DE2812265A1 - Brennstoffzusatz fuer duesenkraftstoffe, benzin, dieselkraftstoffe und bunkerbrennstoffe - Google Patents

Brennstoffzusatz fuer duesenkraftstoffe, benzin, dieselkraftstoffe und bunkerbrennstoffe

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DE2812265A1 DE19782812265 DE2812265A DE2812265A1 DE 2812265 A1 DE2812265 A1 DE 2812265A1 DE 19782812265 DE19782812265 DE 19782812265 DE 2812265 A DE2812265 A DE 2812265A DE 2812265 A1 DE2812265 A1 DE 2812265A1
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Description

Brennstoffzusatz für Düsenkraftstoffe, Benzin, Dieselkraftstoffe und Bunkerbrennstoffe.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen energiesparenden Zusatz für Brennstoffe für Strahltriebwerke, Benzin- und Dieselmotoren, der auch als Zusatz für Haushaltsheizungsöle und industrielle Leichtöle (No. 2 und 3) und Bunker- oder Rückstandsbrennstoffe (No. 4,5 und 6) verwendet werden kann und der als aktive Bestandteile eine katalytische Mischung aus einem Hauptanteil Pikrinsäure 'und einem geringeren Anteil Eisen-II-Sulfat umfasst. Diese allgemeinen Bezeichnungen oder Graduierungen
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von Brennstoffölen entsprechen denen, die von der American Society of Testing Materials, Philadelphia, Pennsylvania angenommen worden sind und die in Encyclopedia of Chemical Technology II, Volume 15, Seite 81 (1968, Wiley-Interscience) angegeben sind.
Ein bevorzugtes Lösungsmittel, das für die Verwendung brauchbar ist, ist eine Kombination aus einem Alkylbenzol wie Toluol und einem niederen Alkohol wie z.B. Isopropanol. Brauchbare Ersatzstoffe für Isopropy!alkohol sind, obgleich sie nicht bevorzugt werden, Äthanol und Methanol zusammen mit Wasser, und diese beiden können in einem Zusammensetzungsverhältnis verwendet werden. Die Kombination kann speziell sowohl eine geringe Menge Nitrobenzol als auch ein bestimmtes teilchenförmiges
- ■ ■ Reduktionsmittel (particulate reducer) wie
beispielsweise ein langkettiges tertiäres Amin (Primene 81R") enthalten.
Die Zusatzmischung oder das Konzentrat, das als "MSX Mix" bezeichnet wird und für die Zugabe im ganzen oder durch Schütten brauchbar ist, ist die folgende, bezogen auf 4,546 Liter (1 imperial gallon) bzw. 3,785 Liter (1 US gallon):
3,785 Liter 4,546 Liter ( 1 US Gallon) ( 1 Imperial Gallon)
Bevorzugt Bereich Bevorzugt Bereich
Eisen-II-Sulfat 1,4 g 0,08- 1,4 g
Pikrinsäure (Tri- 45,0 g 2,8 -45,0 g nitrophenol)
Toluol 2,4 kg 2,4 - 1,0 kg
Isopropylalkohol 1,0 kg 1,0 - 2,4 kg Nitrobenzol 2,7 g 0,08- 2,7 g Langkettiges Amin; 1,7 g 0,2 -1,7g
z.B.tertiäres Dode-
cylamin
Wasser Rest Rest Rest Rest
1,7 g 0,1 - 1,7 1,2 g
54,0 g 3,5 -54,0 2,P g
2,9 kg 2,9 - 3,2 kg
1,2 kg 1,2 - 2,0 kg
3,2 S 0,1 - O*
2,0 S 0,24- g
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In dem Lösungsmittel beträgt das bevorzugte Gewichtsverhältnis von Toluol und Isopropylalkohol etwa 2:1.
Darüber hinaus wird, wenn Schweröle beteiligt sind wie bei Bunker- und Rückstandsbrennstoffen ( No. 4,5 und 6), die folgende Formulierung pro 4,546 Liter (= 1 imperial gallon) bzw. 3,785 Liter ( 1 US gallon) verwendet:
3,785 Liter 4,546 Liter
(= 1 US Gallon) ( = 1 Imperial Gallon)
Bevorzugt Bereich Eisen-II-Sulfat 4 g 4 - 5,6 g g kg Bevorzugt Bereich - 7 g
Pikrinsäure (tri-
nitrophenol)		 8 g 8 - 12 kg 5 g 5 - - 15 g
Toluol 4 kg 1 - 5,6 g 10 g 10 - - 7 kg
Isopropanol O ,8 kg 0,8 - 1,2 5 kg 5 - ■ 1,5 kg
Langkettiges O
Amin; z.B. ter
tiäres Dodecyl-
amin		 ,2 g 0,2 - 1,7 1 kg 1 - 9 0 g
0,24 g 0,24
Wasser Rest Rest Rest Rest
Die "MSX Mix" Mischung wird für die Dosierungszugabe zu Brennstoffen in dem Verhältnis von 1:1000 bis 1:2000 mit einer bevorzugten Dosierung von 1:1600 Volumenteilen verwendet.
