DE1234088B - Treibstoffe fuer Ottomotoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

ClOl

Deutsche Kl.: 46a6-7

Nummer: 1234088

Aktenzeichen: S 79255IV d/46 a6

Anmeldetag: 30. April 1962

Auslegetag: 9. Februar 1967

Die Erfindung betrifft Teibstoffe für Ottomotoren.

Man nimmt allgemein an, daß das Klopfen in Ottomotoren durch eine unverhältnismäßig rasche Verbrennung eines unverbrannten Treibstoff-Luft-Gemisches vor der normalen Flammenfront erfolgt. Die Druckunterschiede auf Grund dieses raschen Verbrennungsvorganges erzeugen Schockwellen, die auf die Zylinderwandungen und Kolben aufprallen und das charakteristische metallische Klopfen hervorrufen.

Das Bedürfnis nach Treibstoffen hoher Qualität mit erhöhter Klopffestigkeit innerhalb eines breiten Bereiches von Motorarbeitsbedingungen ist bei dem gegenwärtigen Betrieb von Motoren von überragender Bedeutung. Man kann durch sorgfältiges Raffinieren und Vermischen von Treibstoffkomponenten einen Treibstoff mit genügend erhöhter Klopffestigkeit herstellen, um die Motoranforderungen unter bestimmten verschärften Bedingungen zu befriedigen. Die Beständigkeit solcher Treibstoffe gegen Detonation wird sogar weiter verstärkt durch Zugabe metallorganischer Antiklopfmittel, wie niederer Bleialkylverbindungen, z. B. Bleitetraäthyl, und verschiedener anderer metallorganischer Verbindungen, wie Methylcyclopentadienylmangantricarbonyl. Heutzutage wird zur Erhöhung der Klopffestigkeit weitgehend Bleitetraäthyl verwendet. Der Verwendung von Bleitetraäthyl sind allerdings Grenzen gesetzt, vor allem deshalb, weil zusätzliche Mengen an Bleitetraäthyl im Treibstoff nur noch eine geringfügige Verbesserung der Oktanzahl hervorrufen. Darüber hinaus sprechen bestimmte Treibstoffe für Ottomotoren, insbesondere solche mit hohem Gehalt an aromatischen und bzw. oder olefinischen Komponenten, verhältnismäßig schlecht auf Bleitetraäthyl an, vor allem bei dem normalen oberen Grenzwert von etwa 4,0 g Blei je 3,785 1 Treibstoff in Kraftfahrzeugmotoren und etwa 7,0 g Blei je 3,7851 Treibstoff in Flugzeugmotoren.

Die Klopffestigkeit wird durch die Oktanzahl ausgedrückt. Die Bestimmung der Oktanzahl nach der Research- und der Motorenmethode ist in der ASTM-Prüfnorm D-908-55 bzw. D-357-53 beschrieben. Wenn man die Oktanzahl eines Benzinmotortreibstoffes erhöht, tritt im allgemeinen gleichzeitig eine Verringerung der Empfindlichkeit eines derartigen Treibstoffes gegenüber einer weiteren Erhöhung der Oktanzahl durch Zusatz metallorganischer Antiklopfmittel ein. Bei Treibstoffen mit höherer Oktanzahl wird es daher immer weniger wirtschaftlich, die Klopffestigkeit durch Verwendung metallorganischer Antiklopfmittel in höheren Konzentrationen zu erhöhen.

Es ist bekannt, daß man durch Zusatz kleiner Mengen an niedrigen Carbonsäureestern zu Motor-Treibstoffe für Ottomotoren

Anmelder:

Shell Internationale Research
Maatschappij N. V., Den Haag

Vertreter:

Dr. E. Jung, Patentanwalt,
München 23, Siegesstr. 26

Als Erfinder benannt:
Hubert Teamon Henderson,
Walnut Creek, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 1. Mai 1961 (106 542)

kraftstoffen mit hoher Oktanzahl, die Bleitetraäthyl enthalten, die Oktanzahl der Treibstoffmischungen noch etwas erhöhen kann. Die hierdurch erzielbare Steigerung der Research-Oktanzahl ist aber im allge-■ meinen zu gering, um ein einwandfreies Arbeiten von Leistungsmotoren mit hohem Kompressionsverhältnis sicherzustellen.

