DE2430175A1

DE2430175A1 - Aliphatische nitrile zur verhinderung der vereisung von vergasern

Info

Publication number: DE2430175A1
Application number: DE19742430175
Authority: DE
Inventors: Claude Nolin; Marcel Tucoulat
Original assignee: Naphtachimie SA
Current assignee: Naphtachimie SA
Priority date: 1973-06-26
Filing date: 1974-06-24
Publication date: 1975-01-16
Also published as: FR2235187A1; DK134352C; NL7408448A; IT1015268B; DK134352B; DK337774A; FR2235187B1; DE2430175B2; BE816831A; GB1454578A; NL175836C

Description

NAPHTACHIMIE
Societe Anonyme, 203 rue du Faubourg Saint Honore

75003 Paris - Frankreich

betreffend:

Alipliatische ITitrile zur Yerhinderutig der Vereisutig von Vergasern.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit dessen Hilfe den Treibstoffen für Verbrennungskraftmaschinen Eigenschaften verliehen v/erden können, die das Arbeiten der Vergaser und damit die Versorgung der Motoren erheblich verbessern, wenn die atmosphärischen Bedingungen Reif- oder Eisbildung begünstigen.

Bekanntlich wird, wenn ein Vergaser mit sehr feuchter Luft bei einer Temperatur wenig oberhalb O⁰C gespeist wird, durch die Vergasung des Treibstoffes im Vergaser eine ausreichend starke Abkühlung des Vergasungsgemisches bewirkt, damit die darin enthaltene Feuchtigkeit in Form von Eis kondensiert. Arbeitet der Motor, so setzt sich dieses Eis im Vergaser ab und stört infolgedessen den Betrieb dieser Vorrichtung; dies führt mehr oder weniger

0 98 8 3/1023

— O

1A-45 075

schnell zu einer mangelhaften Versorgung und.damit zum Stottern oder völligen Aussetzen des Motors. In der Praxis treten die Schwierigkeiten infolge Vereisen des Vergasers vor allem beim Kaltstart von Motoren auf oder wenn auf Langsamfahrt schnelle Beschleunigung folgt; im letzteren Falle führt die erheblich höhere Menge in dem Vergaser angesaugte Frischluft zu dessen Vereisung.

Um die mit der Vereisung des Vergasers verbundenen Nachteile einzuschränken, hat man bereits im Treibstoff Verbindungen wie Glykole, Polyglykole und/oder Glykoläther gelöst. Diese Zusätze müssen jedoch, um wirklich v/irksam zu werden, in beträchtlichen Mengen zugesetzt werden, und zwar in der Größenordnung von mehreren kg/t Treibstoff. Es wurden auch bereits den Treibstoffen Zusätze beigegeben, die stickstoffhaltige organische Ringverbindungen enthalten und zwar in geringeren Mengen als die glykclartigen Zusätze. Jedoch ist die Wirksamkeit dieser zyklischen Verbindungen noch recht mäßig.

Es wurden nun neue Anti-Ver-eisungszusätze für Treibstoffe entwickelt, die außerordentlich wirksam sind, selbst wenn sie in sehr kleinen Mengen zur Anwendung kommen.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren, mit dessen Hilfe den Treibstoffen für Verbreiinungskraftmaschinen "Anti-Eisbildungs" Eigenschaften verliehen werden können; dieses Verfahren besteht darin, daß man im Treibstoff 2,5 bis 50 ppm eines oder mehrerer aliphatischer Nitrile der allgemeinen Formel R-CN, in der R ein aliphatischer Cj - C₁- Rest ist, löst. Vorzugsweise wird als aliphatisches Nitril Acetonitril der Formel CH-z-CN verwendet.

Um die Anti-Eisbildungs-Eigenschaften der erfindiongsgemäß mit aliphatischen Nitrilen versetzten Treibstoffe noch zh

- 3 -409883/1023

1A-45 075

verstärken, können weitere Zusätze in den Treibstoffen gelöst werden, beispielsweise Monoalkohole, Glykole, PoIyglykole mit Molekulargewicht unter 250, Glykoläther oder Gemische dieser Verbindungen. Als Glykole kommen Äthylenglykol und /oder Propylenglykol in Frage. Beispiele für Polyglykole mit Molekulargewicht unter 250 sind Diäthylenglykol, Dipropylenglykol, Triäthylenglykol, Tripropylen glykol, Tetraathylenglykol und/oder Tetrapropylenglykol. Glykoläther, die zur Verwendung geeignet sind, entsprechen der allgemeinen Formel R^f-Q-(C H₀ 0) -H, in der R¹ für einen aliphatischen Rest, beispielsweise für die Methyl- oder Äthylgruppe steht, die Gruppe ""(^c _n ^H2n~°^~ ^eine Oxyäthylen- oder Oxypropylengruppe bedeutet (das heißt η die Bedeutung 2 oder 3 hat) und χ eine beliebige ganze oder gebrochene Zahl von 1 bis 7 ist. Die soeben aufgezählten v/eiteren Zusätze können noch durch geringe Mengen eines oder mehrerer Alkohole ergänzt werden, beispielsweise Isopropanol oder 2~Methylpropanol-1(isobutanol). Im Falle ihres Einsatzes werden die obigen weiteren Zusätze in Mengen von 50 bis 500 ppm, bezogen auf den Treibstoff, in diesem gelöst.

