DE1948264C - Reinigungsmittelzusätze für Benzin und seine Verwendung als Enteisungsmittel - Google Patents

Description

H(CH₂)^-C-(CH₂)^H

H-N(CHJ₁₁NH,

wobei .γ und y ganze Zahlen sind mit einer Summe von 6 bis 30 und η eine ganze Zahl ist, mit einem Wert von 2 bis 4 mit (2) einem Phosphatester hergestellt worden ist, der durch Umsetzen von etwa äquimolaren Mengen einer Polyphosphorsäure und einem Kondensationsprodukt aus ein.m *5 Alkohol, der 3 bis 6 Kohlenstoffatome und 1 bis 10 Mol Alkylenoxid enthält, erhalten wurde.

2. Reinigungsmittelzusätze nach Anspruch 1, dadu.ch gekennzeichnet, daß das darin enthaltene Produkt auf einen pH-Wert von 6 bis 8 neutralisiert worden ist.

3. Reinigungsmittelzusätze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das darin enthaltene Produkt aus einem N-sek.-Alkyhrimethylendiamin erhalten worden ist.

4. Reinigungsmittelzusätze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das darin enthaltene Produkt aus einem Kondensationsprodukt, welches durch Umsetzen von etwa einem Mol des Alkohols mit 1 bis 4 MoI Äthylenoxid erhalten worden ist, aufgebaut ist.

5. Reinigungsmittelzusätze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das darin enthaltene Produkt aus dein Diatnin und dem Phosphate: ier bei einer Temperatur von etwa 38° C erhalten worden ist.

6. Verwendung der Reinigungsmittelzusätze nach Anspruch 2 mit einem pH-Wert über 7 als Er.teisungsmittel.

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Motoren, die im Leerlauf betrieben werden, und dies gilt insbesondere für diejenigen, die mit einem hochsiedende Bestandteile aufweisenden Brennstoff betrieben werden, weisen eine Neigung zu Ablagerungen an den inneren Wänden des Vergasers auf. Auch das aus dem Kurbelgehäuse in den Vergaser zurückgeführte Gas, zusätzlich zu Verunreinigungen <5o aus den Abgas- und Kurbelgehäusedämpfen, die in den Vergasereinlaß eingesaugt werden, neigt zu dem Anhäufen von Ablagerungen an den inneren Wänden. Ein derartiges Anhäufen bedingt eine Neigung zur nachteiligen Beeinflussung des Luftflusser. und ver- <>5 ändert das Luft-Brennstoff Verhältnis, wodurch sich eine schlechte Leistungsfähigkeit, Abwürgen des Motors, rauher Leerlauf und erhöhter Brennstoffverbrauch des Motors ergibt. Deraitige nachte.hge Neigungen treten beschleunigt während des stoßweisen Kraftverkehrs auf. Um derartige nachte-hge Bedingungen auszuräumen, werden kontmuserheh Vergasereinstellungen ausgeführt, und in einigen Fällen muß der Vergaser auseinandergenommen, die Ablagerungen entfernt und derselbe wieder zusammengebaut werden Selbst nachdem eine Säuberung des Verga^rs durchgeführt worden ist, ist doch noch weiterhin eine Wartung erforderlich, um eine Kompensation für den Aufbau der Ablagerungen zu schaffen, d. h., es müssen kontinuierlich Einstellungen durchgeführt werden, um das richtige Luft-Brennstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten.

Diese Bedingungen erfahren eine Ver.^.harfung in dem Fall von Vergasern mit mehreren Einlaßöffnungen, wie sie zur Zeit in Kraftfahrzeugen Anwendung finden. Ein rauher Leerlauf oder Abwürgen des Motors werden, wie gefunden wurde, im wesentlichen dur«.h das Anhäufen von Ablagerungen in dem Drosseikörperabschnitt des Vergasers verursacht. Während diese AblagenTgT. sich aufbauen, erfährt die für eine gegebene Brennstoffmenge angestrebte Luftmenge eine Verringerung, und somit ist das Luft-Brennstoff-Gemisch zu fett für ein zufriedenstellendes Arbeiten des Motors.

