DE2327149A1 - Fluessiger treibstoff fuer verbrennungsmotore - Google Patents

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Patentanwälte
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Flüssiger Treibstoff für Verbrennungsmotor

Die vorliegende Erfindung betrifft einen flüssigen Treibstoff für Verbrennungsmotor, insbesondere solche mit einer intermittierenden Verbrennung, welcher bezüglich Verbrennungseigenschaften in diesen Motoren verbessert ist und reinere Verbrennungsgase liefert, insbesondere was deren CO-Gehalt betrifft.

Verbrennungsmotor, allen voran der OTTO-iKlotor und der DIESEL-IKIotor, in neuerer Zeit auch der Drehkolbenmotor (UJANKEL-Motor), sind hinreichend aekannt. Sie sind gekennzeichnet durch eine intermittierende Verbrennung, d.h. der Verbrennungstakt (Arbeitstakt) wird von anderen Takten der Maschine gefolgt, bei denen keine Verbrennung stattfindet. Solche Motoren u/erden, ebenfalls in bekannter Weise, mit brennbaren Treibstoffen betrieben, die in aller Regel aus Erdöl gewonnene Kohlenwasserstoff-Fraktionen sind, die gewöhnlich noch eine Raffinierung und chemische Umwandlung (z.B. Reformieren, Platformieren usw.) durchgemacht haben. Sie enthalten normalerweise Additive, um ihre Eigenschaften als Treibstoff zu verbessern. Als Additive sind insbesondere zu nennen:

1,- Antiklopfmittel, darunter speziell Bleitetraäthyl ("TEL");

2.- Zusätze gegen Rückstände im Verbrennungsraum des Motors ("Scavengers")· z.B. Aethylendibromid, Aethylendichlorid, sowie Rückstandsumuiandler ("deposit modifiers") wie Phosphor- und Borsäureester und schwefel- und

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chlorsubstituierte Phosphorverbindungen;

3.- Antioxydantien gegen Verharzung ungesättigter Treibstoffkomponenten, insbesondere aromatische Amine oder Phenole; und Metalldesaktivatoren luie Derivate des Salicylaldehyds, und

4,- Zusätze gegen Vergaservereisungen, darunter beispielsweise niedere Alkohole sowie Aethylenglykol und höhere Glykole.

Dem ßlotor muss der Kraftstoff ztuecks guter Verbrennung in feinverteiltem Zustand zugeführt werden. Zu diesem Zweck wird der flüssige Treibstoff im Vergaser oder in der Einspritzdüse vernebelt. Im Vergaser tritt gleichzeitig eine teilweise Verdampfung des Treibstoffes ein. Auf jeden Fall besteht der feinverteilte Treibstoff aus einem Aerosol, d.h. einer Dispersion von Tröpfchen in Luft bzw. ei.ner Luft-Kohlenwasserstoff-Mischung.

Die feine Zerteilung wird durch mechanische Kräfte bewerkstelligt, und zuar beim Vergaser durch Luft, die mit grosser Geschwindigkeit an der Vergaserdüse uorbeiströmt, und bei der Einspritzung durch hydraulischen Druck. Es u/ird also eine an sich bekannte Zerstäubung vorgenommen.

Die Vorgänge bei der Zerstäubung sind im Prinzip bekannt (vgl. P. Grassmann, Physikalische Grundlagen der Chemie-Ingenieur-Technik, Aarau 1961, S. 346-356 und 770 bis 780). Aus den Berechnungen geht hervor, dass der Durchmesser der geschaffenen Tropfen bei vorgegebener, konstanter Zerteilungsarbeit und bei konstanten sonstigen Bedingungen der Oberflächenspannung der Flüssigkeit umgekehrt proportional ist.

Es hat sich seit langem gezeigt, dass die Auspuffgase von Verbrennungsmotoren eine ganze Reihe von unerwünschten Bestandteilen enthalten, welche die Atmosphäre vergiften und belasten. Im Zuge der starken Zunahme der

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Motorisierung wurde die Abgasentgiftung ein schwerwiegendes Problem, dessen Lösung immer brennender wird. Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, zur Abgasentgiftung beizutragen.

