DE3211775A1 - Stabiles, homogenes kraftstoffgemisch fuer verbrennungsmotoren und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Stabiles, homogenes kraftstoffgemisch fuer verbrennungsmotoren und verfahren zu dessen herstellung

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DE3211775A1 DE19823211775 DE3211775A DE3211775A1 DE 3211775 A1 DE3211775 A1 DE 3211775A1 DE 19823211775 DE19823211775 DE 19823211775 DE 3211775 A DE3211775 A DE 3211775A DE 3211775 A1 DE3211775 A1 DE 3211775A1
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Description

• O -X
Die Erfindung betrifft ein stabiles, homogenes Kraftstoffgemisch für Verbrennungsmotoren und ein Verfahren zu dessen Herstellung. ·
Es sind verschiedene Untersuchungen angestellt worden, Benzin mit Methanol oder Äthanol zu vermischen und derartige Gemische zur Einsparung von Erdöl für Verbrennungsmotoren zu verwenden.
Es ist bekannt, dass Gemische aus Benzin mit Methanol oder Äthanol stabil und homogen bleiben, sofern sie kein Wasser enthalten. Bereits sehr geringe Mengen an Wasser in den Gemischen führen zu einer Phasentrennung von Benzin und Alkohol, so dass die Homogenität den.-Gemische nicht mehr gegeben ist.
Dabei bilden Benzin eine obere Phase und Alkohol-Wasser eine untere Phase.
Andererseits wurde bei Hochleistungsmotoren zur Verbesserung der Funktionsfähigkeit und des Verbrennungsftirkungsgrads des Motors Wasser in das Benzin eingespritzt, bevor dieses in die Zylinder gelangt. Ferner wurde über Versuche berichtet, wonach der Verbrennungswirkungsgrad von Kraftstoff um 10 bis 20 Prozent verbessert und die Menge an Kohlenmonoxid im Abgas um 20 bis 50 Prozent verringert werden kann, wenn man im Verbrennungsmotor eines Kraftwagens ein Treibstoffgemisch verwendet, das durch Vermischen von Benzin mit Wasser unter Zuhilfenahme eines Emulgators hergestellt worden «ist.
Es ist bekannt, dass der Zusatz von Wasser Vorteile bringt, sofern das Gemisch aus Wasser und Brennstoff stabil und homogen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es,, ein stabiles, homogenes Ben-
zingemisch mit einem Gehalt an Methanol oder Äthanol bereit-
L J
*» « W ■« * 4J
zustellen, das zusätzlich Wasser enthält. Damit wird einerseits eine Einsparung von Erdölprodukten gewährleistet und andererseits werden die vorerwähnten Vorteile, die durch Zusatz von Wasser erreicht werden, erzielt.
Gegenstand der Erfindung ist ein stabiles, homogenes Kraftstoff gemisch für Verbrennungsmotoren, enthaltend Benzin, einen Alkohol aus der Gruppe Methanol und Äthanol sowie Wasser.
Ein derartiges Kraftstoffgemisch lässt sich herstellen, indem man
- einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHz bis 50 MHz an Wasser anlegt,
- das Wasser mit einem Alkohol aus der Gruppe Methanol und Äthanol vermischt,
- einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHz bis 50 MHz an dieses Gemisch anlegt,
- das Gemisch mit Benzin vermischt und
- einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHz bis 50 MHz an dieses Gemisch anlegt.
Eine weitere Herstellungsmöglichkeit für das erfindungsgemässe Kraftstoffgemisch besteht darin, dass man
- an ein Gemisch aus Wasser und einem Alkohol aus der Gruppe Methanol und Äthanol einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHz bis 50 MHz anlegt,
- dieses Gemisch mit Benzin vermischt und
- an das erhaltene Gemisch einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHz bis 50 MHz anlegt.
Als Alkohol wird erfindungsgemäss vorzugsweise Äthanol verwendet. Vorzugsweise beträgt das Mischungsverhältnis von Benzin, Äthanol und Wasser 10 bis 50 Volumenprozent Äthanol, bezogen auf das Benzinvolumen, und 1 bis 10 Volumenprozent Wasser, bezogen auf das Äthanolvolumen. Liegt die Alkohol-
L J
\ menge unterhalb des vorstehend angegebnen Bereichs, ergibt sich eine zu geringe Einsparung an Erdölprodukten. Liegt die Alkoholmenge oberhalb des vorstehend angegebenen Bereichs, so handelt es sich bei dem erhaltenen Gemisch praktisch um einen Alkoholkraftstoff, der nicht als Kraftstoff auf Benzinbasis angesehen werden kann. Die vorstehend erwähnten, durch Zusatz von Wasser erreichten Vorteile treten in ungenügendem Umfang auf, wenn die Wassermenge unterhalb des vorstehend angegebenen Bereichs liegt. Dagegen wird die Stabilitat des Kraftstoffgemisches, insbesondere die Stabilität bei niedrigen Temperaturen, zu gering, wenn die Wassermenge oberhalb des vorstehend definierten Bereichs liegt.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