Weiterhin ist es bekannt, daß durch Zusatz erheblicher Mengen an verzweigten Diäthern zu einem Treibstoff die Klopffestigkeit erhöht werden kann, wobei die Oktanzahl in der Regel proportional zu der zugesetzten Äthermenge ansteigt. Um die Flüchtigkeitseigenschaften des Treibstoffes in einem brauchbaren Bereich zu halten, darf aber die Ätherkonzentration nicht zu hoch sein, so daß der Oktanzahlverbesserung Grenzen gesetzt sind. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß es bei kombinierter Anwendung der beiden bekannten Arten von Zusatzstoffen gelingt, einen synergetischen Effekt zu erzielen, so daß die Oktanzahlsteigerung größer ist als die Summe der Antiklopfeffekte der einzelnen Stoffe.

Die Erfindung bezieht sich demnach auf Treibstoffe für Ottomotoren auf der Basis eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe vom Benzinbereich, die, falls die Basis ein Gemisch ist, mindestens zwei Kohlenwasser-

709 508/156

3 4

stofftypen enthält, von denen jeder höchstens 90 Vo- Mangan je 3,7851 Treibstoff nicht mit den Co-Anti-

lumprozent der gesamten Basis darstellt, und die eine klopfzusatzstoffen der Erfindung verwendet werden

Oktanzahl nach der Research-Methode von min- sollen. Die Co-Antiklopfverbindungen sind jedoch

destens 90 besitzt, mit einem Gehalt an einer kleineren äußerst wirkungsvoll in Treibstoffen, die Organo-

Menge einer Bleitetraalkylverbindung, Cyclopenta- 5 manganverbindungen in Mengen von weniger als

dienylnickelnitrosyl, Methylcyclopentadienylmangan- 2,0 g Mangan je 3,7851 Treibstoff enthalten. Im allge-

tricarbonyl, Tris-(acetylacetonat)-eisen(III), Nickel- meinen beträgt die Mindestmenge an Organomangan-

2-äthylhexylsalicylat,Bis-(N-butylsalicylaldimin)-nickel verbindung zur Erhöhung der Oktanzahl etwa 0,05 g

oder Vanadinacetylacetonat, mit der Maßgabe, daß bei Mangan je 3,7851 Treibstoff, Vorzugsweise enthalten

Verwendung einer Bleitetraalkylverbindung als me- ίο die Treibstoffmischungen der Erfindung mindestens

tallorganisches Antiklopfmittel diese in einer Menge 0,2 g Blei je 3,7851 Treibstoff oder 0,05 bis 1,75 g

von mindestens 0,1 g Blei je 3,785 1 der Basis oder im Mangan je 3,785 1 Treibstoff. Der Treibstoff kann Ge-

Falle der Verwendung von Methylcyclopentadienyl- mische der zwei Antiklopfmittel enthalten, solange nur

mangantricarbonyl als metallorganischem Antiklopf- die Konzentrationen jedes Zusatzstoffes innerhalb der

mittel dieses in einer Menge von höchstens 2,0 g 15 vorstehend genannten Grenzen liegen. Weiterhin kann

Mangan je 3,7851 der Basis vorhanden sind, die da- der Treibstoff Mischungen der vorstehend genannten

durch gekennzeichnet sind, daß sie ein im Basis- Co-Antiklopfzusatzstoffe enthalten,

kohlenwasserstoff lösliches Co-Antiklopfmittel in einer Die Co-Antiklopfzusatzstoffe der Erfindung wirken

Menge von weniger als 2 Volumprozent der allgemeinen allgemein in reinen Kohlenwasserstoffverbindungen

