DE1964785A1 - Kohlenwasserstoff-Kraftstoffzubereitungen - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 Manchen 2, HilblestroBa 20 ·

Ihr Zeichen Unser Zeichen Datum

, Dez. 1969

Anwalts-Akte 19 168 Be/bch

Esso Kesearch and Engineering Company Linden, New Jersey / UuA

"Kohlenwasserstoff-KraftstoffZubereitungen"

Die vorliegende Erfindung betrifft Kohlenwasserstoff-Kraftstoff Zubereitungen

Während dem Betrieb von Verbrennungsmotoren des Typs mit einem oder mehreren Kolben, die in verschiedenen Zylindern abwechselnd arbeiten und einen elektrischen Funken zur Zündung einer Beschickung aus Luft und einem

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Kraftstoff, der Kohlenwasserstoffe enthält, verwenden, wurde festgestellt, daß die Leistungsabgabe bei einer gegebenen Kraftstoffzuführung (nachfolgend als "Wirkungsgrad" bezeichnet) allmählich abfällt.

Diese Verschlechterung der Arbeitsleistung ist teilweise der Ablagerung von festem Material an den Wandungen der Verbrennungskamtner(n) , Zündkerze(n) und Ventilen,·sofern vorhanden, der Maschine zuzuschreiben. Sowohl die Menge als auch die Art der Feststoffablagerungen kann in dieser Hinsicht von Bedeutung sein.

Wenn die Maschine unter geringer Belastung läuft, sind die Temperatur der Wandungen der Verbrennungskammer und die Druckänderungen des Verbrennungsgemischs relativ nieder und bilden Bedingungen, unter welchen jedes während der Verbrennung der Beschickung gebildete feste Material abgelagert werden kann. Die festen Ablagerungen modifizieren die Verbrennung der Beschickung, wobei sie entweder Frühzündung, wahrscheinlich infolge glühender Teilchen an den Zylinderwandungen oder möglicherweise als Folge einer katalytischen Wirkung verursachen und dies kann eine zusätzliche Wirkung haben, die "Fehlzündung" bezeichnet wird, wobei diese durch Kurzschließen des Zündfunkens durch Ablagerungen zwischen den Elektroden der Zündkerze bewirkt wird.

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Unter schweren Belastungsbedingungen der Maschine neigt ein Teil der Ablagerungen (besonders die kohlenstoffhaltigen Ablagerungen) dazu, von den Verbrennungskammerwandungen unter dem Einfluß der hohen Temperatur derselben infolge Oxidation und/oder Abrieb entfernt zu werden, was dazu führt, den Wirkungsgrad der Maschine zu verbessern. Andere Ablagerungen jedoch schmelzen einfach und die geschmolzenen Ablagerungen können Kurzschluß zwischen den Elektroden der Zündkerzen und damit ein Sinken des Wirkungsgrades bewirken.

Die meisten Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe für Funken-gezündete Motoren (Otto-Motoren) enthalten einen kleineren Anteil einer Organometallischen Verbindung, um das allgemein bekannte Phänomen des "Klopfens" zu inhibieren. Die als Antiklopfmittel verwendete Organo-metallische Verbindung ist gewöhnlich ßleialkyl, wie ßleitetra-Äthyl, Bleitetra-Methyl oder Bleidiäthyldiraethyl. Es wurde nun festgestellt, daß die Verbrennung der Kraftstoffe, die solche Antiklopfverbindungen enthalten, zur Ablagerung von ßleienthaltendem Material in der Verbrennungskammer und an den Zündkerzen führen. Um solchen Ablagerungen entgegenzuwirken, werden den Kraftstoffen im allgemeinen Halogen-enthaltende organische Additive einverleibt, die als Fänger bzw. .Reinigungsadditive bekannt sind, und die zum Entfernen der Blei-enthaltenden Ablagerungen durch Umwandeln der

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_ u. - ■

relativ nicht flüchtigen Bleioxide in die flüchtigereren-Bleihalogenide bestimmt sind. Jedoch haben solche Additive eine Reihe von Nachteilen wie Korrosivität, wenn sie in Mengen oberhalb bestimmter Konzentrationen verwendet werden; eine gewisse Ablagerung von Bleiverbindungen und der sich daraus ergebende Abfall des Motorenwirkungsgrades ist im allgemeinen nicht zu vermeiden.

