DE3025258A1

DE3025258A1 - Brennstoffzusammensetzung

Info

Publication number: DE3025258A1
Application number: DE19803025258
Authority: DE
Inventors: Kazuo Kasihara Nara Sugito; Sakuzo Tsu Mie Takeda
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd; Sekisui Kaseihin Kogyo KK
Current assignee: Sekisui Kaseihin Kogyo KK; Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1979-07-04
Filing date: 1980-07-03
Publication date: 1981-06-04
Also published as: GB2055396B; AU532128B2; US4297109A; FR2460992A1; AU6010880A; NZ194201A; GB2055396A; JPS5939000B2; FR2460992B1; BR8004127A; JPS5610588A

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzusammensetzung, die einen Brennstoff mit einem Siedepunktsbereich von Bezin und ein Pflanzenöl, das als eine Hauptkomponente 1,8-Cineol enthält, aufweist, welche eine verbesserte Oktanzahl und geringe Toxizität besitzt und welche nach der Verbrennung ein Abgas erzeugt, das Kohlenmonoxid nur in einer geringen Konzentration enthält.

Mit dem kommenden Abbau an natürlichen Quellen besteht eine zunehmende Tendenz nach Energieträgern zu forschen, die es ermöglichen, als Ersatzenergie verwendet zu werden. Insbesondere besteht das Verlangen nach einem flüssigen Brennstoff, der es ermöglicht den Platz von Erdöl einzunehmen, als Brennstoff für Verbrennungskraftmaschinen. Jedoch sind angesichts der Antiklopf-Leistung, der Abgabeleistung, dem Kraftstoffverbrauch pro Stunde, der CDoxizität und giftiger Bestandteile in einem Verbrennungsabgas, Brennstoffe, die möglich wären den Platz von Erdöl einzunehmen, schwierig zu finden.

Als Brennstoff für Autos ist die Antiklopf-Leistung von besonderer Wichtigkeit und es wird ein Brennstoff mit einer hohen Oktanzahl gefordert. Zur Verbesserung der Antiklopf-Leistung (oder zur Verbesserung der Oktanzahl) wurde bislang beliebterweise Tetraäthylblei verwendet. Jedoch ist dessen Verwendung aufgrund seiner Toxizität und dem Problem des Verursachens von Luftverschmutzung nach der Verbrennung eingeschränkt worden.

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Zur Verbesserung der Oktanzahl war es jüngste Praxis
Benzol, Toluol, Xylol, etc. in Bezin einzuarbeiten.
Jedoch werden diese Zusätze ebenso aus begrenzten und
sich erschöpfenden Fossil-Brennstoffen, wie etwa Erdöl oder Kohle erhalten und sind deshalb durch die Knappheit der Quellen eingeschränkt.

Weiterhin, hinsichtlich der giftigen Bestandteile, die
in einem Abgas enthalten sind, enthält ein Abgas von herkömmlichem Benzin Kohlenmonoxid in solch hohem Anteil, zusätzlich zu der oben beschriebenen Bleiverbindung, daß
die Luftverschmutzung infolge des Kohlenmonoxidszu einem
ernsthaften Umweltproblem wurde.

Als Ergebnis verschiedener praktischer Untersuchungen zur Lösung dieser Probleme hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, daß ein Pflanzenöl, welches 1,8-Cineol als einen
Hauptbestandteil enthält, wenn es als Brennstoff für Verbrennungsmotoren verwendet wird, überraschenderweise eine eigene hohe Oktanzahl aufweist, eine große Abgabeleistung ergibt und einen geringen Kraftstoffverbrauch zeigt.
Weiterhin hat sich gezeigt, daß die Oktanzahl eines Brennstoffs verbessert werden kann, ohne den Zusatz von Tetraäthylblei oder ähnlichem, durch Zusatz des Pflanzenöls
zu einem Brennstoff mit einem Siedepunktsbereich von Benzin als Oktanzahlverbesserer und/oder zu einem Brennstoff, um eine Brennstoffzusammensetzung herzustellen, welche die
gleiche Leistung wie gewöhnlich verwendetes Benzin zeigt, und welche die Menge an Kohlenmonoxid im Verbrennungsabgas reduziert.

