DE1148810B

DE1148810B - Verbleiter Treibstoff fuer Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE1148810B
Application number: DEU5917A
Authority: DE
Inventors: John Paul Buckman; Francis Sherman Liggett; Edward Lee Wiseman
Original assignee: Union Oil Company of California
Current assignee: Union Oil Company of California
Priority date: 1958-01-20
Filing date: 1959-01-19
Publication date: 1963-05-16
Also published as: US3011879A; GB869840A; FR1221034A

Description

Die Erfindung betrifft einen verbleiten Treibstoff für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Gehalt an aliphatischen Aminen.

Bei vielen Vergasern, insbesondere bei Mehrtrommelvergasern, beginnt der Motor nach 3200 bis 8000 km Fahrt oder später unregelmäßig bzw. hart zu laufen. Die ersten Anzeichen dieses unbefriedigenden Laufens sind im allgemeinen im Leerlauf zu erkennen. Wenn dies der Fall ist oder bald danach, ist es notwendig, den Vergaser so einzustellen, daß der Motor nicht abgewürgt wird, wenn man den Fuß vom Gaspedal nimmt. Nach mehrmaligem Nachstellen bleibt nichts weiter übrig, als den Vergaser auseinanderzunehmen und zu reinigen.

Der Grund für dieses unbefriedigende Verhalten des Motors ist der, daß sich in dem Vergaser an Schlitzen, Ventilen, Leitungen usw. anhaftende Ablagerungen in beträchtlichen Mengen anhäufen, so daß es bei der ständigen Zunahme derselben nicht mehr ohne weiteres möglich ist, den Vergaser so einzustellen, daß die Auswirkung dieser Ablagerungen kompensiert wird. Offenbar ist die wichtigste Stelle, an der sich die Ablagerungen bilden, d. h. die Stelle, die die größte Auswirkung auf den Leerlauf hat, die Vergaserwand gegenüber und möglicherweise etwas unter der geschlossenen oder Leerlaufstellung der Drosselplatte. In der Leerlaufstellung ist normalerweise ein gewisser Spielraum zwischen der Drosselplatte und der Vergaserwand vorhanden. Wenn sich an dieser Stelle kohlenstoffhaltige Ablagerungen anhäufen, wird dieser Spielraum bei gegebener Stellung der Drosselplatte kleiner und kleiner, so daß die hindurchkommende Luftmenge für eine bestimmte Menge Brennstoff erheblich herabgesetzt wird und das Benzin-Luft-Gemisch, das in den Zylinder bzw. die Verbrennungskammer gelangt, bedeutend mehr Kraftstoff enthält, als für ein befriedigendes Arbeiten des Motors erforderlich wäre.

Diese Vergaserablagerungen können zum Teil auf harzartige Stoffe im Benzin zurückgeführt werden, doch sind sie wahrscheinlich vorwiegend den Dämpfen zuzuschreiben, die aus dem Kurbelgehäuse stammen, auf Auspuffgase, Staub oder Rauch. Offenbar entfernt das Luftfilter diese Verunreinigungen nicht in genügendem Maße. Diese Ablagerungen treten in stärkstem Maße bei dem ständigen Anfahren und Bremsen im Großstadtverkehr auf, wo die Wahrscheinlichkeit des Ansaugens derart verunreinigter Luft in den Vergaser am größten ist. Die Beziehung zwischen Vergaserablagerungen und Kurbelgehäusedämpfen, die in den Vergaser gelangen, wird im folgenden ausführlich beschrieben.

Verbleiter Treibstoff
für Verbrennungskraf tmaschinen

Anmelder:

Union Oil Company of California,
Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,
Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Januar 1958 (Nr. 709 804)

John Paul Buckman, Yorba Linda, Calif.,
Francis Sherman Liggett, Santa Ana, CaMf.,
und Edward Lee Wiseman, Fullerton, Calif.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Die Vergaserablagerungen sind nicht die einzigen Ablagerungen, die den Lauf des Motors beeinflussen. Es ist z. B. zu beobachten, daß sich unter bestimmten Betriebsbedingungen Ablagerungen in sehr schädlichem Ausmaß in den Ansaugventilen, insbesondere an der Verbindungsstelle von Ventilstange und -kopf und an den benachbarten Stellen der Stange bilden. Diese Ablagerungen können aus dem Leichtbenzin oder dem Schmieröl stammen, wahrscheinlich tragen hierzu aber sowohl Treibstoff als auch Öl bei. Die stärksten Ablagerungen an Ansaugventilen werden dann beobachtet, wenn Hochleistungsschmieröle verwendet werden. Es wird angenommen, daß die polymeren Zusätze, die zur Erzielung des außerordentlich hohen Viskositätsindex verwendet werden, hauptsächlich für diese starken Ablagerungen verantwortlich sind.