Es wird bemerkt, dass in der vorgenannten Formulierung, die für US- und für kanadische Anwendungen angegeben ist, der bevorzugte Bereich in der MSX Mix-Mischung bei oder nahe bei dem höchsten angegebenen Bereich liegt, was eine aktivere Zusammensetzung liefert. Weiterhin sind, wenn Nitrobenzol verwendet wird, die oberen Werte des Bereiches nahe dem begrenzenden Wert, der zur Zeit von der Energy Research and Development Administration für NO -Emissionen aufgestellt worden ist.
Eine katalytische Wirkung tritt in dem binaren aktiven Bestandteil aufgrund des Vorhandenseins des metallischen Ions Fe++ in der Zusammensetzung auf, wodurch bewirkt wird, dass die etwas
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ORIGINAL INSPECTED
schwereren und weniger flüchtigen Bestandteile völlig verbrennen und somit die Energie erhöht wird und die Emissionen von Rohkohlenwasserstoffen aus dem Auspuff verringert werden.
Zum Stand der Technik ist für die vorliegende Erfindung folgendes zu bemerken.
Stand der Technik bezüglich Pikrinsäure:
Im US-Patent 928,803 von Seiden wird in Spalte 1 die Verwendung von Pikraten von kondensierten Ringverbindungen wie Naphthalin in einem aus Alkoholen, Benzol und Aceton ausgewählten Lösungsmittel beschrieben.
In dem US-Patent 3,294,501 von Kawahara wird die Verwendung von Pikrinsäure in Spalte 1 als ein bleiverträgliches Mittel angegeben.
Im US-Patent 3,434,814 beschreibt Dubeck die Verringerung der Kohlenwasserstoffemission von Verbrennungsmotoren durch Betrieb mit Benzin, das ortho-substituierte aromatische Nitroverbindungen enthalt, und bevorzugt Pikrylacetat.
Stand der Technik bezüglich Eisen-II-Sulfat:
Nach dem US-Patent 3,002,826 von Norris werden als ein Zusatz vorzugsweise Aluminiumsulfat und andere Salze, die sowohl anorganisch als organisch sein können, inkorporiert, um die Vanadiumablagerung zu verringern, die Korrosion und Ablagerungen hervorruft.
Im US-Patent 3,348,932 von Kukin wird in Spalte 2 beschrieben, dass ein kleiner Prozentsatz Eisensalze als Teil einer Salzkombination als eine Verbrennungshilfe in Haushaltsöfen, Dieselanlagen, Strahltriebwerken usw. verwendet werden kann, um die Verbrennung des Brennstoffes bis auf Endprodukte wie Kohlendioxid und Wasser zu erzwingen.
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Stand der Technik bezüglich des Lösungsmittels:
Im US-Patent 914,624 von Winand wird auf Seite 1 in Spalte 2 die Verwendung von Nitrobenzol als "ein Sauerstoffträger (an oxygen-bearer)" erwähnt.
Im US-Patent 1,423,050 von Tunison wird in Spalte 2, Zeile 103, Nitrobenzol als ein Explosionsbeschleuniger für Verbrennungsmotoren und Dieselmotoren beschrieben.
Im US-Patent 4,002,435 beschreibt Wenzel eine Wasser-in-Öl-Emulsion von Kohlenwasserstoffen, Wasser und einem Alkohol, die für Injektionsverfahren geeignet ist, wie in Spalte 2 bemerkt ist.