Formel so des Benzinsiedebereiches, d. h. Kohlenwasserstoffen

OE mit weniger als 1 Volumprozent Verunreinigungen,

wie Toluol, Xylol, Isopropylbenzol, Cyclohexan,

R₃ Cyclopentan, 2-MethyI-2-buten und 2,2,4-Trimethyl-

I pentan, und in handelsüblichen Benzinmotorkraft- £ 25 stoffen, die zwei oder mehr Kohlenwasserstofftypen ² enthalten, z. B die Benzinprodukte üblicher Rainworm R₁, R₂ und R₃ jeweils einen Alkylrest mit hoch- nationsverfahren, d. h. der katalytischen Reformierung, stens 8 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxyrest mit des katalytischen Crackens, der Alkylierung und des höchstens 8 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest thermischen Crackens. Direktdestillatbenzin aus der mit höchstens 15 Kohlenstoffatomen oder einen 30 Destillation von Erdöl kann ebenfalls als einer der Be-Aralkylrest mit höchstens 15 Kohlenstoffatomen standteile verwendet werden. Im allgemeinen zieht darstellen und E einen Formyl-, Alkylcarbonyl man es jedoch vor, Kohlenwasserstoffe mit hohem oder Arylcarbonylrest bedeutet, und einen Co-Anti- Gehalt an Paraffinen und Naphthenen, wie Direktklopfwertverbesserer in einer Menge von höchstens destillatbenzin, mit einem oder mehreren Benzinen, 30 Volumprozent der allgemeinen Formel 35 die aus der Umwandlung oder Syntheseverfahren her-

j^ Q ^r rühren, zu verschneiden, denn in bestimmten reinen

Kohlenwasserstoffmischungen rufen die Ester der

worin R einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen Erfindung Klopfeffekte hervor. Zur Vermeidung dieser oder einen Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylrest bedeutet abträglichen Wirkung enthält die Kraftstoffmischung und R' ein Wasserstoffatom, ein Alkylrest mit 1 bis 40 der Erfindung ein Gemisch aus mindestens zwei 7 Kohlenstoffatomen oder ein Aryl-, Aralkyl- oder Kohlenwasserstofftypen, von denen jeder höchstens Alkarylrest ist, enthalten, mit der Maßgabe, daß bei 90 Volumprozent des gesamten Basiskohlenwasser-Verwendung eines Dialkyläthers als Co-Antiklopf- stoffes ausmacht. Im Fall gebleiter Kohlenwasserstoffe Weltverbesserer dieser mindestens einen verzweigten zieht man es weiterhin vor, daß mindestens 10 Volum-Alkylrest im Molekül aufweist. 45 prozent des Kohlenwasserstoffkraftstoffes aus Aro-

E kann in der oben angegebenen allgemeinen maten, Olefinen oder deren Gemischen besteht. InnerFormel ein Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Benzoyl- halb der vorstehend genannten Grenzen, in denen der oder Methylbenzoylrest sein. Treibstoff höchstens 90% an irgendeinem Kohlen-

Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß die wasserstoff enthält (abgesehen von stark verzweigten Co-Antiklopfzusatzstoffe und Co-Antiklopfwertver- 50 Paraffinen und den vorstehend genannten Olefinen besserer der Erfindung um so wirksamer sind, je höher und Aromaten), kann der Treibstoff jede Kombination die anfängliche Oktanzahl des ein Antiklopfmittel ent- von drei oder mehr Kohlenwasserstofftypen enthalten, haltenden Basiskohlenwasserstoffes ist. Es wurde z. B. Wenn jedoch nur zwei Kohlenwasserstofftypen vorfestgestellt, daß die Co-Antiklopfzusatzstoffe und die liegen, kann der Basiskohlenwasserstoff eine Mischung Co-Antiklopfwertverbesserer eine geringe Wirkung in 55 von Paraffinen und Olefinen, eine Mischung von Oleeinem Treibstoff mit einer Oktanzahl von 70 oder 80 finen und Naphthenen, eine Mischung von Olefinen ausüben. Diese Mittel wurden jedoch wirksamer, und aromatischen Verbindungen oder eine Mischung wenn der Basiskohlenwasserstoff eine Oktanzahl von von Naphthenen und Aromaten sein.
90 besaß, und sie waren äußerst wirkungsvoll bei Wenn man als Co-Antiklopfwertverbesserer einen Oktanzahlen von 100 oder darüber. 60 Alkylalkohol mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen im

Es wurde festgestellt, daß bei gebleiten Treibstoffen Molekül verwendet, zieht man einen sekundären oder

zur Verbesserung der Oktanzahl die Menge an Blei- tertiären Alkohol, z. B. 2-Pentanol, 2-Methyl-2-butanol,

tetraalkylverbindung entsprechend 0,1 g Blei je 3,785 1 3-Hexanol, vor.

