DE1645888C - Use of a salt reaction product in engine fuel mixtures - Google Patents
Use of a salt reaction product in engine fuel mixturesInfo
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Description
Bei den modernen Verbrennungsmotoren werden wesentliche Veränderungen in bezug auf die Auspuffgasableiiung vorgenommen. Eine wesentliche Veränderung im Aufbau der Motoren ist die Zuführung der Abgase von der Kurbelgehäusezone des Motors in die EinlaBluftzufuhr des Vergasers. Bisher wurden diese Gase normalerweise in die Atmosphäre abgeleitet. Diese Abgase enthalten wesentliche Mengen von Substanzen, die Ablagerungen bilden. Es wurde beobachtet, daß einige dieser in den Abgasen vorhandenen Substanzen in und um den Drosselplattenbezirk des ,Vergasers Ablagerungen bilden. Diese Ablagerungen verhindern den Luftstrom durch den Vergaser im Leerlauf und bei niedrigen Geschwindigkeiten, so daß ein fettes Brennstoffgemisch entsteht. Dadurch entsteht ein rauher Lauf oder Leerlauf des Motors. Unter bestimmten Bedingungen bilden sich ^0 Ablagerungen im großen Ausmaße, so daß eine Überholung oder Reinigung des Vergasers notwendig wird.In modern internal combustion engines, significant changes are made with respect to exhaust gas discharge. A major change in the design of the engines is the way the exhaust gases are fed from the crankcase area of the engine into the intake air supply of the carburetor. Previously, these gases were usually released into the atmosphere. These exhaust gases contain substantial amounts of substances that form deposits. It has been observed that some of these substances present in the exhaust gases form deposits in and around the throttle plate area of the carburetor. These deposits prevent air from flowing through the carburetor when idling and at low speeds, creating a rich fuel mixture. This creates rough running or idling of the engine. Under certain conditions ^ 0 deposits form on a large scale, so that an overhaul or cleaning of the carburetor is necessary.
Wird die Brcnnstoffmischung, die ein nach der Erfindung verwendetes Salzrcaktionsprodukt enthält, in Motoren verwendet, in denen bereits wesentliche Ablagerungen vorhanden sind, dann können auch wesentliche Mengen dieser Ablagerungen im Vergaser nnerwartctcrwcisc entfernt werden.If the fuel mixture which contains a salt reaction product used according to the invention is in If you are using engines in which there are already significant deposits, then you can too substantial amounts of these deposits in the carburetor can nnerwartctcrwcisc be removed.
R"_N -CH2-CH2-CH2-N-C-R R "_N -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NCR
R'R '
in der R ein monoungesättigter Kohlenwasserstoffresi von ölsäure mit 17 Kohlenstoffatomen und R' und R" alternativ Wasserstoff und/oder ein Kohler, //asserstoffrest mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen sind, woh« das Verhältnis des Oxydats zu dem Amid /wischen 2: 1 und 5: 1 liegt, erhalten worden ist. als Zusaiz für Motorbrennstoffe.in the R a monounsaturated hydrocarbon residue of oleic acid with 17 carbon atoms and R 'and R "alternatively hydrogen and / or a carbon, // hydrogen radical with 14 to 18 carbon atoms, where the ratio of the oxidate to the amide / is between 2: 1 and 5: 1 has been obtained. as an addition for motor fuels.