Obgleich es möglich ist, übermäßige Vergaserablagerungen durch Anwendung von oberflächenaktiven oder sogenannten Reinigungsmittelzusätzen für Leichtbenzine einzuschränken oder zu verhindern, führen solche Zusätze gewöhnlich zu einer Vermehrung der unerwünschten Ablagerungen an anderen Stellen der Zuführungssysteme sowie im Verbrennungsraum usw. der Motoren. So wird zwar durch Zusatz kleiner Mengen bestimmter Metall- oder Nichtmetallsulfonate usw. zu Leichtbenzinen augen-

309 580/207

scheinlich die Menge der Vergaserablagerangen wirksam herabgesetzt, doch scheinen diese Zusätze gleichzeitig die Menge der Ablagerungen anAnsaugventilen und/oder im Verbrennungsraum zu vermehren und in manchen Fällen sogar übermäßige Ablagerungen an Auspuffventilen hervorzurufen, wodurch die Ventile unvollständig schließen und sogar »brennen« können. Es wurde ferner beobachtet, daß bestimmte Reinigungsmittelzusätze in manchen Fällen dazu neigen, die Kupfer- und Messingteile des Vergasers zu korrodieren.

Es ist dann auch schon die Einverleibung von Aminen in gewisse Treibstoffe zu bestimmten Zwekken vorgeschlagen worden. Aus der britischen Patentschrift 745 238 und der französischen Patentschrift 1086 397 ist es bekannt, daß man die Bildung von Niederschlagen in Heiz- und Dieselölen, wie sie bei der Lagerung auftritt, durch Zusatz von Aminen verhindern kann. Nach dem deutschen Patent 1 031576 kann man die Eisbildung an Vergasern von Verbrennungsmotoren durch Zusatz eines N-alkylsubstituierten Alkylendiamins zum Treibstoffgemisch verhindern. In der deutschen Patentschrift 659 210 wird vorgeschlagen, den korrodierenden Einfluß der Schwefelsäure, die beim Betrieb mit schwefelhaltigen, nichtverbleitenden Kraftstoffen gebildet wird, durch Zusatz verhältnismäßig großer Mengen langkettiger Amine auszuschalten. Nach der deutschen Patentschrift 959 597 kann man die Verklebung und Verharzung an Kolbenringen, Überströmkanälen und Auslaßschlitzen, besonders von Zweitaktmotoren, durch gemeinsame Einverleibung eines primären aliphatischen Amins, eines N-AÖcylanilins und von N-substituierten Hexahydrophthalsäureimiden in den Treibstoff verhindern. Gemäß der deutschen Patentschrift 886 972 können verbleiten Treibstoffen stickstoffhaltige organische Verbindungen einverleibt werden, um die Oktanzahl zu erhöhen.

Es wurde nun gefunden, daß man die Bildung anhaftender Ablagerungen an den Vergaserteilen von Ottomotoren verhindern kann, wenn man dem verbleiten Leichtbenzin geringe Mengen eines primären aliphatischen Amins bestimmter Kettenlänge einverleibt.

Der erfindungsgemäße Treibstoff besteht daher aus einem Kohlenwasserstoffgemisch im Siedebereich des Leichtbenzins mit einem Gehalt an bis zu 5 ecm Tetraäthylblei je 3,785 1 und einem Zusatz von 0,00004 bis 0,02 Gewichtsprozent eines aliphatischen, primären Amins mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.

Vorzugsweise weist das primäre aliphatische Amin 12 bis 18 Kohlenstoffatome auf.

Es können nicht nur einzelne Amine, sondern auch Gemische verwendet werden.

Vorzugsweise handelt es sich um ein langkettiges Fettamin, z.B. Oleylamin oder Sojafettsäure- bzw. Talgfettsäureamin.

Ferner sind geeignet Laurylamin, ein Gemisch aus 0 bis 2% Tetradecylamin, 24 bis 30% Hexadecylamin, 25 bis 28% Octadecylamin und 45 bis 46% Octadecenylamin sowie ein Gemisch aus etwa 0 bis 2% Decylamin, 90 bis 95% Dodecylamin, 0 bis 3% Tetradecylamin und 0,1% Octadecenylamin.

Amine mit 10 oder weniger Kohlenstoffatome im Molekül haben nicht die gewünschte Reinigungswkkung. Die Amine, die 16 bis 18 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten und gesättigt oder ungesättigt sind, werden besonders bevorzugt.

