DE1128700B - Fuel for internal combustion engines on gasoline basis - Google Patents
Fuel for internal combustion engines on gasoline basisInfo
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- C10L1/1985—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds homo- or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon to carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid polyethers, e.g. di- polygylcols and derivatives; ethers - esters
Description
Es ist bekannt, Treibstoffgemischen zur Verhinderung der Eisbildung im Vergaser bestimmte, in Wasser und Benzin lösliche Diole oder Glykoläther zuzusetzen. Die bereits als Antieiszusätze vorgeschlagenen aliphatischen, gesättigten oder ungesättigten Diole mit 6 bis 21 Kohlenstoffatomen und einem Molekulargewicht von 116 bis 400 sollen so beschaffen sein, daß die einander nicht benachbarten Hydroxyl- bzw. Methylolgruppen nicht an endständigen Kohlenstoffatomen gebunden sind und sich mindestens zwei Drittel der Kohlenstoffatome in der längsten Kette des Moleküls befinden. Als typische Beispiele dieser Diole werden Tripropylenglykol (6-Methyl-4,7-dioxadecandiol-2,9), 2-Methylpentandiol-2,4 und Hexandiol-2,5 genannt. Um mit Sicherheit eine Eisbildung im Vergaser zu verhindern, sind Zusatzmengen von 0,1 bis 1 Volumprozent, vorzugsweise 0,5 Volumprozent, erforderlich.It is known to use fuel mixtures in water to prevent ice formation in the carburetor and to add soluble diols or glycol ethers to gasoline. The aliphatic, saturated or unsaturated diols having 6 to 21 carbon atoms and a molecular weight from 116 to 400 should be such that the hydroxyl resp. Methylol groups are not attached to terminal carbon atoms and have at least two Thirds of the carbon atoms are in the longest chain in the molecule. As typical examples of this Diols are tripropylene glycol (6-methyl-4,7-dioxadecanediol-2,9), 2-methylpentanediol-2,4 and hexanediol-2,5 called. To be sure to prevent ice formation in the carburetor, additional amounts of 0.1 are required up to 1 percent by volume, preferably 0.5 percent by volume, required.
Als wirksame Antieiszusätze für Treibstoffe eignen sich weiter Alkylenglykoläther der allgemeinen FormelAlkylene glycol ethers of the general formula are also suitable as effective anti-ice additives for fuels
R — [O — Y— ]„ — OZR - [O - Y -] "- OZ
in der R eine Alkyl- oder Arylkohlenwasserstoffgruppe von 1 bis 18 C-Atomen, Y eine methyl- oder äthyl-mono- bzw. -disubstituierte Äthylengruppe, Z gleich R oder Wasserstoff und η eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist. Diese Alkylenglykoläther, wie beispielsweise Diäthylenglykolmonobutyläther (Butyldiglykol), müssen zur Verhinderung einer Eisbildung im Vergaser dem Treibstoff in Mengen von mindestens 0,05, zweckmäßig sogar von 0,1 Volumprozent zugesetzt werden. Die genannten Diole wie auch die Alkylenglykoläther beeinflussen in keiner Weise die Oktanzahl des verwendeten Treibstoffgemisches. Auch greifen sie die im Fahrzeug- oder Flugmotorenbau verwendeten Metalle nicht an.in which R is an alkyl or aryl hydrocarbon group of 1 to 18 carbon atoms, Y is a methyl or ethyl mono- or disubstituted ethylene group, Z is R or hydrogen and η is an integer from 1 to 6. These alkylene glycol ethers, such as diethylene glycol monobutyl ether (butyl diglycol), have to be added to the fuel in amounts of at least 0.05, expediently even 0.1, percent by volume to prevent ice formation in the carburetor. The diols mentioned, as well as the alkylene glycol ethers, in no way affect the octane number of the fuel mixture used. They also do not attack the metals used in vehicle or aircraft engine construction.
Diole, wie z. B. Äthandiol-1,2, Propandiol-1,2 und Diäthylenglykol, die bekanntlich den Gefrierpunkt des Wassers herabzusetzen vermögen, sind bisher auf Grund ihrer Unlöslichkeit in Benzin als Antieiszusätze für Motorentreibstoffe nicht in Betracht gezogen worden.Diols such as B. Ethanediol-1,2, propanediol-1,2 and Diethylene glycol, which is known to be able to lower the freezing point of water, are currently on Not considered as anti-icing additives for motor fuels due to their insolubility in gasoline been.