Um dem Erfordernis einer Verringerung der Ablagerungen in dem Vergaser nachzukommen, sind bereits Zusatzmittel, wie Amide, Alkylammoniumalkylphosphate und ähnliche Verbindungen mit oberflächenaktiven Eigenschaften in dem Benzin angewandt worden. Derartige Zusatzmittel weisen jedoch bestimmte Nachteile auf.

So ist es insbesondere nach der USA.-Patentschrift 3 374 072 bekanntgeworden, als Reinigungsmittel oder als Reinhaltemittel für Motorenbrennstoffe auf der Grundlage leichter Kohlenwasserstoffe solche in Betracht zu ziehen, die Amidophosphate sind und durch Umsetzen eines disubstituierten Halogenphosphates mit einem Monoamin hergestellt werden. Wie die experimentelle Durchführung gezeigt hat, vermag jedoch die Wirksamkeit derartiger Produkte nicht zu überzeugen.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, Reinigungsmittelzusätze für Benzin zu schaffen, die es ermöglichen, in durchgreifender Weise die mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile auszuräumen.

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird in kennzeichnender Weise dadurch gelöst, daß die Reinigungsmittelzusätze aus einem Hauptbestandteil eines Kohlenwasserstoff-Brennstoffs mit einem Siedebereich innerhalb des Benzinsiedebereiches und 0,0001 bis 1,5 Gewichtsprozent des Produktes bestehen, das durch Neutralisieren auf einen pH-Wert von 5 bis 9 eines (1) Diamins der Formel

H-N(CHj)_nNH₂

wobei .v und y ganze Zahlen sind mit einer Summe /on 6 bis 30 und /1 eine ganze Zahl ist mit einem Wert von 2 bis 4 mit (?) einem Phosphatester hergestellt worden ist, der durch Umsetzen von etwa äquimolaren Mengen einer Polyphosphoisäure und einem

Kondensationsprodukt aus einem Alkohol, der 3 bis platte. Der Motor ist wassergekühlt mit einem Einlaß-

6 Kohlenstoffatome und 1 bis 10 Mol Alkylenoxid wasser mit einer Temperatur von etwa 43^J C und

enthält, erhalten wurde. einem Auslaßwasser mit einer Temperatur von etwa

Die erfindungsgemäß erzielten Vorteile bestehen 70⁰C. Die drei Ringe an dem Zylinder werden durch

darin, daß wahrscheinlich als Ergebnis des erfindungs- 5 Vergrößern des Spaltes der oberen zwei Ringe um

gemäß speziell in Anwendung kommenden Diamins das Zweifache eingestellt. Das in Anwendung kom-

bei ansonsten gleichen Komponenten entsprechend mende öl in dem Kurbelgehäuse ist ein k.in Reini-

dem *>tand der Technik eine hervorragende Reini- gungsmittel einhaltendes Schmieröl und ist einer

gungsfunktion erzielt wird, die auf Grund experi- Fahrzeit von 32000 km unterworfen worden, d. h.,

menteller Untersuchungen eine ausgezeichnete Wer- io das öl im Kurbelgehäuse ist alt und benutzt,

tung erhält, d. h., in wirksamer Weise wird die Bildung Der Vergaser wird einem Verschmutzungsvorgang

von Ablagerungen im Vergaser gesenkt. 1,5 Stunden lang unterworfen. Hierbei wird der Motor

Zu geeigneten Phosphatestern gehören diejenigen wiederholt 3 Minuten lang ohne Belastung bei 1800

nach der USA.-Patentschrift 3 331 896. Beispiele U/min und 0,5 Minuten lang bei 30% Belastung bei

für N-sek.-AlkyItrimethylendiamine finden'sich in 15 1800 U/min betrieben. Der Brennstoff ist ein'nicht

der USA.-Patentschrift 3 398 196. behandeltes reguläres Benzin, d. h., dassdbe enthält