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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennstoff zusammensetzung zu schaffen, welche einen Brennstoff mit einem Siedepunktsbereich von Benzin und Pflanzenöl, daß 1,8-Cineol als eine Hauptkomponente enthält, aufweist.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der modifizierten Pferdestärke (PS) und der Rotationsgeschwindigkeit (U/min) der Motorkraftabgabewelle von 100-%-igem im Handel erhältlichem Benzin, 100-%-igem Eukalyptusöl und eher Mischung _φ (70:30, bezogen auf Volumen) von Eukalyptusöl und Benzin, zeigt,

Fig. 2 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Kraftstoffverbrauchsverhältnis (ml/PS.h) und der Eotationsgeschwindigkeit (U/min) der Motor-Kraftabgabewelle bei Verwendung der selben Brennstoffe zeigt,

Fig. 3 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der modifizierten Pferdestärke (PS) oder dem Kraftstoff Verbrauchsverhältnis (ml/PS.h), und der Eotationsgeschwindigkeit (U/min) der Motor-Kraftabgabewelle von 100-%-igem im Handel erhältlichem Benzin i00-#-igem Eukalyptusöl, einer Mischung (60;40, "bezogen auf Volumen) ■von Eukalyptusöl und Benzin, einer Mischung (23>4·:33»3ί33»3» bezogen auf Volumen) von Benzin, Eukalyptusöl und Äthylalkohol und einer Mi-

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schling (50:25:25, bezogen auf Volumen) von Benzin, Eukalyptusöl und Äthylalkohol, zeigt.

Als Brennstoff mit einem Siedepunktsbereich von Benzin, der erfindungsgemäß verwendet werden kann, sind die meisten der im Handel erhältlichen Benzine, d.h. flüssige Kohlenwasserstoff-Benzine mit einem Siedepunktsberdßh von etwa 60⁰C bis etwa 200 ⁰C (d.h. wie allgemein bekannt, Mischungen von Kohlenwasserstoffen, die aromatische olefinische, paraffinische und naphtenische Kohlenwasserstoffe enthalten) einbezogen. Als solche Benzine können nicht nur direkt hergestelltes Benzin sondern ebenso solches, das durch Cracken, Polymerisation oder durch andere chemische Reaktion von natürlich vorkommenden Erdöl-rKohlenwasserstoffen, um in Produkte mit günstigen Verbrennungseigenschaften umzuwandeln, verwendet werden. Pur den Zweck der vorliegenden Erfindung wird Motorbenzin, wie es in ASTM D 4-39-74- definiert ist, bevorzugt. Im Falle dessen Verwendung in einem Verbrennungsmotor können verschiedene Produkte, die nicht der Kategorie des Benzins angehören, ebenso als eine der Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden, wenn sie einen inneren Siedepunktsbereich, Dampfdruck und Leistungscharakteristika, die zu denen von Benzin korrespondieren, aufweisen. Beispielsweise können einige Sauerstoff-haltige Verbindungen als einender Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden. Geeignete Beispiele der verwendeten Sauerstoff-haltigen Verbindungen umfassen niedrige baren Sauerstoff-haltigen Verbindungen umfassen niedrige aliphatische Alkohole, wie etwa Methylalkohol, Äthylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, η-Butylalkohol, sek-Butylalkohol, Isobutylalkohol, etc. Diese Verbindungen können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.

Diese Sauerstoff-haltigen Verbindungen können in einer Menge bis zu 100 V/V zur Menge des in der erfindungsge-

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mäßen Zusammensetzung enthaltenen Benzins zugesetzt werden. Die Sauerstoff-haltigen Verbindungen weisen Wasserabsorptionseigenschaften auf, und wenn sie dem Benzin selbst zugegeben werden, werden sie mit diesem in einem Zustand, in dem sie im wesentlichen wasserfrei sind, homogen vermischt. Wenn jedoch nur eine geringe Menge Wasser vorhanden ist oder die Mischung zum Stehen kommt, wobei Wasser absorbiert wird, besteht die Tendenz der Phasentrennung in zwei Phasen, d.h. eine Wasserphase und eine Benzinphase. Aus diesem Grund wird in der Technik vorgeschlagen, daß die maximale Menge an beispielsweise Äthylalkohol, der gewöhnlich verwendetem Benzin zugegeben werden soll, 25 V/V beträgt. Dazu gegensätzlich bestehen, da 1,8-Cineol erfindungsgemäß mit der Sauerstoff-haltigen Verbindung, die bereits Wasser absorbiert hat, und Benzin homogen vermisht werden kann, ohne daß eine Phasentrennung auftritt, erfindungsgemäß keine Probleme, sogar wenn eine Sauerstoff -haltige Verbindung, auch wenn diese eine kleine Menge Wasser darin absorbiert hat, in einer Menge von mehr als 25 V/V zur Menge des Benzins, das in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten ist, zugegeben wird. Da jedoch die Verwendung der Sauerstoff -haltigen Verbindung in einer Menge über 100 V/V zur Menge des in der erfxndungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen Benzins Verbesserungen hinsichtlich des Motors und anderer Vorrichtungen erfordert, ist dies nicht bevorzugt.