Es wurde gefunden, daß man ein nicht zu Vereisungen im Vergaser von Verbrennungsmotoren führendes Treibstoffgemisch auf Benzinbasis erhält, wenn man diesem zwischen 0,02 und 0,05 Volumprozent, bezogen auf das Benzinvolumen, an einem Gemisch aus benzinlöslichen, durch Anlagerung von 1 bis 3 Mol 1,2-Propylenoxyd an 1 Mol Propandiol-1,2 entstehenden Diolen und benzinlöslichen Äthylenglykoläthern der allgemeinen FormelIt has been found that there is no risk of icing in the carburetor of internal combustion engines leading fuel mixture based on gasoline is obtained if this is between 0.02 and 0.05 percent by volume, based on the gasoline volume, on a mixture of gasoline-soluble, through the addition of 1 to 3 moles of 1,2-propylene oxide to 1 mole of 1,2-propanediol resulting diols and petrol-soluble ethylene glycol ethers of the general formula
R — (OCH2 — CH2)re — OHR - (OCH 2 - CH 2 ) re - OH
Treibstoff für Verbrennungsmotoren
auf BenzinbasisFuel for internal combustion engines
on gasoline basis
Anmelder:Applicant:
Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft,
Marl (Kr. Recklinghausen)Chemical works Hüls Aktiengesellschaft,
Marl (district of Recklinghausen)
Dr. Kurt Weichert und Dr. Herwalt Keil,Dr. Kurt Weichert and Dr. Herwalt Keil,
Marl (Kr. Recklinghausen),
sind als Erfinder genannt wordenMarl (district of Recklinghausen),
have been named as inventors
in der R einen Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylrest und η 1 und 2 bedeutet, zusetzt.in which R is a methyl, ethyl, propyl or butyl radical and η 1 and 2 is added.
Als Anlagerungsprodukte von 1,2-Propylenoxyd an Propandiol-1,2 sind Diole, wie beispielsweise Dipropylenglykol, Tripropylenglykol sowie die bei der Anlagerung unter Einhaltung bestimmter niedriger Molverhältnisse erhaltenen benzinlöslichen Gemische zu verstehen. Als benzinlösliche Äthylenglykoläther der angegebenen Formel sind z. B. Äthyldiglykol (Monoäthyläther des Diäthylenglykols), Butyldiglykol, Butyltriglykol geeignet. Die genannten Diole bzw. Äthylenglykoläther können entweder im Gemisch miteinander oder als Gemische der einzelnen Verbindungen gleichen Typs verwendet werden. Die durch die allgemeinen Formeln wiedergegebenen Verbindungen sind in jedem Verhältnis untereinander mischbar und bilden klare und stabile Lösungen. Die Wirksamkeit der Mischungen von Diolen, die schon weit über die der Einzelkomponenten hinausgeht, wird im allgemeinen durch Zugabe eines oder mehrerer Äthylenglykoläther noch erheblich gesteigert. Entsprechend einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Diole oder Äthylenglykoläther bzw. deren Gemische zusätzlich bis zu 20 Volumprozent, vorzugsweise bis zu 10 Volumprozent eines benzinunlöslichen, niedermolekularen Diols mit stark gefrierpunktserniedrigender Wirkung enthalten, wobei ebenfalls klare, stabile Lösungen entstehen. Besonders geeignet sind als Diole Propandiol-1,2 und Diäthylenglykol.The addition products of 1,2-propylene oxide with 1,2-propanediol are diols, such as, for example Dipropylene glycol, tripropylene glycol as well as those in the deposition while maintaining certain lower levels To understand molar ratios obtained gasoline-soluble mixtures. As a petrol-soluble ethylene glycol ether the formula given are z. B. ethyl diglycol (monoethyl ether of diethylene glycol), butyl diglycol, Butyl triglycol suitable. The diols or ethylene glycol ethers mentioned can either be mixed can be used with one another or as mixtures of the individual compounds of the same type. By the compounds shown in general formulas can be mixed with one another in any ratio and form clear and stable solutions. The effectiveness of mixtures of diols, which has gone far beyond that of the individual components is generally achieved by adding one or more Ethylene glycol ether increased considerably. According to a particular embodiment of the The diols or ethylene glycol ethers or mixtures thereof can additionally be used in the present invention up to 20 percent by volume, preferably up to 10 percent by volume of a gasoline-insoluble, low molecular weight Contain diols with a strong freezing point lowering effect, and also clear, stable solutions develop. Particularly suitable diols are 1,2-propanediol and diethylene glycol.