Treibstoff betragen muß, um einen merklichen mit- Für die Zwecke der Erfindung eignen sich als Äther wirkenden Effekt zu ergeben. Die Bleikonzentration 65 vorzugsweise Dialkyläther mit 4 bis 8 Kohlenstoffkann bis zu 18,5 g Blei je 3,7851 Treibstoff betragen. atomen im Molekül. Dialkyläther, die nicht min-Außerdem wurde gefunden, daß Organomanganver- destens eine verzweigte Alkylgruppe enthalten, bebindungen in höheren Konzentrationen als 2,0 g sitzen derartig niedrige Oktanzahlen, daß ihre Einver-

Ieibung in Benzin (selbst in sehr geringen Konzentrationen) für moderne Motoren mit hohem Kompressionsverhältnis nicht geduldet werden kann. Darüber hinaus besitzen Dialkyläther, die entweder weniger als 4 Kohlenstoffatome oder mehr als 14 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten, nicht die geeignete Flüchtigkeit, um die Zwecke der Erfindung zu erzielen. Mindestens eines und vorzugsweise beide Kohlenstoffatome, die an das Äthersauerstoffatom gebunden sind, sollen ein sekundäres oder ein tertiäres Kohlenstoffatom sein. Innerhalb der bevorzugten Gruppe der verzweigtkettigen Dialkyläther mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen sind Methyl-tert.-butyläther, Isopropyltert.-butyläther und insbesondere Diisopropyläther überlegen und werden besonders bevorzugt. Andere für die Zwecke der Erfindung geeignete Äther sind Äthyl-tert.-butyläther, Isopropyl-sek.-butyläther, Methyl-tert.-amyläther, Methyl-isopropyläther, Methylsek.-butyläther und Methyl-tert.-hexyläther.

Andere Beispiele für Co-Antiklopfwertverbesserer sind Isopropylalkohol, Methanol, Dibenzyläther, Diphenyläther und Ditolyläther.

Eine besonders geeignete Ätherkomponente für die erfindungsgemäßen Treibstoffe für Ottomotoren ist technischer Diisopropyläther, der eine geringe Menge an Isopropylalkohol enthält und der durch Umsetzung von Propylen mit Wasser in schwefelsaurem Medium erhalten worden ist. Ein typisches Produkt enthält in überwiegender Menge Diisopropyläther, in geringer, jedoch merklicher Konzentration Isopropylalkohol und geringe Mengen an Äthylisopropyläther, Äthylalkohol, C₆- bis C^-Propylenpolymere, Wasser und in einigen Fällen Spuren an C₂- bis Q-Kohlenwasserstoffen. Nachstehend werden Analysen spezieller Mischungen, die für derartige Ätherprodukte beispielhaft sind, angegeben.

Tabelle I

Diisopropyläther
Isopropylalkohol
Äthylisopropyläther

Äthylalkohol

CeH₁₂

CgH₁₈

C₁₂H₂₄

H₂O

B I C D
Gewichtsprozent

97,6

1,1

0,5
0,4

0,2

85,9
4,7

0,3
0,5
1,2
3,0
3,8
0,6

89,1
7,7

0,2
2,2
0,6

:0,i

0,2

Nachstehend werden die synergistischen Wirkungen der Co-Antiklopfzusatzstoffe und Co-Antiklopfwertverbesserer der Erfindung erläutert.

