NO128246B - - Google Patents

Description

Motorbrensel.

Denne oppfinnelse vedrører et motorbrensel, hvis sammensetning skal gi en

bedre motorvirkning i kraftdrevne kjøre-tøyer, motorbåter og flymaskiner under

kjølige og fuktige atmosfæriske forhold,

dvs. når ising på grunn av frysning av

fuktigheten i atmosfæren vanligvis opptrer.

Motorbrenslet i henhold til oppfinnelsen er bensin som, som kjent, i det vesent-lige består av en kullvannstoffblanding

med passende flyktighet, slik at den egner

seg til bruk i forbrenningsmotorer med

gnisttenning, og som inneholder en tilset-ning som består av en alifatisk to-verdig

alkohol (diol) eller en blanding av slike

alkoholer av en spesial type i kombinasjon

med en enverdig flyktig alkohol eller blanding av slike alkoholer, hvor tilsetnings-mengden totalt ikke overstiger 2 volumprosent, men er tilstrekkelig til å minske antallet av motorstopp som skyldes ising.

Brennstoffet i henhold til oppfinnelsen

kan dessuten inneholde andre tilsetninger,

slik som smøremidler, gummioppløsnings-midler, alkyl-bly-antibankemidler, feie-midler for blyavsetninger, farvestoffer,

midler til forhindring av gummiaktige av-setninger, antioksydasjonsmidler, rusthin-drende midler, deaktiveringsmidler for me-tall, og lignende tilsetninger som er velkjent som nødvendige bestanddeler av

bensin til motordrift.

Oppfinnerne har allerede tidligere

foreslått å tilsette motorbrennstoffer forskjellige to-verdige alkoholer, og i henhold

til oppfinnelsen har man funnet at tilset-ning av små mengder enverdige alkoholer

som inneholder fra 1 til 3 kullstoffatomer

pr. molekyl sammen med små mengder alifatiske to-verdige alkoholer av i opp-finnerens tidligere forslag nevnte typ«, som inneholder fra 4 til 21 kullstoffatomer, gir vesentlig bedre resultater.

Hensikten med brennstoffet i henhold til oppfinnelsen er å overvinne visse drifts-vanskeligheter i forbindelse med kjøretøy-mo torer, båtmotorer, stasjonære motorer og flymotorer. Nevnte vanskeligheter skyldes den is som av luftens fuktighet dannes i en motors inntakssystem, og som ofte be-virker plutselige motorstopp, når motoren går tomgang og fuktigheten i den omgiv-ende luft er forholdsvis stor, samtidig som lufttemperaturen ligger under ca. 16° C. Motorstopp av nevnte art er en velkjent ulempe.

Det er klart at en motors tendens til slike stopp i kaldt og fuktig vær til dels er en funksjon av brennstoffets flyktighet, det vil si at en motor som drives med flyktig brennstoff har lettere for å stoppe under nevnte forhold, enn når den drives med et mindre flyktig brennstoff med lignende sammensetning. Det vil derfor være klart at det for en bensin med forholdsvis lav flyktighet vil kreves lavere totale kon-sentrasjoner av de kritiske antistopptil-setninger enn for en mere flyktig bensin for å oppnå en tilfredsstillende motorvirkning.

Bensinen kan enten være flybensin eller motorbensin. Slike bensiners flyktighet varierer stort sett over området for damptrykket ved 38° C, og fra 0,42 til 1,05 kg/cm- og over et område for «50 % points» i ASTM D-86-prøve ved 77° C til 132° C. Endepunktet ifølge ASTM ligger for flybensin mellom 121° C og 177° C, og for motorbensin mellom 177° C, og for motorbensin mellom 177° C og 232° C. Fullsten-dige data for bensin som kan brukes i henhold til oppfinnelsen er gitt i Federal Spe-cification VV-M-561 a-2 av 20. oktober 1954 som brennstoff Fuel M, Regular, og Premium grader av klassene A, B og C, og alle kjennetegnende flyktighetsgrenser for motorbensin til bruk i henhold til oppfinnelsen kan finnes der. Data vedrørende flybensin er gitt i U.S. Militarv Specifica-tons MIL-F-5572-1 av 20. juli 1950.

Som nevnt ovenfor, vedrører oppfinnelsen bensinblandinger som inneholder en kritisk mengde to-verdig alkohol som er en alifatisk oksygen-inneholdende forbindelse med to hydroksylgrupper, i kombinasjon med en enverdig alkohol.

De alifatiske to-verdige alkoholer skal inneholde 4 til 21 kullstoffatomer pr. molekyl. De to-verdige alkoholer (dioler) som foretrekkes, utmerker seg ved at de har en alkylgruppe direkte bundet til i det minste ett av de kullstoffatomer til hvilke det også er bundet en hydroksylgruppe. Alkyl-gruppen kan inneholde fra 1 til 4 kullstoffatomer, skjønt det foretrekkes at alkyl-gruppen er en metylgruppe. Blant de foretrukne dioler foretrekkes helst de som inneholder fra 6 til 8 kullstoffatomer, særlig heksylenglykoler, som f. eks. 2-metyl-2,4-pentandiol, heksandiol-2,5 og 2-metylpen-tan-5-diol-2,4. Særlig foretrekkes det blant heksylenglykoler 2-metyl-2,4-pentandiol. Brukbar men mindre effektiv enn de fore-gående er l,3-dimetyl-butah-diol-2,3 og 2-metyl-pentan-diol 1,3, hvor den sistnevnte ikke har metylgruppen på samme kullstoffatomer som den annen av hydrbksylgrup-pene.

De enverdige alkoholer er de som inneholder fra 1 til 3 kullstoffatomer, slik som metyl-, etyl-, propyl-, allyl-, og isopropylalkohol. Særlig foretrekkes isopropylalkohol.