Diese Verringerung des Wirkungsgrades der Maschine, obgleich grundsätzlich dem Fehlzünden zuzuschreiben, wird mög licherweise nicht immer als solche durch das Bedienungspersonal einer fehlzündenden Maschine erkannt. Beispielsweise kann das Fehlzünden intermittierend auftreten oder es kann vorkommen, daß die Elektroden der Zündkerze(n) nicht vollständig kurzgeschlossen sind, sodaß ein schwacher Funke gebildet wird, der die Zündung des Verbrennungsgemischs, aber nicht die volle Verbrennung verursacht.

Die dem Bedienungspersonal leichter erkennbaren Anzeichen einer so verursachten Verringerung des Motorenwirkungsgrads sind erhöhter Kraftstoffverbrauch, geringere maximale Maschinengeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen, wenn die Maschine heiß ist, und eine Zunahme an nicht verbrennten oder teilverbrannten Kohlenwasserstoffen in den Abgasen. Die Kohlenwasserstoff- oder teilverbrannte Kohlenwasserstoffmenge in den Abgasen haben in vielen ^ändern zu-

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nehmende Bedeutung, weil von solchen Produkten bekannt ist, daß-sie zur Luftverunreinigung beitragen, die gesundheitsgefährdend sein kann. So wird beispielsweise angenommen, daß der "smog", de^von Zeit zu Zeit im Gebiet von Los Angeles, Kalifornien, U.S.A. auftritt, wenigstens teilweise der.Wirkung des starken Sonnenlichts dieses Gebiets auf Kohlenwasserstoffe' in der Atmosphäre aus Abgasen von Automobilen und anderen, von Verbrennungsmotoren getriebenen Fahrzeugen zuzuschreiben ist.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß der Abfall des Wirkungsgrads von Maschinen des angegebenen Typs dadurch verringert werden kann, wenn man dem Verbrennungsgemisch bestimmte chemische Verbindungen, die nachfolgend beschrieben werden, einverleibt.

Die Weise, in welcher diese nachfolgend beschriebenen chemischen Verbindungen dazu führen, den Wirkungsgrad der Maschine beizubehalten ist nichtröllig geklärt. Es wurde aber beobachtet, daß sie alle Ablagerungen in der Maschine modifizieren und dazu neigen, die Bildung von relativ dicken und störenden Ablagerungen an den Verbrennungskammerwandungen, Ventilen und Zündkerzen zu inhibieren. Wo die Kraftstoffe eine Blei-Alkyl-Antiklopfverbindung enthalten, neigen alle Blei-enthaltenden Ablagerungen dazu, relativ brüchig zu sein im Vergleich zu den normalerweise gebilde-

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ORIGINAL !NSPSC

ten Bl ei-enthalt enden Ablagerungen und es kann sein, daß solche Ablagerungen weniger leicht an den voraus beschriebenen Teilen der Maschine haften als die bisher bekannten Blei-enthaltenden Ablagerungen.

Die zur Verwendung nach der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Verbindungen sind Ester, die in Benzin (mit oder ohne Zuhilfenahme eines löslichmachenden Mittels) wenigstens in dem Maß löslich sind, wie es von ihnen gefordert wird, um dem Abfall des Maschinenwirkungsgrads entgegenzuwirken und diese Ester haben die allgemeine formel