Die erfindungsgemäßen Mischungen zeigen bereits in Mengen von unter 0,05 Volumprozent, bezogen auf das Benzinvolumen, also weit unterhalb der bisher bei Verwendung einzelnen Diole bzw. Äthylenglykoläther erforderlichen Mengen, eine hervorragende vereisungshemmende Wirkung im Vergaser. Auf diese Weise wird es möglich, mit wesentlich geringerenThe mixtures according to the invention already show in amounts of less than 0.05 percent by volume, based on the gasoline volume, which is far below the previous level when using individual diols or ethylene glycol ethers required quantities, an excellent anti-icing effect in the carburetor. To this Way it becomes possible with much lower
209 577/223209 577/223
Zusatzmengen als bei. Verwendung der· Einzelkomponenten einen optimalen Effekt zu erzielen und somit die Zusatzmenge so niedrig zu halten, daß eine Beeinträchtigung der übrigen Treibstoffeigenschaften, wie z. B. die Oktanzahl, in keiner Weise mehr zu befürchten ist. Die guten Lösungseigenschaften der erfindungsgemäßen Diol- und Äthylenglykoläthermischungen gestattendes ferner, auch die als hervorragende gefrierpunktserniedrigende Verbindungen bekannten, aber bisher zufolge ihrer BenzimmlÖslichkeit nicht als Antieiszusätze brauchbaren Diole, wie z. B. Propandiol-1,2, Diäthylenglykol, in Mengen bis zu 20 Volumprozent dem Gemisch der Diole und Äthylenglykoläther . zuzusetzen, wobei klare stabile Lösungen erhalten werden.Additional amounts than with. Use of the individual components to achieve an optimal effect and thus to keep the additional amount so low that one Impairment of the other fuel properties, such as. B. the octane number, no longer in any way is feared. The good dissolving properties of the diol and ethylene glycol ether mixtures according to the invention permitting also the compounds known as excellent freezing point lowering compounds, but so far, due to their BenzimmlÖslichkeit not usable as anti-ice additives diols such. B. 1,2-propanediol, diethylene glycol, in amounts up to 20 percent by volume of the mixture of diols and Ethylene glycol ether. add, clear stable solutions are obtained.
Von den bisher verwendeten, bereits im Stand der Technik berücksichtigten Antieiszusätzen sollen die genannten benzinlöslichen Diole in einem Konzentrationsbereich von 0,1 bis 1 Volumprozent wirksam sein.Of the anti-ice additives used so far and already taken into account in the prior art, the named gasoline-soluble diols effective in a concentration range of 0.1 to 1 percent by volume be.
Für ein einwandfreies Arbeiten von Ottomotoren unter naßkalten Bedingungen ist jedoch eine Menge von mindestens 0,2 Volumprozent notwendig. Bei Verwendung von Äthylenglykoläthern wird als untere Grenze 0,05 Volumprozent angegeben, wobei jedoch 0,1 Volumprozent als Mindestmenge angesehen werdenHowever, a lot is required for spark-ignition engines to work properly under cold and wet conditions of at least 0.2 percent by volume is necessary. When using ethylene glycol ethers, the lower Limit 0.05 percent by volume given, whereby 0.1 percent by volume is regarded as the minimum amount
ίο muß. Zur Nachprüfung der für eine ausreichende Wirksamkeit notwendigen Zusatzmenge wurden die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Verbindungen auf einem Prüfstand, wie er in »Automobiltechnische Zeitschrift«, Jahrgang 59, Nr. 3 (März 1957),ίο must. To check for sufficient The additional amount required for effectiveness was the compounds listed in the table below on a test stand, as described in "Automobiltechnische Zeitschrift", Volume 59, No. 3 (March 1957),
S. 63, beschrieben ist, ausgetestet (ausgeführt im Institut für Kolbenmaschinen der T. H. Braunschweig). Dabei ergaben sich folgende Versuchsdaten:P. 63, is described, fully tested (carried out in the Institute for Piston Engines of the T. H. Braunschweig). The following test data resulted:
70
9568
70
95
72
9965
72
99
7664
76
8663
86
69
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69
94
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82
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83
9074
90
8266
82
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95
9284
92
9588
95
9994
99
9682
96
9084
90
9583
95
9685
96
9486
94
9692
96
Kurveninhalt**) Curve content **)
Grundbenzin (Winterbenzin) Basic petrol (winter petrol)
ButyldiglykolButyl diglycol
0,05 Volumprozent 0.05 percent by volume
0,1 Volumprozent ,0.1 volume percent,
0,2 Volumprozent 0.2 percent by volume
DipropylenglykolmonoäthylätherDipropylene glycol monoethyl ether
0,05 Volumprozent 0.05 percent by volume
0,1 Volumprozent 0.1 percent by volume
DiäthylenglykolmonomethylätherDiethylene glycol monomethyl ether
0,05 Volumprozent 0.05 percent by volume
0,1 Volumprozent 0.1 percent by volume
2-Methylpentandiol-2,42-methylpentanediol-2,4
0,05 Volumprozent .. 0.05 percent by volume.