Die energiesparenden Zusammensetzungen und Verfahren zur Behandlung von Kraftstoffen oder Brennstoffen, wie sie in der vorliegenden Erfindung angegeben sind, sind gegenüber dem angegebenen Stand der Technik neu. Zum einen liegt die Erfindung in einer neuen Mischung von aktiven Bestandteilen, nämlich Pikrinsäure (2,4,6-Trinitrophenol) und Eisen-11-S.ulfat (FeSO{). Diese bilden die aktiven Bestandteile der vorliegenden Zusammensetzung, bei der Pikrinsäure in der überwiegenden Menge verwendet wird. In einer bevorzugten Massenzusammensetzung liegt die Menge der Pikrinsäure in 3,785 Liter (1 US gallon) im Bereich von 2,8 bis 45,36 g und die Menge des Eisen-II-Sulfats im Bereich von 0,08 bis 1,36 g. Somit liefern, wie bei dem Einsatz für den Gebrauch festgestellt worden ist, die Pikrinsäure die überwiegende oxidierende Komponente der Zusammensetzung und das zweiwertige Eisen in dem Eisen-II-Sulfat die katalytische Wirkung. Nitrobenzol wird hauptsächlich als ein Lösungsmittel verwendet und hat eine sekundäre Verwendung als Hilfsoxidationsmittel. Sowohl die aktiven Bestandteile als auch die Lösungsmittel gemäss der vorliegenden Erfindung weisen eine einzigartige Brauchbarkeit im Vergleich zu anderen Zusammensetzungen mit anderen Salzen dadurch auf, dass diese Zusammensetzung mit dem "katalytischen Konverter (catalytic converter)", der Platin- und Palladiumverbindungen enthält, vertraglich ist, der in den
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Vereinigten Staaten von Amerika seit 1Γ-75 für neue Autos .obligatorisch ist. Dadurch bildet sie eine gut verträgliche Zusammensetzung für bleifreien Brennstoff ("no lead"fuel), der in solchen Wagen verwendet wird.
Im folgenden werden die Komponenten des Zusatzes nach der Erfindung näher erläutert.
Aktive Bestandteile
Pikrinsäure, die auch als 2,4,6-Trinitrophenol bekannt ist, wird bei dieser Erfindung als ein stark oxidierendes Mittel verwendet.
Eisen-II-Sulfat wird zur katalytischen Wirkung in Kombination mit der oben angegebenen überwiegenden Menge Pikrinsäure verwendet. Das Fe -Ion wird leicht zu Eisen-III oxidiert oder zu Fe reduziert. Die Verbindung ist eingeschlossen, da sie eine Metallverbindung darstellt, die oxidiert und dann in den niedrigeren Oxidationszustand zurück übergeführt werden kann oder zuerst in den dreiwertigen Eisenzustand gebracht und dann zum Eisen-II zurückgeführt werden kann. Das Vorhandensein des Eisen-iI-Sulfatsalzes verleiht der Zusammensetzung eine höhere Aktivität als sie erwartet werden würde, wenn man ihren geringen prozentualen Anteil in der Zusammensetzung betrachtet, und es kann daher als ein katalytisches Mittel angesehen werden. Auch hat Eisensulfat, was sehr wichtig ist, in Vergleichstests geringere Korrosion an Eisen als solche Verbindungen wie Nickelsulfat, Nickelnitrat und Kadmiumsulfat gezeigt. Darüber hinaus kann die Kombination aus Pikrinsäure und Eisen-II-Sulfat auch als eine wirkliche synergistische Mischung mit anderen Zusatzstoffen bezeichnet werden. In' jedem Falle tritt eine katalytische Wirkung aufgrund der Anwesenheit eines Eisen-II-Ions in der Verbindung ein. Die etwas schwereren und weniger flüchtigen Endbestandteile werden vollständig verbrannt, wodurch die Energie erhöht wird und die Emissionen von Rohkohlenwasserstoffen aus dem Auspuff verringert werden. Ohne die katalytische vollständige Verbrennung des Kraftstoffes kondensieren die
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schweren Bestandteile auf den vergleichsweise kühleren Zylinderwänden und zeigen sich dort gegebenenfalls als Kurbelgehnuse-Ölverdünnungselemente, Harzrückstand, Schlamm usw. Daher erhöht die Zugabe des Produktes zu dem Brennstoff nicht nur die erzeugte Energie sondern trägt auch zur besseren Wirkung und zur längeren Lebensdauer des Schmieröles bei, wobei der Verbrennungsmotor gleichzeitig sauber kohlenstoff- und rückstandsirei bleibt.
Weitere Bestandteile
Toluol. Von den möglichen Alkylbenzoleii werden Toluol, orthometa- und para-Xylole bevorzugt, und die Mesitylene können verarbeitet werden.
Alkanol. Von den niederen Alkanolen wird Isopropanol in der MSX Mix-Mischung bevorzugt als Lösungsmittel gewählt. Methyl- und Äthylalkohole sind verwendbar, jedoch nicht so wirksam.
Nitrobenzol. Diese Verbindung wird wie in den Masseformulierungen als ein zusätzliches Lösungsmittel verwendet, das in den Masseformulierungen brauchbar ist. Es ist mit Alkanolen mischbar und ist ein überlegenes organisches Lösungsmittel für die Pikrinsäure.