Bevorzugt werden etwa 0,45 bis 4,5 kg Amin je 160 0001 oder 0,0004 bis 0,004 Gewichtsprozent angewendet. Kleinere Mengen Amin als die angegebenen haben — wenn überhaupt — nur eine geringe Reinigungswirkung, wie an der Anhäufung von Vergaserablagerungen zu erkennen ist. Andererseits sind größere als die angegebenen Aminmengen nicht erforderlich, um die Anhäufung von Ablagerangen an wesentlichen Stellen des Vergasers vollständig zu verhindern.

Obwohl durch den Zusatz dieser Amine die Bildung festhaftender Vergaserablagerungen nicht nur vermieden, sondern auch bereits vorhandene Ablagerangen entfernt werden können, läßt sich durch zusätzliches Einverleiben kleiner Mengen eines bestimmten Kohlenwasserstofföls eine Ablagerang auch an anderen Stellen des Zuführangssystems verhindern.
Eine Ausführangsform der Erfindung ist daher gekennzeichnet durch einen Zusatz von 0,02 bis 0,6 Gewichtsprozent eines paraffinischen Mineralöls einer Viskosität zwischen 42 und 78 SSU bei 99° C und einem Flammpunkt von mindestens 204° C.

Obgleich es ein unbehandeltes paraffinisches Destillatöl sein kann (vorausgesetzt, daß es einen geringen Wachsgehalt hat), wird doch ein mit Lösungsmitteln behandeltes und entwachstes paraffinisches Destillat bevorzugt. Es hat am besten eine Viskosität von 200 bis 700 SSU bei 38° C, einen Viskositätsindex von mehr als 70 und ein spezifisches Gewicht von 0,8654 bis 0,8955. Ein für diesen Zweck ideales Paraffinöl hat eine Viskosität von etwa 320 SSU bei 38° C und von etwa 52,2 bei 99° C, einen Viskositätsindex von etwa 85, einen Flammpunkt von 229,4° C und ein spezifisches Gewicht von etwa 0,8838.

Leichtere öle vermögen anscheinend nicht die Bildung von Ablagerangen im Zuführungssystem, z. B. an den Ansaugventilen, wirksam herabzusetzen oder zu verhindern, während schwere Öle dazu neigen, die Ablagerangen im Verbrennungsraum und den Auspuffventilen zu vermehren.

Bevorzugt werden etwa 0,03 bis 0,1 Gewichtsprozent, am besten etwa 0,06 Gewichtsprozent, Paraffinöl. Die Wirkungsweise des paraffinischen Mineralöls ist nicht bekannt. Möglicherweise vermag das Öl als Träger für das Amin zu dienen und eine Abscheidung in demZuführangssystem, insbesondere an der Stelle, wo der Treibstoff zerstäubt wird, zu verhindern.

Leider neigt das Amin dazu, Messingteile des Vergasers zu korrodieren. Obwohl das Ausmaß der Korrosion gewöhnlich verhältnismäßig gering ist und von der Menge und der Natur des verwendeten Amins abhängt, ist doch in manchen Fällen die Korrosion so erheblich, daß sie deutliche Schäden verursacht. Es wird dabei Kupfer kurz vor der Verbrennung in dem Brennstoff gelöst. Aus diesem Grande besteht gewöhnlich keine Gefahr, daß sich harzartige Abscheidungen bilden, wie es zu erwarten wäre, wenn das Kupfer von vornherein in dem Treibstoff enthalten wäre. Diese Korrosion wird nun vollständig ausgeschaltet, indem dem Leichtbenzin zusätzlich ein verhältnismäßig kleiner Mengenanteil eines Kondensationsproduktes eines aromatischen o-Hydroxyaldehyds mit einem aliphatischen Diamin zugesetzt wird. Dieses Kondensationsprodukt scheint die Wirkung des aliphatischen Amins hinsichtlich der Verringerung der Menge der Vergaserabscheidungen zu

verstärken. Diese Wirkung ist aber von vornherein nicht vorhanden. Das Kondensationsprodukt zeigt nämlich bei Zusatz zu einem Leichtbenzin, das das Amin nicht enthält, keine erkennbare Reinigungswirkung.

Der erfindungsgemäße Treibstoff enthält daher vorzugsweise weiterhin etwa 0,0004 bis 0,0012 Gewichtsprozent eines als Treibstoffzusatz bekannten aromatischen Amins der Formel

HO—R-CH = N—R'—N = CH-R—OH

worin R ein Arylrest ist, in dem die OH-Gruppe in

o-Stellung zu der —CH = H Gruppe steht, und

worin R' ein Alkylenrest oder die Gruppe —R"—NH-R"— ist, in der R" ein Alkylenrest ist.

