mischung vergast wird, die vergasten und 4 Stunden, um den Motor abkühlen zu lassen. Läßt flüssigen Kraftstoff enthält. Die Kraftstoff-Luft- man den Motor abwechselnd laufen und wieder Mischung strömt durch den Einlaßverteiler vorbei an 25 abkühlen, so entspricht das mehr den Bedingungen, den Hochtemperaturbereich in die Gemisch-Eintritts- denen Kraftfahrzeugmotoren im täglichen Gebrauch öffnung (wo wenigstens ein Teil des flüssigen Anteils ausgesetzt sind. Die unter diesen Bedingungen erdes Stromes ebenfalls vergast werden kann) in die haltenen Ergebnisse sind ein besserer Maßstab für die Verbrennungskammer. Es wird angenommen, daß tatsächliche Leistung der Zusätze und die Wirkungen die neuen Zusatzgemische durch das Ansaugsystem 30 der Ablagerung auf diese Leistungen als die Ergebnisse

hauptsächlich als feine Flüssigkeitstropfen, vielleicht als Teil des schwereren Benzinanteils, im Kraftstoff-Gas-Luft-Strom mitgerissen werden, und daß dieser flüssige Teil der Kraftstoff-Luft-Mischung längs der

bei ununterbrochener Arbeitsweise.

Als Kraftstoffbasis werden handelsübliche Benzinsorten verwendet. Als Schmiermittel, deren Natur die Ergebnisse nicht beeinflußt, werden entweder ein

Wände des Ansaugsystems und endlich durch die 35 handelsübliches Mehrbereichsöl oder ein Schmieröl-Eintrittsöffnung unter dem unterstützenden Druck Rohmaterial verwendet.

des Kraftstoff-Luft-Stromes fließt. Unter den oben beschriebenen Testbedingungen Es ist überraschend und unerwartet, daß ein Ver- verursacht keiner der neuen Zusätze ein Verschmutzen gasermotor mit einem derartigen Kraftstoff, der einen des Vergasers oder ein schlechtes Arbeiten des Einnormalerweise nicht vergasbaren Zusatz enthält, 40 laßventils. Um die neuen Zusätze hinsichtlich der

Wirkung auf die Ablagerungen im Ansaugsystem weiter

betrieben werden kann und trotzdem im wesentlichen sauber und frei von lästigen Ablagerungen im Ansaugsystem bleibt. Im Gegensatz hierzu hinterbleibt ein beträchtlicher Teil der Alkaliverbindung im Ansaugsystem als feste oder klebrige Ablagerungen, wenn man den Motor mit einem Kraftstoff betreibt, der das Alkalisalz oder die Alkalisalz-Carbonsäure-Zusammensetzung, nicht jedoch das Aminoamid enthält. Bald danach läuft der Motor im niedrigen Tourenbereich mit Schwierigkeit, und nach geraumer Zeit wird der Durchgang des Benzins durch den Vergaser usw. auch bei normalen und höheren Motorgeschwindigkeiten vollständig behindert. In ähnlicher Weise wird bei Einspritzsystemen, bei denen in die Ansaugverteilerleitung eingespritzt wird, die Menge der An-Sammlung von festen oder klebrigen Ablagerungen um die Eintrittsöffnungen der Zylinder schließlich zu groß. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sorgen die Aminoamide für eine bemerkenswert gleichmäßige Verteilung des Alkalimetalls in den Verbrennungskammern von Mehrzylindermotoren mit dem Ergebnis, daß die Arbeitsweise des Motors im gesamten weicher ist. Die bemerkenswerte Wirksamkeit der Aminoamide kann nicht allein ihrer löslicheinteilen zu können, wird die folgende Prüfskala zugrunde gelegt.