Das Diamin und der Phosphatester werden in aus- kein Reinigungszusatzmittel. Die in den Vergaser einreichenden Me.igen so umgesetzt, daß der erzielte gelassene Luft hat eine Temperatur von 52 C und pH-Wert sich auf 5 bis 9 und stärker bevorzugt auf besieht aus etwa 78% frischer Luft, 2% Gas aus 6 bis 8 belauft. Eine Masse mit einem pH-Wert von 20 dem Kurbelgehäuse und 20% Abgas aus dem Motor, über 7 besitzt den Vorteil, daß dem Brennstoff ver- Der in Anwendung kommende Motor ist ein senkbesserte Enteisungseigenschaften vermittelt werden. rechter Einzylinder-Viertakt-Verbrennungsmotor mit Ein Lösungsmittel für die Umsetzungsteilnehmer 2,75 PS bei 1800 U/min und wird unter 30% Bekann während der Neutralisation angewandt werden, lastung mit einem Brennstoff betrieben, der aus 67 ⁰Z₀ um so das Vermischen des Diamins mit dem Phos- 25 regulärem Benzin (enthält kein Reinigungszusatzphatester zu erleichtern, wobei es sich z. B. um Isopro- mittel), 33%Toluol und 1 g pro Liter Indolin (C₃H₉N) pylalkohol handelt. Temperaturen von 16 bis 38°C besteht. Der in den Testmotor eingeführte Dampf sind bei der Normalisation geeignet, und stärker be- hat eine Temperatur von 52 C.
vorzugt sind Temperaturen von 27 bis 32³C. Nach dem Verschmutzen wird der Motor einer

Das Reaktionsproduki aus uem Diamin und dem 30 Säuberungsbehandlung unterworfen, die 3 Stunden

P'.iosphatester wird in den Brennstoff in Mengen von lang dauert, wobei nur Frischluft und Gas aus dem

0,0001 bis 1,5 Gewichtsprozent ungearbeitet. Allge- Kurbelgehäuse dem Vergaser zugeführt weiden. Die

mein sind Konzentrationen von etwa 19 bis 57 kg Aufeinanderfolge der Arbeitsgänge für diese urei-

pro 1 m³ Benzin geeignet, um so die verbesserten stufige Behandlung besteht aus einer Wiederholung

Reinigungseigenschaften zu erhalten. Weiterhin kön- 35 von Arbeitsgängen von jeweils 3 Minuten unter NuII-

nen auch zusätzliche Zu^afzmittel einschließlich Reini- belastung bei 1800 U/min up-i 0,5 Minuten unter

gungsmitteh zusammen mit den erfindungsgemäßen 30% Belastung bei 1800 U/min. Das Benzin ist ein

Reinigungsmittelzusätzen angewandt werden, um so reguläres Benzin (d. h., es weist eine Oktanzahl von

dem Brennstoff verbesserte Reinigungseigenschaf'en etwa 97 auf) und enthält etwa 28 kg Zusatzmittel