(Formel I)

worin X - H, OH oder AOH₂R¹ ist, A der Rest einer Carboxylgruppe, d.h. entweder

X-OO — oder -OC-

11 H

ο ο *

ist, die Reste R und R¹ jeder ein Halogenatom oder eine halogenierte G*- oder 0₂-Alkylgruppe, eine Alkylgruppe mit wenigstens zwei und vorzugsweise wenigstens drei Kohlenstoffatomen mit einem Maximum von ungefähr 12 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe, die gegebenenfalls mit einem oder zwei Amino—, Halogen- oder Nitrosubstituenten substituiert ist oder ein Metfc~ 1~ o&ei* hiaietfcylderivat der gs-

i -7-

gebenenfalls substituierten Phenylgruppe sein kann, Z einen Wert von O bis zu der maximal möglichen Zahl von Alkylsubstituenten, besonders Methyl und Äthyl, ist und a und b unabhängig voneinander O oder 1 sein können, vorausgesetzt daß a nicht O ist, wenn b = O ist und weiter vorausgesetzt, daß

(1) wenn a » 1 und b = 1 ist, E entweder eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit wenigstens 2 und vorzugsweise wenigstens 3 Kohlenstoffatomen und einem Maximum von ungefähr 12 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe oder eine Mono- oder Dimethylphenylgruppe ist und X ein Wasserstoffatom ist,

(2) wenn a « 0 und b = 1 ist, S entweder eine Phenyl- oder Mono- oder Dimethylphenylgruppe und X entweder OH oder (A) - OH₂R¹ ist und

(5) wenn a = 1 und b = 0 ist, R ein Halogenatom, eine halogenierte C^- oder C₂-Alkylgruppe, eine Phenyl- oder Methylphenyl- oder Dimethylphenylgruppe mit wenigstens einem Amino-, Halogen- oder Nitro-Substituenten in der ortho- und/oder para-ütellung ist.

Ester der Formel I, die im Bereich der Definition (1) liegen, können die allgemeine Formel II haben

-8-

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- O - O — ₂

" (Formel II)

worin R¹ eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit wenigstens 2 und vorzugsweise mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen bis zu einem Maximum von ungefähr 12 Kohlenstoffatomen oder eine monocyclische Arylgruppe, wie eine Phenyl-, Toluyl- oder Dimethylphenylgruppe ist.

Verbindungen der i'orrael I, die im Bereich d-er Definition (2) liegen, können die folgenden allgemeinen Formeln III oder IV aufweisen.

σ - ο - OH₂ - R²

, (Formel ΙΙΓ) C-O- OH₂ - R^

•2 O

worin die Reste R-^ und R gleich oder verschieden sein können und Alkyl- oder monocyclische Aryl- (wie Phenyl-, Toluyl- oder Dimethylphenyl-)-gruppen sein können. Wenn da-

2 -5 -

her R Aryl ist, ist R^ Aryl oder eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit wenigstens 2 und vorzugsweise wenigstens 3 bis zu einem Maximum von ungefähr 12 Kohlenstoffatomen und wenn R^ und R beide Alkylgruppen sind, kann jede eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit wenigstens 2 und vorzugsweise wenigstens 3 Kohlenstoffatomen bis zu einem Maximum von ungefähr 12

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ORlQSNAL i^SPEOTt

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Kohlenstoffatomen sein.

(IOrmel IV)

In der Formel IV ist R eine monocyclische aromatische Gruppe, wie eine Phenyl-, Monomethylphenyl- oder Dimethylphenylgruppe·

Verbindungen der Formel I, die in den Bereich der Definition (3) fallen, haben die allgemeine Formel V

0H₀ - OGR

<~ Il

(Formel V)

worin R jede der oben in der Definition (3) angegebenen Bedeutungen hat.

Die gesamten Ester werden in kleinen Anteilen in den Kraftstoffzubereitungen der Erfindung verwendet und ein geeigneter Konzentrationsbereich der voraus definierten Verbindungen beträgt von 0,01 bis 1,0 g pro 100 ml Benzin. In den meisten Fällen wird der bevorzugte Konzentrationsbereich von 0,015 bis 0,15 g/100 ml sein, wobei ein engerer Bereich 0,02 bis 0,1 g/100 ml ist und bei den meisten Estern kann die wirtschaftlichste und brauchbarste Konzentration ungefähr 0,05 g/100 ml Benzin sein.