Co-Antiklopfwertverbesserer der Erfindung werden in unterschiedlichen Mengen einem katalytischen Reformatbenzin zugegeben, das 3,18 g Blei je 3,7851 Benzin in Form von Bleitetraäthyl als Antiklopfmittel enthält. Die Co-Antiklopfwertverbesserer ergeben eine Zunahme der Oktanzahl von etwa 0,6 bis etwa 5,5 nach der Research-Methode. Die Co-Antiklopfwertverbesserer werden hierauf ähnlichen katalytischen Reformatbenzinen zugesetzt, die bestimmte Co-Antiklopfzusatzstoffe enthalten (die letztgenannten bewirken eine Erhöhung der Oktanzahl von etwa 0,1 bis etwa 1,4 in gebleitem Benzin). Die Zunahme der Oktanzahl der geblei en Benzinmischung, die die Kombination der Zusatzstoffe enthält, beträgt etwa 2,1 bis etwa 7,7, während die arithmetischen additiven Antiklopfeffekte dieser Zusatzstoffe etwa 2,0 bis 6,9 Klopfzahlwerte betragen würden. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle II angegeben.

Tabelle II

Basiskraftstoff	Zusatzstoff	Vo- lum- pro- zent	Oktanzahl Research- Methode	Zunahme der Oktanzahl	Berechnete Zunahme der Oktanzahl auf Grund beider Zusatzstoffe	Gemessene Zunahme der Oktanzahl auf Grund beider Zusatzstoffe	Synergisti sche Wirkung der beiden Zusatzstoffe hinsichtlich der Oktanzahl
katalytischesPlatformat- benzin mit 3,18 g Blei je 3,7851 katalytischesPlatformat- benzin mit 3,18 g Blei je 3,7851 katalytischesPlatformat- benzin mit 3,18 g Blei je 3,7851 katalytischesPlatformat- benzin mit 3,18 g Blei je 3,7851 katalytischesPlatformat- benzin mit 3,18 g Blei je 3,7851 katalytischesPlatformat- benzin mit 3,18 g Blei je 3,7851	tert-Butylacetat Diisopropyläther ter.-Butylacetat Diisopropyläther Isopropylalkohol tert.-Butylacetat Isoproplyalkohol	0,8 25,0 0,8 25,0 25,0 0,8 25,0	96,9 96,9 100,7 101,3 100,8 101,4	0,0 3,8 4,4 3,9 4,5	3,8 3,9	4,4 4,5	0,6 0,6

7 8

Die Co-Antiklopfzusatzstoffe der Erfindung wirken carbonyl und verwandte Verbindungen, Tris-(acetylbereits in Konzentrationen von etwa 0,10 Volum- acetonat)-eisen(III), Nickel-2-äthylhexylsalicylat, Bisprozent. Man zieht jedoch eine Konzentration von (N-butylsalicylaldimin)-nickel und Vanadinacetylmindestens 0,2 Volumprozent vor, da man mit dieser acetonat. Die Polyester zeigen jedoch nicht mit allen Mindestmenge eine erhebliche Zunahme der Oktan- 5 metallorganischen Antiklopfmitteln Co-Antiklopfzahl sowohl nach der Motorenmethode als auch nach aktivität. Beispielsweise rufen sie eine Klopfwirkung der Research-Methode erhält. Die obere Grenze, bei Eisenpentacarbonyl und Ferrocen hervor. Daroberhalb der man keine nennenswerte weitere Erhö- über hinaus schwankt die Wirksamkeit dieser Cohung der Oktanzahl sowohl nach der Research- Antiklopfmittel beträchtlich bei den verschiedenen Methode als auch nach der Motorenmethode erhält, io metallorganischen Verbindungen. Bleitetraalkylschwankt etwas mit den verschiedenen wirksamen verbindungen, Cyclopentadienylnickelnitrosyl, Me-Co-Antiklopfmitteln sowie der Kohlenwasserstoff- thylcyclopentadienylmangantricarbonyl und Triszusammensetzung und dem jeweils verwendeten Anti- (acetylacetonat)-eisen(III) sind daher die bevorzugten klopfmittel. Bevorzugte Konzentrationen liegen zwi- metallorganischen Antiklopfmittel für die erfindungsschen 0,2 und 1,0 Volumprozent. Man kann zwar 15 gemäßen Treibstoffe für Ottomotoren,
größere Mengen zugeben, doch wurde festgestellt, Es ist verständlich, daß die Reihenfolge des Mischens daß man bei der Zugabe von mehr als 1,5 Volum- der verschiedenen Bestandteile der erfindungsgemäßen prozent nur eine geringe zusätzliche günstige Wirkung Treibstoffe für Ottomotoren unwesentlich ist. Bei erhält. Darüber hinaus erzeugen bestimmte Polyester spielsweise kann man die Co-Antiklopfverbindung bei Konzentrationen oberhalb 2 bis 3 Volumprozent 20 dem Basiskohlenwasserstoff zusetzen, der bereits ein Klopfen. metallorganisches Antiklopfmittel enthält. In ähn-