Die bezüglich Giftwirkung wichtigsten Bestandteile der lYiotorenabgase sind Produkte einer unvollständigen Verbrennung, insbesondere gar nicht oder nur teilweise verbrannte (oxidierte) Kohlenwasserstoffe sowie Kohlenmonoxid. Dabei ist der'CO-Anteil der Abgase wegen des thermischen CQ^-Zerfalls

(.2 C0~ *■ 2 CO + O₂) und wegen des lilassergasgleichgewichtes im Wotar

(CD„ + H„ CO + H₇O) bei der normalen Treibstoffverbrennung prinzipiell nicht auf 0 % herabzudrücken, weil kein Luftüberschuss zur Verfügung steht und bei stöchiometrischem CO/O«-Verhältnis bei 2500 K schon fast ΛΒ% des C0„ in CO und O^ zerfällt. Allerdings könnte eine Senkung der Verbrennungstemperatur auf ca. 20013 K (nur ca. 1 ^iger CO«-Zerfall) eine wesentliche Verbesserung bringen; bei niedrigeren Temperaturen liegt auch das lüassergasgleichgewicht stärker auf der Seite des CQo. {im .QTTQ-Motor betragt die Verbrennungstemperatur 2000 bis 2500° £, im Dieselmotor 1400 bis 2000 C.) Die niedrigere Verbrennungstemperatur und der höhere Druck im Dieselmotor sind mit ein Grund dafür, dass richtig eingestellte Dieselmotoren bezüglich Abgasreinheit vprzuziehen sind.

Die bisher zur Abgasentgiftung bekanntgewordenen Vorschläge laufen zum gross ten Teil auf eine Nachbehandlung der Abgase hinaus. Dazu sind teure und schwere Sonderausrüstungen nötig-, die nicht unter allen Betriebsbedingungen störungsfrei arbeiten, l'flan hat daneben auch die Kraftstoffeinspritzung elektronisch gesteuert, um dem IYlOtor in jedem Betriebszustand die optimale Krafststoffmenge zuzuführen, und hat gute Resultate erzielt. Aber auch

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hier sind teure, störanfällige und wartungsintensive Zusatzapparaturen und Zubehörteile erforderlich.

Die vorliegende Erfindung ging von der Beobachtung aus, dass Vergasermotoren besonders im Leerlauf "schmutzig" arbeiten, d.h. in einem Betriebszustand, bei dem die Luftgeschwindigkeit im Vergaser gering ist. Dies trifft in eingeschränktem lilasise auch für den Dieselmotor zu. Andererseits wurde in Betracht gezogen, dass Motoren, die mit tropfenfreiem, d.h. vollständig gasförmigem Kraftstoff wie Flaschengas gespeist werden, nur sehr wenige Giftstoffe der oben genannten Art, auch im Leerlauf, abgeben.

Es wäre also wünschenswert, den flüssigen Kraftstoff vor der Einführung in den Verbrennungsraum (dessen räumliche Ausgestaltung übrigens auch einen Einfluss auf die Zusammensetzung der Abgase ausübt) vollständig zu verdampfen. Dies wäre aber nur durch aufwendige, energieverzehrende Einrichtungen und durch völlige Umkonstruktion der Kraftstoff-Luft-üflischeinrichtungen und Gemischdosiervorrichtungen möglich.

Die Erfindung weist nun einen neuen iJJeg mit überraschenden Vorteilen, um ohne konstruktive Eingriffe an Verbrennungsmotoren und deren Zusatzeinrichtungen zu einer bedeutenden Senkung des Spiegels an unerwünschten Anteilen in den Auspuffgasen zu kommen. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dem Kraftstoff mindestens einen Stoff zuzugeben, der die Oberflächenspannung des Kraftstoffes herabsetzt. -

Es ist bereits, bekannt, als Additiv zu Kraftstoffen oberflächenaktive Stoffe zuzugeben. Dabei handelt es sich um Rostschutzmittel, z.B. anionaktive

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oder kationaktive.Stoffe u/ie langkettige Carbonsäuren, Amine, Petroleumsulf onate, Aminsulfonate, Aminphosphate usw,; um mittel gegen Rückstandsbildung im Vergaser, z.B. Fettsäurepolyamide und Fettsäureamine, und um Mittel gegen Vergaservereisung, wie Aminsalze von Phosphorsäurediestern, Fettsäureester mehrwertiger Alkohole usui. Alle diese Stoffe können emulgierends Wirkung haben, sind jedoch im erfindungsgemässen Sinne nicht wirksam. '