Vorzugsweise ist das aromatische Amin Disalicylal-1,2-propylendiamin.

Beispiele für solche Verbindungen sind außerdem Disalicylaläthylendiamin, Disalicylal-diäthylentriamin, Disalicylai-triäthylentetramin oder Disalicylal-dihexylentriamin. Der Arylrest kann außerdem noch Alkylgruppen oder Alkoxygruppen tragen.

Wenn 1,36 bis 1,81 kg aliphatisches Amin je 160 000 1 Treibstoff verwendet werden, verwendet man am besten etwa 0,45 kg des aromatischen Amins. Im allgemeinen verlangen größere Mengen aliphatischen Amins entsprechend größere Mengen an Metalldeaktivator.

Es sind praktisch alle Arten von Leichtbenzinen geeignet, die gegenwärtig für Kraftfahrzeug- und Flugzeugverbrennungsmotoren verwendet werden. Solche Leichtbenzine können aus gesättigten Kohlenwasserstoffen, z.B. Straight-run-Ölen oder Alkylierungsprodukten, unter Zusatz von löslichen Bleiverbindungen, wie Tetraäthylblei, hergestellt werden.

ίο Die Leichtbenzine können vollständig oder teilweise aus Crackanteilen bestehen. In solchen Fällen sollte das Leichtbenzin Harzbildungsinhibitoren enthalten. Eine Ausführungsform der Erfindung ist daher gekennzeichnet durch einen Gehalt von etwa 2,26 bis 11,6 kg eines Inhibitors gegen Harzbildung je 160 000 1 Treibstoff. Als Harzbildungsinhibitoren können einzelne Substanzen oder Inhibitorengemische enthalten sein. Die Anwendung solcher Inhibitoren ist bekannt und braucht nicht näher beschrieben zu werden. Es sei jedoch erwähnt, daß die Inhibitoren gewöhnlich aromatische Verbindungen sind, die Amino- und/oder Hydroxylgruppen enthalten; außerdem sei erwähnt, daß die einzelnen Harzinhibitoren offenbar keine erkennbare Auswirkung auf die angegebenen Funktionen der erfindungsgemäßen Zusätze haben.

Die Erfindung erstreckt sich insbesondere auf die in der Tabelle I angeführten Leichtbenzinsorten.

Tabelle I Eigenschaften besonders geeigneter Kraftfahrzeugleichtbenzine

	Vorzugs leichtbenzine	Normal leichtbenzine
Spezifisches Gewicht ASTM-Harzgehalt^a>, mg/100 ecm Octanzahl Motortest Forschungstest Destillation, °C^bl 10%	0,7467 bis 0,7351 weniger als 1,0 86 bis 89 97 bis 100 64 218	0,7507 bis 0,7389 1,7 81 bis 83 88 bis 92 65,6 224
Endpunkt

Nach ASTM-Verfahren D-381 bestimmt,

ASTM-Verfahren D-86.

Diese Leichtbenzine enthalten 2 bis 3 ecm Bleitetraäthyl je 3,75 1 und 2,26 bis 6,8 kg eines phenolischen Harzbildungsinhibitors je 160 0001. Es muß jedoch betont werden, daß die Erfindung sich nicht auf die angegebenen Leichtbenzinsorten beschränkt. Die gleichen Zusätze sind auch für Leichtbenzine von geringerer oder höherer Flüchtigkeit sowie mit geringerer oder höherer Klopffestigkeit wirksam.

Die Amine, paraffinische Mineralöle und Metalldeaktivatoren sind alle in Leichtbenzin löslich, so daß die Herstellung der erfindungsgemäßen Treibstoffe keine ungewöhnlichen Schwierigkeiten bietet. Gegebenenfalls können einer oder mehrere der Zusätze in einer kleinen Menge Leichtbenzin gelöst und das erhaltene Konzentrat mit dem Leichtbenzin vermischt werden. Wenn man die Metalldeaktivatoren fertig bezieht, werden sie gewöhnlich als 8O°/oige Lösungen in einem aromatischen Lösungsmittel, wie Toluol oder Xylol, angeboten.

Es wurden verschiedene Untersuchungen ausgeführt, um die Wirkung der erfindungsgemäßen Zusätze zu bestimmen. Diese Untersuchungen und die dabei erhaltenen Ergebnisse werden im folgenden beschrieben.