An Leitungswasser wird 24 Minuten lang hochfrequenter elektrischer Strom von 1200 kHz angelegt. Das Wasser wird sodann mit Methanol für Kraftstoffzwecke oder Äthanol für industriel-
Ie Zwecke mit dem so behandelten Wasser vermischt und bewegt. An das so erhaltene Gemisch wird 17 Minuten lang ein hochfrequenter elektrischer Strom von 1200 kHz angelegt. Anschliessend wird das Gemisch mit Motorenbenzin (bleifreies Benzin) vermischt und bewegt. An das 'erhaltene "Gemisch wird 25 Minuten
lang ein hochfrequenter elektrischer Strom von 12 00 kHz angelegt. Die relativen Mischungsverhältnisse von Benzin, Methanol oder Äthanol und Wasser sind in den Tabellen I und II, die insgesamt 50 Kraftstoffgemische umfassen, angegeben.
Von den auf diese Weise hergestellten Kraftstoffgemischen werden jeweils 2 Proben entnommen. Eine Probe wird in einem normalen Raum und die andere Probe in einem Kühlraum bei -17 C stehengelassen. 1 Woche später werden die Proben daraufhin untersucht, ob eine Phasentrennung stattgefunden hat.
Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und II zusammengestellt.
1 Das Zeichen O bedeutet, dass bei den Proben keine Phasentrennung nach Stehenlassen bei Normaltemperatur und im Kühlraum festzustellen ist. Das Zeichen A bedeutet, dass beim Stehenlassen bei Normaltemperatur keine Phasentrennung eln-
5 tritt, während beim Stehenlassen im Kühlraum eine Phasentrennung zu beobachten ist.
Tabelle I
relatives Verhältnis von Äthanol zu Benzin, VoI.-% -
20
30
50
relatives Verhältnis von Wasser zu Äthanol, • Vol.-% ίο
0 0 O
Δ Δ
O 0
Δ Δ
ο ο
Δ Δ
ο ο
Δ Δ
Tabelle II
relatives Verhältnis von Methanol zu Benzin, Vol.-%
0,5 10 15 20 30 50
1 0 0 O 0 O
relatives Ver 2 0 0 "ο 0 O
hältnis von 3
' 5 		A 0 0 0 O
Wasser zu
Methanol,		 Δ
Δ		 Δ
Δ		 Δ Δ
Δ		 Δ
Δ
Γ - -.* ■----:.- J 2 I I / /5-1
Vergleichsbeispiel
Methanol für Treibstoffzwecke oder Äthanol für industrielle Zwecke werden mit Leitungswasser vermischt und bewegt. Das erhaltene Gemisch wird mit Motorenbenzin (bleifreies Benzin) vermischt und bewegt, wobei die Mischungsverhältnisse von Benzin, Methanol oder Äthanol und Wasser den in den Tabellen I und II angegebenen Werten entsprechen. Sämtliche Gemische (Gesamtzahl = 50) erleiden nach 10-minütigem Stehenlassen
eine Phasentrennung.
10
Beispie 12
Methanol für Treibstoffzwecke oder Äthanol für industrielle Zwecke werden mit Leitungswasser vermischt und bewegt. An das erhaltene Gemisch wird 35 Minuten, lang ein hochfrequenter elektrischer Strom von 1200 kHz angelegt. Sodann wird das Gemisch mit Motorenbenzin (bleifreies Benzin) vermischt und bewegt. Anschliessend wird 2 5 Minuten lang ein hochfrequenter elektrischer Strom von 12 00 kHz an das Gemisch angelegt. Die Mischungsverhältnisse von Benzin, Methanol oder Äthanol und Wasser entsprechen den in den Tabellen I und II angegebenen Werten.
Die Stabilität der auf diese Weise hergestellten Kraftstoffgemische wird gemäss Beispiel 1 untersucht. Man gelangt zu ähnlichen Ergebnissen.
Vergleichsbeispiel
Gemäss Beispiel 1 wird ein Kraftstoffgemisch aus Benzin, 15 Volumenprozent Äthanol, bezogen auf das Benzinvolumen, und 5 Prozent Wasser, bezogen auf das Äthanolvolumen, hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Kraftstoffgemisch und reines Benzin' werden zum Betrieb eines Verbrennungsmotors verwendet. Die Anzahl der Umdrehungen des Motors und die Konzentrationen an HC und CO in den Abgasen werden unter-
sucht. Die Versuchsbedingungen sind nachstehend wiedergegeben:
Verwendeter Motor: Mitsubishi Gallan 4G32 Testgerät: Modell HC-4 und HC-5 (vom japanischen Transport ministerium anerkannt) Kohlenwasserstoff-Detektor: MEXA-221 und MEXA-222 Klassifikationstyp: MEXA-341
Klassifikationsbezeichnung: Komplex-Detektor für Kohlenwasserstoffe Klassifikationsgruppe: G-1
Die Versuchsergebnisse sind nachstehend wiedergegeben:
, ppm reines Benzin vorstehend genanntes
Kraftstoffgemisch
HC , PPm 250 250
CO Umdrehungen, 0 ,25 0,15
Anzahl der U/min 520 500
Aus der Tabelle ergibt sich, dass mit dem erfindungsgemässen Kraftstoffgemisch die CO-Konzentration um 40 Prozent verringert wird, während sich die HC-Könzentration nicht ändert. Die Anzahl der Umdrehungen (ohne Belastung) sinkt um 3,8 Prozent.
L J