In der Praxis geht man üblicherweise einfach so vor, daß man das aliphatische Nitril und gegebenenfalls die weiteren Zusätze im Treibstoff löst. Um die Dosierung zu erleichtern wird im Falle der Verwendung von v/eiteren Zusätzen ein * Vorgemisch der verschiedenen Zusätze einschließlich des aliphatischen Nitrils hergestellt und dieses Vorgemisch dann im Treibstoff gelöst. Man kann auch eine konzentrierte Lösung der verschiedenen Zusätze in einem Teil des Treibstoffes herstellen und dann diese konzentrierte Lösung mit dem Rest des Treibstoffes verdünnen. Mit Hilfe dieser Ausführungsform läßt sich leicht eine geeignete Lösung der Zusätze im Treibstoff erhalten.

Beispiel

Es wurden Versuche durchgeführt mit einem verstärkt flüchti-

AO9883/1023 ~⁴~

1A-45 075

gen Kraftfahrzeug-Treibstoff, dessen Destillationskurve folgende charakteristischen Punkte aufwies: 10 Gew.-% Treibstoff gingen bei 49⁰C über, 50 Gew.-% Treibstoff gingen bei 88°C über und 90 Gew.-% Treibstoff gingen bei 148⁰C über.

Ein Teil dieses Treibstoffes wurde ohne Anti-Eis Zusatz verwendet (Probe A); ein zweiter Teil dieses Treibstoffes wurde mit 250 ppm eines Gemisches aus 65 Gew.-Teilen Dipropylenglykol, 24 Gew.-Teilen Äthyldiglykoläther und 6 Gew.-Teilen Isobutanol versetzt (Probe B). Ein dritter Anteil des Treibstoffes wurde wie Probe B behandelt mit der Abwandlung, daß zusätzlich 12,5 ppm Acetonitril darin gelöst wurden (Probe C).

Es wurden folgende Betriebsversuche mit Hilfe eines Versuchsaufbaues durchgeführt, der den Verbrennungsmotor mit gesteuerter Zündung gespeist durch das vergaste Treibstoffgemisch und einen thermisch isolierten Vergaser umfaßte. Der Kühlwasser- und Motorenkreislauf waren mit Vorrichtungen zum Steuern der Temperatur dieser fließfähigen Medien gekoppelt; Wasser und Öl wurden bei 30⁰C gehalten. Der Vergaser wurde mit Luft enthaltend 95 % relative Feuchte (Trockentemperatur 4°C, Temperatur feucht 3,6°C)gespeist. Die Betriebsversuche wurden nach folgenden zwei Methoden durchgeführt:

und Aussetzen \

a) Stottern des Motors bei Rückkehr zu langsamer Fahrt

Der Motor lief zunächst mit 2000 UpM bei 50 % Vollast während zunehmender Zeitspannen und wurde auf 600 UpM verlangsamt. Während der Motor mit 2000UpM lief, vereiste der Vergaser mehr oder weniger stark, Je nach Betriebsdauer des Motors und Beschaffenheit der verwendeten Treibstoffprobe. Für jede Treibstoff probe wurde die maximale Betriebsdauer des Motors bestimmt, bei welcher der Motor in keinem Falle bei Rückkehr zur Langsamfahrt stotterte bzw. aussetzte. Die "Anti-Eis" Eigenschaften des geprüften Treibstoffes waren umso besser,

- 5 -AO 9-8 83/1023

1A-45 075 - 5 -

Je langer diese Zeitspanne war. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt. Diese zeigt, daß die Treibstoffprobe C erheblich besser ist als die Probe B, die ihrerseits bereits dem Treibstoff ohne Zusatz (Probe A) deutlich überlegen ist.

und Aussetzen
b) Stottern des ursprünglich mit 3000 UpM laufenden Motors

Der Motor lief zunächst mit 3000 UpM bei 50 % Vollast. Die Anfangsdepression beim Lufteinlaß in den Vergaser betrug 250 mm Hg. Man ließ den Motor laufen ohne die Steuerung des Motors zu verändern und in^dem die Temperatur von Wasser und Öl bei 30⁰C gehalten wurde. Während des Betriebs des Motors vereiste der Vergaser, wodurch die Depression beim Eintritt in den Vergaser verringert wurde was schließlich zum Stottern bzw. Atissetzen des Motors führte. Gemessen wurde die Dauer des einwandfreien^Betriebs des Motors. Die Anti-Eis Eigenschaften der untersuchten Probe umso besser, je langer diese Zeitspanne war, die gemessen wurde. Die Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefaßt. Diese zeigt, daß ebenso, wie bei den obigen Versuchen über das Stottern des Motors bei Rückkehr zur Langsamfahrt die Treibstoffprobe C sich als wesentlich besser erwies als die Probe B, die ihrerseits den Grundtreibstoff (Probe A) überlegen war.

Tabellen 1 und 2:

Λ 09883/1023

Tabelle 1

Probe Maximale Betriebsdauer bei 2000 UpM und 1/2

Vollast ohne Stottern des Motors bei Rückkehr zum Langsamlauf in

A 15

B 40 ·

C 60

Tabelle 2

Probe Betriebsdauer bei 3000 UpM und 1/2 Vollast

bis zum Stottern

A 11 min

B 29 min 20 s

C 37 min 4 s

Patentansprüche ι 72XV

409883/1023

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verwendung von aliphatischen Nitrilen der Formel R-CN, in der R für eine aliphatische C. - C,- Gruppe steht_f zur Verhinderung der Vereisung von Vergasern in Verbrennungskraftmaschinen, in einer Menge von 2,5 bis 50 ppm, bezogen auf den Treibstoff,
2. Verwendung nach Anspruch 1, zusammen mit 50 bis 500 ppm, bezogen auf den Treibstoff eines Glykols, Polyglykols mit Molekulargewicht unter 250, Glykoläthers und/oder aliphatischen Alkohols.

72VI

40 9-883/102 3