Das paraffinischo öloxydat hat vorzugsweise eine Neutralisationszahl zwischen 60 und 80. eine Wrseifungszahl zwischen 120 und 165, einen unvcr-oilbaren Anteil von weniger als etwa 55%, eine Viskosität von weniger als 100 SUS (Saybolt-Universalsekuiiden) bei 99^C und e;ne Lovibond 1Z2 inch Zellenfarbbewertung von weniger als 100. Es wird erhalten durch die Lufloxydation eines raffinierten paraffinischen Basisschmierols. das eine Viskosität zwischen 140 und 180 SUS bei 38 C, einen Fließpunkt von wenieer als - 15 C. eine Farbbewertung von weniger als 10 und einen Anilinpunkt zwischen 101 und 107 C besitzt. Es ist von Vorteil, das flüssige Oxydat in einer Lösung zu verwenden, vorzugsweise in einem Leichtdestillat-Mineralschmieröl. Dadurch wird die Handhabung erleichtert, und die Trägerlösung liefert ein Medium für die Bildung des Salzes.The paraffinic oil oxidate preferably has a neutralization number between 60 and 80. a desaturation number between 120 and 165, a non-oilable proportion of less than about 55%, a viscosity of less than 100 SUS (Saybolt Universal Secuiiden) at 99 ° C and e ; ne Lovibond 1 Z 2 inch cell color rating of less than 100. It is obtained by the air oxidation of a refined paraffinic base lubricant. which has a viscosity between 140 and 180 SUS at 38 C, a pour point of less than -15 C., a color rating of less than 10 and an aniline point between 101 and 107 C. It is advantageous to use the liquid oxidate in a solution, preferably in a light distillate mineral lubricating oil. This facilitates handling and the carrier solution provides a medium for the formation of the salt.
Das Amid, das zui Bildung des Salzreaktionsproduktes verwendet wird, besitzt folgende Formel:The amide used to form the salt reaction product is used has the following formula:
H OHO
1 ii1 ii
R" — N — CH2CH2CH2 — N — C — RR "- N - CH 2 CH 2 CH 2 - N - C - R
R'R '
Darin ist R ein monoungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 17 Kohlenstoffatomen, der sich von ölsäure «ibleitet, und R' und R" alternativ (1) Wasserstoff und (2) ein Kohlenwasserstoffrest mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen. R' und R" sind vorzugsweise alterna'iv (I) Wasserstoff und (2) ein ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 18 Kohlenstoffatomen, der sich von ölsäure ableitet. Die Definition »alternativ« bedeutet: Wenn R' Wasserstoff ist, dann ist R" ein Kohlenwasserstoffrest, und umgekehrt. Eine Amidmischung, die der Formel entspricht, ist das Reak-(ionsprodukt von N-Oleylpropylendiamin mit ölsäure. R is a monounsaturated hydrocarbon radical with 17 carbon atoms, which is derived from oleic acid, and R 'and R' 'alternatively (1) hydrogen and (2) a hydrocarbon radical having 14 to 18 carbon atoms. R 'and R "are preferred alterna'iv (I) hydrogen and (2) an unsaturated one Hydrocarbon radical with 18 carbon atoms derived from oleic acid. The definition of "alternative" means: If R 'is hydrogen, then R "is a hydrocarbon radical, and vice versa. An amide mixture, which corresponds to the formula is the reaction product of N-oleylpropylenediamine with oleic acid.
Das in der Motorbrennstoffmischung enthaltene Salzreaktionsprodukl wird erhalten, indem geeignete Mengen des paraffinischen Schmierölovydats und des oben definierten Amids vorzugsweise in einem Lösungsmittel vermischt werden. Im allgemeinen werden das flüssige Oxydat und das Amid in den Verhältnissen von 2:1 bis 5: I kombiniert. Bei einem bevorzugten Vcniältnis kommen 18 Gewichtsteile des Oxydats auf 5 Gewichtsteile des Amids. Die Bildung des Salzes, bei der eine Reaktion zwischen den sauren Gruppen des Oxydats und der Aminogruppe desThe salt reaction product contained in the engine fuel mixture is obtained by using suitable Amounts of the paraffinic lubricating oil hydrate and the amide defined above are preferably in a solvent be mixed. In general, the liquid oxidate and the amide are in the proportions from 2: 1 to 5: I combined. A preferred ratio is 18 parts by weight of the oxidate to 5 parts by weight of the amide. The formation of the salt, in which a reaction between the acidic Groups of the oxidate and the amino group of the
Amids stattfindet, läuft spontan ab. obgleich eine vollständige Salzbildung im allgemeinen eine gewisse Zeit erfordert. Die Salzbildung kann jedoch beschleunigt werden, indem die Reaktionsteilnehmer erwärmt werden. Die Bildung des Salzreaktionsproduktes kann alternativ auch so durchgeführt werden, daß die zwei Komponenten des Reaktionsproduktes in eine Benzinmischung gegeben werden, in der dann die Reaktion stattfindet.Amids takes place, occurs spontaneously. although complete salt formation generally has some Takes time. The salt formation can, however, be accelerated by the reactants be heated. The formation of the salt reaction product can alternatively also be carried out in this way that the two components of the reaction product are added to a gasoline mixture, in which the reaction then takes place.