Hingegen kommen als Zusatz bei der Erfindung nur solche Stoffe in Betracht, die- die Oberflächenspannung von Kohlenwasserstoffen, uiie Benzin und Dieselöl, senken. Vornehmlich handelt es sich dabei um nichtionische oder nur schwach ionische Tenside, wobei aber auch einzelne ausgesprochen ionische Tenside recht gut wirksam sind. Verwendbar sind in der Regel zunächst alle Stoffe, die einen HLB-U/ert (vgl. UJ.D. Griffin, D.Soc.Cosmetic.Chem. j3, 1954, 249} von 2 bis 8" aufweisen, d.h. ganz vorwiegend lipophile Eigenschaften haben.

Der HLB-lUert bezeichnet das Verhältnis zwischen lipophilem Gewichtsanteil des Moleküls und dem Gewicht des Gesamtmöleküls. UJenn der lipophile Molekülanteil äusserst stark kohlenwasserstofflöslich ist, sollten zwecks lüirksamkeitserhöhung solche Substanzen als Zusatz gewählt werden, die einen möglichst hohen HLB-liiert aufweisen, damit sich der Zusatz möglichst vollständig an der Oberfläche des Treibstoffes anreichert. Es wurde gefunden, dass beispielsweise polyäthoxylierte Alkylphenole mit HLB-UJerten bis zu 15, einer Anzahl bis zu 15 Oxyäthylengruppen im Molekül und 6 bis 16 C-Atomen in der oder den Alkylgruppen mit Superbenzin noch mischbar sind und sehr gute Resultate ergeben. Es ist selbst möglich und auch bevorzugt,, polymeranaloge Substanzen dieser Klasse mit HLB-UJerten bis zu 18 und bis zu 50 Oxyäthylengruppen zu vertuenden, die mit Benzin nicht mehr mischbar sind; in diesem Falle

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kann die Mischbarkeit mit Benzin durch Zugabe von 10 bis 60 %, je nach Löslichkeit, eines analogen Tensids mit weniger Oxyäthylenresten und niedrigeren HLB-Uierten herbeigeführt u/erden. Es ergeben sich absolut stabile" Lösungen in Benzin mit stark erhöhter Wirksamkeit.

Im allgemeinen sind als erfindungsgemässer Zusatz solche Stoffe besonders gut geeignet, die in sich einen stark lipophoben Molekülteil mit einem kompakten, kleinen, stark lipophilen Molekülteil vereinigen, wie oben schon angedeutet wurde.

Als Beispiele für Substanzen, die lipophile Eigenschaften teen und die geeignet sind, die Oberflächenspannung von lYlotorentreibstoffen herabzusetzen und damit erfindungsgemäss als Zusatz zu Treibstoffen verwendet u/erden können, seien die folgenden genannt:

1.- Alkanolaminseifen von Fettsäuren, iwobei der Alkanolanteil auch äthoxyliert und/oder propoxyliert sowie anderweitig, z.B. durch Aryl, substituiert sein kann, wie Mono-, Di- und Triäthanolaminoleat, -stearat, -ricinoleat, -palmitat, -myristat_T -arachat, -alpha-hydroxystearat usw.; bevorzugt sind Triäthanolaminstearat und -oleat;

2,- Alkan'olamin-alkylbenzol- und -naphthalin-sulfonate, wobei der Alkanolaminteil auch äthoyyliert und/oder propoxyliert sein kann und der Alkylteil am Arylkern 8 bis 16 C-Atome aufweist;' bevorzugt sind die fflonoäthanolaminsalze der Decyl-, Dodecyl- und Tetradecylbenzolsulfonsäure; 3.- Natrium-, Kalium- und gegebenenfalls alkyl- bzw. hydroxyalkylsubstituierte Ammoniumsalze von Bernsteinsäuredialkylestersulfonsäuren ("Dialkylsulfosuccinat8^H); bevorzugt sind Salze von Säuren, die mit C^.- bis C_g-Alkoholen doppelt verestert sind, z.B. Natriumdiheptylbernsteinsäureestersulfonätj

4.- Alkylpolyglykoläther, Polyglykoläther und Polyglykolether von Alkylaromaten;

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5.- Zuckeralkoholfettsäurerester, wie Sorbit- oder Sorbitanmonolaurinsäureester, -monopalmitinsaureester, -mono- und -tristearinsäureester und -mono- und -triölsäureester, 'darunter die ^1lTiueen"-Gruppe.

