FR2679918A1 - Composition de carburant pour moteur a allumage par etincelle. - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une composition de carburant pour moteur à allumage par étincelle. La composition selon l'invention comprend: (1) une essence pour moteur à allumage par étincelle et (2) un composé organique oxygéné qui contient à la fois dans sa molécule (a) une liaison triple ou une liaison double et (b) un atome d'oxygène. La composition de carburant de l'invention permet notamment d'optimiser l'avance à l'allumage et d'améliorer la vitesse de propagation de la flamme dans une large gamme de rapports carburant/air, la puissance du moteur indépendamment des conditions de fonctionnement et la capacité d'allumage sans constituants métalliques avec un mélange pauvre ou riche et de réduire les fluctuations des cycles dues aux variations du mélange, abaissant ainsi les fluctuations de la pression efficace moyenne indiquée, de la pression maximale du cylindre, etc. indépendamment des variations du rapport de mélange.

Description

La présente invention concerne une composition de carburant qui comprend

de l'essence à utiliser comme constituant principal dans un moteur à

allumage par étincelle et au moins un composé oxygéné spécifié Plus particulière-

ment, elle concerne une composition de carburant qui comprend une essence pour moteur à allumage par étincelle et un composé organique oxygéné qui contient à la fois dans sa molécule une liaison triple ou une liaison double et un atome d'oxygène. Les vitesses de propagation des flammes des essences classiques appropriées pour l'utilisation dans les moteurs à allumage par étincelle ont été mesurées par divers moyens dans diverses conditions Lorsque le rapport carburant-air dans un moteur à allumage par étincelle est voisin du qapport stoéchiométrique, il est nécessaire de maintenir la pression maximale au moment de la combustion à une valeur inférieure à la pression maximale intrinsèque pour éviter l'allumage en surface, l'auto-allumage et ainsi de suite Cest pourquoi l'instant d'allumage est avancé par rapport au point mort haut Dans ce cas, le terme "avance à l'allumage" est utilisé pour désigner l'angle du villebrequin au moment de l'allumage en avance du point mort haut de compression, dont l'angle du villebrequin est défini comme 0 ' Par exemple, l'expression "avance à l'allumage de 10 " signifie l'allumage à un angle du villebrequin de 10 en avance par rapport au point mort haut de compression Cette avance à l'allumage, cependant, provoque une augmentation de la pression de combustion pendant le temps de

compression, ce qui conduit à une perte de puissance et une réduction du rende-

ment thermique En outre, lorsque le rapport carburant-air est trop faible ou trop grand, la vitesse de propagation de la flamme devient faible, la puissance diminue nettement et la capacité d'allumage devient mauvaise, entraînant ainsi une augmentation de fluctuation du cycle (c'est-à-dire une fluctuation de combustion de chaque cycle, une variation cyclique de la durée de combustion, de la pression maximale, etc évaluées en déviations standards) En conséquence, la vitesse de propagation de la flamme et la capacité d'allumage de l'essence classique ne peuvent pas résoudre ces problèmes de perte de puissance et de fluctuation du cycle. Dans le cycle théorique d'un moteur à allumage par étincelle (cycle Otto), on considère en général que la puissance maximale est obtenue lorsque la vitesse de propagation de la flamme dans le mélange carburant-air atteint l'infini et que l'allumage est effectué au point mort haut du temps de compression, suivi de la combustion totale instantanée En conséquence, il est souhaitable d'utiliser une essence qui a une vitesse de propagation de la flamme supérieure à celle de l'essence classique, de sorte que l'avance à l'allumage puisse être réduite 'et que l'allumage puisse être effectué à un angle du villebrequin voisin du point mort haut. La vitesse de combustion et la limite d'inflammabilité sont des constantes physicochimiques de chaque composé Ces valeurs à la température et sous la pression atmosphériques ont été mesurées selon la méthode du NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) et ainsi de suite, révélant l'existence de composés organiques oxygénés qui ont une vitesse de combustion élevée et de larges intervalles d'inflammabilité Ces résultats, cependant, ont été

obtenus du point de vue technologique de sécurité, sans discussion de ces com-

posés organiques oxygénés quant à leurs vitesses de propagation de la flamme,

leurs capacités d'allumage et ainsi de suite dans un moteur à allumage par étincelle.