Im Motorbrennstoff sind 0,001 bis 0,05 Gewichtsprozent des Salzreaktionsproduktes nach der Erfindung vorhanden. Die bevorzugte Konzentration des Salzreaktionsproduktes im Motorbrennstoff liegt von etwa 0,005 bis 0,01 Gewichtsprozent.There is 0.001 to 0.05 weight percent of the salt reaction product of the invention in the motor fuel present. The preferred concentration of the salt reaction product in the engine fuel is about 0.005 to 0.01 weight percent.
Die Vergaser-Detergenswirkung des Motorbrennstoffes wurde in einem speziell entwickelten Motortest bestimmt. Dieser Motortest wurde als ein Chevrolet-V-8-Vergaser-Detergens-Test bezeichnet. Dieser Test wurde unter Verwendung eines Chevrolet-V-8-Motors durchgefiihrt. der mit einem 4-Zylinder-Vcrgaser ausgerüstet war und auf einem Versuchsstand montiert war. Die zwei sekundären Zylinder des Vergasers waren versiegelt und jeder der primären Z\ linder so modifiziert. daß ein Brennstoff mit dem Zusatz in dem einen Zylinder und ein Basisbrennstoff in dem anderen Zylinder verwendet werden konnte. Die primären Vergaserzylinder waren so modifiziert, daß sie entfernbare Aluminiumeinsätze in dem Drosselplattenbezirk be aßen, so daß die in diesem Bezirk gebildeten Ablagerungen ausgewoeen werden konnten. The carburetor detergent effect of the engine fuel was tested in a specially developed engine test definitely. This engine test was called a Chevrolet V-8 carburetor detergent test designated. This test was carried out using a Chevrolet V-8 engine carried out. the one with a 4-cylinder carburetor was equipped and mounted on a test stand. The two secondary cylinders of the Carburetors were sealed and each of the primary cylinders was modified. that a fuel with that Additive in the one cylinder and a base fuel could be used in the other cylinder. The primary carburetor cylinders were modified so that they ate removable aluminum inserts in the throttle plate district, so those in that district deposits formed could be balanced out.
Bei dem Test zur Bestimmung dcr Wirkung eines Brennstoffes zur Entfernung von vorgebildeten Ablagerungen wurde der Motor normalerweise über einen Zeitraum von 24 oder 48 Stunden laufen gelassen, wobei der Basisbrennstoff in beiden Zylindern verwendet wurde und die Motorabgase in den Lufteiiilaß des Vergasers zirkuliert wurden. Das Gewicht der Ablagerung wurde auf beiden Buchsen bestimmt. Der Motor wurde dann zusätzlich 24 Stunden laufen gelassen, wobei Basisbrennstoff in den einen Zylinder und Brennstoff, der das gemäß der Erfindung verwendete Salzreaktionsprodukt enthält, in den anderen Zylinder zugeführt wurden. Die Abgase wurden dabei nicht dem Vergaser zugeführt. Die Einsätze wurden dann aus dem Vergaser entfernt, um den Unterschied zwischen dem Brennstoff und dem Brennstoff ohne Zusatz festzustellen. Nach Reinigung der Aluminiumeinsätze wurden diese wieder in den Vergaser eingesetzt und der Test wiederholt, indem die Brennstoffzuführung zu den Vergaserzylindern umgekehrt wurde, um Unterschiede in der Brennstoffverteilung und der Zylinderkonstruktion auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Die Gewichte der Ablagerungen in beiden Versuchen wurden im Durchschnitt berechnet und die Wirkung des Basisbrennstoffes und des Brennstoffes für die Entfernung der Ablagerungen in % ausgedrückt.In the test for determining r effect dc of a fuel for the removal of pre-formed deposits, the engine was typically run for a period of 24 or 48 hours, wherein the base fuel was used in the two cylinders and the engine exhaust gas was circulated in the Lufteiiilaß of the carburetor. The weight of the deposit was determined on both sleeves. The engine was then run for an additional 24 hours, with base fuel being fed into one cylinder and fuel containing the salt reaction product used in accordance with the invention being fed into the other cylinder. The exhaust gases were not fed to the carburetor. The inserts were then removed from the carburetor to determine the difference between the fuel and the no-additive fuel. After cleaning the aluminum inserts, they were reinstalled in the carburetor and the test repeated by reversing the fuel supply to the carburetor cylinders to minimize differences in fuel distribution and cylinder construction. The weights of the deposits in both experiments were calculated as an average and the effect of the base fuel and the fuel for removing the deposits was expressed in%.