Reinigungsprüfung

Bei dieser Prüfung werden die Vergaserbedingungen insofern nachgeahmt, als Leichtbenzin, Luft und Auspuffgase eines Motors in eine Gaskammer gesaugt werden, wobei der Eintritt in die Kammer durch einen 2,5 cm langen und 0,32 mm weiten Schlitz erfolgt, der so angeordnet ist, daß das Gemisch von Leichtbenzin, Luft und Auspuffgasen auf einen Streifen aus glänzender Aluminiumfolie von 2,5 · 6,3 cm Größe auftrifft und an diesem entlangstreicht. Wegen des Unterdrucks in der Kammer erfolgt eine teilweise Verdampfung des flüssigen Treib-

Stoffs in der gleichen Weise wie in einem Vergaser. Es bilden sich Abscheidungen auf dem Aluminiumstreifen in gleicher Weise wie an den Wänden des Vergaserhalses.

Bei dem Versuch wird das Leichtbenzin mit einer Geschwindigkeit von 40 ecm je Minute in den angegebenen Schlitz laufen gelassen. An die Kammer wird ein Vakuum angelegt, um Luft und Treibstoff abwärts über den Probestreifen zu saugen. Die angesaugte Luft ist mit den Auspuffgasen eines 1-Zylinder-1-PS-Benzinmotors verunreinigt, der mit einem konzentrierten Brennstoffgemisch betrieben wird. Die Auspuffgase dieses Motors werden durch drei Abscheidungskammern geleitet, um alle Stoffe zu entfernen, die bei Normaltemperatur flüssig sind.

Bei der Ausführung dieses Versuchs in dem nachgeahmten Vergasereingang wird, nachdem der Probestreifen mit Leichtbenzin befeuchtet ist, mit Auspuffgasen verunreinigte Luft in die Kammer gesaugt

und in Berührung mit dem Aluminiumstreifen gebracht. Das Leichtbenzin wird mit der oben angegebenen Geschwindigkeit 2 Minuten lang an dem Aluminiumstreifen herabfließen gelassen, dann wird die Zufuhr 2 Minuten unterbrochen. Dieser Wechsel wird viermal wiederholt, wobei die Gesamtversuchszeit 16 Minuten beträgt. Nach Beendigung dieser Prüfung wird die Menge der Abscheidungen auf dem Aluminiumprobestreifen visuell abgeschätzt. Die

ίο Stärke der Abscheidungen wird auf einer Skala von 1 bis 10 eingeteilt, wobei 10 einen vollständig von Abscheidungen freien Streifen bedeutet und 1 einen Streifen, der praktisch vollständig mit schwarzen Abscheidungen bedeckt ist. Damit sich Änderungen in den Arbeitsbedingungen nicht auf die Versuchsergebnisse auswirken, werden in kurzen Abständen Blindversuche gemacht. Zu Beginn und in bestimmten Abständen wird zur Kontrolle Leichtbenzin ohne Zusatz einlaufen gelassen.

Die folgende Tabelle II zeigt die erhaltenen Ergebnisse. Alle Prozentzahlen sind Gewichtsprozente.

Tabelle II
Reinigungsuntersuchung

	Treibstoff	Grundtreibstoff ^a>	Reinigungs
Nr.	Zusammensetzung	Treibstoff Nr. 1 + 0,0014% Oleylamin	wert
1	Treibstoff Nr. 2 + 0,06% Paraffinöl^b>	2
2	Treibstoff Nr. 3 + 0,0004⁸/o Disalicylal-l^-propylendiamin	Q
3	Treibstoff Nr. 1 + 0,0007% Oleylamin	9-
4	Treibstoff Nr. 5 + 0,03% Parafftnöl^b) + 0,0002% Disalicylal-l^-propylendiamin	9
5	Treibstoff Nr. 1 + 0,0014% Ammgemisch (0 bis 2% Tetradecylamin, 24 bis 30%Hexa-	6
6	decylamin, 25 bis 28% Octadecylamin, 45 bis 46% Octadecenylamin)	6
7	Treibstoff Nr. 7 + 0,06% Paraffine)!^b) + 0,0004% Disalicylal-l^-propylendiamin	8+
	Treibstoff Nr. 1 + 0,002% Laurylamin
8	Treibstoff Nr. 9 + 0,06% Paraffinöl^b> + 0,0004% Disalicylal-l^-propylendiamin	8 +
9	Treibstoff Nr. 1 + 0,0014% Octylamin	7
10	Treibstoff Nr. 11 + 0,06%Paraffinöl^b) + 0,0004% Disalicylal-l^-propylendiamin	7+
11	Treibstoff Nr. 1 + 0,007% Oleylamin	2+
12	Treibstoff Nr. 13 + 0,06% Paraffmöl^b>	2+
13	Treibstoff Nr. 14 + 0,0004% Disalicylaläthylendiamin	6
14	Treibstoff Nr. 14 + 0,0004% Di-(2-oxybenzal)-triäthylentetramin	6
15	Treibstoff Nr. 1 + 0,0028% Oleylamin	6+
16	Treibstoff Nr. 17 + 0,06% Paraffinöl^b) + 0,001% Disalicylal-l^-propylendiamin	6
17	Treibstoff Nr. 1 + 0,30% Paraffinöl^b)	10-
18	Treibstoff Nr. 1 + 0,0012% Disalicylal-l^-propylendiamin	10
19	2
20	2