Récemment, un appareil à combustion à volume constant a été mis au point pour l'utilisation dans l'évaluation des propriétés de combustion d'un carburant liquide (demande de brevet japonais ne 3-1550954, qui est ainsi incorporée par référence), avec des techniques expérimentales pour la mesure comparative simple de la vitesse de propagation de la flamme et de la capacité d'allumage du carburant liquide dans un rapport désiré carburant-air dans certaines

conditions.

Cet appareil à combustion comprend une chambre de combustion

comme corps principal, munie de deux hublots d'observation sur les côtés opposés.

L'intérieur du corps principal comprend une chambre de combustion fermée, un dispositif chauffant fixé à la paroi extérieure du récipient de combustion, un thermocouple pour détecter la température dans la chambre de combustion, un dispositif d'alimentation en carburant liquide comme moyen pour introduire dans la chambre de combustion un volume désiré de carburant liquide, un dispositif de fourniture d'air pour alimenter en air la chambre de combustion, un agitateur donnant des mélanges homogènes, déplaçable dans la chambre de combustion, et une bougie qui peut décharger une étincelle dans la chambre de combustion En utilisant cet appareil de combustion, on peut mesurer la vitesse de propagation de la flamme à travers le hublot d'observation, en utilisant une méthode de réfraction d'un faisceau laser ou analogue et les caractéristiques de combustion du carburant

liquide peuvent être évaluées à l'échelle du laboratoire.

La méthode de réfraction du faisceau laser est la suivante Une lumière de laser hélium-néon a été scindée en trois faisceaux qui passaient à travers la

chambre de combustion et étaient détectés par des photodiodes de haute sensibilité.

Lorsque le front de flamme, qui avait un gradient de densité élevé, arrivait à un faisceau individuel, le faisceau était dévié de sa course par réfraction Ensuite, la lumière laser atteignant chaque photodiode diminuait Les signaux de toutes les photodiodes étaient contrôlés par un oscilloscope digital La durée entre l'allumage

et l'instant o le front de flamme arrivait sur chaque faisceau était mesurée.

La figure 4 est une vue complète de l'appareil de combustion à volume constant La figure 5 est une vue en coupe verticale du récipient de combustion représenté à la figure 4 et la figure 6 est une vue en coupe suivant le plan A-A du

récipient de combustion représenté à la figure 4.

On sait que, lorsqu'un mélange carburant-air consistant en air et un carburant à plusieurs constituants comme l'essence est soumis à la combustion dans une chambre de combustion, la variation dans la formation du mélange carburant-air et les différences de capacité d'allumage dans chaque cycle deviennent des facteurs importants pour la fluctuation des cycles citée ci-dessus dans un moteur à allumage par étincelle En conséquence, il serait avantageux de disposer de certains additifs pour carburants et de mélanges de carburants qui minimisent la fluctuation des conditions de combustion dans chaque cycle et stabilisent la combustion Ces additifs doivent être efficaces même dans des conditions o la variation dans la formation du mélange combustible-air et les différences de capacité d'allumage se produisent, comme lorsque le rapport carburant-air est trop faible ou trop grand, ou pendant la conduite à vitesse constante. La capacité d'allumage est évaluée par la durée de retard à l'allumage ou la formation d'un raté, qui est mesuré par exemple par la durée entre l'allumage et un taux de combustion de 10 % en masse et lorsqu'il se produit un raté ce temps

est égal à 0.