Ein- zylinder-	Ablagerungen	Einlaß	gering	kleb	OHg	Ge-
Skala-	Eintritts	ventil	Spuren	rig		wicht
wert	öffnungen	1 stark	Spuren		nein	g
2 bis 4	überal	gering bis mäßig	Spuren	ja	ja	2 oder mehr
5 bis 6	Spuren	wenig	ja	1,5 bis 2
7	gering	nein	ja	0,5 bis 1,5
8	keine	nein	ja	0,5
9	keine	nein		unter 0,5
10	—	0

Zusätze mit einem Skalenwert von weniger als 8 in diesem Versuch werden als ungeeignet zur Verwendung in Mehrzylindervergasermotoren angesehen.

Beispiel 1

Es wird ein Zusatzgemisch aus Lithiumcampholat und N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamid hergestellt durch Verrühren von 1 Gewichtsteil des machenden Wirkung auf die Alkalisalze oder ihren 65 Salzes mit 2 Gewichtsteilen des Aminoamids bei etwa oberflächenaktiven Eigenschaften zugeschrieben wer- 70° C, bis die Mischung homogen ist. Nachdem die den, da viele Stoffe, die bei Verwendung in üblichen Mischung auf Raumtemperatur erkaltet ist, wird Benzinen entweder eine löslichmachende Wirkung auf ungefähr ein gleiches Volumen gebleites Benzin

(0,8 ml Bleitetraäthyl/l) in die Mischung eingerührt und das Ganze mit weiterem gebleiten Benzin zu einem Gemisch verdünnt, das 1,67 g Lithiumsalz und 3,34 g Aminoamid je Liter Benzin enthält.

Bei der Induktibilitätsprüfung nach der oben beschriebenen Methode weist diese Treibstoffzusammensetzung einen Skalenwert von 10 auf.

Beispiel 2

Nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren werden die mit A bis F bezeichneten Kraftstoffgemische hergestellt. Jedes Kraftstoffgemisch enthält 1,32 g Lithiumcampholat, 2,64 g eines der in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Aminoamide und, sofern in der Tabelle angegeben, 1,32 g Carbonsäure je Liter Benzin.

Mit Kraftstoff einführbare Lithiumcampholatzusätze Skalenwert von 9 auf. Bei Verdoppelung der Menge des N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamids steigt der Skalenwert auf 10.

Beispiel 5

Nach Beispiel 1 werden Kraftstoffgemische hergestellt, die die nachstehend aufgeführten Natrium- und Kaliumsalze enthalten. Das in der Tabelle mit DMAPO bezeichnete Vergasungshilfsmittel ist N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamid. Der Kraftstoff enthält 0,8 ml Bleitetraäthyl je Liter.

Zu satz	Zusammensetzung Aminoamid	Carbonsäure
A	N-(3-Diäthylaminopropyl)- ölsäureamid	keine
B	N-(3-Talgaminopropyl)- acetamid	keine
C	N-(3-Dimethylaminopropyl)- ölsäureamid	Pivalin- säure
D	N-(3-Morpholinopropyl)- ölsäureamid	Pivalin- säure
E	N-(3-Dimethylaminopropyl)- ölsäureamid	Camphol säure
F	N-(3-Dimethylaminopropyl)- stearinsäureamid	Camphol säure

Alkalimetall zusatz	g/l	Carbonsäure g/l	DMAPO g/l	Ska len- wert
Natrium-	3,0	keine	6	10
diheptylacetat
Natrium-	1,25	Pivalin-	2,5	10
campholat		säure 1,25
Kalium-	1,25	Pivalin-	2,5	8
campholat		säure 1,25

Beispiel 6

Lithiumcampholat und N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamid werden nach Beispiel 1 gemischt und einem gebleiten Benzin zugesetzt. Der so hergestellte Kraftstoff enthält 1,3 g Lithiumsalz, 2,6 g Aminoamid und 0,8 ml Bleitetraäthyl je Liter. Die Induktibilität dieser Mischung in einem Mehrzylindermotor wird in dem Motor eines Buick (8 Zylinder, Verdichtungsverhältnis 11:1) unter mittleren Arbeitsbedingungen bestimmt.