Zur Feststellung der Tensideigenschaften und zur Abschätzung der Wirksamkeit eines Te'nsids im Sinne der Erfindung genügt meist ein einfacher Versuch. Beispielsweise lässt man einmal reinen Treibstoff und sodann mit Zusatz versehenen Treibstoff aus der gleichen Bürette tropfeniuei.se bei der gleichen Temperatur'und bei gleichen sonstigen Versuchsbedingungen ausfliessen. 3e höher die Tropfenzahl bei gleicher ausgeflossener Menge ist, um so stärker wurde die Oberflächenspannung vermindert und um so stärker ist im allgemeinen die Wirkung des Stoffes.

Die Mengen an zuzusetzendem Tensid. können je nach Art und Eigenschaften dieses Stoffes, nach Art des Treibstoffes, nach Grosse von etuia auftretenden synergistischen Effekten von Tensidgemischen und je nach Ausmass der angestrebten Wirksamkeit stark schwanken; sie bewegen sich jedoch im allgemeinen zwischen 0,01 und 10 Ge\i>.-%, bevorzugt 0,5 und 2,5 Gem.-% des Treibstoffes. In diesen Konzentrationsgrenzen ist bei genügender Löslichkeit des Zusatzes kein Absetzen im Tank, einem Teil des lYlotors und seiner Zusatzeinrichtungen, auch nicht an der Vergaser- oder Einspritzdüse, zu befürcheten. Zur weiteren Sicherheit wird man unter Normalbedingungen flüssige oder pastöse Zusatzstoffe wählen, bei denen die Gewähr gegeben ist, dass sie sich auch bei sehr tiefen Temperaturen (-15 bis -40 C) nicht aus dem Kraftstoff ausscheiden. Dedoch sind unter Normalbedingungen feste Zusatzstoffe ohne "weiteres verwendbar, wenn.ein mit dem Treibstoff gut mischbarer Zusatzstoff bzw. ein solches Zusatzstoff-Systern gewählt wird. Weiterhin können Lösungsvermittler, wie Alkohole ,(Aethanol), Ketone (Aceton), Ester und auch andere Tenside usuj. mitverwendet werden, in denen

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man den Zusatzstoff zunächst auflöst, beispielsweise zu einer Konzentration von 10, 20 oder 40-50 %. Selbstverständlich kann der Zusatz auch im Treibstoff zu diesen Konzentrationen unter Erhalt einer Stammlösung aufgelöst werden. Derart hergestellte Stammlösungen erleichtern die Hardhabung und Verteilung des Zusatzes, llienn z.B. eine 20 ^ige Lösung eines bestimmten Zusatzes bis zu -40 C ausscheidungsfrei bleibt, so ist cie Gewähr gegeben, dass ein Treibstoff mit etiua Loder 2% dieses Zusatzes bei dieser Temperatur ebenfalls keine Ausscheidung zeigt.

Die Zugabe des Zusatzes kann beim Kraftstoffhersteller oder -grossverteiler oder auch erst an der Tankstelle, vor, während oder nach dem Tanken, erfolgen; bei Anwendung des Zusatzes in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel oder -Vermittler oder als die erwähnte Stammlösung im Treibstoff ist eine besonders gleichmässige Vermischung im Tank gegeben.

Die Oberflächenspannung von Treibstoffen für Verbrennungsmotors ist an sich schon -niedrig, ca. 19 bis 24 dyn/cm für OTTO-Kraftstoffe und 23 bis 33 dyn/cm für DIESEL-Kraftstoffe (20°C). Es war nicht zu erwarten, cass die weitere Senkung der Oberflächenspannung die nachstehend erörterten überraschenden Vorteile bringt.