Tertiäre langkettige 4mine. Die Wirkung des Amins ist als ein
teilchenförmiges Reduktionsmittel, und eine
bevorzugte Verbindung ist Primene 81R, das tertiäres Dodecylamin ist.
Wasser. Was den Wasserzusatz betrifft, so wird ein gereinigtes Wasser, das frei von fremden Metallionen ist, bevorzugt, obgleich Leitungswasser brauchbar ist.
Im folgenden wird das Einführen der Zusammensetzung in die Verbrennungskammer für Bunkerbrennstoff oder Ladebrennstoff besehrieben.
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Das Einführen der Zusammensetzung in einen Tankbehälter f.ür Dieselkraftstoff oder Benzin wird in einfacher Weise durch vorheriges Ausmessen und Zugeben der Zusammensetzung auf der Basis der Anzahl der Liter (bzw. Gallonen) in dem Behälter durchgeführt. Solch eine Zugabe im ganzen oder als Masse kann pro Liter (oder pro US Gallon) unter Verwendung eines Volumenverhältnisses von 1:1000 bis 1:2000 der Dosierungszugabe mit einer bevorzugten Dosierung von 1:1600 durchgeführt werden.
Für Anwendung durch Zerstäuben besteht eine bevorzugte Zugabeart darin, eine Mischung aus Alkohol und aktiven Bestandteilen in den Motor unter Verwendung eines Systemes wie des Harlo MotorKlean Fuel System (hergestellt von Harlo Repower Ltd., Clearbrook, B.C., Canada) für direkte Injektion in die Leitung, die in den Rohrverteiler führt, einzuführen. Ein bevorzugtes Lösungsmittel, das bei der Harlo-Einrichtung oder der Injektion verwendet wird, ist (Angaben in Vol.-%):
25 % Isopropylalkohol
25 % Wasser
12,5 % Äthanol
12,5 % MSX Mix
25 % Methanol.
Das Einführen des MSX Mix in die Verbrennungskammer unter Verwendung der Wasser-Alkohol-Mischung in der "Harlo-Vorrichtung" verbessert den Betrieb weiter. Dies rührt daher, dass die Möglichkeit gegeben ist, tatsächlich die Menge des einzuführenden katalytischen Materials zu steuern. Durch eine sehr sorgfältig ausgewählte Öffnung wird ein Milliliter der zerstäubten Mischung für jede gefahrene Meile eingeführt. Auf diese Weise wird zu keiner Zeit eine starke Konzentration des "Brennstof±- sparers" oder "Energievergrösserers" in die Verbrennungskammer eingeführt, die verschmutzt werden könnte. Durch die richtige Zusammensetzung der Verbindung und ihre Flüchtigkeit wird sie in der brauchbaren Dampfphase eingeführt.
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Ils ein Ergebnis der Anwendung der vorliegenden Zusammensetzung wurde durch Tests gefunden, dass Verbesserungen der Brennstoffoder Kraftstoffwirtschaftlichkeit zwischen 12,5 und 15,3 Z im Stadtverkehr und bis zu 27 ■"' auf der Autobahn erzielt werden konnten. Der variierende Bereich beruht auf der Art des Fabrikates, dem Zustand und der Grosse des Fahrzeugs, gekoppelt mit den Änderungen in den Strassenverhältnissen, die Fihrer im Stadtverkehr im Vergleich zum Fahren auf Autobahnen haben, usw. Es konnte weiterhin festgestellt werden, dass eine Verbesserun» der mittleren durchschnittlich zurückgelegten Strecke (mean average mileage) in allen Tests von etwa 20 % erreicht wurde. Dies bedeutet, dass, bezogen auf den gegenwärtigen Preis für eine Gallone in den USA von etwa 70 Cents pro Gallone, etwa 11 Cents bei jeder Gallone Benzin gespart werden können.
Die vorliegende Erfindung kann auch für Haushaltsheizung und industrielle Leichtöle (No. 2 und No. 3) verwendet werden, die in Öfen und Boilern verwendet werden. Hier tritt die gleiche katalytische Wirkung des Eisen-II-Ions auf, und vollständigere Verbrennung ist das Ergebnis. Es wird weniger Kohlenstoff und Rückstand gebildet, und die Wärme wird nicht gegen den Wärmeübertrager isoliert. Es wird ein höherer Brennwert oder Heizwert (in Kilokalorien, Wattsekunden oder BTU") erzielt, was zu einer höheren Wärme- und Energieausbeute für die gleiche vorgegebene Brennstoffmenge führt. Dies führt natürlich zu geringeren und annehmbareren Emissionen von Schornstein oder Kamin.