Benzine mit einer vergleichsweisen niedrigen Oktanzahl sind besonders vorteilhaft für die Vermischung mit dem Pflanzenöl, das als eine Hauptkomponente 1,8-Cineol

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enthält. Benzine mit einer Oktanzahl von 85 oder weniger sind besonders vorteilhaft, beispielsweise ist ein auf direktem Wege hergestelltes Benzin geeignet. Die Verwendung von Benzinen mit einer niedrigen Oktanzahl ist deshalb vorteilhaft, da sie nicht solchen Behandlungen, wie der Veredelung, unterzogen werden und ständig auf billige Weise erhältlich sind, verglichen mit verarbeiteten Erdölprodukten. Weiterhin weist das Pflanzenöl, das als eine Hauptkomponente 1,8-Cineol enthält, einen verhältnismäßig hohen und engen Siedepunktsbereich von etwa 160 bis 180 ⁰C auf, somit ist ein Brennstoff, der eine verhältnismäßig niedrig siedende Fraktion in hohem Anteil enthält, aus verschiedenen Gesichtspunkten (beispielsweise Zündungseigenschaften etc.) als die andere Komponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bevorzugt.

Schwefelbestandteile verursachen eine Luftverschmutzung als Smog und verursachen andere schädliche Einflüsse, somit enthält der erfindungsgemäß verwendete Brennstoff mit einem Siedepunktsbereich von Benzin vorzugsweise etwa 0,1 Gew.-% oder weniger, bevorzugter etwa 0,02 Gew.-% oder weniger,Schwefelbestandteile.

Als Pflanzenöl, das als eine Hauptkomponente 1,8-Cineol der folgenden Formel:

CH-

CH.

CH,

CH C

CH.

*3 '"3

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enthält, das fur die erfindungsgemäße Brennstoffzusammensetzung verwendet werden kann, wird geeigneterweise Eukalyptusöl verwendet, das erhalten wird indem Eukalytusblätter fein geschnitten werden und diese Stücke durch Anwendung von Wasserdampf einer Wasserdampfdestillation ausgesetzt werden. Weiterhin kann ein Produkt, das als eine Hauptkomponente 1,8-Cineol enthält und von weißem-Kampferöl abgetrennt wurde, ebenso verwendet werden. Diese Pflanzenöle werden bevorzugt durch Destillation gereinigt, um Pflanzenharz und wasserlösliche Bestandteile zu entfernen. Zusätzlich zu diesen Pflanzenölen, welche direkt aus natürlüien Produkten abgetrennt werden, können ebenso synthetische Erzeugnisse, welche durch Umwandlung von Terpen in eine Säure und anschließender Dehydratisierung erhalten werden, verwendet werden.

Ein Pflanzenöl, das als eine Hauptkomponente 1,8-Cineol enthält, bedeutet gewöhnlicherweise ein Pflanzenöl, welches 50 YoI.-°/o oder mehr 1,8-Cineol enthält. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung bevorzugte Pflanzenöle sind solche, welche 70 Vol.-% oder mehr , vorzugsweise 85 Vol.-% oder mehr, 1,8-Cineol enthalten.

1,8-Cineol ist eine farblose oder hellgelbe, transparente Flüssigkeit mit einem Kampfer-ähnlichen Geruch, die einen erfrischenden Geschmack aufweist und für Zahnputzmittel, Munderfrischungsmittel, Luftreiniger, Pflaster, etc.· verwendet wird. Es ist amtlich als Lebensmittelzusatz genehmigt und wird in der Pharmacopoeia von Japan als ein Eukalyptusöl beschrieben und ist somit selbst extrem wenig giftig. Darüberhinaus hat es den Vorteil, daß es ein Verbrennungsabgas erzeugt, welches eine extrem niedrige Konzentration an Kohlenmonoxid aufweist. Demgemäß kann von der Brennstoffzusammensetzung, die durch Mischen mit einem Brennstoff mit

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einem Siedepunktsbereich von Benzin erhalten wird, behauptet werden, ein Brennstoff zu sein, der fast keine Umweltverschmutzung verursacht.

Das metrische Volumenmischungsverhältnis von (a) einem Brennstoff mit einem Siedepunktsbereich von Benzin zu (b) einem Pflanzenöl, das als eine Hauptkomponente 1,8- ^: Cineol enthält, in der erfindungsgemäßen Brennstoffzusammensetzung wird gewöhnlicherweise innerhalb des Bereiches (a):(b) β 95*5 bis 5*95» vorzugsweise 70:30 bis 30.: 70, gewählt. !