Durch Messungen wurde festgestellt, dass schon sehr kleine Mengen an Zusätzen die Oberflächenspannung des Kraftstoffes herabsetzen. Bei weiterer Zugabe verlangsamt sich diese Senkung, um einem Minimum der Oberflächenspannung zuzustreben. Nach Zugabe von etwa 10 bis 20 Gew.-% an Zusatz beginnt die Oberflächenspannung aber wieder anzusteigen j gleichzeitig erhöht sich die Viskosität des Gemisches. Ein Zusatz von mehr als 10 % an Tensid ist daher im allgemeinen nachteilig.

Die beobachteten Vorteile sind hauptsächlich die folgenden:

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1,- Ruhigere Uerbrennung. Dies iuird ganz besonders an motoren festgestellt, die mit zuwenig Vorzündung bzw. mit Spätzündung arbeiten. Die Flammenfront breitet sich im Verbrennungsraum schneller und gleichmässiger aus, die Gesamtverbrennung geht "ruhiger", aber mit leicht erhöhter Geschwindigkeit v/or sich. Diese Tatsache drückt sich in einer Leistungssteigerung des IiIotors aus, da schon kurz.yar Erreichen des Auspufftaktes die Verbrennungpraktisch abgeschlossen ist. Demgegenüber werden bei Verwendung der herkömmlichen Kraftstoffe vom Motor.viele Teilverbrennungsprodukte ausgestossen.

Es empfiehlt sich daher, um diese Eigenschaft der neuen Kraftstoffe besser auszunutzen, die Vorzündung des Motors zu v/erringern, was Jbekanntermassen eine ganz einfache iYlassnahme ist.

2,- Reinheit der Auspuffgase. Uegen der viel vollständigeren Verbrennung des Kraftstoffes sind die Auspuffgase frei von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und praktisch frei von Teilverbrennungsprodukten. Daneben, und zwar weil sich wegen der schnelleren Verbrennung das Uiassergasgleichgewicht im Filotor besser annähern lässt, geht der Anteil an CO im Auspuffgas drastisch zurück und erreicht beinahe-den temperatur- und konzentrationsgemäss gegebenen Gleichgewichtswert. Zudem wurde, wegen der nachfolgend zu erörternden Verhältnisse, eine Senkung der Verbrennungstemperatur im Motor festgestellt, was sich ebenfalls in Richtung eines sinkenden CO-Gehaltes •auswirkt.

3,- Schonung des Motors. Die gleichmässigere Verbrennung vermindert die stossweise mechanische Beanspruchung von Uebertragungsorganen, und die niedrigere Verbrennungstemparatur ergibt geringeren Verschleiss sowie eine geringere Beanspruchung des Oelfiltns, daher bessere Schmiereigenschaften.

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4.- Verminderung des Treibstoffverbrauches. Hand in Hand mit der besseren Brennstöffausnutzung geht die Treibstoffersparnis, die z.B..bei 10 g Tensid pro Liter Treibstoff (ca. 1,3" Geuj.-^) etwa 8 bis 12/£ betrug. Setzt man für das Tensid einen Preis von Fr.. 2,--/kg und für den Treibstoff Fr. 0,75/Liter an, so beträgt die Ersparnis im mittel ca. Fr. 0,075 pro Liter Treibstoff, d.h. diese Art der "Abgasreinigung" bringt sogar finanzielle (und damit volkswirtschaftliche) l/orteile statt Nachteile. Aus diesen Ergebnissen heraus ist es möglich, die Vergaserdüse zu verkleinern bzw. den Einspritzhub zurückiustellen, wenn man die Leistung des Motors gleich gross halten mill. Diese Fflassnahme ist im Hinblick auf die Zerstäubung wiederum günstig. .

Es iuurde gefunden, dass die durch den Zusatz zum Kraftstoff bewirkte Senkung der Oberflächenspannung zu einer besseren Zerstäubung des Kraftstoffes führt, und zwar zunächst in dem Sinn, dass der Anteil der grossen Tropfen im Treibstoffnebel abnimmt. Dies wurde durch eine mehrmalige Ablenkung eines zerstäubten Kraftstoff-Luft-Gemisches sofort nach dem Austritt aus dem Vergaser an auf 5 C gekühlten Prallblechen bewiesen. Während konventioneller Treibstoff deutliche Abscheidungen zeigte, fehlten diese beim erfindungsgemässen Treibstoff v/ollständig.