a) Handelsübliches Vorzugsleichtbenzin mit der Octanzahl 87 bis 98, das Straight-run- und katalytisch gespaltene Kohlenwasserstoffanteile, 2,95 ecm Blei je 3,751 und 0,005 °/o eines phenolischen Harzinhibitors enthält.

b) Paraffinisches Mineralöl mit einer Viskosität von 320 SSU bei 38° C, 52,2 SSU bei 99° C, einem Viskositätsindex von 85, einem Flammpunkt von 229,4° C und einem spezifischen Gewicht von etwa 0,8838.

Aus den Werten in Tabellen ist ersichtlich, daß
der ursprüngliche Treibstoff, d.h. das Leichtbenzin
ohne Amin, Öl oder Metalldeaktivator, eine sehr geringe Reinigungswirkung hat. Der Zusatz von Octylamin (Treibstoff Nr. 11 und 13) zeigt praktisch kerne
Erhöhung der Reinigungswirkung. Ein C₈-AmLa hat

ίο

also praktisch keine Wirkung auf die Reinigungskraft. Außerdem wird diese auch durch Zusatz von Mineralöl (Treibstoff Nr. 19) oder Metalldeaktivator (Treibstoff Nr. 20) nicht verbessert.

Andererseits bewirkt der Zusatz von Fettsäureaminen oder anderen Aminen mit 12 und mehr Kohlenstoffatomen eine starke Herabsetzung der Ablagerungen und erhöht also die Reinigungswirkung des Grundtreibstoffs. Der Zusatz von Mineralöl zu Amin enthaltendem Treibstoff beeinflußt nicht die Reinigungswirkung, wogegen der Zusatz von Metalldeaktivator anscheinend die Reinigungswirkung des Amin enthaltenden Treibstoffs etwas verbessert.

Vergaserabscheidungsuntersuchung

Für die Untersuchung wird ein I955er-Oldsmobile-V-8-Motor verwendet. Es wird der normale 4-Trommel-Vergaser verwendet, doch werden nur zwei Trommeln benutzt, weil bei niedriger Drehzahl gearbeitet wird. Ein biegsames Metalkohr von 2,5 cm Innendurchmesser läuft von dem Entlüftungsrohr zum Einlaß des Luftreinigers, einem Ölbadluftreiniger, aus dem das Öl entfernt worden ist. Ferner wird Luft in das Kurbelgehäuse mit einer Geschwindigkeit von 2,81 je Minute gepumpt. Der Motor wird 15 Sekunden bei 1500 Umdrehungen je Minute und S dann 45 Sekunden bei 450 Umdrehungen je Minute laufen gelassen, dieser Wechsel wird 44 Stunden lang wiederholt. Während der höheren Geschwindigkeit läuft der Motor unter 13,6 kg Belastung und 11,25 PS Bremsleistung. Die Kühlmittelaustrittstemperatur wird

ίο während des gesamten Versuchs bei 74 ± 2,8° C und das Verhältnis von Luft zu Treibstoff bei 12 bis 13:1 gehalten. Im Kurbelgehäuse wird ein Paraffinöl ohne Zusätze verwendet.

Nach Ablauf des Versuchs wird der Vergaser auf Abscheidungen an der Vorhangfläche unter dem Schmetterlingsventil und dem Grat bewertet. Die Bewertung erfolgt wie oben (1 bis 10).

Nach dieser Bewertung werden die beiden Trommeln des Vergasers mit einem leichten Erdölbenzin

ao gewaschen, um die benzinlöslichen Stoffe zu entfernen; die Ablagerungen werden dann durch Abkratzen entfernt, im Trockenschrank bei 105° C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und dann gewogen.

Die Tabelle III gibt die erhaltenen Ergebnisse wieder.