Weiterhin können der erfindungsgemäßen Zusammensetzung I

geeigneterweise solche Zusätze beigefügt werden, die zu j

gewöhnlichem im Handel erhältlichen Benzin, wie etwa |

ein Ablagerungsverbesserer, ein Antioxidant, ein Metall- ! inaktivator, ein Korrosionsinhibitor, ein Gefrierschutzmittel, ein Reinigungsmittel, etc. zugesetzt werden.

Die eine Komponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann verhältnismäßig leicht von Pflanzen, wie etwa Eukalyptus abgetrennt werden, wodurch ein enormer Vorteil der Erfindung zu sehen ist. D.h., angelegte Pflanzen verbessern die Umwelt, speichern Sonnenenergie und verursachen durch die Wegnahme der Sonnenenergie keine , Umweltverschmutzung. Daneben werden Pflanzen unbegrenzt durch Fotosynthese erzeugt und sind somit unerschöpfliche Quellen.'

Die Erfindung wird anhand der folgenden Prüfbeispiele und Beispiele näher erläutert.

Prüfbeispiel I

Es wurde ein Eukalyptusöl (enthaltend 93,4· Vol.-% 1,8-Cineol)

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mit den folgenden physikalischen Eigenschaften geprüft.

Physikalische Eisenschaften von Eukalyptusöl

0,9137 (15A⁰G) 54 ⁰C 2,0 cSt (50⁰C)

0,08 %

Ia (Eupferpiattenoberflache bleibt unbeschädigt)

167 ⁰G

i) spezifische Dichte: ii) !Flammpunkt: iii) Viskosität: iv) zurückgebliebener Kohlenstoff von 10 % restlichem öl

ν) Korrosionsprüfung auf
Kupferplatte:

vi) Destillauonsprüfung:
Anfangssiedepunkt:
10 % Destillationspunkt 20 % Destillationspunkt 30 % Destillaubnspunkt 40 % Destillaüonspunkt 50 % Destillationspunkt 60 % Destillationspunkt 70 % Destillationspunkt 80 % Destillationspunkt 90 % Destillationspunkt 95 % Destillationspunkt Endaestxllationspunkt
Gesamtdestillat
Rückstandsöl

(Weiterhin wurden die oben beschriebenen Eigenschaften gemäß den Prüftaethoden, wie sie in Japanese Industrial Standards (JIS K 2280).,.; beschrieben sind, bestimmt).

80 Volumenteile einer Mischung aus 60 Vol.-% Isooktan und 40 Vol.-% n-Heptan wurden mit 20 Volumenteilen des oben beschrieben

172	⁰C
172	⁰G
172	⁰C
172	⁰C
173	⁰C
173	⁰G
173	⁰C
173	⁰C ⁰C
174	⁰G
181	⁰C
98	ml
1,5	ml

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Eukalyptusöles vermischt, um eine einheitliche Mischung herzustellen. Die oben beschriebene Mischung wurde in einen CFR-Motor (genossenschaftlicher Brennstoff-Versuchsprüfmotor) eingeführt, um eine CFE-Motοrprüfung auszuführen. Hieraus ergab sich, daß die Mischung eine Versuchsoktanzahl von 67,9 aufweist. Somit ergab sich, daß die Oktanzahl dieser Eukalyptusölmischung 99 > 5 beträgt.

Weiterhin wurde die CFR-Motorprüfung unter den folgenden Bedingungen, durch Einregulierung eines Motorkompressionverhältnisses, so daß ein CFR-Motor-iCLopfmeßgerät auf 50 eingestellt war, durchgeführt.

Raumtemperatur: 18,8 ⁰C Luftdruck: 760 mm Hg Motorkompressionsverhältnis: £= 5₅7

Prüfbeispiel 2

Das gleiche Eukalyptusöl, wie es in Prüfbeispiel 1 verwendet wurde, wurde in reiner Form verwendet, um die CFS-Motorprüfung durchzuführen. Als Ergebnis eines Vergleichsdurchlaufes zusammen mit 100 % Isooktan ergab sich für das Eukalyptusöl eine Oktanzahl von 100,1 bis 100,2.

Die Motor-Versuchsbedingungen der CRF-Motorprüfung sind nachstehend angegeben*

Ansauggastemperatur: 51 C öltemperatur im Kurbelgehäuse: 56,7 G Öldruck: 29'^/' 12" CFR-Motorkompressionsverhältnis: 118,0

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verwendetes Motorölj

Gold Oil SAE Ko. 30

(ein' Produkt der Mitsubishi

Petroleum Co., Ltd.)