usw. zu vermitteln. 40 pro 1 m³ Brennstoff. Nach der dreistündigen Behand-

Die erfindungsgemäßen Produkte werden in einem lung werden die Einsätze aus dem Vergasereinlaß 1-kW-Generator, der 120 V erzeugt, einer 60-Phasen- entfernt, wobei die Menge der an den Einsätzen ver-Anlage geprüft. Der Motor ist ein senkrechter, einen bleibenden Ablagerungen die Reinigungseigenschaften Zylinder aufweisender 4-Takt-Verbrennungsmotor mit des in dem Brennstoff angewandten Zusatzmittels einem Kompressionsverhältnis von 6,25/1, einer 45 anzeigt. Eine Bewertung von N gibt 0% saubere Obermaximalen PS-Bremskraft von 2,75 bei 1800 U/min fläche, S gibt 25'/„ saubere Oberfläche, F gibt 50% und 3,6 bei 2400 U/min. Die Verdrängung beläuft saubere Oberfläche, G gibt 75% saubere Oberfläche sich auf 244cm³, die Bohrung ist 7cm, und der Hub und E gibt 100% saubere Oberfläche an. Somit beist 6,35 cm. Der Prüfmotor enthält einen 3-Ring- deutet N ein Versagen, während E ein ausgezeichnetes Aluminium-Legierungskolben mit vollschwebendem 50 Ergebnis wiedergibt.
Stift. Der Vergaser saugt von unten an. Er ist gering- ,, „ , _ . . . . .
fügig dahingehend modifiziert, daß der ursprüngliche Herstellung der Rem.gungsmUtelzusatze
Innendurchmesser von 22,2 auf 23,8 mm Innendurch- (1) Es wird ein Monophosphatester vermittels messer über eine Entfernung von 28,6 mm von der Umsetzen äquimolarer Mengen an Polyphosphorsäure Fläche des Befestigungstlansches ausgebohrt ist. Dies 55 und einem Kondensationsprodukt aus 1 Mol aus etmöglicht das Einführen eines O-Ringes (Außen- Isoamylalkohol mit 4,0 Mol Äthylenoxid erhalten, durchmesser 24,2 mm, Innendurchmesser 18,3 mm Zu gleichen Volumina aus IsonropLnol und N-sek.- und Dicke 0,793 mm) an dem oberen Ende der Ver- Alkyltrimethylendiam.n, wobei die Alkylgruppe etwa gaseröffnung, wobei die Innenseite des Ringes ver- 15 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, wird eine ausjüngt ausgeführt ist, und die verjüngt zulaufende 60 reichende Menge des oben angegebenen Phosphat-Kante ist nach unten in dem Vergaser gerichtet. esters unter Neutralisieren des Polyamins aus einen

Es sind zwei Einsätze mit einer Dicke von 0,793 mm pH-Wert von 7 zugesetzt. Die Reaktion wird bei 32⁰C

eingesetzt und passen eng um die Innenseite der Vcr- durchgeführt.

gaseröffnung. Diese Einsätze halten den O-Ring an (2) Es wird ein Monophosphatester vermittels Um-

Ort und Stelle und führen ebenfalls zu einer Anord- 65 setzen äquimolarer Mengen an Phosphorsäure und

niing für das Bewerten der Reinigungseigenschaften dem Kondensationsprodukt erhalten, das man durch

des Brennstoffs. Der O-Ring ermöglicht eine bessere Umsetzen von 1 Mol n-Butylalkohol und 1,0 Mol

Verteilung des Gases über das mittlere Teil der Drossel· Äthylenoxid erhält. Zu 2 Teilen N-sek.-Alkyltrimethy·

5 ^τ 6

lendiamin, wobei die Alkylgruppe 11 bis 14 Kohlen- wobei die Alkylgruppe 11 bis 14 Kohlenstoffatome

Stoffatome enthält, und 2 Teilen fsopropylalkohol enthält, und einem Teil Isopropylalkohol wird eine

werden 1,5 Teile des oben angegebenen Phosphatesters ausreichende Menge des Monophosphatesters nach (1)

zugesetzt. Das Gemisch wird etwa 2 Stunden lang zugesetzt, um einen pH-Wert von etwa 7,0 zu er-

bei etwa 27° C gehalten. Es werden 1,5 zusätzliche 5 "geben. Das Gemisch wird etwa 2 Stunden lang bei

Teile Isopropylalkohol dem Gemisch zugesetzt. Das 32° C zur Umsetzung gebracht,

erhaltene Gemisch weist einen pH-Wert von etwa Die Produkte nach (1), (2) und (3) zeigen ausge-

6,0 auf. zeichnete Ergebnisse bezüglich der Vergaser-Reini-

(3) Zu einem Teil N-sek.-Alkyltrimethylendianiin, gungstests.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Reinigungsmittelzusätze für Benzin, d adurch gekennzeichnet, daß dieselben aus einem Hauptanteil eines Kohlenwasserstoff-Brennstoffs mit einem Siedebereich innerhalb des Benzinsiedebereiches und 0,0001 bis 1,5 Gewichtsprozent des Produktes bestehen, das durch Neutralisieren auf einen pH-Wert von 5 bis 9 eines (1) Diamins der Formel