Bei der Verwendung von Bunkerbrennstoffen (No. 6") sind die Brennstoffe schwerere und viel viskosere Verbindungen, die oft beträchtliche Mengen an organischen oder anorganischen Salzen enthalten, die dann beim Brennen diffundieren können und schwere Schmelzen oder Asche erzeugen.
Anders ausgedrückt, wenn der vorliegende Zusatz bei Rückstandsbrennstoffen (No. 4, No. 5) verwendet wird, bei denen hohe Temperatur, Schlackenbildung oder Korrosion das Hauptproblem bilden kann, kann er verwendet werden, um als Verbrennungskataly-
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vT /Kf
sator zu wirken, u.n weiter die Verbreanun.iseigenscha L'ten- des Brennstoffes in geeigneter Weise zu verbessern, d.h., um den C0o-Gehalt des Riuchgases oder \bgases zu verbessern und die Menge des organischen oder kohlenstoffhaltigen Materials zu verringern, das sonst'abgelagert werden würde.
Bei Kraftstoffen für Strahltriebwerke und Jetbren,. > tof ien, die leichter sind, und Flugbenzin oder bei Erdöldestillaten oder Naphtha und speziellen Destillaten für Gasturbinen reduzieren die Zusatzkombinationen Kohle- und Verharzungsablagerungen in den Maschinen und Auspuffteilen.
Die Erfindung wird im folgenden durch spezielle \usführumcsbeispiele notier erläutert.
Beispiel 1
MSX Mix-Zusammensetzung
Toluol und Isopropylalkohol wurden miteinander vermischt. Das Trinitrophenol (Pikrinsäure) wurde in diese Mischung eingerührt und leicht gerührt. Es löste sich vollständig, wenn es über Nacht stehengelassen wurde. Das Nitrobenzol wurde unter leichtem Rühren zugegeben. Das Eisen-II-Sulfat wurde in einer kleinen Menge warmem Wasser (ein Maximum von 2,273 1 (1/2 Gallone") für eine 454,6 1 (100 Gallonen)-Mischung bzw.: 1/2 Liter für eine hundert-Liter-Mischung) gelöst und zu der Mischung hinzugegeben.
Das Produkt wurde über Nacht stehengelassen. Es wurde auf irgendwelche Sedimentablagerungen untersucht, nachdem Qualitätskontrolltests vorgenommen worden waren und das Produkt dieselben bestanden hatte. Es wurde für Endverpackung freigegeben.
Das Wasser, das üblicherweise im Trinitrophenol (Pikrinsäure) vorhanden ist, wurde bei der Formulierung dieses Produktes berücksichtigt .
BAD ORIGINAL
809840/0823
AS
Beispiel 2
Auspuffabgastest mit MSX Mix
Im Mai 1977 wurden auf dem Testplatz von Scott Environmental Technology, Inc., zwei Testserien nach dem 1975 Cold Start Exhaust Emission Test (1975 Kaltstart-Abgasemissionstest) mit dem Ziel durchgeführt, die Wirksamkeit des MSX-Brennstoffzusatzes für die Reduzierung der Auspuffemissionen und die Verbesserung der BrennstofCwirtschaftlichkeit zu bestimmen, wenn dieser Zusatz direkt in der Masse mit Benzin im Tank gemischt wurde. Der Testplatz waren die Einrichtungen von Scott's Plumsteadville, Pennsylvania, die von der U.S. Environmental Protection Agency zum Durchführen des Bundesabgasemissionstestes (federal exhaust emission test) zugelassen, d.h. "certified", sind, der hier beschrieben wird.
Beschreibung des Test fahrzeuges.
Beide Emissionstests wurden an einem 1076er Chevrolet In.pala sedan (vin: 1L57H5113O39) durchgeführt, der mit einem standardmässigen 350 cid, V-8 Motor mit 2-bbl. Vergaser und automatischem Getriebe ausgestattet war. Das Fahrzeug wurde für den ersten Abgastest in Lagerbedingung mit vor dem Test zurückgelegten 37.980,4 km (23.605,7 Meilen) erhalten. Das Fahrzeug war mit der lagermässigen 1976er Chevrolet Abgaskontrolleinrichtung ausgestattet, die einen katalytischen Konverter enthielt.