Mischungsbeispiele

Zur Herstellung von Brennstoffzusammensetzungen wurden Benzine mit verschiedenen Oktanzahlen mit dem in den oben beschriebenen Prüfbeispielen verwendeten Eukalyptusöl in verschiedenen Verhältnissen gemischt. Die Mischungsverhältnisse sowie die Oktanzahlen der betreffenden Zusammensetzungen sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Benzin

ι ■

Mischungsbei spiel Nr.	Oktan zahl	Gehalt - (Vol.-#)	Gehalt an Eukalyptusöl (Vol.-95)	Oktanzahl der erhaltenen Mi schung
X	70	. 50	50	85
2	50	50	50	85
3	80	90	10	82
4 ' ■ .	80	80	²⁰ ·	84
5	70	70	30	79
6	50	10	90	95
7	60	20	.80	92
8	60	30	70	88

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Beispiel 1

Unter den nachstehend aufgeführten Bedingungen wurden unter Verwendung drei verschiedener Brennstoffe aus handelsüblichem Benzin, in den Prüfbeispielen verwendetem Eukalyptusöl und einer einheitlichen Mischung aus 30 Vol.-% handelsüblichem Benzin und 70 Vol.-% Eukalyptusöl, Motorprüfungen durchgeführt. Mit dem hierin verwendeten handelsüblichen Benzin ist Autobenzin Nr. 2, vorgeschrieben von Japanese Industrial Standards (JIS K 2202-1965), sogenanntes Normalbezin, gemeint.

(I) Folgende Prüfausrüstungen wurden verwendet. 1) Motor

Name: Mitsubishi Meiki F-2%

Modell: Benzinmotor vom Typ luftgekühlt,

4-Takt-Zyklus, Vertikaltyp, Seitenventil typ Anzahl der Zylinder: 1

Bohrung χ Hub 60 χ 4-2 mm

•5 Gesamtzylinderinhalt: 118 car

Dauernennleistung: 2,0/1800 PS/ U/min

Maximalleistung: 2,5/2000 PS/U/min

maximales Drehmoment: 0,92/1750 kg.m/TJ/min

Kompressionsverhältnis:6,0

Zündkerze: NGK B-65

Übersetzungstyp: 1/2 Nockenwellenübersetzungstyp

Standard-Hauptausstoß-

düse, Durchmesser: 0,725

2) Leistungsmesser:

Name: DG Electric-Dynamometer (herge

stellt von Seidensha Electric Factory)

1"ί 6*023/0517

Kapazität: 5

Spannung: 200 V

Strom: 20 A

Fennrotation: 2500 bis 3000 U/min

Ladungsaufnähmetyp: Ladungswiderstandstyp

Armlänge: 0,2865 m

3) Kraftstoffverbrauchsmeßgerät

Digital-Kraftstoffverbrauchsmeßgerät (hergestellt von Ono Sokki Co.,

Ltd.)

Bedienungsteil EC 244 Meßteil PP-500

Meßbereich 2,5, 5, 10, 50,100 ml

4-) Tachometer

Digital-Tachometer QR-102M

(hergestellt von Ono Sokki Co., Ltd,

5) CO Konzentrationsmeßgerät Infrarot-Analyzer MEXA-201 B

(hergestellt von Horiba Ltd.)

6) Barometer

Barometer (hergestellt von Nippon Keiryoki

Kogyo Co., Ltd. (Skaleneinheit: 1 mm Hg)

(II).Prüfteile und Prüfverfahren

1) Messung der Abgabeleistung (Leistungsprüfung bei Vollgas)

Nach dem Starten des Motors wurde zuerst ein vollständiges V/armlaufen ausgeführt, bevor die Abgabeleistung gemessen· wurde. Die Leistungsprüfung bei

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Vollgas bedeutet die Belastung auf dem Leistungsmesser bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit abzulesen, bei der der Motor mit einem vollständig geöffneten Reglerventil läuft, wobei nicht zugelassen wird, daß der Motorregler arbeitet, wobei auf diese Weise die Abgabeleistung bestimmt wird. In diesem Falle wurden Belastungen auf dem -leistungsmesser bei Rotationsgeschwindigkeiten der Kurbelwelle von 4-000, 3600, 3200, 2800, 24-00 und 2000 U/min (~ davon als auf die Kraftabgabewelle abgegebene Leistung gemessen). Die Abgabeleistung wurde gemäß der nachstehend beschriebenen Formel berechnet.