Die Co-Antiklopfzusatzstoffe auf Esterbasis und licher Weise kann man zunächst die Co-Antiklopf-Co-Antiklopfwertverbesserer der Erfindung wirken verbindung und die Antiklopfverbindungen mitbereits in Gesamtkonzentrationen von etwa 1,0Vo- einander vermischen, aufbewahren und als Konzenlumprozent. Man verwendet jedoch vorzugsweise 25 trat handhaben und dieses Konzentrat dem Benzin mindestens 0,2 Volumprozent der Co-Antiklopfmittel zu einem späteren Zeitpunkt zugeben. Ein Benzin- und mindestens 2,5 Volumprozent der Co-Antiklopf- zusatzstofFkonzentrat des letztgenannten Typs kann wertverbesserer, da man bei Verwendung dieser auch Halogenspülmittel enthalten. Außer den halogen-Mindestmenge eine erhebliche Zunahme der Oktan- haltigen Bleispülmittem können bzw. werden die zahlen nach der Research-Methode erhält. Die obere 30 erfindungsgemäßen Treibstoffe für Ottomotoren noch Grenze, oberhalb der man keine nennenswerte weitere andere Zusatzstoffe enthalten, z. B. Farbstoffe, Zünd-Zunahme der Oktanzahl nach der Research-Methode kerzenreinigungsmittel, wie Trikresylphosphat, erhält, schwankt etwas mit den verschiedenen wirk- Dimethylxylylphosphat und Diphenylkresylphosphat, samen Co-Antiklopfmitteln und Co-Antiklopfwert- Verbrennungsmodifiziermittel, wie Alkylboronsäuren verbesserern sowie mit der Kohlenwasserstoffzusam- 35 und niedere Alkylphosphate und -phosphite, Oxydamensetzung und dem jeweils verwendeten Antiklopf- tionsinhibitoren, wie 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphemittel. Bevorzugte Konzentrationen liegen zwischen nol, Metalldesaktivatoren, wie Ν,Ν'-Disalicyclal-0,2 und I₅O Volumprozent der Co-Antiklopfmittel 1,2-propandiamin, und Rostinhibitoren, wie poly- und zwischen 2,5 und 25 Volumprozent der Co- merisierte Linolensäuren und N,C-disubstituierte Imid-Antiklopfwertverbesserer. Man kann zwar größere 40 azoline. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, Mengen zugeben, doch erhält man beim Zusatz von das Halogenspülmittel und die Antiklopfverbindung mehr als 1,5 Volumprozent der Co-Antiklopfmittel mit einer Co-Antiklopfverbindung in den gewünsch- und mehr als 30 Volumprozent der Co-Antiklopf- ten relativen Mengenverhältnissen miteinander zu wertverbesserer nur eine geringfügig bessere Wirkung. vermischen und diese Mischung mit oder ohne

Aus wirtschaftlichen Gründen und um die richtigen 45 Stabilisatoren, Reinigungsmittel, Inhibitoren usw. als

Flüchtigkeitseigenschaften und angemessene Treib- Konzentrat zur Einverleibung mit den anderen

Stoffeigenschaften in anderer Hinsicht sicherzustellen, Bestandteilen des fertigen Treibstoffes handzuhaben

beträgt die Konzentration der Co-Antiklopfwert- oder zu lagern.