Claims (7)

VOSSIUS · VOSSIUS -T-ÄUC R-Kl E-R X EJd N E M AN N RAUH PATENTANWÄLTE SIE B E RTSTRASS E 4 · BOOO MÜNCHEN 8 t. =>HONE: (O8 9) 47 4O7S CABLE: BENZOLPATENT MÖNCHEN · TELEX 5-29 45 3 VOPAT D 5 u.Z.:R 780 Case: OP 82032-03 DAISHIN SANGYO KABUSHIKI KAISHA Kamakura, Japan 15 "Stabiles, homogenes Kraftstoffgemisch für Verbrennungsmotoren und Verfahren zu dessen Herstellung" 20 . Patentansprüche
1. Stabiles, homogenes Kraftstoffgemisch für Verbrennungsmotoren, enthaltend Benzin, einen Alkohol aus der Gruppe Methanol und Äthanol sovie Wasser*.
2. Kraftstoffgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 10 bis 50 Volumenprozent Äthanol, bezogen auf das Benzinvolumen, und T bis 10 Volumenprozent Wasser, bezogen auf das Äthanolvolumen, enthält.
3. Verfahren zur Herstellung des Kraftstoffgemisches nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man - einen hochfrequenten elektrischen-Strom von 500 kHz bis 50 MHz an Wasser anlegt,
35 - das Wasser mit einem Alkohol aus der Gruppe Methanol und Äthanol vermischt,
L -I
- einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHz bis 50 MHz an das Gemisch anlegt,
- das Gemisch mit Benzin vermischt und
- an das Gemisch einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHis bis 50 MHz anlegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Alkohol Äthanol verwendet und das Mischungsverhältnis von Benzin, Äthanol und Wasser 10 bis 50 Volumenprozent Äthanol, bezogen auf das Benzinvolumen, und 1 bis 10 Volumenprozent Wasser, bezogen auf das mit dem Benzin vermischte Äthanol, beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffgemisches nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
- an ein Gemisch aus Wasser und einem Alkohol aus der Gruppe Methanol und Äthanol einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHz bis 50 MHz anlegt,
- das Gemisch mit Benzin vermischt und
- an das erhaltene Gemisch einen hochfrequenten elektrischen Strom von 500 kHz bis 50 MHz anlegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Alkohol Äthanol verwendet und das Mischungsverhältnis von Benzin, Äthanol und Wasser 10 bis 50 Volumenprozent Äthanol, bezogen auf das Benzinvolumen, und 1 bis 10 Volumenprozent Wasser, bezogen auf das mit dem Benzin vermischte Äthanol, beträgt»
7. Verwendung der Kraftstoffgemische nach den Ansprüchen 1 und 2 in Verbrennungsmotoren/ insbesondere in KFZ-Motoren.
DE3211775A 1981-03-31 1982-03-30 Verfahren zur Herstellung eines stabilen, homogenen Kraftstoffgemisches für Verbrennungsmotoren und dessen Verwendung Expired DE3211775C2 (de)

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