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Treibstoff Viele Brennstoffe, die zum Betreiben von Verbrennungsmotoren
benutzt werden, bereiten dadurch Schwierigkeiten, da!, sie Harze bilden, die zur
Verpichung der Ansaugeventile führen. Das ursprünglich im Treibstoff vollkommen
gelöste Harz wird bei der teilweisen Vergasung des Treibstoffs im -Ansaugekanal
des Motors in denn flüssig verbliebenen Rest derartig stark angereichert, daß es
sich ausscheidet und an den Motorteilen festsetzt.
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Es ist bekannt, diese .Schwierigkeiten da: durch zu belieben, daß
man aus dem Treibstoff das Harz arid die harzbildenden Bestandteile durch eine besondere
chemische Behandlung entfernt oder daß man die Bildung der Harze durch Zusatz kleiner
Mengen negativer Katalysatoren, sog. Inhibitomen, verhindert oder wenigstens verzögert.
Als solche Inhibitoren sind vor allen Dingen die Phenole bekannt. Die Harze bilden
sich hauptsächlich durch Einwirkung von Sauerstoff oder anderen oxydierenden Stoffen
auf gewisse ungesättigte Verbindungen. Bei Gegenwart von Inhibitoren wird der Sauerstoff
von diesen Inhibitoren# aufgenommen, die dadurch verändert werden und im Falle höherer
Konzentration selbst zur Bildung harzähnlicher Stoffe führen können. Bei den in
neuerer Zeit aufgekommenen Treibstoffen für Verbrennungsmotore, die aus Gasen bestehen,
welche sich unter Druck bei gewöhnlicher Temperatur verflüssigen .lassen und in
geschlossenen Stahlflaschen zum Versand und zur Anwendung gelangen, liegen ähnliche
Verhältnisse vor. Sofern diese flüssigen Treibgase aus Gasen der trockenen Destillation
von Brennstoffen, wie Koksofengas, Leuchtgas, Braunkohlengas, Schwelgasen, hergestellt
werden, bestehen sie zu einem wesentlichen Teil aus leichtsiedenden ungesättigten
Bestandteilen, die leicht unter der Einwirkung von Luftsauerstoff, Stickoxyden und
ähnlichen oxydierenden oder päIymerisi-erenden Stoffen zur Verharzung neigen. Durch
Versuche wurde festgestellt, daß durch den bei benzinähnlichen Treibstoffen üblichen
Zusatz von Inhibito@rezi die Harzbildung bei den untersuchten Treibgasen aus Koksofengas
nicht verhindert werden konnte, was offenbar auf der andersartigen Natur der darin
enthaltenen harzbildenden Stoffe beruht. Der Harzgehalt bei verflüssigten Treibgasen
macht sich aber andererseits in wesentlich stärkerer Weise bemerkbar als bei unter
gewöhnlicher Temperatur und gewöhnlichem Druck flüssigen Treibstoffen, da die Treibgase.,
wenn sie zum Motor gelangen, im allgemeinen restlos vergast sind, so daB sich die
Harze demgemäß auch vollständig in den Ansaugekanälen, Ventilen usw. absetzen.
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Es wurde nun gefunden, daß man die nachteilige Wirkung dieser Verharzung
vermindern oder verhindern kann, indem man das
Absetzen der gebildeten
Harze vermindert oder verhindert. Dem Absetzen kann man begegnen, indem man dem
flüssigen Treibgas kleine Mengen hochsiedender flüssiger Kohlenwasserstoffe zusetzt.
Diese als Lösungsmittel zu betrachtenden Stoffe müssen einerseits unter den in den
Ansaugeräumen des Verbrennungsmotors herrschenden Verhältnissen zum größten Teil
flüssig bleiben, andererseits jedoch im Verbrennungsraum des Motors ohne Abscheidung
fester Bestandteile flüchtig oder verbrennbar sein. Es sind die Kohlenwasserstoffe,
die um 2oo° und etwa zwischen Zoo und 300° sieden und die eine gute Löslichkeit
für Harze besitzen, z. B. Hydriei-ungsprodukte des Naphthalins. Weiter haben sich
die in diesem Bereich siedenden Kohlenwasserstoffe aus dem Steinkohlenteer und Erdöl
sowie leichte . Spindelöle und Schmieröle bewährt. Auch kann man mehrere Lösungsmittel
gleichzeitig zusetzen. Besonders bewährt hat sich eine Mischung von 2 Teilen Tetrahydronaphthalin
und i Teil leichtem Spindelöl. Die günstige Wirkung dieser Lösungsmittel beruht
außer auf ihrem Lösungs- und Suspensionsvermögen offenbar auch darauf, daß beim
Erhitzen die darin gelösten Harze vor Zersetzung geschützt werden, oder darauf,
daß die Temperatur, bei der die Harze klebrig werden oder sich zersetzen, über die
Temperatur hinaus erhöht wird, die in den Ansaugeräumen der Explosionsmotoren herrscht.
