DEP0003665MA - Kraftstoff für Verbesserungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftstoffe für Verbrennungsmaschinen, insbesondere für Kompressions-Zündungsmaschinen und auf Verfahren und Mittel, um die Zündungseigenschaften dieser Kraftstoffe zu verbessern.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Cetan-Zahl der Kraftstoffe für Kompressionszündungsmaschinen erhöhen zu können, ohne jedoch ihren Entflammungspunkt zu erniedrigen oder wesentlich zu erniedrigen, wobei gleichzeitig der Fliesspunkt des Kraftstoffes etwas gesenkt wird. Dieses Ziel soll erreicht werden durch Verwendung eines Zusatzmittels, das beständig ist, sich unter normalen Lagerungsbedingungen nicht zersetzt, ungiftig, nicht expolsiv, bei Raumtemperatur nicht entflammbar und selbst bei sehr tiefen Temperaturen, wie z.B. -50°, flüssig ist, und das weiterhin beim Zusatz zum Kraftstoff weder Ausscheidungen im Kraftstoff bewirkt oder vermehrt, noch die normale Farbe des Kraftstoffes beim Zusatz oder nach längerer Lagerung nachteilig beeinflusst.

Die erfindungsgemässen Verfahren und Mittel werden im Folgenden näher beschrieben:

Vorab sei bemerkt, dass im Sinne der Erfindung unter Alkylcarbamaten die Urethane der folgenden Formel

NH(sub)2CO(sub)2R

verstanden werden, worin R eine Alkylgruppe bedeutet. Wenn R die Aethylgruppe C(sub)2H(sub)5 bedeutet, so wird das entsprechende Aethylcarbamat NH(sub)2CO(sub)2 - C(sub)2H(sub)5 gewöhnlich als Urethan bezeichnet. Wenn jedoch R eine andere Alkylgruppe als Aethyl bedeutet, z.B. Methyl, Propyl, Butyl usw., so ist es üblich, die entsprechenden Alkylcarbamate unter Nennung der verwendeten speziellen Alkylgruppe zu bezeichnen. So wird z.B. das Alkylcarbamat NH(sub)2CO(sub)2CH(sub)3 Methylcarbamat genannt; entsprechend

NH(sub)2CO(sub)2C(sub)3H(sub)7 Propylcarbamat, NH(sub)2CO(sub)2C(sub)4H(sub)9 Butylcarbamat usw.

Erfindungsgemäss wird dem als Kraftstoff verwendeten Kohlenwasserstofföl, dessen Cetan-Zahl erhöht werden soll, eine kleine Menge einer Verbindung folgender allgemeinen Formel hinzugefügt, worin R und R' gleiche oder verschiedene Alkylgruppen bedeuten. Typische Vertreter dieser Verbindungsgruppe sind z.B. N-Nitro-N-butylurethan, N-Nitro-N-isopylurethan, N-Nitro-N-acetylurethan, N-Nitro-N-methylurethan und N-Nitro-N-butyl-butylcarbamat.

Die Zumischung erfolgt am besten so, dass das Zusatzmittel direkt mit dem Kraftstoff gemischt wird, der dann dem Verbrennungsraum der Maschine in der üblichen Weise zugeführt wird. Das Zusatzmittel kann aber auch getrennt von der Kraftstoffeinspritzung zusammen mit der Ansaugluft in kleinen Mengen eingeführt werden, oder es kann etwas früher als der Kraftstoff eingespritzt werden.

Vorteilhaft liegt die Menge des Zusatzmittels bei etwa 1% der Gewichtsmenge des behandelten Kraftstoffes, obwohl auch grössere oder kleinere Mengen verwendet werden können, um je nach Wunsch eine grössere oder kleinere Änderung der Cetan-Zahl des Kraftstoffes herbeizuführen.

In der folgenden Tafel sind Vergleichswerte für einen typischen Dieselkraftstoff in behandeltem Zustand wiedergegeben. Wie daraus ersichtlich ist, bewirkt die Gegenwart einer kleinen Menge des Zusatzmittels eine wesentliche Erhöhung der Cetan-Zahl des Kraftstoffes. Diese Erhöhung tritt ein, ohne dass der Entflammungspunkt des Kraftstoffes sinkt, oder jedenfalls bei verhältnismässig unbedeutender Senkung des Entflammungspunktes. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass der Fliesspunkt des Kraftstoffes etwa sinkt, was seine Verwendbarkeit für allgemein industrielle und militärische Zwecke begünstigt.

In vorstehender Tafel handelt es sich bei dem verwendeten Zusatzmittel um N-Nitro-N-butylurethan. Es zeigt sich, dass der Zusatz von 1 Gewichtsprozent dieser Verbindung (Spalte II) die Cetan-Zahl des unbehandelten Kraftstoffes (Spalte I) von 39 auf den allgemein anerkannten Mindestwert 50 erhöht. Durch Zusatz eines weiteren Prozents des Zusatzmittels (Spalte III) wird die Cetan-Zahl noch weiter über den Mindestwert erhöht, ohne dass der Entflammungspunkt sinkt, wobei gleichzeitig der Fliesspunkt eine vorteilhafte Senkung erfährt.

Andere Verbindungen aus der Klasse gemäss obiger Formel zeigen mit geringfügigen Abweichungen die gleichen, allgemein vorteilhaften Eigenschaften und können in gleicher Weise verwendet werden.

Claims (3)

1. Kraftstoff für Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass er neben einem Kohlenwasserstofföl ein am Stickstoff durch Alkyl substituiertes N-Nitro-alkylcarbamat der allgemeinen Formel enthält, worin R un R' gleiche oder verschiedene Alkylgruppen bedeuten.

2. Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Carbamatanteil im Kohlenwasserstofföl nur gering ist.

3. Kraftstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Carbamatanteil sich in der Grössenordnung von 1 Gewichtsprozent hält.