PL197469B1 - Benzynowa kompozycja i jej zastosowanie w iskrowych silnikach spalinowych - Google Patents
Benzynowa kompozycja i jej zastosowanie w iskrowych silnikach spalinowychInfo
- Publication number
- PL197469B1 PL197469B1 PL349009A PL34900999A PL197469B1 PL 197469 B1 PL197469 B1 PL 197469B1 PL 349009 A PL349009 A PL 349009A PL 34900999 A PL34900999 A PL 34900999A PL 197469 B1 PL197469 B1 PL 197469B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- gasoline
- octane number
- less
- fuel
- engine
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 48
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 206010041662 Splinter Diseases 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 101150076749 C10L gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241001640558 Cotoneaster horizontalis Species 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- -1 vapor Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/04—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
- C10L1/06—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for spark ignition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
1. Benzynowa kompozycja przeznaczona do stosowania jako paliwo do iskrowych silników spa- linowych, znamienna tym, ze paliwo to sk lada si e mieszaniny w eglowodorów, przy czym benzyna ta wed lug ASTM D-86 ma 90% temperatur e destylacji wynosz ac a 154,44°C lub ni zsz a od 154,44°C, a liczb e oktanow a (R+M)/2 mniejsz a od 82. 4. Sposób eksploatacji iskrowych silników spalinowych maj acych przynajmniej jedn a komor e spalania i nastawialne wyprzedzenie zap lonu, znamienny tym, ze benzyn e i powietrze wprowadza sie do przynajmniej jednej komory spalania i iskr a powoduje si e zap lon mieszaniny, przy czym benzy- na sk lada si e mieszaniny w eglowodorów, których 90% temperatura destylacji wed lug ASTM D-86 wynosi 154,44°C lub ni zej od 154,44°C, a liczba oktanowa (R+M)/2 jest mniejsza od 82, przy czym ustawienie wyprzedzenia zap lonu w silniku jest dokonywane na takim poziomie, ze unika si e stukania przy pracy silnika. 7. Zastosowanie benzynowej kompozycji okre slonej w zastrz. 1, do zmniejszania emisji NO X z iskrowych silników spalinowych maj acych przynajmniej jedn a komor e spalania i nastawialne wy- przedzenie zap lonu ustawione na minimaln a efektywn a ilosc dla unikania stukania silnika, je sli do nap edu tego silnika stosuje si e benzyn e o liczbie oktanowej przynajmniej 82, gdzie wyprzedzenie zap lonu jest opó znione do takiego stopnia aby unikn ac stukania silnika. PL PL PL PL PL PL PL
Description
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszerna: 349009 (22) Date zgłoszema: 17·11·1999 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
17.11.1999, PCT/US99/26008 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
25.05.2000, WO00/29516 PCT Gazette nr 21/00 57 (11) 197469 (13) B1 (51 ) IntCII.
C10L 1/06 (2006.01) (54) Benzynowa kompozycja i jej zastosowanie w iskrowych silnikach spalinowych
(30) Pierwszeństwo: 17.11.1998,US,09/193,740 | (73) Uprawniony z patentu: TALBERT FUEL SYSTEMS, INC.,Aiientown,US |
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 17.06.2002 BUP 13/02 | (72) Twórca(y) wynalazku: Wliilam L. Taibert,York,US |
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2008 WUP 04/08 | (74) Pełnomocnik: Marek Łazewski |
(57) t . Benyynowa komooyccjaprezznazoona do stosowania jako aaliwo do ikkrowcch silnikówpaalinowych, znamienna tym, że paliwo to składa się mieszaniny węglowodorów, przy czym benzyna ta według ASTM D-86 ma 90% temperaturę destylacji wynoszącą 154,44°C lub niższą od 154,44°C, a liczbę oktanową (R+M)/2 mniejszą od 82.
4. Sposób eksploatacji iskrowych silników spalinowych mających przynajmniej jedną komorę spalania i nastawialne wyprzedzenie zapłonu, znamienny tym, że benzynę i powietrze wprowadza się do przynajmniej jednej komory spalania i iskrą powoduje się zapłon mieszaniny, przy czym benzyna składa się mieszaniny węglowodorów, których 90% temperatura destylacji według ASTM D-86 wynosi 154,44°C lub niżej od 154,44°C, a liczba oktanowa (R+M)/2 jest mniejsza od 82, przy czym ustawienie wyprzedzenia zapłonu w silniku jest dokonywane na takim poziomie, że unika się stukania przy pracy silnika.