verbesserer im fertigen Kraftstoffgemisch höchstens Im allgemeinen enthält das Antiklopfkonzentrat

30 Volumprozent, insbesondere nicht mehr als 25 Vo- 50 vorzugsweise ein optimales oder beinahe optimales

lumprozent. Besonders wirkungsvolle Konzentratio- Verhältnis von Co-Antiklopfverbindung zum metall-

nen liegen bei 20 Volumprozent und darunter. Um organischen Antiklopfmittel. Dieses Verhältnis läßt

andererseits die günstigen Wirkungen der Erfindung sich leicht durch Bestimmung der Zunahme der

in nennenswertem Ausmaß zu erhalten, ist es allge- Oktanzahl feststellen, die man erhält, indem man die

mein erwünscht, mindestens 2 Volumprozent der Co- 55 Menge des Co-Antiklopfmittels in einzelnen Proben

Antiklopfwertverbesserer im fertigen Treibstoff und eines gegebenen Treibstoffes verändert, der eine

insbesondere mindestens 5 Volumprozent zu ver- konstante Konzentration an Antiklopfmittel enthält,

wenden. Ein besonders bevorzugter Konzentrations- Bei tert.-Butylacetat liegt der optimale Bereich

bereich des Co-Antiklopfwertverbesserers liegt zwi- zwischen 0,8 und 0,9 Volumprozent, und das optimale

sehen 7 und 15 Volumprozent des fertigen Treibstoffes. 60 Molverhältnis der Co-Antiklopfverbindung zum Blei-

Die metallorganischen Verbindungen, die in den tetraäthyl beträgt 7 bis 9 in einem Benzingemisch aus

erfindungsgemäßen Treibstoffen für Ottomotoren als 25 Volumprozent Isooctan, 25 Volumprozent eines

Antiklopfmittel vorliegen, schließen Bleitetraalkyl- katalytischen Reformats und 25 Volumprozent eines

verbindungen ein, wie Bleitetramethyl, Methyltri- schwach katalytisch gecrackten Benzins, das 3 ml

äthylblei, Äthyltrimethylblei, Dimethyldiäthylblei 65 Bleitetraäthyl je 3,7851 des Treibstoffes enthält. Bei

und deren Gemische, Tetra-n-propylblei und andere diesem optimalen Molverhältnis beträgt die Oktan-

metallorganische Verbindungen, wie Cyclopentadienyl- zahlzunahme nach der Research-Methode und der

nickelnitrosyl, Methylcyclopentadienylmangantri- Motorenmethode 1,4.

Nachstehend werden Beispiele für erfindungsgemäße Treibstoffe für Ottomotoren angegeben.

Beispiel 1

Motorbenzin, 80 Volumprozent Paraffine und

20 Volumprozent Olefine ... 89,33 Volumprozent

Äthyltrimethylblei 2,0 g Blei je

3,7851

tert-Butylacetat 0,67 Volumprozent

Isopropyl-tert.-butyläther 10 Volumprozent

Beispiel 2

Motorbenzin, 80 Volumprozent Olefine und 20 Volumprozent Aromaten 97,5 Volumprozent

Diäthyldimethylblei 1,0 g Blei je

3,7851 Gemisch gleicher Volumteile Hexylenglykoldiacetat und

tert.-Butylacetat 2,5 Volumprozent

Beispiel

Motorbenzin, 70 Volumprozent Naphthene und 30 Volumprozent Aromaten

Methyltriäthylblei

2-Acetoxy-2-methyldecan Methyl-tert.-butyläther .. Dibenzyläther

Beispiel

Katalytisch gecracktes Benzin (C₅bisl21°C)