2) Messung des Kraftstoffverbrauchs Kraftstoffverbrauch (l/h)

Messung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses (ml/PS.h)

Der Kraftstoffverbrauch pro Stunde (l/h) wurde bestimmt durch Messen der Zeit, die für den Verbrauch einer bestimmten vorgegebenen Menge an Brennstoff benötigt wurde. Ebenso wurde der Kraftstoffverbrauch pro PS.hr, d.h., das Kraftstoffverbrauchsverhältnis (ml/PS.h) von den bei der Prüfung erhaltenen Werten der Motorabgabeleistung bestimmt. Bei dieser Prüfung wurde die Zeit gemessen, welche für den Verbrauch von 5 ml. des Brennstoffes erforderlich war.

3) Abgasanalyse:

Die Kohlenmonoxid-Konzentration wurde durch Messung der Abgabeleistung und des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses beurteilt.

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4-) Weiteres:

Es wurden der Luftdruck, die Temperatur des trockenen Kolbens und die Temperatur des feuchten Kolbens gemessen.

III) Berechnung der betreffenden Charakteristika:

1) Abgabeleistung: (PS)

Abgabeleistung (PS) = — ^{x W x k}

1000

Weiterhin wird der Korrekturkoeffizient für die Abgabeleistung durch die folgende Formel, gemäß JIS B 8013 (Verfahren zur Prüfung von Klein-Verbrennungsmotoren für den Landeinsatz) bestimmt.

₌ 748 . 6 /273 + t H-h V 293

2) Berechnung des KraftstoffVerbrauchsverhältnisses

B = I_2LJ6OO ₍ 1000 χ t

= B_ _β Le Le χ t

Der Dampfdruck des Wassers wurde gemäß der folgenden Formel (Formel nach Angod) bestimmt:

h=h'{i-O,O159('t-t¹)} -H(t-t') £0,000776-0.000028(t-t^f In den unter 1) und 2) angegebenen Formeln bedeuten:

n: Rotationsgeschwindigkeit des Dynamometers (U/min)

3 0 ff 2⁹~

3/0S17

W: Belastung auf dem Dynamometer (Kg)

K: Korrekturkoeffizient

B: Kraftstoffverbrauch (l/h)

V: Messungsvermögen (5 ml)
t: benötigte Zeit für den Verbrauch von V Le: Motor-Abgabeleistung (PS)
be: Kraftstoffverbrauchsverhältnis (ml/PS.h)

h: Dampfdruck von Wasser (mm Hg)
h¹: gesättigter Dampfdruck bei t¹ (mm Hg)

H: Luftdruck (mm Hg)

t: Temperatur des trockenen Kolbens (⁰C) t¹: Temperatur des feuchten Kolbens (⁰C)

(I?) Prüfergebnisse:

Messung der Abgabeleistung und des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses

Temperatur	des	trockenen	31°	C	⁰C	Hg
Kolbens					mm	Hg
Temperatur	des	feuchten	24,	8	mm
Kolbens			751	,2
Luftdruck			18,	4-
Dampfdruck	des	Wassers
K = 1,0406

130023/061?

-20-Tabelle II

Kraftstoffverbrauch Benzin (V/V)

Eukalyptusöl (W) Spezifische Dichte Hauptausstoßdüse, Durchmesser (mm)

Brennstoff

0,725

100	735	0	9137	30	,862
0	100	70
o,	o,	0

0,775

0,725

Eotationsgeschwindigkeit der Motor-Kraftabgabewelle (U/min)

Modifizierte	2000	2	,46	2	,46	2	,37	1,4
Pferdestärke	1800	2,	,21	2	,25	2	,19	0,8
(PS)	1600	1	,96	2	,00	1	,96
	1400	1,	,70	1	,73	1	,70
	1200	1,	,41	1	,45	1	,42	1,1
	1000	1,	,11	1	,11	1	,01	0,7
Kraftstoffver-	2000	441		385		393
brauchsverhält—	1800	445		382		379
nis	1600	459		375		378
(ml/PS.h)	1400	466		390		388
	1200	484		403		396
	1000	528		434		459
Kohlenmonoxid-	2000	4,	6	1,	,2	1	,3 -
Konzentration	1800	4,	,8 -	4,9 1.	,2	0	,7 -
(%)	1600	4,	,6	o.	,8	0	,6
	1400	4,	6 -	4,9 0,	,9	0	,3
	1200	5,	4 -	5,3 1.	,8	0	7 —
	1000	6,	2	3,	,2	0	,6 -

% 2 3 / 0 S 1 7

Die oben beschriebenen Ergebnisse sind in den Figuren 1 und 2 gezeigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, erzeugt 100-%-iges Eukalyptusöl eine große Abgabeleistung zu jeder Stufe der Rotationsgeschwindigkeit der Motor-Kraftabgabewelle (U/min) und die Mischung aus 50 Vd-- % handelsüblichem Benzin und 70 Vol.-% Eukalyptusöl erzeugt überwiegend die gleiche Abgabeleistung, wie 100-%-iges im Handel erhältliches Benzin.