Es scheint weiterhin, dass auch der Anteil an allerfeinsten Tröpfchen abnimmt, den beim Durchleiten eines (zu diesem Zweck sehr fett eingestellten) Gemisches durch Kühlfallen (-78 C) erhält man beim erfindungsgemässen Treibstoff eine um ca. 10$ grössere ITIenge an Kondensat als beim zusatzfreien Treibstoff unter den gleichen Bedingungen, d.h. sehr kleine, auch in der Kühlfalle in der Schwebe bleibende Tröpfchen fehlen.

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£s wird, also mit der Lehre der Erfindung eine viel gleichmässigere, "flachere"-Tröpfchenuerteilung erzielt, die die.Ursache sowohl der schnelleren und gleichmässigeren Verbrennung im fflotar als auch der niedrigeren Verbrennungstemperatur zu sein scheint. Es überrascht, dass eine schnellere Verbrennung gleichzeitig zu niedrigeren Verbrennungstemperaturen führen soll. Bei genauer Betrachtung klärt sich dieser scheinbare Widerspruch auf: Bei einer schnelleren Verbrennung kann die durch die Expansion bei™ Arbeitstakt bewirkte Uliederabkühlung der Gasmasse eher einsetzen und führt zunächst zu niedrigeren Auspuffgastemperaturen; überdies ist die Fläche unter der Temperaturkurve im Temperatur-Zeit-Diagramm.-bei schnellerer Verbrennung kleiner als bei langsamer, obwohl bei schnellerer Verbrennung eventuell während fflikrosekunden eine höhere Temperaturspitze auftritt.

Schliesslich wurde noch festgestellt, dass der erfindungsgemäss vorgenommene Zusatz die Eigenschaften und Wirkungen der anderen herkömmlichen Additive im Treibstoff in keiner lUeise nachteilig beeinflusst.

Der erfindungsgemässe Zusatz eignet sich gleichermassen zur Verbesserung der Verbrennung von Heizanlagen, die mit flüssigen Brennstoffen'arbeiten, lijie Gebäudeheizungen und Kraftwerke oder Fernheizwerke. Auch hier wird eine höhere Abgasreinheit festgestellt.

Beispiel 1

Dieses Beispiel zeigt den Einfluss steigender Mengen eines Tensids auf die CO-Konzentration im Abgas. Für die Versuche wurde absichtlich ein nur mittelmässig wirksamer Zusatzstoff gewählt.

Es wurde zunächst eine 20 vol.-/£ige Stammlösung aus Superbenzin durch

•ι.

Schütteln von 100 ml eines Polyoxyäthylen-alkylphenols mit durchschnittlich 4,6 Oxyäthylenresten und einem HLB-Uiert von ca. 10 mit 400 ml Super-

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benzin hergestellt. Das Tensid löste sich sofort. Bis -22 C konnte keine Ausscheidung beobachtet werden (bei tieferen Temperaturen konnte nicht gemessen u/erden).

Die Benzinpumpe eines Automobils Renault R 4 wurde nacheinander mit Glasflaschen verbunden, die je 1 1 Superbenzin mit steigenden Mengen an Zusat.z enthielten. Nach jeweiliger Entleerung des" l/ergasers und Verbrauch von mindestens 100 ml Kraftstoff wurde die CO-Konzentration im Abgas an einem kontinuierlichen CO-Messgerät (BOSCH), das stets eingeschaltet bleib, abgelesen. Die Einstellung von Vergaser und Zündung wurden nicht verändert.

Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten (Tabelle i):

	Tabelle I	CO im Abgas, VoI	zusatzfrei 9,5 -	.1000	3	• -/j	ca. 3000 U/min
Versuch		Kraftstoff Leerlauf (ca	+ 0,25 % Zusatz ). , 7,	9,5		U/min)	E,5
Nr.	Normalbenzin 9,0 -	+ 1,0 % Zusatz ) 7,	10,0		5,5
1	Super,	+ 5,0 % Zusatz*) 6,	5		5,0
2	Super	+ 10$ Zusatz*) 2,5 -	0		4,5
3	Super	0		3-4
4	Super		ι ,D
5	Super
6

) Vol.-% des unverdünnten Zusatzes

Aus den Ergebnissen geht hervor, dass sich der CO-Gehalt im Leerlauf schliesslich um 70 % und bei Normaldrehzahl um ca. 73 % des Anfangsu/ertes vermindert hatte.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit den,folgenden Aenderungen wiederholt ί Es wurden 20 vol.-^ige Stammlösungen von Tensiden der gleichen chemischen Klasse wie in Beispiel 1 verwendet, wobei die Tenside im Molekül 8 bzw. 9 Oxyäthylengruppen und HLB-UJerte von 12,5 bzw. 13 aufwiesen. Vor Beginn der Versuche wurde der Vergaser des Automobils auf minimalen CO-Gehalt der Abgase (reines Superbenzin, 98 - 100 Octan) eingestellt, wobei

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der CO-Gehalt mit dem BOSCH-Gerät kontinuierlich gemessen wurde. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten, wobei "Benzin" für Superbenzin steht und die angegebenen Prozentzahlen der Zusätze (wie auch in Tabelle i) auf unverdünntes Tensid bezogen sind.

	Tabelle	Kraftstoff	Λ% HLB 12,5	II	CO im Abgas,	Vol.-JS	U1	0	1	0	1	/min
Versuch Nr.	Benzin	2,5$ HLB 12,		Leerlauf	ca. 3500	4	1
1	Benzin +	\% HLB 13		5,8-6	3,8 -
2	Benzin +	2% HLB 13		3,5 - 3,8	2»		,4
2	Benzin +	5% HLB 13	5	o,2 - 0,4	1,2 -
4	Benzin +		3,4 - 3,7	2,	,4 .
5	Benzin +		0,6 - 0,8	1,2 -	,2
6			0,4 - 0,5	' 1,0 -

Zur Prüfung des Stickoxydgehaltes im Abgas wurde zweimal mittels DRAEGER-

Prüfröhrchen gemessen. Im Versuch 1 und 3 ergab sich bei ca. 3500 u/min des Motors ein Wert von 1000 ppm (= 0,1 %)-, Der erfindungsgemässe Zusatz erhöht also den Stickoxydgehalt des Abgases bicht, wie es beispielsweise beim bekannten Vorschlag der Fall ist, den CO-Gehalt im Abgas durch Luftüberschuss bei der Verbrennung zu senken.

Aus den Versuchsergebnissen geht hervor, dass schon 2,5 VoI.-^ eines Zusatzstoffes mit einem HLB-UJert von 12,5 eine 95 %ige Senkung des CO-Spiegels beim Leerlauf bewirken. Dieser Wert dürfte der unvermeidlichen Konzentration infolge der Gasgleichgewichte im Motor entsprechen und kann eventuell nur durch weitere Massnahmen, z.B. Neueinstellung des Vergasers und/ oder des Zündzeitpunktes oder aber durch die .aufwendige Nachverbrennung der Abgase weiter gesenkt werden können. Allerdings dürfte sich bei dieser geringen CO-Konzentration (0,3 Vol.-% entsprechen bei gleichzeitigem Leerlauf von 50 Mittelklassewagen, die selbst ein Volumen von ca. 400 m einnehmen, in 10 Minuten erstyfeiner Menge von ca. 1,8 in oder 2,2 kg CO)

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weitere Reinigungsmassnahmen erübrigen, selbst bei dichtem Verkehr.

Bei mittleren. Drehzahlen betrug die Senkung des CO-Spiegels im Abgas ca. 70 % mit Zusatz "HLB 12,5" und 72 % mit 5 % Zusatz "HLB 13". Eine Reduzierung der Frühzündung, wie sie ohne Leistungsabfall des Motors mit den neuen Kraftstoffen vorgenommen werden kann, wird eine weitere Senkung der CO-Konzentration bringen.

