Treibstoff- und Heizölemulsion, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihrer Verwendung. Fuel and heating oil emulsion, as well as a process for their preparation and their use.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Treibstoff- und Heizölemulsion für Verbrennungskraftmaschinen wie Otto-, Wankel- und Dieselmotoren, sowie. Rotationskolbenmaschinen und Turbinen oder Heizöle für Oelfeuerungen nebst einem Verfahren zu ihrer Herstellung und ihrer VerwendungThe present invention relates to a fuel and heating oil emulsion for internal combustion engines such as Otto, Wankel and diesel engines, as well. Rotary piston machines and turbines or heating oils for oil firing in addition to a process for their manufacture and their use
Es ist bekannt, Treibstoffen für Otto-, Diesel- und Wankelmotoren, sowie Heizölen Wasser zuzusetzen, um den VerbrennungsVorgang zu verbessern. Durch gesteuerte Zufuhr von zerstäubtem Wasser oder Wasserdampf aus einem separaten Tank oder aus dem Kühler lassen sich verbesserte Verbrennungsvorgänge erzielen. Es ist jedoch zu beachten, dass Verfahren, die dem Benzin-oder Dieselöl-
Luftgemisch Wasserdampf oder ein Gemisch von Wasserdampf und mechanisch zerstäubten Wasser zusetzen die Maximalleistung vermindert, dass jedoch die Klopffestigkeit des Ladegemisches um mehrere Oktanzahlen erhöht wird. Günstiger wirkt Wasser, das beim Eintritt in die Zylinder noch vorwiegend in zerstäubtem Zustand vorliegt, sodass dessen. Verdampfungswärme sich günstig auf den Füllungsgrad, die Klopffestigkeit des Ladegemisches, sowie die thermische Belastung des Verbrennungsräumes auswirken kann. Diese Erkenntnisse sind im Bericht Nr. 21 der schweizerischen Gesellschaft für das Studium der Motorbrennstoffe auf den Seiten 15, 16 und 17 des Jahres 1956 dargelegt.It is known to add fuels for gasoline, diesel and Wankel engines, as well as heating oils, water to improve the combustion process. Improved combustion processes can be achieved by controlled supply of atomized water or water vapor from a separate tank or from the cooler. It should be noted, however, that procedures related to petrol or diesel oil Air mixture of water vapor or a mixture of water vapor and mechanically atomized water add to the maximum output, but the knock resistance of the charging mixture is increased by several octane numbers. Water, which is still predominantly atomized when it enters the cylinders, has a more favorable effect. Evaporation heat can have a favorable effect on the degree of filling, the knock resistance of the charging mixture and the thermal load on the combustion chamber. These findings are set out in Report No. 21 of the Swiss Society for the Study of Motor Fuels on pages 15, 16 and 17 of 1956.
Gemäss Schweizerpatent 252 611 wird ein Aggregat beschrieben, das durch zusätzliche Einführung von vergastem Wasser mit dem Brennstoff-Luftgemisch in den Verbrennungsraum den Wirkungsgrad des Motors erhöht.According to Swiss patent 252 611, an assembly is described which increases the efficiency of the engine by additionally introducing gasified water with the fuel-air mixture into the combustion chamber.
In der DDR-Patentschrift 147 683 wird u.a. erwähnt, dass nur gereinigte, nichtionische Emulgatoren, die frei sind von Polyglykolethern und Katalysatorsalzen als Emulgator Verwendung finden können.In the GDR patent specification 147 683, i.a. mentions that only purified, nonionic emulsifiers which are free from polyglycol ethers and catalyst salts can be used as emulsifiers.
Die bis anhin verwendeten Emulgatoren haben u.a. den Nachteil, dass sie vorgängig dem Einsatz von Salzen, die durch die Anwendung von Katalysatoren entstehen, gereinigt werden müssen. Weitere Nachteile sind darin zu erblicken, dass die hergestellten Emulsionen nicht stabil genug sind, wobei sich die wässerige Phase abtrennt. Auch hat es sich
gezeigt, dass sich bei der Zerstäubung des Treibstoffgemisches durch den Vergaser unstabile Gemische ergeben, so dass der erhoffte Erfolg ausblieb.The emulsifiers used hitherto have the disadvantage, among other things, that they have to be cleaned beforehand using salts which result from the use of catalysts. Further disadvantages can be seen in the fact that the emulsions produced are not stable enough, the aqueous phase separating off. It also has demonstrated that the fuel mixture was atomized by the carburetor, resulting in unstable mixtures, so that the hoped-for success did not materialize.
Gerade in der DDR-Patentschrift 147 683 wird offenbart, dass der Emulgator von Polyalkylenglykolethern gereinigt werden müsse. Ein Grund hiefür konnte nicht angegeben werden.GDR patent specification 147 683 in particular discloses that the emulsifier must be cleaned of polyalkylene glycol ethers. A reason for this could not be given.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung wird darin erblickt, die Trennung einer Treibstoffemulsion zu vermeiden.The purpose of the present invention is seen to avoid the separation of a fuel emulsion.