Ebenso zeigen, wie es Fig. 2 verdeutlicht, 100-%-iges Eukolyptusöl und die Mischung aus 70 Vol.-% Eukalyptusöl und 30 Vol.-% handelsüblichem Benzin etwa das gleiche Kraftstoffverbrauchsverhältnis (ml/PS.h) und zeigen geringere Kraftstoffverbrauchsverhältnisse als 100-%-iges handelsübliches Benzin.

Weiterhin zeigt die Tabelle II, daß 100-%-iges Eukalyptusöl und die Mischung aus 70 Vol.-% Eukalyptusöl und 30 Vol.-% Benzin ein Abgas erzeugen, welches weniger Kohlenmonoxid enthält als solches, das aus 100-%-igein handelsüblichem Benzin erhalten wird. Dies demonstriert, daß Eukalyptusöl zu einer Verminderung der von Brennstoffen herrührenden Umweltverschmutzung beiträgt.

Beispiel 2

Bezüglich der Brennstoffe a bis e, wie weiter unten ausgeführt, wurden die gleichen Motorprüfungen wie in Beispiel 1 ausgeführt, mit der Ausnahme, daß der Prüfmotor geändert wurde.

(I) Brennstoff

a: 100-%-iges handelsübliches Benzin (das selbe Benzin, wie in Beispiel 1 verwendet)

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b: 100-%-iges Eukalyptusöl (das selbe Eukalyptusöl, wie

in Beispiel 1 verwendet)

c: 60 Vol.-% Benzin + 4-0. Vol.-% Eukalyptusöl d: 33,M- YoI.-°/o Benzin +33,3 Vol.-% Eukalyptusöl +

33,3 Vol.-96 Äthylalkohol
e: 50 ¥ol.-% Benzin + 25 Vol.-36 Eukalyptusöl + 25 Vol.-%

Äthylalkohol

(II) Motor:	Shibaura TEA0660
Name:	Benzinmotor vom Typ luftgekühlt,
Modell:	2-Takt-Zyklus
	1
Anzahl der Zylinder:	45 χ 38 mm
Bohrung χ Hub	60 cm*
Gesamtzylinderinhalt:	1,8/1 600 PS/U/min
Dauernennleistung:	2,8/2 000 PS/U/min
Maximalleistung:	1,08/1 330 Kg.m/tT/min
maximales Drehmoment:	: 6,5
Kompressionverhaltsnis	NGK B-6HS
Zündkerze:
Übersetzungsgetriebe-	1/3
Verhältnis:

Standard-Hauptausstoßdüse, Durchmesser: 0,650 mm

Schmiersystem: Mischschmierung (Mischverhältnis

25:1)

Die Beziehung zwischen der modifizierten Pferdestärke (PS) und dem Kraftstoffverbrauchsverhältnis (ml/PS.h) mit der Rotationsgeschwindigkeit der Motor-Kraftabgabewelle (U/min) ist in der nachstehenden Tabelle III und der Pig. 3 gezeigt.

Tabelle III

Brennstoff

CD CD NJ CO

Kraftstoffverbrauch Benzin (V/V)

Eukalyptusöl
Äthylalkohol (V/V)
Hauptausstoßdüse, Durchmesser (mm)
Spezifische Dichte

Rotationsgeschwindigkeit der Motor-Kraftabgabewelle (U/min)

Modifizierte
Pferdestärke
(PS)

000

500 4 000 4 500 000 500 000

Kraftstoffverbrauchsverhält
nis
(ml/PS.h)

3 000 3 500 4.000 4500

5-000 5 500

100 0 0

0,650 0,719

1,52 1,80 2,01 2,23 2,36 2,43 2,51

610 584 588 558 535 547

0,700

0,916

60

40

0,650
0,809

33,4
33,3
33,3

0,650
0,817

50
25
25 -

0,650

0,794

1,53	1,46	1,46	1,49	OJ I
1,83	1,73	1,82	1,80
2,07	1,94	2,05	2,08
2,23	2,00	2,07	2,24
2,33	2,13	2,24	2,36
2,41	2,23	2,50	2,54
2,45	2,38	2,60	2,65
580	588	545	634	CD N. ^
542	570	514	560	Oi
509	533	496	526	NJ) cn
479	510	493	489	OD
^67	485	477	480
433	4,85	477	499