Nachfolgend werden die verschiedenen Möglichkeiten zur Herstellung des Salzreaktionsproduktes und seine Verwendung nach der Erfindung in Motorenbrennstoffmischungen im einzelnen erläutert. Hierbei wird das flüssige Oxydat als eine Lösung in einer Lcichtdcstillat - Mincralschmierölfraktion verwendet, die bei 38 C eine SUS-Viskosität von etwa 100 besitzt. Die Mischung besteht aus lOOVolumtcilen eines Leichtdeslillat - Mincralschmieröls und 1.15 \ olumtcilcn des flüssigen Oxydats. Das Mineralöl ist kein Detergens für die Entfernung von Ablagerungen bzw. Abscheidungen aus dem Vergaser.The various possibilities for producing the salt reaction product and its use according to the invention in engine fuel mixtures are explained in detail below. Here, the liquid oxidate is used as a solution in a light distillate - mineral lubricating oil fraction which has an SUS viscosity of about 100 at 38 ° C. The mixture consists of 100 parts by volume of a light deslillate mineral lubricating oil and 1.15 parts of the liquid oxidate. The mineral oil is not a detergent for removing deposits or deposits from the carburetor.
Herstellung des SalzreaktionsproduktesPreparation of the salt reaction product
a) 0,0049 kg der Amidmischung, die durch die Reaktion von N-Oleylpropylendiamin mit ölsäure in einem Verhältnis von 1:1 hergestellt wurde und durch folgende Formela) 0.0049 kg of the amide mixture produced by the reaction of N-oleylpropylenediamine with oleic acid in a ratio of 1: 1 and by the following formula
R" — N — CH2CH2CH2 — N — C — C17H33 R "- N - CH 2 CH 2 CH 2 - N - C - C 17 H 33
R'R '
dargestellt wird, in der R' und R" alternativ ein Wasserstoff und/oder ein Oleylrest sind, 0,0196 kg eines flüssigen Oxydats mit einer Neutralisationszahl zwischen 60 und 80 und einer Verseifungszahl zwischen 130 und !55. wobei das Oxydat in 1,73 kg Leichtdestillat-Mineralschmierö! aufgelöst war. wurden gründlich vermischt und in einen Ofen gegeben, der bei 49 C gehalten λ urde. Die Mischung wurde 1 Woche lang im Ofen gelassen, um das im Schmieröl gelöst? Salzreaktionsprodukt des Amids herzustellen.is represented, in which R 'and R "are alternatively a hydrogen and / or an oleyl radical, 0.0196 kg of a liquid oxidate with a neutralization number between 60 and 80 and a saponification number between 130 and 55. The oxidate in 1.73 kg light distillate Mineralschmierö! was dissolved. were thoroughly mixed and placed in an oven maintained at 49 C λ urde. the mixture was left for 1 week in the oven to which dissolved in the lubricating oil? salt reaction product to produce the amide.
Der bei diesem Versuch \ erwendete 3asisbrennstoff war ein erstklassiges Benzin mit einer Oktanforschungszahl von etwa 100.1 und enthielt 3 ecm TEL je 3,785 1. Der Brennstoff bestand aus etwa 31% aromatischen Kohlenwasserstoffen, 9,5% olefinischen Kohlenwasserstoffen. 59,5% paraffinischen Kohlenwasserstoffen und siedete im Bereich von etwa 35 bis 203 C. Das Salzreaktionsprodukt wurde zu dem Basisbrennstoff in einer solchen Konzentration zugegeben, daß 107 kg des Salzreaktionsproduktes aufThe base fuel used in this experiment was premium grade gasoline with an octane research number of about 100.1 and contained 3 ecm TEL each 3.785 1. The fuel consisted of about 31% aromatic hydrocarbons, 9.5% olefinic hydrocarbons. 59.5% paraffinic hydrocarbons and boiled in the range of about 35 to 203 C. The salt reaction product became the Base fuel added in such a concentration that 107 kg of the salt reaction product on
Ϊ58 nr1 Benzin kamen.Ϊ58 nr 1 petrol came.