Tabelle ΠΙ Vergaserabscheidungsuntersuchung

Nr.	Treibstoff I Zusammensetzung	Ablagerung Gewicht in Gramm	Reinigungs wirkung Vorhangääche	Bewertung der auf dem Grat abgeschiedenen Menge
1	Grundtreibstoff^a)	0,031	2,7	4,0
2	Treibstoff Nr. 1 + 0,0014% Oleylamin + 0,006 %> Paraffinöl»)	0,0065	6,5	6,5
3	Treibstoff Nr. 2 + 0,0004% Disalicyl-l,2-propylen- diamin	0,0065	6,4	6,2
4	Treibstoff Nr. 1 + 0,0014% Amingemisch (0 bis 2% Tetradecylamin, 24 bis 30% Hexadecylamin, 25 bis 28% Octadecylamin, 45 bis 46% Octa- decenylamin)	0,008	6	5,8
5	Treibstoff Nr. 4 + 0,06% Paraffinöl »·) + 0,0004% Disaucylal-l^-propylendiamin	0,007	6	5,8
6	Treibstoff Nr. 1 + 0,0014% Laurylamin	0,015	5	5
7	Treibstoff Nr. 6 + 0,06% Paraffinöl^b) + 0,004% Disalicylal-l,2-propylendiamin	0,014	5	6
8	Treibstoff Nr. 1 + 0,0028% Oleylamin	0,0072	5	5
9	Treibstoff Nr. 8 + 0,0004% Disalicylal-l^-propylen- diamin	0,0025	8,5	7,5
10	Treibstoff Nr. 8 + 0,12% Paraffinöl^b) + 0,0004% Disalicylal-l^-propylendiamin	0,0039	7,5	5,5

a) Siehe Fußnote a) bei Tabelle II.

^b) Siehe Fußnote b) bei Tabelle Π.

Tabelle III zeigt, daß der Zusatz eines Amins gemäß der Erfindung das Gewicht der Ablagerungen in
einem Vergaser herabsetzt und die Reinigungswirkung sowohl an der Verhangfiäche als auch an dem
Grat verbessert. Ferner scheint der Metalldeaktivator
in Verbindung mit dem Amin die Ablagerungen in
stärkerem Maße einzuschränken als das Amin allein,

wohingegen der Metalldeaktivator allein praktisch keine Auswirkung auf die Vergaserablagerungen hat. Andere hier als Metalldeaktivatoren erwähnte Verbindungen, die als Kondensationsprodukte von aromatischen o-Oxyaldehyden mit aliphatischen Diaminen beschrieben wurden, haben die gleiche Wirkung wie der in Tabelle III gezeigte Metalldeaktivator.

309 580/207

Straßenbelastungs-Reinigungsprüfung

Diese Prüfung wird in einem serienmäßigen 1952er-Chevrolet-6-Zylinder-Automotor mit 3,5 1 Hubraum mit Standardvergaser ausgeführt und zur Bestimmung der relativen Mengen an Ablagerungen an den Ansaugventilen, die verhältnismäßig trocken arbeiten, d. h. ohne Ölspülung, mit verschiedenen Treibstoffen verwendet. Der Motor wird 40 Stunden bei 2500 Umdrehungen je Minute unter einer Belastung von 20 PS Bremsleistung laufen gelassen. Das Kühlwasser wird mit solcher Geschwindigkeit durch das Kühlsystem des Motors umlaufen gelassen, daß es mit 43° C zufließt und den Motor mit 49 ± 2,8° C verläßt. Das Öl wird bei 77 ± 2,8° C gehalten.

Nach Beendigung des 40stündigen Versuchs wurden die Ansaugventile entfernt, die Oberfläche der Ventile, die nach dem Verbrennungsraum gerichtet ist, abgekratzt oder abgeklopft und die Ventile dann

mit Benzin gewaschen, um benzinlösliche Stoffe zu entfernen. Die Menge an benzinunlöslichen Ablagerungen am Ventilkopf und den benachbarten Stellen der Stange wird durch Auswägen bestimmt. Obgleich diese Untersuchung keine absoluten Werte liefert, können doch Vergleichswerte ermittelt werden, aus denen die Wirksamkeit verschiedener Leichtbenzinzusätze erkannt werden kann.

Bei dieser Untersuchung stammen die Ablagerungen wahrscheinlich weitgehend aus dem Treibstoff und nicht aus dem Kurbelgehäuseöl. Dies wird deshalb angenommen, weil die Ansaugventile mit einem Mindestmaß an Schmierung laufen und daher nur sehr wenig Kurbelgehäuseöl die Ventiltulpen erreicht.