7. Zastosowanie benzynowej kompozycji określonej w zastrz. 1, do zmniejszania emisji ΝΟχ z iskrowych silników spalinowych mających przynajmniej jedną komorę spalania i nastawialne wyprzedzenie zapłonu ustawione na minimalną efektywną ilość dla unikania stukania silnika, jeśli do napędu tego silnika stosuje się benzynę o liczbie oktanowej przynajmniej 82, gdzie wyprzedzenie zapłonu jest opóźnione do takiego stopnia aby uniknąć stukania silnika.
PL 197 469 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja benzynowa i jej zastosowanie w iskrowych silnikach spalinowych, takich jakimi są silniki typu samochodowego.
Zanieczyszczenia wytwarzane przez spalanie obejmują tlenki azotu, pospoliciej określane jako NOx (gdzie x jest liczbą całkowitą reprezentującą liczbę atomów tlenu w cząsteczce). Takimi tlenkami są NO i NO2. W procesie spalania ΝΟχ tworzy się z powietrza (gazu zawierającego azot i tlen), poddanego przez pewien czas działaniu wysokiej temperatury. Ostatnie badania nad benzynami o niższej 90% temperaturze destylacji pokazały, że szybciej spalająca się benzyna (niższa 90% temperatura destylacji) dochodzi szybciej do wysokiej temperatury, powodując w ten sposób wzrost ilości powstającego ΝΟχ (patrz fig.). Ten typ paliwa opisano w opisie patentowym US 5 015 356, włączonym do niniejszego opisu jako źródło literaturowe.
Benzyna stosowana teraz jako paliwo w obecnych iskrowych silnikach spalinowych wymaga liczby oktanowej (R+M)/2, mieszczącej się prawie całkowicie w zakresie 84-94. Niektóre silniki wymagają benzyny o wyższej liczbie oktanowej niż jest to wymagane w innych silnikach, zależnie od stopnia kompresji lub odkładania się nagaru (starzenia), w celu uniknięcia lub zmniejszenia „stukania” lub polepszenia wydajności spalania paliwa.
Benzyny o niższej liczbie oktanowej stosowano w przeszłości w silnikach o niskiej kompresji, ale zrezygnowano z nich w powszechnej praktyce, ze względu na słabą wydajność i niewielką uzyskiwaną moc. Stwierdzono później, że zwiększenie kompresji silnika i polepszenie regulacji zapłonu znacznie zwiększyło wydajność spalania paliwa. Jednakże, osiągnięcie tego rezultatu wymagało benzyny o większej liczbie oktanowej. Faktycznie, prawo w stanie Kalifornia wymaga obecnie, aby benzyna typu samochodowego wytwarzana, importowana, sprzedawana lub używana w Kalifornii miała liczbę oktanową (R+M)/2 minimum 87. Byłoby wysoce pożądane, aby benzyny o niższej liczbie oktanowej mogły być wydajnie używane w dostępnych obecnie silnikach, szczególnie jeśli wynikiem ich stosowania byłoby zmniejszenie zanieczyszczenia ΝΟχ.
Tak jak opisano to poniżej, wynalazek częściowo dotyczy paliwa o niskiej liczbie oktanowej, której wartość jest mniejsza od 82, przy (zgodnie z ASTM D-86) 90% temperaturze destylacji niższej od 154,44°C (310°F). Benzyna ta określana jest w tym opisie jako benzyna E II (E-gasoline II). Wspomniana benzyna E II jest korzystna, ponieważ jest to paliwo o niskiej liczbie oktanowej, które można jednak stosować w konwencjonalnych samochodowych silnikach spalinowych, jedynie przez opóźnienie wyprzedzenia zapłonu silnika. W ten sposób obecne używane silniki są w stanie umożliwić poprawę wydajności spalania benzyn o liczbie oktanowej mniejszej od 82, pod warunkiem, że wyprzedzenie zapłonu jest opóźnione i że benzyna ma niską temperaturę destylacji (ASTM D-86, 90% temperatura destylacji jest niższa od 154,44°C (310°F)).
Stosowanie dawniejszych znanych benzyn w silnikach o opóźnionym wyprzedzeniu zapłonu powoduje wzrost zanieczyszczeń w spalinach, tak że znane benzyny i benzyna E II nie mogą być używane wymiennie w silnikach mających mniejsze wyprzedzenie zapłonu. Zgodnie z tym, byłoby wysoce pożądane opracowanie benzyny, która mogłaby być stosowana w obecnie używanych silnikach bez opóźniania wyprzedzenia zapłonu, jak również w silnikach o opóźnionym wyprzedzeniu zapłonu, przystosowanych do benzyny E II.