En ce qui concerne les additifs utiles pour améliorer la capacité d'allumage d'un mélange carburant-air pauvre, la demande de brevet japonais publiée non examinée JP-A-62-1785 correspondant au brevet U S 4765 800 indique que la capacité d'allumage peut être améliorée par l'utilisation, par exemple, de sels de métaux alcalins ou de sels de métaux alcalino-terreux de dérivés d'acide succinique, qui améliorent le retard à l'allumage en réduisant la durée de parcours de la flamme depuis l'espace entre électrodes jusqu'au faisceau laser à une distance de 10 mm sans contaminer l'intérieur du moteur Cependant, les fractions de métaux contenus dans ces composés sont déchargées avec les gaz d'échappement et non seulement les métaux déchargés s'accumulent dans le système d'échappement, mais également ils sont déchargés ensuite dans 1 'air, exigeant ainsi une contre-mesure pour l'environnement Egalement, on sait que ces fractions de métaux déchargées dégradent l'activité des catalyseurs qui sont présents dans le système de traitement des gaz d'échappement En outre, la capacité d'allumage seule est évaluée dans la demande de brevet 62-1785 citée, sans

discussion de la vitesse de propagation de la flamme.

Un objet de la présente invention est de proposer une composition de carburant à utiliser dans un moteur à allumage par étincelle, qui a une capacité d'allumage supérieure et une vitesse de propagation de la flamme supérieure en

comparaison avec l'essence classique.

Un autre objet de la présente invention est de proposer une composi-

tion de carburant à utiliser dans un moteur à allumage par étincelle qui rend possible une combustion stable et une puissance améliorée sans décharge de

fractions métalliques.

D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront au

cours de la description qui suit.

Pour atteindre les objets ci-dessus et selon la présente invention, on propose une composition de carburant à utiliser dans un moteur à allumage par étincelle, qui comprend une essence pour moteur à allumage par étincelle et un composé organique oxygéné Le composé organique oxygéné contient dans sa

molécule soit une triple liaison, soit une double liaison et un atome d'oxygène.

Donc, la présente invention est réalisée en mélangeant une essence classique pour moteur à allumage par étincelle avec un composé organique

oxygéné spécifié.

Dans les dessins ci-annexés: la figure 1 est un graphique représentant la pression efficace moyenne indiquée à chaque rapport d'équivalence, pour une essence normale du commerce et pour une préparation d'essence utilisée à l'exemple 2; la figure 2 est un graphique représentant la déviation standard de la

fluctuation de cycles de la pression maximale du cylindre à un rapport d'équiva-

lence de 1,0, pour une essence normale du commerce et une préparation d'essence utilisée à l'exemple 3; la figure 3 est un graphique représentant la déviation standard de la

fluctuation de cycle de la pression maximale du cylindre à un rapport d'équiva-

lence de 0,8, pour une essence normale du commerce et une préparation d'essence utilisée à l'exemple 3; la figure 4 est une vue complète de l'appareil de combustion à volume constant; la figure 5 est une vue en coupe verticale du récipient de combustion repésenté à la figure 4; et la figure 6 est une vue en coupe suivant le plan A-A du récipient de

combustion représenté à la figure 4.

Selon un premier aspect de la présente invention, on propose une com-

position de carburant pour moteur à allumage par étincelle, qui comprend une essence pour moteur à allumage par étincelle et un alcool alcynylique ou un éther alcynylique représenté par la formule générale suivante: Rl C-_=C Ri O R 3 (I dans laquelle R 1 et R 3, qui peuvent être identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 3 et R 2 est un radical hydrocarboné divalent à chaîne droite ou ramifiée en

Cl-C 6.

Selon un second aspect de la présente invention, on propose une com-

position de carburant pour moteur à allumage par étincelle, qui comprend une essence pour moteur à allumage par étincelle et une alcynylcétone représentée par la formule générale suivante:

R 4 C-C CO R 5 ( 11)

dans laquelle R 4 est un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne droite ou

ramifiée en Cl-C 5 est un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en CI-C 3.

Selon un troisième mode de mise en oeuvre de la présente invention, on propose une composition de carburant pour moteur à allumage par étincelle qui comprend une essence pour moteur à allumage par étincelle et (a) un aldéhyde alcénylique représenté par la formule générale suivante:

R 6-C= C-CHO (III)

I I

R 7 R 8

dans laquelle R 6, R 7 et R 8 qui peuvent être identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 3 ou (b) un acétal résultant du traitement du groupe aldéhyde de l'aldéhyde

alcénylique de formule (III) par un alcool.