Bleitetra-n-propyl

Tert.-Butylacetat

Hexylenglykoldiacetat Diphenyläther

89,7 Volumprozent 0,1 g Blei je 3,7851

0,2 Volumprozent 5 Volumprozent 5 Volumprozent

89 Volumprozent

2 g Blei je

3,785

0,5 Volumprozent

0,5 Volumprozent 10 Volumprozent

Beispiel 5

Motorbenzin 20 Volumprozent Xylol und 80 Volumprozent katalytisches Reformat

Methylcyclopentadienylmangantricarbonyl

Tert.-Butylacetat

l^-Dipropionyloxy^-methyl-

undecan

Isopropyl-sek.-butyläther

Methanol

89,2 Volumprozent

0,5 g Mangan je

3,7851

0,4 Volumprozent

0,4 Volumprozent 5 Volumprozent 5 Volumprozent

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Treibstoffe für Ottomotoren auf der Basis eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe vom Benzinsiedebereich, die, falls die Basis ein Gemisch ist, mindestens zwei Kohlenwasserstofftypen enthält, von denen jeder höchstens 90 Volumprozent der gesamten Basis darstellt, und die

ίο

eine Oktanzahl nach der Research-Methode von mindestens 90 besitzt, mit einem Gehalt an einer kleineren Menge einer Bleitetraalkylverbindung, Cyclopentadienylnickelnitrosyl, Methylcyclopentadienylmangantricarbonyl, Tris-(acetylacetonat)-eisen(III), Nickel-2-äthylhexylsalicylat, Bis-(N-butylsalicylaldimin)-nickel oder Vanadinacetylacetonat als metallorganischem Antiklopfmittel, mit der Maßgabe, daß bei Verwendung einer Bleitetraalkylverbindung als metallorganischem Antiklopfmittel diese in einer Menge von mindestens 0,1 g Blei je 3,7851 der Basis oder im Falle der Verwendung von Methylcyclopentadienylmangantricarbonyl als metallorganischem Antiklopfmittel dieses in einer Menge von höchstens 2,0 g Mangan je 3,7851 der Basis vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein im Basiskohlenwasserstoff lösliches Co-Antiklopfmittel in einer Menge von weniger als 2 Volumprozent der allgemeinen Formel

OE

K.J

■ R₃

worin R₁, R₂ und R₃ jeweils einen Alkylrest mit höchstens 8 Kohlenstoffatomen, einen Alkoxyrest mit höchstens 8 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest mit höchstens 15 Kohlenstoffatomen oder einen Aralkylrest mit höchstens 15 Kohlenstoffatomen darstellen und E einen Formyl-, Alkylcarbonyl- oder Arylcarbonylrest bedeutet, und einen Co-Antiklopfwertverbesserer in einer Menge von höchstens 30 Volumprozent der allgemeinen Formel

R — O — R'

worin R einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder einen Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylrest bedeutet und R' ein Wasserstoffatom, ein Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder ein Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylrest ist, enthalten, mit der Maßgabe, daß bei Anwendung eines Dialkyläthers als Co-Antiklopfwertverbesserer dieser mindestens einen verzweigten Alkylrest im Molekül aufweist.

2. Treibstoffe für Ottomotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Co-Antiklopfmittel enthalten, bei dem im Monoester E einen Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Benzoyl- oder Methylbenzoylrest bedeutet.

3. Treibstoffe für Ottomotoren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Falle eines gebleiten Basiskohlenwasserstoffes einen Basiskohlenwasserstoff enthalten, der aus mindestens 10 Volumprozent Aromaten und/oder Olefinen besteht.

4. Treibstoffe für Ottomotoren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Verwendung eines Alkylalkohols mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen als Co-Antiklopfwertverbesserer einen sekundären oder tertiären Alkohol enthalten.

5. Treibstoffe für Ottomotoren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Co-Anti-

709 508/156

11 12

klopfwertverbesserer einen Dialkyläther mit 4 bis besserer in einer Menge von mindestens 2,5 Vo-

8 Kohlenstoffatomen enthalten. lumprozent enthalten.

6. Treibstoffe für Ottomotoren nach Anspruch 1

bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Co- In Betracht gezogene Druckschriften:

Antiklopfmittel in einer Menge von mindestens 5 Deutsche Patentschrift Nr. 703 030;

0,2 Volumprozent und den Co-Antiklopfwertver- österreichische Patentschrift Nr. 213 530.

709 508/156 1.67 © Bundesdruckerei Berlin