Bei dem Chevrolet - V - 8 - Vergaser - Detergens - Test entfernte der Basisbrennstoff 24% der Ablagerungen in dem Vergaserdrosselbezirk. Der Brennstoff mit dem Zusatz nach der Erfindung entfernte 55% der Ablagerungen. Somit war der Brennstoff doppelt so wirksam oder über 100% wirksamer bei der Entfernung der Ablagerungen aus dem Vergaser a!s der erstklassige Basisbrennstoff ohne den Zusatz.In the Chevrolet V-8 Carburetor Detergent Test, the base fuel removed 24% of the scale in the carburetor throttle district. The fuel with the addition of the invention removed 55% of the Deposits. Thus, the fuel was twice as effective or over 100% more effective at the Removal of the deposits from the carburetor as the prime base fuel without the additive.
b) 0.063 kg der in a) beschriebenen Amidmischungb) 0.063 kg of the amide mixture described in a)
und 0,291 kg des flüssigen Oxydats nach a) (in einer öllösung, die 100 Volumteile eines L jichtdestillatöls und 1.15 Volumteile des flüssigen Oxydats enthält) wurde zu 568 1 eines Basismotorbrennstoffes zugesetzt, der aus 33,5% aromatischen Kohlenwasserstoffen, 8.0% olefinischen Kohlenwasserstoffen und 58,5% gesättigten Kohlenwasserstoffen bestand und eine Forschungsoktanzahl von 99.2 mit 3 ecm Tetraäthyl-and 0.291 kg of the liquid oxidate according to a) (in an oil solution, the 100 parts by volume of a light distillate oil and contains 1.15 parts by volume of the liquid oxidate) was added to 568 l of a base engine fuel composed of 33.5% aromatic hydrocarbons, 8.0% olefinic hydrocarbons and 58.5% saturated hydrocarbons and one Research octane number of 99.2 with 3 ecm tetraethyl
blei je 3,785 1 besaß. Die Mischung wurde 2'2 Wochen gerührt, um das Salzreaktionsprodukt zu bilden. Die Konzentration des Salzreaktionsproduktes in dem Brennstoff betrug etwa 0,008 Gewichtsprozent.lead each owned 3.785 1. The mixture was stirred for 2 '2 weeks to form the salt reaction product. The concentration of the salt reaction product in the fuel was about 0.008 weight percent.
Bei dem Chevrolet-V-8-Vergaser-Detergens-Test entfernte der Basismotorbrennstoff 34% der Ablagerungen in dem Vergascrdrossclbezirk. Der Motorbrennstoff mit dem Salz.reaktionsprodukt nach der Erfindung entfernte 64% der Ablagerungen in dem Vcrgaserdrosselbczirk. Somit war der Motorbrennstoff mit dem Zusatz nach der Erfindung (das SaIzreaktionsprodukt war in situ gebildet worden) etwaOn the Chevrolet V-8 carburetor detergent test the base engine fuel removed 34% of the debris in the carburetor throttle area. The engine fuel with the Salz.reaktionsprodukt according to the invention removed 64% of the deposits in the Carburetor throttle area. Thus, the motor fuel with the additive according to the invention (the salt reaction product had been formed in situ) for example
doppelt so wirksam oder 100% wirksamer beim Entfernen der Ablagerungen aus dem Vergaser als der erstklassige Basismotorbrennstoff ohne den Zutwice as effective or 100% more effective than removing deposits from the carburetor the premium base engine fuel without the too
VeraleichsversuchComparison attempt
Entsprechend a) werden 22.5 Gewichtsteile des Salzreaktionsproduktes zu einem Basisbrennstoff zugesetzt. Diese 22,5 Gewichtsteile des Zusatzes bestehen aus 17,5 Gewichtsteilen des flüssigen Oxydats und 5 Gewichtsteileu Amiden aus N-Oleylpropylendiamin to und ölsäure.According to a) 22.5 parts by weight of the salt reaction product are added to a base fuel. This 22.5 parts by weight of the additive consisting of 17.5 parts by weight of the liquid Oxydats and 5 Gewichtsteileu amides of N-oleylpropylenediamine t o and oleic acid.