Selon un quatrième aspect de la présente invention, on propose une composition de carburant pour moteur à allumage par étincelle qui comprend une essence pour moteur à allumage par étincelle qui comprend une essence pour moteur à allumage pour étincelle et du furanne ou un dérivé de furanne représenté par la formule générale suivante:

R 10 R 10,

r I (IV) R 9 O R 9 g, dans laquelle R 9, R 9 ', R 10 et R 10, qui peuvent être identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 3 ou un groupe CHO, à la condition que le composé ne contienne

pas en même temps deux groupes CHO ou plus.

Selon un cinquième aspect de la présente invention, on propose une composition de carburant pour moteur à allumage par étincelle qui comprend une essence pour moteur à allumage par étincelle et un éther alcénylique représenté par la formule générale suivante: Ri -C C-R 13-O- R 15-C C-R 17 (V)

R 12 R 14 R 16 R 18

dans laquelle Rjj, R 12, R 14, R 16, R 17 et R 18, qui peuvent être identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 3 et R 13 et R 15, qui peuvent être identiques ou différents, représentent chacun un radical hydrocarboné divalent à chaîne droite ou

ramifiéce en C 1-C 3.

Des exemples illustrant les radicaux hydrocarbonés divalents à chaîne droite ou ramifiée représentés par R 13 et R 15 comprennent les groupes méthylène,

alkylènes et alkylidènes.

Le "composé organique oxygéné" utilisé ici est donc de préférence un composé oxygéné acyclique spécifié ayant au moins une liaison triple ou double en même temps qu'un atome d'oxygène dans sa molécule, l'atome d'oxygène étant de préférence fixé à un atome de carbone voisin de la liaison triple ou double, ou bien le furanne ou un dérivé de furanne, qui peut améliorer la capacité d'allumage

et augmenter la vitesse de propagation de la flamme lorsqu'on l'ajoute à l'essence.

Le composé organique oxygéné à utiliser dans la présente invention a de préférence un point d'ébullition d'environ 30 à environ 230 'C, qui est à l'intérieur de l'intervalle de l'essence utilisée en général et contient des groupes alkyles à chaîne droite ou ramifiée ayant de préférence au total environ 3 à

atomes de carbone.

Les composés organiques oxygénés à utiliser dans la présente invention sont des composés dans lesquels un atome d'oxygène est fixé à un atome de carbone voisin d'une liaison triple ou d'une liaison double dans la molécule Des

exemples illustrant les composés représentés par la formule générale (I) citée ci-

dessus comprennent les suivants:alcool propargylique, 3-butyne-2-ol, 3-

butyne-1-ol, 3-méthyl-1-pentyne-3-ol et éther méthyl-propargylique Un

exemple de composé représenté par la formule générale (II) est la 3butyne-2-

one Des exemples de composés de formule générale (II) comprennent l'acroléine, la méthacroléine et l'aldéhyde tiglique Un exemple d'acétal est le diméthylacétal d'acroléine, qui est obtenu par traitement par le méthanol du groupe aldéhyde de l'aldéhyde alcénylique correspondant Des exemples de composés de formule (IV)

comprennent le furanne, le 2-méthylfuranne et le furfural Un exemple de com-

posé de formule (V) est l'éther diallylique.

L'utilisation d'un composé oxygéné ayant un plus faible nombre d'atomes de carbone peut être efficace pour augmenter la vitesse de propagation de

la flamme Par exemple, dans le cas des alcools alcynyliques, l'alcool propargy-

lique est le plus apprécié pour obtenir cet effet Cependant, comme l'alcool propar-

gylique proprement dit a une mauvaise solubilité dans l'essence, il est préférable d'utiliser l'éther méthyl-propargylique qui a une solubilité élevée dans l'essence et

qui est obtenu par éthérification de l'alcool propargylique par le groupe méthyle.