Beispiel 3 A. Herstellung der Stammlösung

Zu 800 ml Superbenzin wurden bei 30 C 150 ml eines auf 45 C erwärmten Tensids der in den Beispielen 1 und 2 bezeichneten chemischen Klasse, nämlich ein Polyoxyäthylen-alkylphenol mit 50 Oxyäfehylengruppen, HLB-UJert 18, gegeben. Es bildeten sich zwei Schichten, von denen die untere das Tensid enthielt. Nach Zugabe von 50 ml des Tensids deB Beispiels 1 (HLB 10, 4,6 Oxyäthylengruppen) und Schütteln bildete sich sofort eine homogene, stabile Mischung. Der berechnete HLB-lüert der Tensidmischung beträgt 16. Die Stammlösung enthält 20 \iol.-% Tensidgemisch.

B. Versuche

Die Arbeitsweise des Beispiels 2 wurde wiederholt, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden (die Tensidkonzentrationen beziehen sich auf unverdünnte Substanz):

Tabelle III

Versuch CO im Abgas, Vol.-To

Nr. Kraftstoff Leerlauf ca. 3500 U/min

1 Benzin (Super) 5,8 - 6 3,8 - 4,0

2 Benzin + 0,5 % HLB 16 0,6 - 0,8 1,2 - 1,4

3 Benzin + 1,0 % HLB 16 0,2 - 0,4 1,2 - 1,4

4 ■ Benzin + 2,0 % HLB 16 0,2 - 0,4 1,0-1,2

Der Endeffekt des Zusatzstoffes tritt schon zwischen 0,5 und 1 VoI.-^ ein.

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   1»- Flüssiger Treibstoff für Verbrennungsmotore, insbesondere -solche mit intermittierender Verbrennung, welcher bezüglich Verbrennungseigehsehaften in diesen Motoren verbessert ist und reinere l/erbrennungsgase liefert, insbesondere den CG-Gehalt betreffend, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Zusatzstoff enthält, der die Oberflächenspan-

   ; nung des Treibstoffes herabsetzt.
2. 2.- Treibstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz-. stoff ausgesprochen lipophile'Eigenschaf ten auf u/eist und einen HLB-UJert zwischen 2 und 10 besitzt.
3. 3.- Treibstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekül des Zusatzstoffes aus einem lipophoben Anteil sonde aus einem lipophilen Anteil mit stark ausgeprägter Löslichkeit im Treibstoff zusammengesetzt ist.
4. 4.- treibstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein Polyglykolether eines Alkylphenols mit 6 bis 16 C-Atomen im Alkylrest bzw. den Alkylresten und 4 bis 9 Oxyäthylengruppen ist und einen HLB-Ulert von 2 bis TO aufweist.
5. 5.- Treibstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein Polyglykolether eines Alkylphenols mit 6 bis 16 C-Atomen im Alkylrest bzui. den Alkylresten und soviel Oxyäthylengruppen ist, dass er im Treibstoff gerade noch stabil löslich ist.
6. 6,- Treibstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Gemisch aus mindestens ztuei Zusatzstoffen enthält, movon der eine einen HLB-UJert von 2 bis 10 und der andere einen solchen von .10 bis 20 aufweist, und. dass das Mengenverhältnis der beiden Zusatzstoffe so gewählt ist, dass das Gemisch im Treibstoff löslich ist und einen mög-_t

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   liehst hohen berechneten HLB-UJert im Bereich von 10 bis 18 auf u/eist.
7. 7.- Treibstoff nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein nichtionisches Tensid ist.
8. 8.- Treibstoff nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff bei Temperaturen bis zu 30 C flüssig oder pastös ist.
9. 9,- Treibstoff nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er 0,G1 bis 10 Gew.-$I, vorzugsweise 0,5 bis 5 % Zusatzstoff enthält.
10. 10.-Treibstoff nach Anspruch Ibis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er ein solcher auf Kohlenwasserstoffbasis ist.
11. .-v/erfahren zur Herstellung eines flüssigen Treibstoffes nach Anspruch 1 bis 10, der eine Verminderung der Abgabe unerwünschter bzw/ schädlicher Stoffe in lYlotorabgasen bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass man einem Treibstoff auf Kohlenwasserstoffbasis mindestens einen Zusatzstoff einverleibt, der die Oberflächenspannung des Treibstoffes Herabsetzt.
12. 12.-Additiv zur Verbesserung der- Verbrennungseigenschaften von Treibstoffen für Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch mindestens eine Substanz, die die Oberflächenspannung des Treibstoffes herabsetzt.

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