DE298309C

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Publication number: DE298309C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 298309 -KLASSE 236. GRUPPE

Betriebsstoff für Verbrennungskraftmaschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Oktober 1913 ab. -

Die schweren und mittleren Kohlenwasserstofföle, Wie Roherdöl, Stein- und Braunkohlenteer, sowie deren höher siedende Destillationsprodukte, wie 'Leuchtpetroleum, Gasöl

• 5 usw., sind bekanntlich für den Betrieb gewöhnlicher Vergasermotoren überhaupt nicht geeignet. Das hat zum Teil darin seinen Grund, daß diese Öle zu dickflüssig sind, andererseits in der Schwierigkeit der Vergasung bzw. Verdampfung und der damit im Zusammenhang stehenden geringen Zündfähigkeit sowie mangelhaften Verbrennung. Auch gewisse billige Destillationsprodukte des Erdöls sowie des-Teers, deren Siedepunkt niedriger liegt als der der angeführten Öle, wie Rohbenzin und in gewissem Grade auch Benzol, sind als Betriebsstoffe für schnellaufende Vergasermotoren nicht ohne weiteres zu gebrauchen. Hier ist es vor allem die durch die unvollkommene Verbrennung bedingte starke Rauch- und Rußbildung, die den Betrieb erschwert.

Es hat sich nun herausgestellt, daß es möglich ist, Kohlenwasserstoffe der genannten Art mit verhältnismäßig einfachen Mitteln in einen Zustand überzuführen, der die unmittelbare Verwendung als Betriebsstoff für gewöhnliche, mit Vergaser arbeitende Benzinmotore ermöglicht und die Benutzung bei anderen, mit Einspritzung arbeitenden Verbrennungskraftmäschinen, wie Dieselmotoren, Glühkopfmotoren u. dgl., ganz erheblich begünstigt. Man ist auf diese Weise in , die Lage gesetzt, das heute so gut wie ausschließlich für den Betrieb von Automobilen gebrauchte teure Benzin durch ein ganz oder zum größeren Teil aus den erwähnten billigen Brennstoffen bestehendes Treibmittel zu ersetzen, dessen Gestehungskosten hinter denen des gewöhnlichen Benzins ganz erheblich zurückstehen. Ein weiterer Vorteil, der beson-. ders für Länder ins Gewicht fällt, die keine Erdölvorkommen, wohl aber eine ausgebildete Kohlenindustrie¹ besitzen, besteht darin, daß man sich durch Verwendung von Steinkohlen-, Braunkohlen- sowie Torf teerölen nebst deren Destillationsprodukten, insbesondere Benzol, von der Einfuhr aus den Erdöl erzeugenden Ländern vollständig unabhängig machen kann.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß die betreffenden schweren bzw. mittleren Öle für sich oder mit anderen, insbesondere mit leichten Kohlenwasserstoffen gemischt, vor der Benutzung in den Zustand der Emulsion bzw. in die wasserlösliche Form übergeführt werden und in diesem Zustande zur Einführung in den Vergaser bzw. bei Dieselmotoren u. dgl. unmittelbar in den Verbrennungsraum der Maschine gelangen. Die BiI-dung der Emulsion erfolgt durch Zusatz von Wasser unter Beigabe von Emulgierung oder die gegenseitige Löslichkeit befördernden bzw. unterhaltenden Stoffen, insbesondere Seife. Für die Erreichung eines dauerhaften Emulsions- oder. Lösungszustandes haben sich

(2. Auflage, ausgegeben am ig. */lär\

die Seifen der Ölsäure gegebenenfalls in Verbindung mit Alkohol als besonders geeignet erwiesen.

Für den Betrieb gewöhnlicher Benzin- ; motoren mit normalem Benzinvergaser empfiehlt es sich, als Grundlage für die Emulsion Kohlenwasserstoffmischungen von hohem spezifischen Gewicht in Verbindung mit Kohlenwasserstoffen von niedrigem spezifischen Gewicht, wie Rohbenzin oder Benzol, zu verwenden, und zwar im Verhältnis von beispielsweise 400 bis 600 Teilen Roh- oder Schwerbenzin zu 200 bis 300 Teilen der schwereren öle. Unter gewissen Umständen tritt bei der Mischung ein von der Emulsion oft nicht scharf zu trennender Zustand ein, der als gegenseitige Lösung zwischen dem Wasser und den betreffenden Kohlenwasserstoffen anzusprechen ist. Dieser Zustand soll überall, wo hier von Emulsion die Rede ist, mit verstanden sein.

Die schweren öle können auch durch Gasöl, Solaröl, Leuchtpetroleum o. dgl. vertreten werden; in diesem Falle kann man den Anteil der

'25 leichteren Kohlenwasserstoffe verringern. Mit dem Zusatz von Seifenwasser kann man unter Umständen bis auf 20 Prozent der übrigen Bestandteile gehen., Je nach den besonderen Anwendungsgebieten wird man das Mischungsverhältnis zwischen den schwereren und leichteren Kohlenwasserstoffen sowie dem Wasser wählen.