Le composé organique oxygéné peut être ajouté à l'essence préparée à partir de matières premières de l'essence qui seront décrites plus loin, de préférence en quantité d'environ 0,05 à 50 % en volume par rapport au volume de ladite essence, pour améliorer les caractéristiques de combustion En particulier, on peut l'utiliser de préférence en quantité d'environ 5 à 50 % en volume par rapport au

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volume de ladite essence pour améliorer considérablement les caractéristiques de rendement (puissance) Egalement, il peut être utilisé de préférence en général en quantité d'environ 0,05 à 40 % en volume par rapport au volume de ladite essence, pour donner une manipulation facile lorsque l'on prépare une composition de carburant ayant des propriétés semblables à celles de l'essence classique Il peut aussi être utilisé en quantité de 5 à 40 % en volume par rapport au volume de ladite

essence pour moteur à allumage par étincelle.

Dans le composé organique oxygéné à utiliser dans la présente invention, les propriétés de son substituant oxygéné deviennent un facteur important pour déterminer la solubilité du composé dans l'essence Pour améliorer la solubilité dans l'essence, il est souhaitable d'utiliser un composé ayant une liaison éther (y compris le furanne et les dérivés de furanne) Lorsque le substituant

oxygéné est un groupe hydroxyle, la solubilité dans l'essence du radical hydro-

carbonné à triple liaison augmente avec le nombre d'atomes de carbone.

Cependant, lorsque l'on considère les effets sur les conditions de distillation de

l'essence, il est préférable d'utiliser un composé ayant de 3 à 6 atomes de carbone.

En outre, lorsque le composé intéressant a une mauvaise solubilité dans l'essence, on peut ajouter comme agent solubilisant une faible quantité, par exemple, d'alcool

butylique tertiaire.

Les composés organiques oxygénés représentés par les formules générales ( 1) à (V) citées ci-dessus à introduire dans l'essence peuvent être utilisées

seules ou facultativement en mélange.

L'essence à modifier par introduction du composé organique oxygéné peut avoir des propriétés telles qu'elle puisse être utilisée convenablement dans un moteur à allumage par étincelle, son principal constituant étant un mélange d'hydrocarbures ayant un point d'ébullition d'environ 30 à 230 'C Ce type

d'essence peut contenir facultativement des hydrocarbures insaturés et des hydro-

carbures aromatiques et elle peut être préparée aussi bien selon son utilisation, par exemple, dans les parcours généraux, les courses, etc Par exemple, comme carburant pour parcours généraux, on peut préparer un mélange par combinaison facultative d'essence de distillation directe, d'essence de cracking, d'essence réformée, d'essence alkylée, d'essence isomérisée, d'essence polymère et ainsi de suite, ou de leurs produits de distillation, au moment de l'addition du composé organique oxygéné De cette manière, on peut préparer un carburant ayant des

propriétés appropriées pour l'utilisation dans un moteur à allumage par étincelle.

Ce carburant a un indice d'octane recherche de 90 ou plus, une tension de vapeur Reid de 0,6 à 0,9 bar et une densité de 0,700 à 0,783 g/cm 3 à 15 'C et elle a des caractéristiques de distillation semblables à celles de l'essence pour moteur à

allumage par étincelle.

Le composé organique oxygéné contient dans sa molécule une liaison insaturée telle qu'une liaison triple Lorsqu'on utilise un carburant à base d'essence contenant ce type de composé organique dans des conditions o une diminution de sa stabilité à l'oxydation est probable, on peut ajouter à l'essence un antioxydant

choisi, par exemple, parmi les amines, les phénols et les hydroquinones L'anti-

oxydant peut être utilisé en quantité d'environ 0,001 à 0,01 %.

Si nécessaire, la composition de carburant peut encore être additionnée d'additifs connus pour carburants comprenant, par exemple des désactivants des métaux tels que des thioamides; des détergents- dispersants tels que succinimide, polyalkylamine, polyétheramine; des agents dégivrants tels que des polyalcools et leurs éthers; des agents améliorant la combustion tels qu'esters d'acide sulfurique d'alcools supérieurs; des agents antistatiques tels qu'agents tensioactifs anioniques, agents tensioactifs cationiques, agents tensioactifs ampholytes; et des agents colorants tels que des colorants azoïques Ces additifs pour carburants peuvent être utilisés seuls ou en mélange de deux ou plusieurs d'entre eux Ils peuvent être utilisés en quantités facultatives mais de préférence en quantités totales de 0,1 %

ou moins.