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- ίο -

Eine Anzahl von Benzinzubereitungen, die in beispielhafter Weise chemische Verbindungen enthielten, die in den Bereich der verschiedenen oben angegebenen Formeln fallen, wurden Vergleichsuntersuchungen unterworfen, wobei das folgende Verfahren verwendet wurde:

Ein Ford Gortina Otto-Zünder-Automobilmotor von I5OO ecm Hubraum wurde auf einen Versuchsstand montiert, der mit einer Bremsvorrichtung versehen war und der Motor -wurde abwechselnd unter Niederlastbedingungen, um die Bildung an Zylinderablagerungen zu fördern, und dann unter Hochbelastungsbedingungen betrieben.

Die Niederlastbedingungen bestanden aus 10 Zyklen von 1 Stunde Sauer, die wie folgt zusammengesetzt war:

2 1/2 Minuten bei 800 Upm 10 " 1200 "
2 1/2 " 800 »

25 » _12Oo »

10 " 1000 "

10 " 1750 »

Nach den 10 Zyklen wurde die Maschine 2 Stunden abgestellt und dann weitere 10 Zyklen durchgeführt, wonach dann weitere 2 Stunden abgestellt wurde. Diese Zyklenreihenfolge wurde vorgesehen, um eine maximale Ablagerung

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ORIGINAL msPE

an festem Material in den Zylindern der Maschine zu fördern.

Den 24· Stunden Niederlastbedingungen folgten 2 Minuten Hochbelastung, bei der die Maschine 5600 Upm unter voller Drosselung erreicht. Jede Reihenfolge von wechselnden Niederlast- und dann Hochlastbedingungen wurde mehrmals durchgeführt·

Die Anfangsbremsleistung P^ der Maschine wurde vor den Versuchen,die Leistung P^ vor. der Hochbelastung und die Leistung P, nach der Hochbelastung bestimmt. Der Unterschied P, - Pp ist ein Maßstab für die Verbesserung des hauptsächlich aus der Entfernung der kohlenstoffhaltigen Ablagerungen sich ergebenden Wirkungsgrad während der Hochbelastung und der Unterschied P^ — P* ist ein Maßstab der Abnahme des Wirkungsgrades der Maschine, der hauptsächlich durch schmelzbare Ablagerungen, besonders Bleiverbindungen verursacht wurde, die völlig oder teilweise zum Kurzschluß der Elektroden der Zündkerzen führt.

Es wurde gefunden, daß sich P, bei fortschreitendem Versuch verringerte.

Die Ergebnisse wurden als Prozentsatz Kraftverlust nach dem Versuch im Verhältnis zu der Anfangskraft, d.h. - P.,) χ 100/Pyj ausgedrückt. Allgemein ausgedrückt

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ORSGSMÄL i.;.

übersteigt der Prozentsatz des Kraftverlusts in den Ver- suchen den Kraftverlust infolge des verwendeten Tes'tverfahrens wesentlich, der bei gewöhnlichen Betriebsbedingungen von Automobilmotoren auftritt.

Drei unterschiedliche Benzinarten, die verschiedene Mengen von Tetraäthylblei pro 1 enthielten, wurden in den Versuchen verwendet, wobei die Versuche zunächst ohne alle weiteren Additive in dem Benzin durchgeführt wurden, ue ein Kontrollergebnis zu erhalten,und dann durchgeführt wurden unter Zugabe einer chemischen Verbindung gemäß den vorausgehend angegebenen allgemeinen Formeln· '

Die Testergebnisae sind in den folgenden Beispielen zusammengefaßt.

Beispiel 1

Ein Basisbenzin A. enthielt 0,65 ml/1 (2,47 ml/ÜS gall) Tetraäthylblei und hatte eine Research-Octan-Zahl von 96,1 und eine Motor-Octan-Zahl von 85,8.