Ein ausschließlich aus Erzeugnissen der Kohlenindustrie bestehender Betriebsstoff gemaß vorliegender Erfindung kann durch Mischen von' etwa 100 bis 300 Teilen Benzol, 100 Teilen Steinkohlenteeröl und 10 bis 20 Teilen Seifenlösung hergestellt werden. Dem Gemisch können Leuchtpetroleum und Alkohol zugefügt werden. Der Zusatz von Petroleum begünstigt die Schmierung, während der Alkohol die Emulsionsbildung bzw. Wasserlöslichkeit erleichtert.

Als für den vorliegenden Zweck besonders wirksame und im Gebrauch sparsame Emulgierungsmittel haben sich die Seifen der ölsäure bewährt. Im Interesse der Erzielung einer möglichst langen Haltbarkeit ist es zweckmäßig, die Seife sich innerhalb des betreffenden Kohlenwasserstoffes selbst' bilden zu lassen. Man verfährt zu diesem Zwecke beispielsweise so, daß man die ölsäure zunächst in einem Teil des Kohlenwasserstoffgemisches auflöst und dann unter inniger Mischung in äquivalenter Menge das Alkali mit dem Wasser hinzufügt, worauf schließlich der Rest der Kohlenwasserstoffe beigemischt wird. Die Konzentration der Lauge richtet sich nach dem gewünschten Wassergehalt des fertigen Brennstoffs, der in der Regel nicht über 10 Prozent beträgt. Um die Bildung fester Verbrennungsrückstände zu vermeiden, benutzt man vorteilhafterweise die Ammoniakseife der ölsäure, die man in der beschriebenen Weise innerhalb der Kohlen-Wasserstoffe sich bilden läßt.

Die Form der Emulsion bzw. Lösung sichert die vollkommenste Verbrennung der Öle, was, abgesehen von dem Fehlen der Rußbildung, auch dadurch bestätigt wird, daß die Leistung eines mit einem Brennstoff gemäß vorliegender Erfindung betriebenen Benzinmotors sogar bei geringerem Verbrauch eine höhere ist als beim Betriebe mit Benzin allein, das doch einen höheren kalorimetrischen 75 / Heizwert besitzt. Auch die Schmierung des Motorkolbens wird beim Betriebe mit dem neuen Betriebsstoff verbessert, ■ so daß man weniger Schmieröl gebraucht, unter. Umständen sogar für kurze Zeit ohne besondere Schmierung auskommt. Schließlich sind noch als Vorzüge des neuen Betriebsmittels die durch den Wassergehalt bedingte Kühlwirkung sowie die Einfachheit hervorzuheben, ■ mit der die für Motoren mit Ölbetrieb ja schon angewandte Wasserzuführung zum Verbrennungsraum genau entsprechend der ölzufuhr bemessen werden kann.

Unter Kohlenwasserstoffen bzw. Kohlenwasserstoffölen werden im Vorstehenden sowie in den Patentansprüchen die Erdöle und deren Destillationsprodukte sowie die Erzeugnisse der Asphalt- und Bitumendestillation, ferner der Steinkohlen-, Braunkohlen-, Torf- und Holzverkokung bzw. -Destillation verstanden. Mit Roh- oder Schwerbenzin sind die auch wohl mit Rohnaphta bezeichneten Fraktionen der Erdöldestillation gemeint, die zwischen dem gewöhnlichen, beispielsweise für Automobilmotore benutzten Benzin und den Leuchtölen liegen, also einen Siedepunkt unter 150⁰ besitzen, mit Rohöl bzw. Roherdöl oder Rohpetroleum das Erdöl, wie es aus dem Boden kommt, evtl. nach Abscheidung mechanischer Beimengungen. Unter leichten Kohlenwasserstoffen sind die der Benzinfraktion (obere Siedegrenze 150⁰), unter mittleren die der Leucht- bzw. Gasölfraktion (Siedegrenze etwa 150 bis 300⁰) und unter schweren die öle mit Siedepunkten über 300⁰ verständen.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Betriebsstoff für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Vergasermotoren, bestehend aus einem innigen Gemisch von Kohlenwasserstoffen, Wasser und Emulgierungsmitteln, insbesondere Seife, in Form einer dauernden Emulsion.

2, Betriebsstoff nach Anspruch 1, da- iao

durch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstoffgemisch aus 'schweren oder mittleren Kohlenwasserstoffen und leichten Kohlenwasserstoffen besteht.

3. Betriebsstoff nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einem innigen Gemisch von Benzin oder Benzol und Teer- oder Gasöl sowie Emulgierungsmitteln und Wasser..

4. Betriebsstoff nach Anspruch 3, bestehend aus einem Gemisch von etwa 400 bis 600 Teilen Benzol, 200 bis 300 Teilen Steinkohlenteeröl und 50 bis 80 Teilen einer 5- bis ioprozentigen wäßrigen Seifenlösung.

5. Betriebsstoff nach Anspruch 2, bestehend aus einem Gemisch· von etwa 400 bis 600 Teilen Schwerbenzin, 200 bis 300 Teilen Gasöl oder Petroleum und 50 bis 100 Teilen einer 5- bis ioprozentigen wäßrigen Seifenlösung. >

6. Betriebsstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Emulgierungsmittel aus einer Ammoniakseife, vorzugsweise aus Ammoniumoleat besteht.