En utilisant la composition de carburant de la présente invention, la vitesse de propagation de la flamme peut être améliorée dans une large gamme de rapports carburant-air, rendant ainsi possible l'optimisation du réglage d'allumage d'un moteur à allumage par étincelle et l'amélioration de la puissance du moteur

indépendamment de ses conditions de fonctionnement, quelles que soit les con-

ditions de conduite.

Egalement, la composition de carburant de la présente invention peut améliorer la capacité d'allumage sans addition de constituants métalliques à la composition lorsque le moteur à allumage par étincelle fonctionne avec un

mélange carburant-air pauvre ou riche, en plus de sa capacité à réduire la fluctua-

tion des cycles provoquée par les variations dans la formation du mélange carburant-air qui se produisent même en fonctionnement normal En conséquence, la composition de carburant de la présente invention, dans laquelle on ajoute les composés organiques oxygénés cités ci-dessus à une essence classique, peut donner une combustion stable par réduction des fluctuations de la pression efficace

moyenne indiquée, de la pression maximale du cylindre et ainsi de suite, indépen-

damment des variations du rapport carburant-air.

En outre, la composition de carburant de la présente invention a un intérêt industriel important, parce que la combustion stable conduit à l'amélioration des caractéristiques des gaz d'échappement, ainsi qu'à l'amélioration des conditions de fonctionnement d'un moteur à allumage par étincelle, telles que la capacité de démarrage et ainsi de suite. Les exemples suivants illustrent encore la présente invention mais il est entendu que les exemples sont donnés à titre d'illustration seulement et ne sont pas

destinés à définir les limites de l'invention.

EXEMPLE 1

Afin de confirmer l'effet des composés organiques oxygénés de la présente invention sur l'amélioration de la vitesse de propagation de la flamme dans un mélange carburant-air, on a mis en oeuvre une série de tests en utilisant un appareil de combustion à volume constant qui a été conçu pour l'évaluation des caractéristiques de combustion d'un carburant liquide Le récipient de cet appareil, ayant des dimensions intérieures de 60 x 40 x 208 mm et une capacité de 499 cm 3, est muni de deux hublots d'observation en verre Pyrex sur les plans opposés de la chambre de combustion en plus des moyens nécessaires pour la formation stable d'un mélange carburant-air et pour le chauffage, l'allumage et ainsi de suite En utilisant ce récipient et sous pression atmosphérique et à température élevée ( 450 'K), on a mesuré les durées nécessaires pour que le front de flamme atteigne des positions prédéterminées dans la chambre de combustion au moyen d'une méthode de réfraction du faisceau laser He-Ne et la vitesse de propagation de la flamme a été calculée à partir de la relation entre les distances de parcours du front

de flamme et les durées mesurées.

On a préparé un total de cinq compositions de carburant en mélangeant une essence normale du commerce (qui a également été utilisée dans les exemples 2 et 3) avec les composés organiques oxygénés de la présente invention et on a mesuré leurs vitesses de propagation de la flamme selon la méthode ci-dessus Les vitesses de propagation de la flamme mesurées ont été comparées avec celle de l'essence normale du commerce pour déterminer l'effet des composés de la

présente invention Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau 1.

il

Tableau 1

Augmentation de la Rapport de mélange vitesse de propagation Composé oxvgéné (% en volume)*î de la flamme* 2 X Ether méthyl-propargylique 20 23,6 Acroléine 20 22,4 Furanne 25 17,5 3-butyne-2-one 10 7,4 Ether diallylique 15 9,3

* 1 l'essence normale du commerce était utilisée comme essence de base.

* 2: augmentation par rapport à l'essence de base.