Przedmiotem wynalazku jest nowy typ benzyny przeznaczonej do stosowania w iskrowych silnikach spalinowych, umożliwiającej zmniejszenie emisji ΝΟχ.
Celem wynalazku jest dostarczenie samochodowej benzyny o niskiej liczbie oktanowej (mniejszej od 87), która może być jednak stosowana do wydajnego napędzania konwencjonalnych silników samochodowych, bez powodowania niepożądanego poziomu zanieczyszczeń. Szczegółowiej, pierwszym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu osiągania zmniejszenia emisji ΝΟχ przez modyfikację silnika, tak aby paliwo według wynalazku mogło być wydajnie wykorzystywane. Pod tym względem odkryto, że paliwa według wynalazku, mające liczbę oktanową mniejszą od 82 i 90% temperaturę destylacji 154,44°C lub mniejszą, mogą być jednak stosowane w konwencjonalnych samochodowych silnikach spalinowych dzięki jedynie zmniejszeniu wyprzedzenia zapłonu silnika. Taka benzyna (określana w tym opisie jako benzyna E II) nie może być używana w konwencjonalnych silnikach, w których nie jest opóźnione wyprzedzenie zapłonu silnika. Dlatego, drugim celem wynalazku jest dostarczenie paliwa o niskiej liczbie oktanowej (określanego w tym opisie jako benzyna E III), które może być stosowane wymiennie w silnikach z konwencjonalnym wyprzedzeniem zapłonu, jak również w silnikach, w których opóźniono wyprzedzenie zapłonu, w celu przystosowania ich do benzyny E II.
PL 197 469 B1
Dalszym celem wynalazku jest dostarczenie paliwa o czystym spalaniu, wytwarzającego niski poziom zanieczyszczeń w strumieniu spalin silnika spalinowego.
Jeszcze innym celem wynalazku jest dostarczenie benzyny o dobrych właściwościach jezdnych i dobrych właściwościach uruchomiania zimnego silnika.
Celem wynalazku jest również dostarczenie benzyny sprawującej się dobrze przy stosunku powietrza do paliwa wyższym od stechiometrycznego w silnikach spalinowych.
Jeszcze innym celem wynalazku jest dostarczenie płynnego paliwa, które może przejść w stan pary lub gazu i będzie miało tendencję pozostania w tym stanie, po zmieszaniu z zasysanym powietrzem w silniku spalinowym.
Te i jeszcze inne cele wynalazku osiągnięto opracowując benzynę o niskiej 90% temperaturze destylacji i o niskiej liczbie oktanowej. Stosowana jest niska 90% temperatura destylacji, tak że benzyna może się spalać szybko i dokładniej, po zmieszaniu z powietrzem i zapłonie w silniku. Stosowana jest również niska liczba oktanowa, tak że szybkość spalania z powietrzem jest bardzo duża. Obniżenie liczby oktanowej może być osiągnięte znanymi metodami, takimi jak zmniejszenie ilości komponentów o wysokiej liczbie oktanowej stosowanych przy produkcji benzyny lub przez zmniejszenie ilości dodatków zwiększających liczbę oktanową, konwencjonalnie dodawanych do benzyny. Pożądana temperatura destylacji może być uzyskana konwencjonalnymi metodami produkcji lub rafinacji benzyny, takimi jak oddestylowanie ciężkich frakcji mieszających się strumieni w rafinerii. Szczegółowiej, pierwszy i inne cele wynalazku (tj. cele związane z benzyną E II) osiągnięto przez opracowane benzyny o liczbie oktanowej mniejszej od 82 i 90% temperaturze destylacji 154,44°C lub niższej (ASTM D-86). Drugi i inne cele wynalazku (cele związane z benzyną E III) osiągnięto przez opracowane benzyny, której najwyższa liczba oktanowa jest mniejsza od 87, a najniższa wynosi 82 (tj. 82 i wyżej, ale mniej od 87, z wyłączeniem liczby oktanowej 87), a 90% temperatura destylacji według ASTM D-86 wynosi 154,44°C lub mniej (korzystnie niżej od 143,33°C (290°F)).