CD NJ CO

Kraftstoffverbrauchsverhältnis (ml/PS.h) 6,000

Kohlenmonoxid-Konzentration (%)

Fortsetzung der Tabelle III

abc

556

427

506

489

482

3 ooo	0,95	1,55	0,40	0,09	0,52
3-500	0,55	1,65	0,35	0,12	0,67
4 000	0,88	1,75	0,25	0,11	0,53
4 500	0,33	2,10	0,11	0,12	0,16
5-000	0,35	2,02	0,15	0,14	0,50
5 500	1,03	1,^5	0,19	0,21	1,15
6 000	1,30	1,15	0,55	0,88	1,37

Vie aus der Tabelle 3 und der Fig. 3 ersichtlich ist, zeigen die Eukalyptusöl-enthaltenden Brennstoffe eine niedrige Kohlenmonoxid-Konzentration im Abgas, verglichen mit 100-%-igem Benzin, außer daß 100-%-iges Eukalyptusöl eine hohe Kohlenmonoxid-Konzentration aufweist, da der Durchmesser der Hauptausstoßdüse auf 0,700 mm erweitert wurde. Weiterhin weisen die erfindungsgemäßen Äthylalkohol enthaltenden Brennstoffe, obwohl es gewöhnlicherweise die. Meinung war, daß wenn Äthylalkohol zugemischt wird, das Kraftstoffverbrauchsverhältnis anteilsmäßig der Herabsetzung des exothermen Verlaufs zunimmt, ein niedriges KraftstoffVerbrauchsverhältnis, verglichen mit 100-%-igem Benzin, auf, ■ da das Kraft st off Verbrauchsverhältnis von Eukalyptusöl selber niedrig ist.

Weiter sei darauf hingewiesen, daß wenn Wasser im Brennstoff d in einer Menge von 5,5 V/V pro 10 V/V des Brennstoffes zugegeben wurde, keine Phasentrennung erhalten wurde. Weiterhin wurde ebenso keine Phasentrennung erhalten, wenn Wasser dem Brennstoff e in einer Menge von 4· V/V pro 10 V/V des Brennstoffes zugegeben wurde. Der Wassergehalt jedes der erhaltenen Brennstoffe d bzw. e betrug 5,21 % (V/V) bzw. 3,85.% (V/V).

Wenn auch die Erfindung im einzelnen und mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

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Leerseite

Claims

Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha No. 25, Minami-Kyobate-cho, 1-chome, Nara-shi, Nara, Japan

8 MÜNCHEN 22

MAXlMItIANSTRASSH 43

P 15 235-603/al

4-. Juli 1980

Brennstoffzusammensetzung

S! SX SSS SS SSiSStS SSSZ w SSZ SS S SSS S SSS ——S3

M.JBrennstoffzusammensetzung, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß sie einen Brennstoff mit einem Siedepunktsbereich von Benzinund ein Pflanzenöl, das als eine Hauptkomponente 1,8-Cineol enthält, aufweist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Brennstoff einen Siedepunkt zwischen etwa 60 ⁰C bis etwa 200 ⁰C aufweist.
3- Zusammensetzung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Mischungsverhältnis des Brennstoffes zu dem Pflanzenöl zwischen 95ί5 bis 5ί 95» bezogen auf das Volumen, beträgt.

—2—

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TELEFON (OaS) 93 2869

OB-aosao

TELEQRAMME MONAPAT

telekopierer

302525a
4·. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Brennstoff Benzin ist.
5· Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß der Brennstoff eine Mischung aus Benzin und einer Sauerstoffhaltigen Verbindung ist.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoff-haltige Verbindung in einer Menge bis zu 100 Vol.-% zu der in der Zusammensetzung enthaltenen Menge Benzin vorhanden ist.
7- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 4- bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Benzin ein Benzin mit einer Oktanzahl von 85 oder weniger ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Sauerstoff-haltige Verbindung mindestens ein niedriger aliphatischer Alkohol, ausgewählt aus der Gruppe Methylalkohol, Äthylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropyialkohol, η-Butylalkohol, sek-Butylalkohol und Isobutylalkohol ist.
9- Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 5, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoff-haltige Verbindung Äthylalkohol ist.
10. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pflanzenöl ^O Vol.—% oder mehr 1,8 Cineol enthält.

-3-

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11. Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pflanzenöl Eukalyptusöl, das 1,8-Cineol als eine Hauptkomponente enthält, ist.

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