EXEMPLE 2

Pour montrer l'effet de la vitesse accrue de propagation de la flamme sur l'amélioration de la puissance d'un moteur à allumage par étincelle, un moteur à essence monocylindre ayant un volume utile de 403 cm 3 (Type 530, fabriqué par AVL Co) a été modifié de manière que la pression de la chambre de combustion puisse être mesurée Dans ce cas, un transducteur de pression était monté dans la tête de cylindre En utilisant le moteur à essence ainsi modifié, on a mesuré la pression dans sa chambre de combustion pour mettre en oeuvre une analyse de la combustion La figure 1 représente les résultats de la mesure des pressions efficaces moyennes indiquées lorsque le moteur à essence fonctionnait à un régime de 1000 tr/min avec un réglage de l'allumage à l'avance minimale qui produit un couple maximal (MBT) Dans ce cas, on a utilisé une essence normale du commerce et une composition de carburant préparée en mélangeant 80 % de

l'essence normale du commerce avec 20 % en volume d'éther méthyl-

propargylique et on a fait varier le rapport d'équivalence du mélange carburant-air.

Les propriétés des échantillons sont indiquées dans le tableau 2 Le terme "pression efficace moyenne indiquée" s'entend ici pour désigner la valeur de pression moyenne exercée sur une unité de surface de la surface du piston dans un cycle, qui est utilisée en général pour l'évaluation de la puissance unitaire et calculée à partir de la surface du diagramme pression-volume dans un cylindre d'un moteur à combustion interne, obtenue après soustraction des pertes du moteur dues à une vitesse plus faible de propagation de la flamme, au réglage de soupapes, à la

dissociation thermique, aux pertes thermiques et ainsi de suite.

Tableau 2

Indice d'octane (méthode Tension de vapeur Densité Echantillon recherche) (bar (/cm 3 à 15 C) Essence normale du commerce 91 0,750 0,725 Composition de l'invention 92 0, 720 0,751 * 1: mélange consistant en 80 % en volume d'essence normale du commerce et

% en volume d'éther méthyl-propargylique.

EXEMPLE 3

En utilisant le moteur et l'appareil utilisés à l'exemple 2 et un total de quatre échantillons de carburant, on a mesuré les pressions maximales du cylindre dans les conditions suivantes vitesse du moteur 1 000 tr/min;réglage de l'allumage, MBT; et rapport d'équivalence (rapport réel carburant-air/rapport théorique carburant-air), 1,0 ou 0,8 L'écart standard des résultats de 1000 cycles a été calculé pour chacun des échantillons de carburant qui contenaient une essence normale du commerce et trois compositions de carburant préparées en mélangeant l'essence normale du commerce avec les composés organiques oxygénés de la présente invention Les résultats sont indiqués dans les figures 2 et 3 Dans ce cas, comme les composés organiques oxygénés étaient mélangés en faibles quantités, les propriétés (indice d'octane, tension de vapeur Reid, densité) des compositions de carburant étaient presque les mêmes que celles de l'essence normale du commerce indiquées dans le tableau 2 Le terme "pression maximale du cylindre"

s'entend ici pour désigner la valeur maximale de pression atteinte pendant la com-

bustion d'un mélange carburant-air dans un cycle d'un cylindre d'un moteur à

combustion interne.

Dans chaque cas des rapports d'équivalence de 1,0 et 0,8, les compo-

sitions de carburant de la présente invention présentaient un écart standard plus faible de la pression maximale du cylindre par cycle en comparaison avec l'essence normale du commerce utilisée en général, confirmant ainsi l'effet de la composition de carburant de la présente invention pour minimiser la fluctuation des conditions de combustion dans les cycles Comme indiqué dans la figure 3, du côté d'un mélange pauvre ayant un rapport d'équivalence de 0,8, la fluctuation par cycle était améliorée par rapport à la valeur de l'essence normale du commerce

utilisée en général à un rapport d'équivalence de 1,0.