Wspólną cechą techniczną posiadaną przez wszystkie paliwa według wynalazku jest to, że ich liczba oktanowa jest mniejsza od 87 i że mają niską 90% temperaturę destylacji.
Na rysunku załączonym do opisu przedstawiono wykres obrazujący wpływ zmniejszenia 90% temperatury destylacji według ASTM D-86 z 182,22°C (360°F) do 137,78°C (280°F) na emisję spalin w samochodach.
1) Benzyna E II (E-Gasoline II)
Benzyna o niskiej temperaturze destylacji najcięższej frakcji zmniejsza „zraszanie ścianek cylindrów”, redukując w ten sposób „stukanie” silnika przy liczbie oktanowej na poziomie niższym niż minimum ustalone prawami stanowymi i federalnymi dla nowoczesnych benzyn fazy 2 - minimum liczba oktanowa 87. Wszystkie liczby oktanowe wymienione w tym opisie wyznaczono ze wzoru (R+M)/2, gdzie R zdefiniowano w ASTM D-2699, a M jest zdefiniowane w ASTM D-2700. Przez testowanie i stosowanie federalnych standardowych procedur testowych stwierdzono, że takie benzyny o niskiej temperaturze destylacji najcięższej frakcji mogą być wykorzystywane do napędu standardowych silników samochodowych, bez występowania stukania, mimo iż benzyna ma liczbę oktanową (R+M)/2 mniejszą od 82 (na przykład 81,8). Przykładem takiego paliwa o 90% temperaturze destylacji niższej od 154,44°C (310°F) jest „specjalna” benzyna z przykładu 1. Przykład 1 przedstawia porównanie pomiędzy benzyną konwencjonalną i benzyną według wynalazku (oznaczaną tutaj jako „SPECIAL”) o 90% temperaturze destylacji niższej od 154,44°C (ASTM D-86).
Uprzednio benzyny o niskiej liczbie oktanowej stosowano do silników o niskiej kompresji. Jednakże stwierdzono, że obniżenie 90% temperatury destylacji (oznaczanej zgodnie z testem destylacji ASTM D-86) do 154,44°C lub poniżej tej temperatury (korzystnie w zakresie 122,22°C (252°F) - 138,89°C (282°F)) zezwala również na obniżenie liczby oktanowej obecnie dostępnych benzyn i na wykorzystywanie ich w obecnie stosowanych silnikach, wymagających teraz benzyn o liczbie oktanowej 84 lub wyższej. Liczba oktanowa paliw według wynalazku jest mniejsza od 82, najkorzystniej mniejsza od 80.
W teście dynamometrycznym silnika (przykład 2) odkryto także, że benzyna o niższej 90% temperaturze destylacji może napędzać standardowy silnik samochodowy przy mniejszym wyprzedzeniu zapłonu niż jest to wymagane dla tego samego silnika spalającego konwencjonalną benzynę o liczbie oktanowej 87. Poza tym odkryto również, że spalanie benzyny o niskiej 90% temperaturze destylacji w silniku z mniejszym wyprzedzeniem zapłonu prowadzi do zmniejszonej emisji, zwłaszcza do zmniejszonej emisji NOx. Jest to bardzo ważne, ponieważ benzyny o niskiej 90% temperaturze destylacji normalnie zwiększają emisję NOx (patrz rysunek), ale zmniejszenie wyprzedzenia zapłonu sprawia,
PL 197 469 B1 że te same paliwa mogą pracować przy zmniejszonym poziomie emisji ΝΟχ (patrz przykład 2). Zmniejszenie wyprzedzenia zapłonu zezwala również na dalszą redukcję liczby oktanowej (R+M)/2 do wartości mniejszej od 81,8, korzystnie do 80 i jeszcze mniejszej.
Benzyny według wynalazku zawierają standardowe komponenty benzyn, które mogą obejmować substancje dodatkowe i/lub substancje utleniające. W ten sposób, oprócz niższej 90% temperatury destylacji i niższej liczby oktanowej, benzyny według wynalazku są pod innymi względami takimi samymi benzynami, jakimi są konwencjonalne benzyny dostępne obecnie na rynku.
W korzystnym wykonaniu wynalazku 90% temperatura destylacji według ASTM D-86 mieści się w zakresie 129,44°C (265°F) - 140,44°C (285°F). Dodatkowo, liczba oktanowa benzyny korzystnie mieści się w zakresie 72-82. Taka benzyna może obniżać zawartość zanieczyszczeń w gazach spalinowych konwencjonalnych silników spalinowych, przy opóźnieniu wyprzedzenia zapłonu silnika, korzystnie w zakresie 4° do 12°.