Die Schmierung wurde durch ein kommerziell verfügbares "Premium multigrade detergent-Schmieröl X." bewirkt·

Das oben beschriebene Versuchsprogramm wurde zweimal während einer Gesamtzeit von 70 Stunden durchgeführt, wobei · einmal, das Benzin A. allein und dann eine Benzinzubereitung

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naoti der Erfindung verwendet wurde, die dadurch gebildet wurde, daß man dem Benzin A 0,05 g Benzylsalicylat/100 ml A zugab.

Benzylsalicylat ist ein Beispiel einer Verbindung nach der Formel IV.

Die Ergebnisse des Versuchs waren:

Kraftstoff	Benzylsalicylat	Kraftverlust
Benzin A		15
Benzin A +		10,5
Beispiel 2

Das Testverfahren wurde mit dem gleichen Benzin A wie im Beispiel 1 durchgeführt und dann wurde eine Zubereitung der Erfindung verwendet, die das Benzin A + 0,5 g Isobutylphenylacetat /100 ml A enthielt.

Isobutylphenylacetat ist ein Beispiel einer Verbindung nach der IOrmel II. Die Schmierung wurde erneut mit einem "Premium multigrade detergent-öchmieröl X" bewirkt.

Die Versuche wurden eine Gesamtzeit von 166-Stunden mit jedem Kraftstoff durchgeführt und die Ergebnisse waren?

Kraftstoff % Kraftverlust

Benzin A - 45

Benzin A + Isobutylphenylacetat 26

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ORlQlNAL INSPECTED

Beispiel 3

Das Testverfahren wurde unter Verwendung eines kommerziell verfügbaren "Multigrade detergent Y (SAE 1OW3O)" und mit einem Basisbenzin B, das ca. 0,96 ml Tetraäthylblei/l (3»6 ml TÄB/US-gall.) enthielt. Die Research-Octan-Zahl des Benzins B betrug 101,9 und die Motor-Octan-Zahl 90,4.

Das zur Bildung einer Zubereitung nach der Erfindung verwendete Additiv war Di-n-butylphthalat nach der Formel III und es wurde in einer Konzentration von 0,05 g/100 ml Benzin B verwendet.

Die Versuche mit dem Benzin B und dann mit der Zubereitung der Erfindung wurden jeweils 166 Stunden durchgeführt, wodurch man die folgenden Ergebnisse erhielt:

Kraftstoff % Kraftverlust

Benzin B 61,5

Benzin B + Di-n-butylphthalat ^ 31

Beispiel 4

Bei diesem Versuch wurde das voraus bezeichnete "Premium multigrade Schmieröl X" verwendet und das Basisbenzin war

das Benzin A wie in den Beispielen 1 und 2. ,■

Die zusätzliche chemische Verbindung war Dibensylphtnalat In einer Konzentration im Benzin A von 0,05 g/100 ml Benzin A.

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ORIGINAL IHBPECTEO

Nach einer GesamtVersuchszelt von 166 Stunden wurden die nachfolgenden Ergebnisse erhalten:

Kraftstoff % Kraftverlust

Benzin A 45

Benzin A + Dibenzylphthalat 20 Beispiel 5

Bei diesem Versuch wurde ein Basisbenzin C verwendet, das 0,64 ml Tetraäthylblei/l (2,4 ml/TÄB/US-gall.) enthielt, und eine Research-Octan-Zahl von 101,3 und eine Motor-Octan-Zahl von 89*6 aufwies.

Nach einer GesamtVersuchszeit von 166 Stunden unter Verwendung eines "Premium multigrade detergent-Schmieröl X" wurden die nachfolgenden Ergebnisse erhalten:

Kraftstoff % Kraftverlust

Benzin C - 25

Benzin C + n-Butylbenzylphthalat Il Beispiele 6 bis 11

Die voraus beschriebenen Testverfahren wurden für verschiedene Additivverbindungen, entsprechend der Formel I oder nach einer der Formeln II, III, IV oder V durchgeführt. Die Additivverbindungen wurden in jedem Falle in einer Konzentration von 0,05 g/ 100 ml Benzin verwendet, wobei das gebildete Benzin das Benzin C

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ORIGINAL !·:ε

von Beispiel 5 war, und das Schmiermittel das im Handel erhältliche "Premium multigrade detergent-Schmieröl Χ'ί war. Die Gesamtversuchsdauer für jede Kraftstoffzubereitung be« trug 166 Stunden.