Die in der folgenden Tabelle IV angegebenen Werte wurden sämtlich mit einem Hochleistungskurbelgehäuseöl ermittelt. Die einzigen Veränderungen wurden an dem Treibstoff vorgenommen.

Tabelle IV Straßenbelasrungs-Reinigungsprüfung

	Treibstoff	Grundtreibstoff ^a)	Teil 2	Benzinunlösliche Ablagerungen am Ansaugventil
Nr.	Zusammensetzung	Handelsübliches Vorzugsbenzin A^b)	Nr. 1 + 0,0014% Oleylamin	Mittelwert Gramm je Ventil
	Teül		Nr. 1 + 0,0028% Oleylamin
1	Treibstoff	Nr. 4 + 0,061% Paraffinöl«=)	0,250
2	Treibstoff	Nr. 3 + 0,06% Paraffinöl^c) + 0,0004% Disalicylal-l^-propylendiamin	0,610
	Treibstoff	Nr. 3 + 0,06% Paraffinöl^c> + 0,001% Disalicylal-l^-propylendiamin
3	Treibstoff	0,329
4	Treibstoff	0,786
5	0,320
6	0,317
7	0,260

a) Siehe Fußnote a) bei Tabelle Π.

t>) Handelsübliches Leichtbenzin mit Octanzahl 97, das Blei, einen Harzinhibitor und einen Reinigungszusatz enthält.

c) Siehe Fußnote b) bei Tabelle Π.

Teil 1 von Tabelle IV zeigt, daß bei Verwendung eines Leichtbenzins, das keine anderen als die üblichen Zusätze, wie Tetraäthylblei und Harzinhibitor, enthält [vgl. Tabelle II, Fußnote a)], die Bildung so von nur verhältnismäßig kleinen Mengen Ablagerungen an den Ansaugventilen auftritt, daß jedoch ein handelsübliches Leichtbenzin, das Reinigungszusätze enthält, verhältnismäßig große Mengen derartiger Ablagerungen bildet.

Teil 2 der Tabelle zeigt, daß der Zusatz von Amm auch die Bildung von Ablagerungen an Ansaugventilen zuläßt. Wenn ein paraffinisches Kohlenwasserstofföl mit mittlerer Viskosität zugesetzt wird oder wenn ein paraffinisches Öl und ein Metalldeaktivator zugesetzt werden, wird die Menge der Ablagerungen verringert.

Es wurden Straßenversuche mit 40 Kraftfahrzeugen auf durchschnittlich etwa 4500 km mit Vorzugs- und bzw. oder Normalbenzinen unternommen, die 0,004 Gewichtsprozent Oleylamin und 0,24 Gewichtsprozent Paraffinöl enthielten. Alle Kraftfahrzeuge liefen während dieser Prüfung zur vollen Zufriedenheit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verbleiter Treibstoff für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Gehalt an aliphatischen Aminen, bestehend aus einem Kohlenwasserstoffgemisch im Siedebereich des Leichtbenzins mit einem Gehalt an bis zu 5 ecm Tetraäthylblei je 3,785 1 und einem Zusatz von 0,00004 bis 0,02 Gewichtsprozent eines aliphatischen, primären Amins mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.

2. Treibstoff für Verbrennungskraftmaschinen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von etwa 2,26 bis 11,6 kg eines Inhibitors gegen Harzbildung je 160 0001 Treibstoff.

3. Treibstoff nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Zusatz von 0,02 bis 0,6 Gewichtsprozent eines paraffinischen Mineralöls einer Viskosität zwischen 42 und 78 SSU bei 99° C und einem Flammpunkt von mindestens 204° C.

4. Treibstoff nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin etwa 0,0004 bis

0,0012 Gewichtsprozent eines als Treibstoffzusatz bekannten aromatischen Amins der Formel

HO—R-CH = N—R'—N = CH—-R—OH

enthält, worin R ein gegebenenfalls Alkyl- oder Alkoxysubstituenten enthaltender Arylrest, in dem die OH-Gruppe in o-Stellung zu der—CH — N— Gruppe steht, und R' ein Alkylenrest oder die Gruppe —R"—NH—R"— ist, in welcher R" ein Alkylenrest ist.

5. Treibstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Amin Disalicylal-l,2-propylendiamin ist.

6. Treibstoff nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich als Korrosionsinhibitor ein Kondensationsprodukt eines aromatischen Hydroxyaldehydes mit einem aliphatischen Diamin enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 659 210, 959 597, 972;

britische Patentschrift Nr. 745 238; USA.-Patentschrift Nr. 2181121; französische Patentschrift Nr. 1086 397.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1031576.