Wynalazek jest unikalny pod tym względem, że opisywana nowa niskooktanowa benzyna może napędzać obecnie stosowane silniki oraz polepsza wydajność spalania i obniża poziom zanieczyszczeń spalin, w porównaniu do obecnie dostępnych benzyn. Benzyny według wynalazku są również łatwe do odparowania lub przejścia w stan gazowy, a będąc już w stanie pary lub gazu mają polepszoną stabilność, tak że zasadniczo pozostają w tym stanie po połączeniu z zasysanym powietrzem. Taka charakterystyka polepsza stosunek gazu do powietrza i właściwości zapłonowe przy wyższym stosunku powietrza do paliwa. Niskooktanowość benzyny także przyczynia się do wyższego stosunku powietrza do paliwa, ponieważ nadmiar powietrza jest doskonałym środkiem zwiększającym liczbę oktanową. Jeśli wartości liczby oktanowej są za wysokie, paliwo nie ma czasu na całkowite spalenie w silniku. Dobrze wiadomo, że większa wydajność spalania paliwa i mniejsza ilość zanieczyszczeń wydzielanych z rury wydechowej osiągana jest przy wyższym stosunku powietrza do paliwa niż stosunek stechiometryczny.
W korzystnym wykonaniu wynalazku benzyna ma temperaturę destylacji najcięższej frakcji wynoszącą poniżej 173,89°C (ASTM D-86) i liczbę oktanową (R+M)/2 mniejszą od 80.
Paliwo może dodatkowo zawierać dodatki, utleniacze, rozcieńczalniki paliwa lub inne komponenty polepszające właściwości lub charakterystykę spalania benzyny. Takie dodatki mogą być stosowane pojedynczo lub w dowolnych kombinacjach.
Paliwa według wynalazku mogą być stosowane w silnikach spalinowych w postaci cieczy, pary lub gazu, albo w dowolnej kombinacji tych stanów. Stosowanie paliwa według wynalazku powoduje zmniejszenie szkodliwych emisji z silników spalinowych.
Benzyna według wynalazku zezwala również na osiąganie niezawodnego zapłonu mieszanin paliwowych o wyższym stosunku powietrza do paliwa niż jest to obecnie stosowane w iskrowych silnikach spalinowych.
2) Benzyna E III (E-Gasoline III)
Jeśli nie zaznaczono poniżej inaczej, powyższy opis benzyny E II ma zastosowanie również do benzyn według wynalazku, które mogą być stosowane wymiennie w silnikach o konwencjonalnym wyprzedzeniu zapłonu i w silnikach o opóźnionym wyprzedzeniu zapłonu (benzyna E III). Benzyna E III różni się od benzyny E II wymogiem szczególnej kombinacji 90% temperatury destylacji (zgodnie z oznaczeniem według ASTM D-86) i liczby oktanowej, takiej aby benzyna ta mogła być stosowana wymiennie w konwencjonalnych silnikach o opóźnionym wyprzedzeniu zapłonu i w konwencjonalnych silnikach o konwencjonalnym wyprzedzeniu zapłonu.
Odkryto obecnie, że przez obniżenie 90% temperatury destylacji (zgodnie z oznaczeniem według ASTM D-86) do 154,44°C (310°F) lub do temperatury jeszcze niższej (korzystnie niższej od 143,33°C (290°F)) liczba oktanowa znanych rodzajów benzyny może być również zmniejszona i taka benzyna może być wykorzystywana w obecnie stosowanych silnikach, które teraz wymagają benzyny o liczbie oktanowej 87 lub o jeszcze większej liczbie oktanowej. W tym wykonaniu wynalazku liczba oktanowa benzyny mieści się w zakresie od 82 do mniej niż 87, z wyłączeniem liczby oktanowej 87. Korzystnie liczba oktanowa wynosi 82 - 84.
W korzystnym wykonaniu wynalazku 90% temperatura destylacji według ASTM D-86 jest niższa od 143,33°C (290°F). Dodatkowo, w tym korzystnym wykonaniu wynalazku liczba oktanowa benzyny mieści się w zakresie 82 - 84.
Benzyna E III jest unikalna pod tym względem, że jest benzyną niskooktanową mogącą napędzać obecnie dostępne silniki z lub bez opóźnienia wyprzedzenia zapłonu. Benzyna ta zapewnia
PL 197 469 B1 również lepszą wydajność spalania i niższy poziom zanieczyszczeń spalin, w porównaniu do znanych ze stanu techniki benzyn stosowanych w tych silnikach.