0,1 Volumprozent 0.1 percent by volume
DipropylenglykolDipropylene glycol
0,05 Volumprozent. 0.05 percent by volume.
0,075 Volumprozent 0.075 percent by volume
550550
480 280480 280
3838
325 125325 125
145 42145 42
183183
5353
40 1540 15
*) Bei den in der Tabelle aufgeführten Temperaturen wurde ein Abstellen des Motors im Leerlauf bei den angegebenen Werten relativer Luftfeuchtigkeit beobachtet.*) At the temperatures listed in the table, the engine was switched off while idling at the specified values relative humidity observed.
**) Rauminhalt der Kurve zwischen 0 und 14° C, begrenzt durch die Linie 100%iger Luftfeuchtigkeit.**) Volume of the curve between 0 and 14 ° C, limited by the 100% humidity line.
Vergleicht man die auf dem Prüfstand gewonnenen Ergebnisse durch einen Praxisversuch, so wurde gefunden, daß ein Zusatz von 0,75 Volumprozent Dipropylenglykol bzw. 0,1 Volumprozent Methyldiglykol zu dem in den Versuchen verwendeten Grundbenzin ausreichend ist, um den Motor in etwaIf one compares the results obtained on the test stand through a practical test, then found that an addition of 0.75 percent by volume dipropylene glycol or 0.1 percent by volume methyl diglycol to the basic gasoline used in the tests is sufficient to run the engine
1 bis 2 Minuten in fahrbereiten Zustand zu bringen. Hierzu wird ein wassergekühlter Viertakt-Automobilmotor eines im Freien stehenden Wagens mit einem Hubraum von 1,51 (Baujahr 1958) bei feuchtem Winterwetter angelassen. Bei einer Außentemperatur von +2 bis +40C braucht der Wagen etwa 7 bis 8 Minuten, bis bei Verwendung des ungedopten Winterbenzins der Vergaser durch die Motorwärme eisfrei wird. Durch Zusatz der bezeichneten Menge Dipropylenglykol bzw. Methyldiglykol trat nach 1 bis1 to 2 minutes to get ready to drive. For this purpose, a water-cooled four-stroke automobile engine from a car standing outdoors with a displacement of 1.51 (built in 1958) is started in damp winter weather. At an outside temperature of +2 to +4 0 C, the car needs about 7 to 8 minutes until the carburettor is free of ice due to the engine heat when using the undoped winter gasoline. By adding the specified amount of dipropylene glycol or methyl diglycol, after 1 to
2 Minuten ein ruhiger Lauf des Motors auf, so daß bei fast geschlossener Drosselklappe ein Anfahren möglich war.2 minutes the engine runs smoothly, so that it starts up when the throttle valve is almost closed was possible.
Die Versuche zeigen, daß etwa ein Inhalt der planimetrierten Kurve im Diagramm Temperatur/Luf tfeuchtigkeit,begrenztdurch die Kennlinie der 100%igen Luftfeuchtigkeit, von etwa 50 mm2 ausreichend ist, eine wirksame Verhinderung der Vereisung eines Vergasers für Ottomotore zu bewirken.The tests show that a content of the planimized curve in the temperature / air humidity diagram, limited by the characteristic curve of 100% air humidity, of about 50 mm 2 is sufficient to effectively prevent a carburetor for petrol engines from icing up.
Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Mischungen wird an Hand der nachfolgenden Beispiele veranschaulicht:The advantageous effect of the mixtures according to the invention is illustrated by the following examples illustrates:
Nachfolgende Gemische werden auf einem Prüfstand gemäß »Automobiltechnische Zeitschrift«, Jahrgang 59, Nr. 3, (März 1957), Seite 63, geprüft:The following mixtures are tested on a test stand in accordance with "Automobiltechnische Zeitschrift", year 59, No. 3, (March 1957), page 63, checked:
Dipropylenglykol, Volumprozent
Tripropylenglykol,Dipropylene glycol, percent by volume
Tripropylene glycol,
Volumprozent Volume percentage
1,2-Propylenglykol,1,2-propylene glycol,
Volumprozent Volume percentage
Butyltriglykol, Volumprozent
Diäthylenglykol, Volumprozent
Butyldiglykol, Volumprozent ..
Äthyltrigylkol, Volumprozent..Butyl triglycol, percent by volume
Diethylene glycol, percent by volume
Butyl diglycol, percent by volume.
Ethyl triglycol, percent by volume.
20 3020 30
Dabei werden folgende Ergebnisse erhalten:The following results are obtained:
Gemisches zum
GrundbenzinAdditional amount of
Mixture for
Base gasoline
+6Part
+6
+8temperature *),
+8
+ 10 0 C
+ 10
inhalt**)Curves
contents**)
0,03 Volumprozent 0.04 percent by volume
0.03 percent by volume
9197
91
9396
93
ON ONON ON
4815th
48
0,04 Volumprozent....0.05 percent by volume
0.04 percent by volume ....
320
32
0,04 Volumprozent 0.05 percent by volume ....
0.04 percent by volume
9595
95
5014th
50
0,04 Volumprozent
0,03 Volumprozent 0.05 percent by volume
0.04 percent by volume
0.03 percent by volume
9098
90
8994
89
9396
93
28
910
28
91
0,04 Volumprozent
0,03 Volumprozent 0.05 percent by volume
0.04 percent by volume
0.03 percent by volume
9398
93
9196
91
28
770
28
77
0,04 Volumprozent
0,03 Volumprozent 0.05 percent by volume
0.04 percent by volume
0.03 percent by volume
9097
90
15
760
15th
76
*) Bei den in der Tabelle aufgeführten Temperaturen wurde ein Abstellen des Motors im Leerlauf bei den angegebenen Werten relativer Luftfeuchtigkeit beobachtet.*) At the temperatures listed in the table, the engine was switched off while idling at the specified values relative humidity observed.
**) Rauminhalt der Kurve zwischen 0 und 140C, begrenzt durch die Linie 100°/0iger Luftfeuchtigkeit.**) Volume of the curve between 0 and 14 0 C, limited by the line 100 ° / 0 iger humidity.
Beispiel 2 3°Example 2 3 °
Ein Winterbenzin des Handels mit leicht flüchtigen Anteilen wird mit 0,03 Volumprozent einer Mischung ausA commercial winter gasoline with volatile components is 0.03 percent by volume of a mixture the end
40 Volumprozent Butyltriglykol, 35 40 percent by volume butyl triglycol, 35
40 Volumprozent Äthyltriglykol, 20 Volumprozent Dipropylenglykol40 percent by volume ethyl triglycol, 20 percent by volume dipropylene glycol
bzw. 0,035 Volumprozent einer Mischung ausor 0.035 percent by volume of a mixture
4040
40 Volumprozent Butyldiglykol, 40 Volumprozent Butyltriglykol, 20 Volumprozent Propandiol-1,240 percent by volume butyl diglycol, 40 percent by volume butyl triglycol, 20 percent by volume 1,2-propanediol
versetzt. In beiden Fällen trat in dem oben beschrie- 45 benen Versuchswagen unter naßkalten Witterungsbedingungen keine Vereisung des Vergasers auf. Die Leistung des Motors ist schon nach weniger als 1 Minute zum Anfahren des Wagens ausreichend.offset. In both cases, no icing of the carburetor occurred in the test vehicle described above under cold, wet weather conditions. The engine's power is sufficient to start the car in less than 1 minute.
Das verwendete Grundbenzin hat folgende Kenn- 5° zahlen:The base gasoline used has to pay the following ISIN 5 °:
Dampfdruck nach Reid 0,60 kg/cm2 Reid vapor pressure 0.60 kg / cm 2
Siedebeginn 26°C 150%Initial boiling point 26 ° C 150%
Siedeende 174,5°Cjbei88°C 55End of boiling 174.5 ° C at 88 ° C 55
df 0,719 df 0.719
Claims (2)
Deutsche Patentschrift Nr. 948 375;
britische Patentschrift Nr. 709 987.Considered publications:
German Patent No. 948,375;
British Patent No. 709,987.
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