Bei dem Versuch läßt man den Motor mit 700 U/Min. 35 bei der Belastung 0 eine Minute laufen, beschleunigt anschließend innerhalb von 9 Sekunden auf 2000 U/Min, bei einer Belastung von 25 Brems-PS und hält diese Bedingungen 3 Minuten und 19 Sekunden inne. Danach vermindert man die Umdrehungszahl auf 40 700 U/Min, innerhalb von 32 Sekunden, bei einer Belastung von 25 Brems-PS. Die Kühltemperatur Die Kraftstoffgemische A bis D weisen beim beträgt 68⁰C, die Öltemperatur 66⁰C, die Luft-Induktibilitätstest Skalenwerte von 9 und die Gemische einlaßtemperatur ist die Umgebungstemperatur.
E und F Skalenwerte von 8 auf. Die Versuchsdauer beträgt 150 Stunden. Während

Bei Vergleichsgemischen, bei denen die Aminoamide 45 dieser Zeit werden etwa 18001 Kraftstoff verbraucht, der Zusätze A und B durch die gleiche Gewichtsmenge Die Motorarbeit ist während des ganzen Versuches eines Aminoamids einer verzweigtkettigen Carbon- normal. Nach Beendigung des Versuches wird der säure, wie N-(3-Diäthylaminopropyl)-3,5,5-trimethyl- Mantel des Motors entfernt. Vergaser und Ansaugcapronsäureamid oder N-(3-Dimethylaminopropyl)- Verteilungsleitung sind sauber, Stössel und Tulpen der »Oxo«-tridecylsäureamid, ersetzt wird, wird ein Hängen- 50 Einlaßventile sind normal.

bleiben des Ventils im Induktibilitätstest (Skalenwerte Wenn man das Aminoamid aus der Kraftstoff

zusammensetzung fortläßt und statt dessen 2 Volumprozent Isopropylalkojhiol (als löslichmachendes Mittel für das Lithiumsalz der Campholsäure) verwendet, so wird die Arbeitsweise des Motors innerhalb weniger Stunden unregelmäßig, und bald ist es wegen der

weniger als 2) beobachtet. Die »Oxo«-tridecylsäure wird durch Oxydation eines handelsüblichen »Oxo«- tridecanols, das aus Tripropylen, Kohlenmonoxyd und Wasserstoff erhalten wird, hergestellt.

Beispiel 3

Nach Beispiel 1 wird ein Kraftstoffgemisch hergestellt, das 1,25 g Lithiumsalz der Pivalinsäure, 1,25 g Pivalinsäure und 4 g N-(3-Morpholinopropyl)-ölsäureamid je Liter enthält. Dieses Gemisch ergibt beim Induktibilitätstest einen Skalenwert von 9.

Beispiel 4

Nach Beispiel 1 wird ein Kraftstoffgemisch hergestellt, das 2,15 g Lithiumnaphthenat und 2,15 g N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamid je Liter enthält. Das Gemisch weist beim Induktibilitätstest einen Ansammlung von Lithiumsalz in den Vergaserdüsen unmöglich, den Motor leer laufen zu lassen.

Beispiel 7

Ein wie im Beispiel 1 beschriebenes Kraftstoffgemisch, bei dem die Kraftstoffbasis sich aus 10 Volumprozent Alkylat und 90 Volumprozent katalytischem Spaltbenzin zusammensetzt, wird in einem Vergaser-CFR-Motor unter den folgenden Motorbedingungen auf seine Klopffestigkeitsleistung geprüft:

Geschwindigkeit 1300 U/Min.; Verhältnis von Kraftstoff zu Luft 0,08; Einlaßlufttemperatur 93°C;