Grundtestdaten
Der Zusatz (Natural Resources Guardianship International, Inc., West Orange, New Jersey) bestand aus einem Benzinkraftstoffzusatz (MSX Mix), der direkt in den Benzintank des Testfahrzeuges eingemischt wurde. Die Mischung bestand aus einem Teil Zusatz zu 1600 Teilen Benzin und hatte die folgende mit 5/77 bezeichnete Zusammensetzung:
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V* Eisen-II-Sulfat 0,16 g 2812265
Pikrinsäure (Trinitrophenol) 2,8 er
Toluol 2,7 kg
Isopropy!alkohol 0,9 kg
Nitrobenzol 0,13 g
Wasser Rest.
Für beide Tests war der verwendete Bezfgskraftstoff "lead-free" (bleifreies) Benzin von Texaco.
Beschreibung des Testverfahrens
Die zwei 1075 Kaltstart-Abgastests wurden in Übereinstimmung mit dem Federal Register Volume 41, Number 140 durchgeführt. Abweichungen von diesem Verfahren schlossen die Verwendung von Natural Resources Guardianship International's Tankkraftstofί-versorgung sowohl für den Bezugstest als auch den Vorrichtungstest und die Berechnung von Kohlendioxidmassenemissionen für die Verwendung bei der Bestimmung der KraftstoffWirtschaftlichkeit ein.
Das Testfahrzeug wurde an Scott's Plumsteadville, Pennsylvania, am 3.Mai 1977 um 16.oo Uhr ausgeliefert und das anfängliche "Kalt-Einspülen (cold soak)" begann gegen 17.00 Uhr. Am folgenden Morgen wurde das Dynamometer mit einem Nichttestfahrzeug aufgewärmt und die Belastung auf 14,7 RHP bei 80,5 km/h '50 miles per hour) eingestellt (das Fahrzeug war mit fabrikmässiger Klimaanlage ausgestattet). Die Dynamometerträgheit wurde auf 2.265 kg (5000 pounds) eingestellt. Der Bezugsemissionstest oder Grundabgastest (Lagerbedingung, keine Vorrichtung) wurde um 10,32 Uhr begonnen und. gegen 11,12 Uhr beendet.
Dem Grundtest folgend wurden verschiedene zusätzliche \bgnstests an dem Testfahrzeug durchgeführt, einschliesslich eines 1975 Federal Cold Start Testes (Scott Reports SET l<~20-01-0577 und SET 1620-02-0577) und verschiedener 1C72 "Heiss-Start" (Hot-Start)"-Emissionstests (Scott Report SET 1^20-03-0577).
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Am ItJ. und 17.Mai 1977 mischte das Personal von Scott den Tankbrennstoff (1 Teil MSX Mix-Zusatz zu 1000 Teilen bleifreiem Benzin von Texaco) und betrieb das Fahrzeug dann 805,6 km (500,7 Meilen). (Meilenbeginn: 25871,8; Meilenende: 26372,5). Die "Kalt-Einspül"-Periode begann am 17.Mai 1977 um 17,15 Uhr und wurde beim Beginn des 1975 "Kaltstarf'-Testes Nr. 3 am 18.Mai um 0,27 Uhr beendet.
Die Grundgleichung, die zur Berechnung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs in Kilometer pro Liter (Meilen pro Gallone) aus den Massenemissionsdaten, die während eines 1975 Federal Emissions Testes gesammelt wurden, verwendet wurde, ist die folgende:
k /j ^ g Kohlenstoff / Liter Kraftstoff g Kohlenstoff im Abgas/km
grams of carbon/gallon of fuel grams of carbon in exhaust/mile
Zusammenfassung der Ergebnisse
Die in Tabelle 1 angegebenen Daten fassen die durchgeführten Fahrzeugabgasemissions- und Kra ftstof fwirtschaftlichkeitstests zusammen. Die Abgasemissionen sind in g pro km (Gramm pro Meile) für die gesamten KohlenwasserstofCe,Kohlenmonoxid und Stickstoffoxide angegeben. Kraftstoffwirtschaftlichkeitsmessungen sind in km/1 (Meilen pro Gallone) angegeben. Es sind ausserdein die anwendbaren Standardwerte der 1ί·7(3 Federal Exhaust Emission Standards für leichte Kraftwagen, (light duty vehicles) angegeben.
Beim Vergleich der beiden Serien von Testergebnissen zeigi sich, dass die Verwendung des MSX Mix-Zusatzes, der mit dem Krallstoff im Tank vermischt worden war, das Kohlenmonoxid und die
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Kohlenwasserstoffe reduzierte, während die Stickstoffoxidabgaben vergrössert wurden. Weiterhin wurde die Kraftstoff-Wirtschaftlichkeit von 3,086 kra/l (8,72 MPG") auf 3,769 km/1 (10,65 MPG) verbessert.