Die Ergebnisse von jeder der Untersuchungen sind in der nach* folgenden Tabelle I angegeben. Die Spalte mit der Kopfleiste "Formel" bezieht sich auf die drei allgemeinen Formeln ti, III und V.

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	Benzylphenylac etat	Formel	% Kraftverlust
	Benzyl-n-butylphthalat	--	25
	n-Butylphenylac etat	II	13,5"
Tabelle I	Benzylchlorformiat	irr	11,0
Beispiel Additiwerbindung . Nr.	Benzyltri chlorac etat	II	15,5
6 - (Kontrolle)		V	12,5
7		V	13,0
8
9
10
11

Die Ergebnisse der Versuche 7 bis 11 zeigen, daß die Additiwerbindungen der allgemeinen Formel I und entsprechend solche der Formeln II bis V wesentliche Verbesserungen gegenüber dem Kraftverlust schaffen, der bei alleiniger Verwendung des Basisbenzins O wie in Beispiel 6 auftritt.

Beispiel 12

Das oben beschriebene !röstverfahren wurde durchgeführt, wobei das Basisbenzin B und das Schmiermittel Y von Beispiel 3 verwendet wurden« Nach 166 Stunden Versuohsdauer unter alleiniger Verwendung von Benzin B und dann 166 Stunden Versuchsdauer unter Verwendung einer Kraftstoffzubereitung von Benzin B + 0,05 g Benzylpara-nitrobenzoat/ 100 g Benzin B wurden die nachfolgenden Ergebnisse erhalten,

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Kraftstoff	■ -yf- Af	1964785 5liKraftverlust
Benzin B		61,5
Benzin B +	Benzyl-p-nitrobenzoat	36,5

Es ist klar, daß Benzyl-p-nitrobenzoat, das in den Begriff der .Formel V fällt, einen sehr bemerkenswerten Nutzen bei der Verringerung des Kraftverlustes darstellt.

Die oben untersuchten Additivverbindungen stellen natürfe lieh nicht eine ausführliche Liste der Verbindungen dar, die zur Verringerung von Verlusten an Leistungsvermögen verwendet werden können« Zu weiteren Verbindungen, einschließlich einigen relativ bekannten Verbindungen, die für diesen Zweck verwendet werden können, gehören:

zu der Klasse von Verbindungen, die durch die Formel II definiert werden:

die iso—oder n-Amyl-, HexyT-, Heptyl?-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl und Dodecylester der !Phenylessigsäure oder W ihre methylierten oder äthylierten Homologen.

Zu der Klasae von Verbindungen, die durch die Formel III definiert ist, gehören:.

(a) unter den Dialkylphthalaten die n- oder iso-Äthyl-,, -Propyl—, -Eentyl-, -Hexyl-, -Heptyl-,-Octyl-, -Nonyl-,. -Decyl—,-Undecyl- und -Dodecylester der Phthalsäure oder Methyl- oder Äthylphthaisäure.

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(b) unter den Diarylphthalaten die di- oder gemischten Monomethylbenzyl- und Dimethylbenzylester der Phthalsäure oder Methylphthal- oder Athy!phthalsäure.

(c) unter den gemischten Alkylarylphthalaten jede Kombination einer Alkylgruppe von oben (a) mit einer Arylgruppe von oben (b).

Zu der Klasse von Verbindungen, die durch die Formel XV definiert sind:

die Benzyl-, Methylbenzyl- und.Dimethylbenzylester der Salicylsäure oder solche der Kresotinsäuren,

Zu der Klasse von Verbindungen, entsprechend der Formel V

(a) die Benzyl-, Methylbenzyl- und Dimethylbenzylester der para- und ortho-Nitrobenzoesäure und 2,4-Dinitrobenzoesäure.