Il est entendu que l'invention n'est pas limitée à ses modes de mise en oeuvre préférés décrits à titre d'illustration et que le spécialiste pourrait y apporter diverses modifications et divers rendements sans toutefois s'écarter du cadre et de

l'esprit de l'invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 Composition de carburant pour moteur à allumage par étincelle, carac-

térisée en ce qu'elle comprend: ( 1) une essence pour moteur à allumage par étincelle et ( 2) un composé organique oxygéné qui contient à la fois dans sa

molécule (a) une liaison triple ou une liaison double et (b) un atome d'oxygène.

2 Composition de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit composé organique oxygéné est un alcool alcynylique ou un éther alcynylique représenté par la formule générale: Rl C -EC R-2 O R 3 (I dans laquelle R 1 et R 3 qui peuvent être identiques ou différents représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 3 et R 2 est un radical hydrocarboné divalent à chaîne droite ou ramifiée en

Cl-C 6.

3 Composition de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit composé organique oxygéné est une alcynylcétone représentée par la formule générale suivante:

R 4 C-C CO R 5 ( 1)

dans laquelle dans laquelle R 4 est un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 5 est un groupe alkyle à chaîne droite ou

ramifiée en C 1-C 3.

4 Composition de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit composé organique oxygéné est (a) un aldéhyde alcénylique de formule générale suivante:

6 C-CHO (III)

R 7 R 8

dans laquelle R 6, R 7 et R 8 qui peuvent être identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 3, ou (b) un acétal résultant du traitement du groupe aldéhyde de l'aldéhyde

alcénylique de formule (III) par un alcool.

Composition de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit composé organique oxygéné est le furanne ou le dérivé de furanne représenté par la formule générale: R 10 io Ro

I I (IV)

R 9 O O R 9 g, dans laquelle R 9, R 9,, R 10 et R 10 ' qui peuvent être identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène, un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 3 ou un groupe CHO, à la condition que le composé ne contienne

pas en même temps deux groupes CHO ou plus.

6 Composition de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit composé organique oxygéné est un éther alcénylique de formule générale suivante: Rîr 1 C=C 1 RI 30-R 15 -c-c-R 17 (V)

R 12 R 14 R 16 R 18

dans laquelle Rll, R 12, R 14, R 16, R 17 et R 18, qui peuvent être identiques ou différents, représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne droite ou ramifiée en C 1-C 3 et R 13 et R 15 qui peuvent être identiques ou différents représentent chacun un radical hydrocarboné divalent à chaîne droite ou

ramifiée en C 1-C 3.

7 Composition de carburant selon la revendication 2, 3, 4, 5 ou 6, carac-

térisée en ce que ledit composé organique oxygéné est utilisé en quantité de 0,05 à % en volume par rapport au volume de ladite essence pour moteur à allumage

par étincelle.

8 Composition de carburant selon la revendication 2, 3, 4, 5 ou 6, carac-

térisée en ce que ledit composé organique oxygéné est utilisé en quantité de 5 à 40 % en volume par rapport au volume de ladite essence pour moteur à allumage

par étincelle.

9 Composition de carburant selon la revendication 2, caractérisée en ce

que ledit composé organique oxygéné est choisi parmi l'alcool propargylique, le 3-

butyne-2-ol, le 3-butyne-1-ol, le 3-méthyl-1-pentyne-3-ol et l'éther méthyl-

propargylique.

Composition de carburant selon la revendication 3, caractérisée en ce

que ledit composé organique oxygéné est la 3-butyne-2-one.

11 Composition de carburant selon la revendication 4, caractérisée en ce

que ledit composé organique oxygéné est choisi parmi (i) l'acroléine, (ii) la métha-

croléine, (iii) l'aldéhyde tiglique et (iv) les composés obtenus en traitant par le

méthanol le groupe aldéhyde du composé (i), (ii) ou (iii).

12 Composition de carburant selon la revendication 5, caractérisée en ce

que ledit composé organique oxygéné est choisi parmi le furanne, le 2méthyl-

furanne et le furfural.

13 Composition de carburant selon la revendication 6, caractérisée en ce

que ledit composé organique oxygéné est l'éther diallylique.