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Tabelle
Datenzusammenstellung - 1975 Federal Exhaust Emission Tests
Testdatum Testbeschreibung
09 4.Mai
° 1G77
CD
ο 18.Mai
-Ss. 1977
CO
g/km (g/mi)
Gesamte
Kohlenwasserstoffe g/km (g/mi)
Bezugstest- 10,32 0,37 Lagerbedingung (16,6) (0,50)
MSX Mix-Zusatz 5,84 0,29 Mischen im Tank (9,4) (0,46)
(Federal Standards 9,32 0,D3 1976 LDV) (15,0) (1,50)
NO
χ
g 'km (g/mi)
1,05 (1,69)
1,44 (2,32)
1,93 (3,10)
Kraftstoff-Wirtschaftlichkeit
km'l
(Meilen pro Gallone)
3,086 (8,72)
3,769 (10,65)
- yr -
Beispiel 3
In der gleichen Weise wie bei dem Verfahren, das in Beispiel 2 verwendet wurde, wurden weitere Testserien durchgeführt, bei denen die MSX-Zusatzmischung verwendet wurde, die mit 7/77
bezeichnet wurde. Dieser Zusatz hatte die folgende Zusammensetzung pro 3,785 1 (pro U.S. gallon) :
Eisen-II-Sulfat 1,36 g
Pikrinsäure 15,36 g
Toluol 2,38 kg Isopropy!alkohol 1,02 kg
Nitrobenzol 2,72 g
Langkettiges Amin; z.B. 1,66 g
tertiäres Dodecylamin
Wasser Rest
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt
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Tabelle 2
Test unter Verwendung des Zusatzes 7/77
Datenzusammenstellung - 1975 Federal Exhaust Emission und Fuel Economy Tests (Durchgeführt von Scott Environmental Technology, Inc.)
CO THC NO Brennstoffwirtschaftlichkeit g/mi. g/mi. ,* (Fuel Economy)
1976 Chevrolet
Caprice		 Bezugspunkt -
Lagerbedingun
gen ohne Zusatz		 4,1 0,61 Vg/ mc χ xc / Stadtverkehr Autobahn I rs)
809S It Il
It tt 		Mit 7/77 Zusatz
% Anstieg(oder
Abfall)		 2,3
(44)		 0,49
(20)		 3,18 9,85 18,26 I 00
fsj
140/08 3 , 70
IP		 12,55
.27		 27,73
52		 CT)
cn
KJ 1975 Pontiac
Ast re		 Bezugspunkt -
Lagerbedingun
gen ohne Zusatz		 40,4 2,62
tt It Mit 7/77 Zusatz 27,1 2,30 1,23 15,4 5 nicht abge
schlossen
Il tt % Anstieg(oder
Abfall)		 (33) (12) 1,40 1Γ.62 nicht abge
schlossen
Bundesstandard
(Federal Stan
dards 1975 LDV)		 15,0 1,50 14 27 nicht abge
schlossen
3,10
Beispiel 4
27
Es wurde ein Kupfer- und Edelstahl-Korrosionstest gemäss der U.S.-Standardverfahren durchgeführt, und zwar wurde ein ASTM D-13-56 Copper S'rip and Stainless Steel Corrosion Test unter Verwendung der 7/77 Zusatzstoff-Formulierung (vergleiche Beispiel 3) durchgeführt, bei dem verschiedene anorganische Metallsalze mit Eisen-II-Sulfat verglichen wurden.- Dieser Test wurde 3 Stunden lang bei 100°C (2120SJ1) durchgeführt.
Salz ASTM D-13-56 Ergebnisse
Eisen-II-Sulfat No. 1 (bestanden) (keine Veränderung)
Nickelsulfat No. 2 (dunkel angelaufen, mehrfarbig,
Eisen-II-kupfer-II-sulfid)
Nickelnitrat No. 3 (Kagenta, hellgrau)
Cadmiumsulfat No. 3 (Magenta, braun)
Ein Dampfphasenkorrosionstest wurde durchgeführt, bei dem Dämpfe 30 Minuten lang bei 148,9°C (300°?) bis 26O°C (5OO°F) verwendet wurden. In diesem F\lle zeigte das Eisensalz leichte Verfärbung, wohingegen sich die anderen Metallsalze unter leichtem Lochfrass schwärzten. Es wurden Bänder bzw. Streifen sowohl aus rostfreiem Stahl als auch aus Kupfer in diesem Test verwendet.