In dem vorliegender Vergleichsversuch wurde der gleiche Basisbrennstoff verwendet, der ebenfalls 17,5 Gewichtsteile des flüssigen Oxydats sowie 10 Gewichtsteile eines bekannten und auf dem Markt weit verbreiteten Vergaserdetergens enthielt. Dieses im Handel befindliche Dctergensmittel besteht aus einer 80%igen aktiven Konzentration an 2-Äthylhexylaminsalzen der Mono- und Di-Tridecylphosphorsiiure und ergibt 8 Gewichtsteile dieses Additivs bzw. dieses Zusatzes. Der so hergestellte Brennstoff enthält also 17,5 Gewichtsteile des flüssigen Oxydats sowie 8 Gewichtsteile des bekannten Detergensmittels und enthält folglich 25,5 Gewichtsteile an Zusatzmitteln.In the present comparative experiment, the same basic fuel was used that was also used 17.5 parts by weight of the liquid oxidate and 10 parts by weight of a known one on the market common carburetor detergent. This commercially available detergent consists of one 80% active concentration of 2-ethylhexylamine salts of mono- and di-tridecylphosphoric acid and gives 8 parts by weight of this additive or this Addition. The fuel produced in this way therefore contains 17.5 parts by weight of the liquid oxidate and 8 parts by weight of the known detergent and consequently contains 25.5 parts by weight of additives.
Die so hergestellten Brennstoffe wurden mittels des Chevrolet - V - 8 - Vergaser - Detergens - Testes geprüft. Der Basisbrennstoff entfernte 22% der Ablagerungen aus dem Vergaser, der mit dem herkömmlichen Detergensmittel versetz!« Brennstoff entfernte 38% der Ablagerungen (das bedeutet eine 16%ige Verbesserung), während der Motorbrennstoff, dem der Zusatz nach der vorliegenden Erfindung zugesetzt worden war, über 55% der Ablagerungen entfernte. Dies bedeutet, daß mit dem Zusatz bzw. dem Salzreaktionsprodukt nach der Erfindung eine Verbesserung von 31 % vorliegt.The fuels so produced were tested using the Chevrolet V-8 Carburetor Detergent Test. The base fuel removed 22% of the deposits from the carburetor, which was mixed with the conventional detergent! "Fuel removed 38% of the deposits (that is, a 16% improvement), while the engine fuel to which the additive of the present invention was added, over 55% of the deposits removed. This means that with the addition or the salt reaction product according to the invention there is an improvement of 31 % .
OxydatOxidate
SUS bei 38CC SUS at 38 C C
SUS bei 99 C < 100SUS at 99 C <100
Neutralisationszahl 55 bis 80 (60 bis 80) bevorzugterNeutralization number 55 to 80 (60 to 80) more preferred
Bereich
Verseifungszahl 100 bis 200 (120 bis 165) bevorzugterArea
Saponification value of 100 to 200 (120 to 165) is more preferable
BereichArea
Loviboiid 1/2" < 100Loviboiid 1/2 "<100
Fließpunkt, "C Pour point, "C
Paraffinisches SchmierölParaffinic lubricating oil
90 bis 350 140 bis 18090 to 350 140 to 180
-15 (< -12.2)-15 (<-12.2)
Trägcröl:Carrier Oil:
Leichtdcstillat-Light distillate
MineralschmierölMineral lubricating oil
100100
Claims (3)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US55973566A | 1966-06-23 | 1966-06-23 | |
US55973566 | 1966-06-23 | ||
DET0034170 | 1967-06-23 |
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DE1645888A1 DE1645888A1 (en) | 1970-07-30 |
DE1645888C true DE1645888C (en) | 1973-02-15 |
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