Der Zusatz der in Betracht kommender Lösungsmittel erfolgt im allgemeinen in Mengen
von o,oi bis 1 °/o. Als besonders zweckmäßig haben sich Zusatzmengen von etwa o,i
°1o erwiesen. Diese Mengen sind so klein, daß sie auf die Regulierung der Brennstoffzufuhr
von unwesentlichem Einfluß sind. Gegenüber dem Zusatz von reaktionsfähigen und leicht
veränderlichen Inhibitoren hat der Zusatz der genannnten Kohlenwasserstoffe den
Vorteil, daß auch bei höherer Zusatzmenge sich: keine Reaktionsprodukte aus den
zugesetzten Stoffen und den vorhandenen oxydierenden Stoffen bilden können, die
selber zu ähnlichen Störungen führen, wie die Gegenwart von Harzen sie hervorruft.
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Durch die vorliegende Erfindung ist es u. a. auch möglich, Treibgase,
deren Verwendung bisher durch ihren Gehalt an verharzenden Bestandteilen nicht möglich
war, zu verwenden, ohne daß zuvor diese Bestandteile entfernt werden müssen. Auch
kann man solche verharzenden Bestandteile, die vielfach besonders wertvolle sonstige
motorische Eigenschaften besitzen, anderen Treibgasen zusetzen.
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Um die Überlegenheit des Zusatzes der genannten Kohlenwasserstoffe
über den sonst üblichen Zusatz von Inhibitoren an Hand praktischer Verhältnisse
darzulegen, seien die folgenden Vergleichsversuche angeführt.
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rin Verbrennungsmotor von 5o PS Motorleistung bei einer Drehzahl von
8oo Ufmin wurde über eine Düse mit Treibgas gespeist, das in einem Druckminderer
von dem Flaschendruck des Treibgases auf einen Druck, der einige Millimeter unter
Atmosphärendruck lag, entspannt wurde. Zur Verdampfung der flüssigen Anteile ragte
ein Fortsatz des Entspannungsventils, in dem sich die flüssigen Anteile sammeln
konnten, in die von den heißen Auspuffgasen durchströmte Auspuffleitung. Die Gasdüse
war so bemessen, daß bei der Größe der gleichzeitig vorhandenen Luftdüse ein im
stöchiometrischen Verhältnis stehendes Brennstoff-Luft-Gemisch angesaugt wurde.
Für die Versuche wurde ein aus den unter Druck verflüssigbaren Kohlenwasserstoffeh
des Koksofengases bestehendes Treibgas benutzt, und zwar in einer Aufbereitung,
daß das Gas nach längerer Lagerung 0,007 %
Hatz enthielt. Bei Versuch i wurde
dem Gas vor seiner Verwendung o,o2 % Trikresol zugesetzt, in Fall :2 o,o2
% leichtes Schmieröl (sog. Spindelöl), in Fall 3 1 % Orthokresol und
in Fall 4 1 °1o Tetrahy dronaphthalin. Nach jeweils ioo Laufstunden ergab sich in
Fall i ein Leistungsabfall des Motors auf 45 PS mit starker Verpichung der Gasdüse
und der Motoransaugventile, in Fal12 ein Leistungsabfall auf 49 PS; die Gasdüse
war nicht durch Harz verpicht, die Ansaugventile des Motors nur in geringem Maße.
In Fall 3 wurde eine Leistungsabnahme auf 38 PS festgestellt, mit schmierigen Ablagerungen
an der Gasdüse und sehr starken Verkohlungen an den Ansaugventilen. In Fa114 war
überhaupt kein Leistungsabfall festzustellen und nur spurenweise Ablagerungen an
den Ansaugventilen.