Von diesen Estern werden bevorzugt das Benzyl-ortho-nitrobenzoat und Benzyl-2,4-dinitrobenzoat,

(b) die Benzyl-, Methylbenzyl- und Dimethylbenzylester der para- und ortho-Chlorbenzoesäure und 2,4-Dichlorbenzoesäure.

Von diesen Verbindungen werden Benzyl-ortho-chlorbenzoat und Benzyl-2,4-dichlorbenzoat bevorzugt.

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Beispiele 15 bis 19 \

Es wurden weitere. Versuche mit einer Anzahl von Verbindungen durchgeführt, von denen ein Teil bereits als Additive für Benzine vorgeschlagen wurden, um den» Kraftstoffverlust entgegenzuwirken, wobei keine dieser Verbindungen in den Bereich der Formeln I bis V fällt· Die Versuche wurden jeweils über 166 Stunden durchgeführt, wobei das Benzin C und das Premium detergent Schmieröl X verwendet wurde.

Die gesamten geprüften Verbindungen wurden* in Konsentrationen von 0,05 g/1OO ml Benzin geprüft.

Die Ergebnisse der Untersuchungen dieser Verbindungen sind in der Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II Beispiel Nr. Additiwerbindung flKraftverlust

13 (Kontrolle) - 25,0

14 Benzylacetat 25,0

15 Ehenylbenzoat 47,5

16 Benzylbenzoat 25»O

17 tert.-Butylphenylcarbonat 40,0

18 tert.-Butylbenjßoat 20,5

19 tert.-Butylaoetat 28,0

Die Ergebnisse der Beispiele 14 bis 19 zeigen, daß Ver-

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bindungen, die sich, nur anscheinend in geringer Hinsicht I im Hinblick auf ihre chemische Struktur von den erfindungs-. gemäßen Verbindungen unterscheiden, entweder den Prozentsatz an Kraftverlust nur nahe der unteren Grenze im Vergleich zu dem Kraftverlust des Basisbenzins verbessern oder keine erkennbare Änderung des Prozentsatzes des Kraftstoff verlusts liefern oder in manchen Fällen den Kraftstoff verlust in einem sehr wesentlichen Ausmaß verschlechtern.

Dies steht im Gegensatz zu den Esteradditiwerbindungen, die in den KraftstoffZubereitungen der Erfindung verwendet werden, bei denen die Verbesserung hinsichtlich des Kraftverlustes sehr bemerkenswert sind. In vielen der Beispiele, bei denen Esteradditivverbindungen der Erfindung verwendet werden, ist der Prozentsatz des Kraftverlustes weniger als die Hälfte des Prozentsatzes des Kraftverlustes, der bei alleiniger Verwendung des Basisbenzins eintritt·

Aus den oben angegebenen Beispielen ist zu ersehen, daß Verbindungen, die in den Bereich der Definitionen der Formeln I₁ II, III, IV und V fallen, beträchtliche Vorteile liefern, um dem Kraftverlust bei;der Versuohsmasohine entgegenzuwjLrken·

Zusätzlich zu den voraus erwähnten Vorteilen wurde beobach-

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ORIGINAL INSPECTED

tet_f daß entgegen den Phoaphor-enthaltenden Additiven, die bisher verwendet wurden, um dem Abfall der Leistungsabgabe oder des Wirkungsgrades der Maschine entgegenzuwirken! kein Octanverlust auftrat (d.h. daß sich die Cetanzahl der Kraftstoffzubereitung der Erfindung nicht im Hinblick auf das Basisbenzin verschlechtert).