Ueberraschenderweise konnte festgestellt werden, was nicht ohne weiteres vorausgesetzt werden konnte, dass sich die chemische Verbindung eines aethoxylierten Fettalkoholplyglykolethers mit 12 bis 14 C-Atomen als ein Emulgator erwies, der es ermöglicht, eine Treibstoff-und Heizölemulsion für Verbrennungskraftmaschinen wie Otto-, Dieselund Wankelmotoren, sowie Rotationskolbenmaschinen und Turbinen oder Heizöle für Oelfeuerungen bestens eignet.Surprisingly, it could be determined, which could not be assumed without further ado, that the chemical compound of an ethoxylated fatty alcohol polyglycol ether with 12 to 14 C atoms proved to be an emulsifier, which enables a fuel and heating oil emulsion for internal combustion engines such as Otto, diesel and Wankel engines , as well as rotary piston machines and turbines or heating oils for oil firing.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Treibstoff- und Heizölemulsion für Verbrennungskraftmaschinen wie Otto-, Diesel- und Wankelmotoren, sowie Rotationskolbenmaschinen und Turbinen oder Heizöle für Oelfeuerungen nebst einem Verfahren zu ihrer Herstellung und ihrer Verwendung, dadurch gekennzeichnet, dass der Emulgator aus einem aethoxylierten Fettalkoholpolyglykolether mit 12 bis 14 C- Atomen besteht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird dieselbe anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert.The present invention relates to a fuel and heating oil emulsion for internal combustion engines such as Otto, diesel and Wankel engines, as well as rotary piston machines and turbines or heating oils for oil firing systems, together with a process for their production and their use, characterized in that the emulsifier consists of an ethoxylated fatty alcohol polyglycol ether with 12 to 14 carbon atoms. For a better understanding of the invention, the same will be explained with the aid of some exemplary embodiments.
Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1
89,3 Vol .% bleifreies Benzin werden mit 0,7 Vol.% des Emulgators vermischt und alsdann mit 10 Vol.% entmineralisiertem Wasser versetzt, wobei das Ganze solange verwirbelt wird, bis die Emulsion sich einstellt.89.3% by volume of unleaded petrol are mixed with 0.7% by volume of the emulsifier and then mixed with 10% by volume of demineralized water, the whole being swirled until the emulsion sets in.
Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2
89,3 Vol.% eines Normalbenzins werden mit 0,7 Vol.% des Emulgators vermischt, womit der Tabk eines Automobils aufgefüllt wird. Kurz vor dem Vergaser wird dem oben erwähnten Treibstoffgemisch mittelst einer Durchlaufverwirbelung 10 Vol.% entmineralisiertes Wasser beigemischt, derart, dass eine Emulsion entsteht.89.3 vol.% Of a normal gasoline are mixed with 0.7 vol.% Of the emulsifier, with which the tobacco of an automobile is filled up. Shortly before the carburetor, 10% by volume of demineralized water is mixed into the above-mentioned fuel mixture by means of a vortex, so that an emulsion is formed.
Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3
83,3 Vol.% Dieselöl werden mit 1,7 Vol.% des Emulgators versetzt und gemischt. Hierauf wird diesem Gemisch 15 Vol .% entmineralisiertes Wasser zugefügt und gerührt, bis sich die Emulsion gebildet hat.83.3% by volume of diesel oil are mixed with 1.7% by volume of the emulsifier and mixed. 15% by volume of demineralized water is then added to this mixture and the mixture is stirred until the emulsion has formed.
Ausführungsbeispiel 4Embodiment 4
100 Volumen eines Heizöls mit 50° E werden zunächst mit 3 Volumen des Emulgators gründlich vermischt. Dieser Mischung werden daraufhin 25 Volumen von destilliertem
oder entmineralisiertem Wasser hinzugegeben und kräftig umgerührt. Die so hergestellte Heizölemulsion eignet sich vortrefflich für Oelfeuerungen.100 volumes of a heating oil with 50 ° E are first mixed thoroughly with 3 volumes of the emulsifier. This mixture is then 25 volumes of distilled or demineralized water and stirred vigorously. The heating oil emulsion produced in this way is excellently suitable for oil firing.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Treibstoffe sind darin zu erblicken, dass eine vollständigere Verbrennung der Kohlenwasserstoffe erfolgt und wobei sich eine Reduktion der Verbrennungstemperatur ergibt. Durch die emulgierte Dampfphase erfolgt im Verbrennungsraum des Motors ein Druckanstieg, sodass ein Bleizusatz zum Treibstoff sich erübrigt. Die Bildung von umweltgefährdenden Abgasen wie ( NO)X, CO, Kohlenwasserstoffe und Russ wird merklich herabgesetzt. Niederoktanbenzin von 70 Oktan kann nun bedenkenlos eingesetzt werden, was die Betriebskosten merklich senkt. Als Unterschied zum Ottomotor kann beim Dieselmotor der Wasseranteil bei gleichbleibender Leistung um 50 % erhöht werden, wobei der ausgestossene CO-Wert um mindestens 40 % sinkt, während der Bacharachwert von den erlaubten 4 auf 0,1 bis 0,5 zurückgeht. Versuche haben weiterhin gezeigt, dass eine Leistungssteigerung des Motors dadurch erreicht werden kann, wenn der Treibstoff vor dem Einspritzen in den Motor erhitzt wird. Beim Treibstoff für Dieselmotoren zeigt sich eine Erhitzung desselben auf 100 - 110° C leistungssteigernd, während dies beim Treibstoff für Otto-Motoren bei 90 - 100° C der Fall ist.
The advantages of the fuels according to the invention can be seen in the fact that the hydrocarbons are burned more completely and the combustion temperature is reduced. The emulsified vapor phase causes an increase in pressure in the combustion chamber of the engine, so that there is no need to add lead to the fuel. The formation of environmentally hazardous exhaust gases such as (NO) X , CO, hydrocarbons and soot is significantly reduced. Low octane gasoline of 70 octane can now be used without hesitation, which noticeably reduces operating costs. In contrast to the petrol engine, the water content of the diesel engine can be increased by 50% while the output remains the same, whereby the emitted CO value drops by at least 40%, while the Bacharach value drops from the permitted 4 to 0.1 to 0.5. Tests have also shown that an increase in engine performance can be achieved by heating the fuel before injecting it into the engine. In the case of fuel for diesel engines, heating of the same to 100-110 ° C is shown to increase performance, while this is the case for petrol engines at 90-100 ° C.