Manteltemperatur 100⁰C. Wenn der Motor bei einer Frühzündung von 19,5 und 26°C vor dem oberen Totpunkt arbeitet, weist die durch Klopfen begrenzte Leistung der obigen Kraftstoffzusammensetzung die Octanzahlen 103,4 bzw. 104,4 auf. Unter denselben Testbedingungen weist derselbe Kraftstoff ohne den Zusatz von Lithiumcampholat und N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamid Octanzahlen von 80,6 bzw. 82,6 auf. Die Zusatzmischung ergibt daher eine Klopffestigkeitsverbesserung von 22,8 bzw. 21,8 Octanzahlen. Wenn man im Gegensatz hierzu das obige Aminoamid in dem Kraftstoffgemisch durch 2 Volumprozent (bezogen auf den Kraftstoff) Isopropylalkohol als löslichmachendes Mittel für das Lithiumcampholat ersetzt und das Kraftstoffgemisch unter denselben Bedingungen bei einer Vorzündung von 19,5 bzw. 26 ⁰C vor dem oberen Totpunkt prüft, so betragen die Octanzahlen 91,5 bzw. 96,8, was nur einem Anstieg von 10,9 bzw. 14,2 entspricht.

Beispiel 8

Ein Zusatzgemisch aus gleichen Gewichtsteilen Lithiumcampholat, Pivalinsäure und N-(3-Dimethylaminopropyl)-ölsäureamid wird auf seine Klopffestigkeit nach der Standard-Research-Methode (ASTM D 908-51) geprüft. Der Kraftstoff ist ein handelsübliches Premium-Benzin mit einer Research-Octanzahl von 88,1. Durch Zusatz des obigen Gemisches in einer Menge von jeweils 1,67 g des Campholats, der Pivalinsäure und des Aminoamids steigt die Octanzahl auf 94,1.

Die Treibstoffgemische gemäß Beispiel 1 bis 8 werden glatt in CFR-Vergasermotoren eingeführt und zeigen wesentliche Verbesserungen der Octanzahlen gegenüber den entsprechenden Kontrollproben unter Standard-Bedingungen nach der Motor- und der Research-Methode.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Zusatzgemisch für Treibstoffe für Ottomotoren, gekennzeichnet durch einen Gehalt an (1) einer Alkaliverbindung, bestehend aus dem Alkalisalz einer verzweigtkettigen Carbonsäure und verzweigtkettigen Carbonsäure, wobei in dem Salz und der Säure ein Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen mit dem Kohlenstoffatom der Carboxylgruppe durch ein nichtaromatisches Kohlenstoffatom verknüpft ist, und (2) der gleichen bis lOfachen Gewichtsmenge, bezogen auf das Alkalisalz, eines Aminoamids der Formel

Rv .H

R'

'C-R"

0 bis 10 Mol je Mol des genannten Salzes an einer 1 099 261, 1 099 262.

in der R ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest und R' einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest oder die Reste R und R' zusammen einen Alkylen- oder Alkylenätherrest bedeuten können, der Rest R" einen geradkettigen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, die Zahl der Kohlenstoffatome in den Resten R, R' und R" zusammen wenigstens 11 beträgt und η den Wert 2 oder 3 hat.

2. Treibstoffzusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das Alkalisalz ein Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalz einer verzweigtkettigen primären, sekundären oder tertiären, offenkettigen oder cyclischen Carbonsäure ist, die mindestens eine Verzweigung in der Kohlenstoffkette innerhalb der ersten 4 Kohlenstoffatome des Moleküls bei Mitzählung des Carboxylkohlenstoffatoms aufweist.

3. Treibstoff für Ottomotoren, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Zusatzgemisch gemäß Anspruch 1 oder 2, in einer Menge entsprechend mindestens 0,0025 g Alkalimetall je Liter Treibstoff, vorzugsweise 0,05 bis 1,5 g Alkalimetall je Liter Treibstoff, enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 805 135.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1 099 258,1 099 259,1099260,

© 109 738/189 10.61