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Claims (17)

  1. Patentansprüche
    ll>/ Brennstoffzusatz für Verbrennungs- und Dieselmotoren,
    dadurch gekennzeichnet, dass er
    aus einer Formulierung mit aktiven Bestandteilen besteht, die eine Mischung aus einer überwiegenden Menge Pikrinsäure und einer geringeren Menge Eisen-II-Sulfat in einem gemischten Lösungsmittel aus niederem Alkohol, Toluol und Wasser umfassen.
  2. 2. Zusatz nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatz zum Einführen in den Motor in zerstäubter Form vorliegt.
  3. 3. Zusatz nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass er zusätzlich eine kleine Menge Nitrobenzol als ein Lösungsmittel enthält.
  4. 4. Zusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass er zusätzlich eine kleine Menge tertiäres Dodecylamin als ein teilchen-
    förmiges Reduktionsmittel enthält.
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  5. 5. Zusatz für direkte Zugabe als Masse zu Benzin- und
    Dieselkraftstoffbehältern, dadurch gekennzeichnet , dass er in 3,785 1 (1 U.S. gallon) enthält:
    Eisen-II-Sulfat 0,08 - 1,4 g Pikrinsäure (Trinitrophenol) 2,8 - 45,0 g Toluol 2,4 - 1,0 kg Isopropylalkohol 1,0 - 2,4 kg Nitrobenzol 0,08 - 2,7 g Langkettiges Amin; z.B. 0,2 - 1,7 S
    tertiäres Dodecylamin
    Wasser Rest
  6. 6. Zusatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die bevorzugte Menge in 3,785 1 (1 U.S. gallon) ist:
    Eisen-II-Sulfat 1,4 g
    Pikrinsäure (Trinitrophenol) 45,0 g
    Toluol 2,4 kg
    Isopropylalkohol 1,0 kg
    Nitrobenzol 2,7 g
    Langkettiges Amin; z.B. 1,7 g
    tertiäres Dodecylamin
    Wasser Rest
  7. 7. Zusatz nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass die für die Zugabe zu Brennstoff verwendete Dosierung 1:1000 bis 1:2000 des Zusatzes zum Brennstoff ist.
  8. 8. Zusatz nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass die für die Zugabe zu Brennstoff verwendete Dosierung etwa 1:1600 des Zusatzes zum Brennstoff ist.
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  9. 9. Verfahren zur Behandlung von Kraftstoffen für Benzinbzw. Dieselmotoren, dadurch gekennzeichnet , dass zu jedem Liter (bzw. zu jeder U.S. gallon) ein Kraftstoffzusatz, der eine Mischung aus einer überwiegenden Menge Pikrinsäure und einer kleineren Menge Eisen-II-Sulfat in einem gemischten Lösungsmittel aus niederem 'ilkanol, Toluol und Wasser umfasst, in einer Dosierung von etwa 1:1000 bis 1:2000 des Zusatzes zu dem Kraftstoff hinzugegeben wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet , dass die Dosierung etwa 1:1600 für den Zusatz zum Kraftstoff beträgt.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatz in versprühter oder zerstäubter Form für das Einführen in den Motor
    . verwendet wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatz zusätzlich eine kleinere Menge Nitrobenzol als ein Lösungsmittel enthält.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass der Zusatz zusätzlich eine geringe Menge tertiäres Dodecylamin als ein Lösungsmittel enthält.
  14. 14. Zusatz für die Verwendung in Bunker- und Rückstandsbrennstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass er die folgenden Bestandteile pro 3,785 (pro U.S.gallon) enthält:
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    Eisen-II-Sulfat 4 δ - 5,6 g Pikrinsäure (Trinitrophenol) δ 2 - 12 g Toluol 4 - 5,6 kg Isopropanol ο, - 1,2 kg Langkettiges Amiη; z.B. ο, - 1,7 g
    tertiäres Dodecylamin
    Wasser Rest
  15. 15. Zusatz nach Anspruch 14 ,dadurch gekennzeichnet , dass die bevorzugten Mengen für die
    Bestandteile pro 3,765 1 (pro U.S. gallon) folgende
    sind:
    Eisen-II-Sulfat 4 g
    Pikrinsäure (Trinitrophenol) δ g
    Toluol 4 kg
    Isopropanol 0,8 kg
    Langkettiges Amin; z.B. 0,2 g
    tertiäres Dodecylamin
    Wasser Rest
  16. 16. Zusatz nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet , dass die Dosierung in dem Verhältnis von 1:1000 bis 1:2000 des Zusatzes zum Brennstoff
    liegt.
  17. 17. Zusatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Dosierung in dem Verhältnis von etwa 1:1600 des Zusatzes zum Brennstoff erfolgt.
    ORIGINAL INSPECTED
    009840/0023
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