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Claims (1)

1984785

Patentansprüche:

O₄/Kraftstoff zubereitung für einen Otto-Zünder-Motor dadurch gekennzeichnet, daß sie einen größeren Anteil Kohlen wasserstoff-Kraftstoff, einen geringeren Anteil eines Organometall-Antiklopf-Additivs und einen geringeren Anteil eines Esters enthält, der die allgemeine !Formel hat

worin X - H₁ OH oder (AOHgR } ist, A der Rest einer Carboxylgruppe, wie Torausgehend definiert, ist und die Reste

R und R gleich oder verschieden sind und Halogene, halogenierte Alkylgruppen, Alkylgruppen mit von 2 und vorzugsweise von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, Phenyl- und/oder Alkylphenylgruppen sind, Z eine Zahl von O bis zu der maximal möglichen Anzahl der Substituenten-Alkylgruppen ist und a und b Werte von O oder Ί haben, vorausgesetzt daß a nicht O ist, wenn b « O ist und weiter vorausgesetzt daß:

(1) wenn a ■ O und b · 1 ist, R eine Phenyl- oder Alkylol phenylgruppe und X = OH oder (ACH₂R ) ist,

(2) wenn a « 1 und b « 1 ist, X ein Wasserstoffatom und R eine Alkyl-, Phenyl- oder Alkylphenylgruppe ist und

wenn a ■ 1 und b « O ist, X ein Wasserstoffatom und R ein Halogenatom, eine halogenierte C^- oder C₂-Alkyl-'

009829/1420 ~²³"

1984785

gruppe oder sine Phenyl- oder AlJc^Lpiienylgruppe ait ■//eiligstsns einem Halogen-, Amino- oder Nitrosubstituenten in ortac- und/oder para-Stellung ist.

2, Zubereitung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daB der Ester die allgemeine Formel hat

worin E die Bedeutung von geraden oder verzweigtkettigen Alkylgruppen oder Phenyl, Methylphenyl oder* Dimethylphenyl hat.

3. Zubereitung gemäß Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Ester ein Benzyl, Methylbenzyl oder Dimethylbenzylphenylacetat, η-Butyl oder Isobutylphenylacetat oder ein normales oder iso C₁-- bis C^p-Alkylphenylaoetat

ist.

4. Zubereitung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ester die allgemeine Formel hat

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worin die Reste R und K gleich oder verschieden sind und jeder die Bedeutung gerader ock.r* veraweigtkettiger C₂- bis Cjp-Alkylgruppen, Phenyl, Methylphenyl und/oder Dimethylphenyl hat.

5. Zubereitung gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Ester ein Di-n-butylphthalat, Di-iso-butylphthalat, Benzylbutylphthalat, gemischtes Butylphthalat, Methylbenzyl- oder Dimethylbenzyl-COg - O^ ₂)-alkylphthalat und Di(Gc - G*2-a.±kyl)°-phthalaLb ist, wobei dieser letztere ein gemischter oder nicht gemischter Ester sein kann.

6. Zubereitung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ester die allgemeine Formel hat

worin R eine monocyclische aromatische Gruppe ist.

7. Zubereitung gemäß Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Ester Benzylsalieylat ist.

8. Zubereitung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ester die allgemeine Formel hat

-25-

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₀ - OC - R

² Ii

f7

worin R ein Halogenatom, eine halogenierte Alkylgruppe oder eine Phenyl- oder Alkylphenylgruppe ist, die wenigstens einen Substituenten in der ortho- und/oder paraStellung aufweist, wobei der Substituent bzw. die Substituenten Halogen-, Amino- oder Nitrogruppen sind.

9. Zubereitung gemäß Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Ester Benzylchlorformias, Benzyltrichloracetat, Benzylortho-nitrobenzoat, Benzylpara-nitrobenzoat, Benzyl-2,4—dinitrobenzoat, Benzylortho-chlorbenzoat, Benzylparachlorbenzoat oder Benzyl-2,4—dichlorbenzoat ist.

10. Zubereitung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Esters 0,01 bis 1,0 g pro 100 ml Zubereitung beträgt.

11. Zubereitung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Esters 0,015 bis 0,15 g pro 100 ml Zubereitung beträgt.

12. Zubereitung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Esters 0,02 bis 0,1 g pro 1OCL ml Zubereitung beträgt.

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i^p ®'H C'llT

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009829/1420

0RiG!^4AL INSPECTED