Den anvendte mengde heksylenglykol vil være avhengig av den brukte enverdige alkoholmengde. Stort sett vil den anvendte mengde heksylenglykol ligge i området fra 0,01 til 0,095 volumprosent, mens den enverdige alkoholmengde, f. eks. metylalko-hol eller isopropylalkohol skulle ligge l området fra omtrent 0,40 til 1,8 volumprosent. Ved en særlig foretrukket utførelse av oppfinnelsen er den enverdige alkoholkonsen-trasjon ikke mindre enn 10 og ikke større enn 30 ganger heksylenglykolkonsentrasjo-nen. En forholdsvis lavflyktig bensin, (f. eks. 50 pst. ved-132° C) tilsettes det f. eks. 0,4 pst. isopropylalkohol sammen med 0,01 til 0,04 pst. heksylenglykol. En forholdsvis meget flyktig bensin tilsettes tilsvarende

1,8 pst. isopropylalkohol sammen med 0,06

til 0,095 pst. heksylenglykol. Ved de to nevnte eksempler oppnåes det beste resul-tat når volumforholdet alkohol/diol er 20/1.

For å bestemme effektiviteten av brennstoffet i henhold til oppfinnelsen har man utført en rekke prøver på to forsøks-motorer av fabrikat Plymouth, modell 1956. Mens temperatur og luftfuktighet ble holdt på forskjellige nivåer, bestemte man moto-renes stopp-egenskaper (stalling characte-ristics) under gjennomvarmningsperioden. Forsøket gikk ut på å starte motoren og umiddelbart presse den opp i turtall på 1500 o.p.m. Dette turtall ble opprettholdt i 30 sekunder, hvorpå motoren fikk anledning til å gå i 15 sekunder på tomgang. Hvis motoren stoppet før 15 sekunder var ut-løpet, ble den startet på ny og turtallet ble umiddelbart satt opp til 1500 o. p. m. i 30 sekunder. Hvis motorstopp ikke forekom, ble turtallet til etter tomgangsperioden øket på ny til 1500 o. p. m. Den annen peri-ode på 30 sekunder ved 1500 o. p. m. ble igjen fulgt av 15 sekunder tomgangstid hvilket ble gjentatt<7> avvekslende inntil motoren ble gjennomvårmet. Det ble ført en fortegnelse over antallet stopp som motorene fikk før fullstendig gjennom-varmning.

Som basis-brennstoff ble brukt vanlig bensin, premium grade, med 10 pst. destil-lasjonspoint ved 47° C etter ASTM, en 50 pst. point ved 89° C, og en 90 pst. point ved

149° C ifølge ASTM Method D-86, som er

den anerkjente framgangsmåte ved måling av bensinens flyktighet. Bensinen inneholder også tetraetylbly, feiemiddel og antioksydasjonsmiddel av vanlig type. Bensinprøver med forskjellige andeler av isopropylalkohol (isopfopanol) og heksylenglykol og deres blandinger ble undersøkt og resultatene er gått opp i den neden-stående tabell:

De foranstående resultater er satt opp En annen forsøksserie ble foretatt på grafisk på tegningen og viser tydelig at tre personbiler, og med et annet basis-blandingen nr. 6 ifølge tabell I, som repre- brennstoff, og forskjelige tilsetningsandeler senterer den foretrukne utførelse av opp- av samme glykol og alkohol. Resultatene finnelsen, utmerker seg ved særlig fordel- er vist 1 tabell II:

aktige og uventede egenskaper med hensyn

til reduksjon av motorstoppantallet.

Denne tabell viser at en blanding av

isopropylalkohol og heksylenglykol i volumforholdet 20/1 reduserer antall motorstopp

med minst 66 pst. og opp til 100 pst. dvs.

fullstendig, hvilket er uttrykk for særlig

fordelaktige egenskaper.

Som det fremgår av det ovennevnte

vedrører oppfinnelsen et motorbrensel

nærmere bestemt bensin, til hvilken det er

tilsatt små mengder blanding av en enverdig alkohol som har 1 til 3 atomer kullstoffatomer pr. molekyl og en heksylenglykol, f. eks. 2-metyl-2,4-pentandiol i vo-lumforhold mellom 10 og 30 enverdige alko-holdeler til 1 glykoldel, hvor tilsetnings-mengden ikke overskrider 1,9 volumprosent, men er tilstrekkelig stor til å redusere

antall motorstopp som skyldes isning med

minst 66 pst. av det antall som vil fore-komme ved bruk av vedkommende brennstoff uten nevnte tilsetninger.

Claims (4)

1. Motorbrensel som inneholder bensin, karakterisert ved at bensinen er tilsatt ikke mer enn 2 volumprosent av en

blanding bestående av en liten del alifatisk diol med 4—20 og fortrinsvis 6—8 kullstoffatomer pr. molekyl og en større del av en enverdig alifatisk alkohol med fra 1—3 kullstoffatomer pr. molekyl i et volumfor-hold på minst 10 men ikke mere enn 30 deler enverdig alkohol for hver del diol.

2. Brensel ifølge påstand 1, karakterisert ved at den alifatiske diol inneholder en alkyl-substituert gruppe som inneholder fra 1—4 kullstoffatomer og fortrinsvis en metylgruppe som er direkte tilknyttet minst ett av de kullstoffatomer, til hvilke hydrok-sylgruppene er knyttet.

3. Brensel ifølge påstand 1—2, karakterisert ved at diolen er 2-metyl, 2,4-pen-tandiol og den enverdige alkohol er isopropylalkohol.

4. Brensel ifølge påstand 1, karakterisert ved at det inneholder fra 0,4—1,8 volumprosent av den enverdige alkohol og 0,01—0,095 volumprosent av den alifatiske diol.