W innym wykonaniu wynalazku benzyna E III ma rzeczywistą temperaturę wrzenia przy destylacji najcięższej frakcji niższą od 173,89°C (345°F) i liczbę oktanową (R+M)/2 mniejszą od 84 (tj. powyżej 82, ale wyłączając liczbę oktanową 84).
P r z y k ł a d 1
Dynamiczne testy wykonane w listopadzie 1989 w Compliance and Research Services, Inc., Linden, NJ, na Oldsmobile Cutlass wykazują, że paliwo przeznaczone dla ulepszonego odparowania we wtryskiwaczu (tj. paliwo według wynalazku o 90% temperaturze destylacji niższej od 154,44°C (310°F), oznaczane w tym opisie jako SPECIAL) może sprawować się dobrze bez stuków silnika przy niskiej liczbie oktanowej. Zarówno emisja HC (węglowodory), jak i emisja CO wzrastają znacznie, jeśli pojawia się „stukanie” w silniku. W przeprowadzonym teście paliwo według wynalazku sprawowało się dobrze, bez podwyższonej emisji HC i CO, i w ten sposób ustalono, że silnik pracował dobrze, bez stuków, chociaż stosowane paliwo miało liczbę oktanową tylko 81,8.
BENZYNA* SPECIAL**
HC (przeciętnie) · CO (przeciętnie) HC (przeciętnie) · CO (przeciętnie)
0,136
1,431
0,070
0,593
Emisje HC (preeciętnie) - 0,146 miasto CO (przeciętnie) -1,449
Emisje HC ^^^^6) - 0,076 autostrada CO - 0,785 * Liczba oktanowa R+M/2 = 92,0 ** Liczba oktanowa R+M/2 = 81,8 Emisje wyrażono w gramach na milę (1,6 km).
P r z y k ł a d 2
W Pittsgurgh Applied Research Center (PARC) przeprowadzono testy na 4 cylindrowym silniku Pontiac (2,5 L), stosując Go Power Dynamometer i TEC Electromotive Control System. Następujące dane wzięto z arkuszy kalkulacyjnych działania silnika przy około 2 000 obrotach/minutę, przy wszystkich warunkach pomiaru takich samych, z wyjątkiem dotyczących węglowodorów, NOx i stosowanego paliwa, zgodnie z następującym diagramem:
DATA | HC | NOx | WYPRZEDZENIE ZAPŁONU (mierzone w stopniach) | BENZYNA |
06/14/90 | 784 | 1,076 | 49 | Chevron |
06/14/90 | 788 | 1,232 | 49 | Chevron |
06/13/90 | 800 | 960 | 49 | Special* |
06/13/90 | 804 | 968 | 49 | Special* |
06/13/90 | 752 | 556 | 43 | Special* |
06/13/90 | 744 | 596 | 44 | Special* |
06/13/90 | 712 | 368 | 38 | Special* |
06/13/90 | 712 | 328 | 38 | Special* |
* niżej niż 154,44°C (310°F), 90% temperatura destylacji.
* Zwraca uwagę zmiana NOx wraz ze zmianą wyprzedzenia zapłonu.
Chociaż wynalazek niniejszy opisano pewnymi korzystnymi wykonaniami i przykładami, to specjalista w tej dziedzinie łatwo może stwierdzić, że możliwe jest dokonanie wariantów, modyfikacji, zmian, opuszczeń i zamian bez odchodzenia od ducha wynalazku. Dlatego też, wynalazek określony jest jedynie zakresem wyznaczonym przez załączone zastrzeżenia.
Claims (23)
- Zastrzeżenia patentowe1. Benzynowakomppoyyja ppzzenaacznad d stosowaniajako ppliwo d d iskrowyyh s ilników spplinowych, znamienna tym, że paliwo to składa się mieszaniny węglowodorów, przy czym benzyna ta według ASTM D-86 ma 90% temperaturę destylacji wynoszącą 154,44°C lub niższą od 154,44°C, a liczbę oktanową (R+M)/2 mniejszą od 82.
- 2. Benaynawakomppoyyja woeługzzntrz.1 1 z znmieenntym. żż ϋ ccZb o Stanawawanasi 8 8 lub mniej niż 80.PL 197 469 B1
- 3. Benzynowa kompozycja według zasto. 1, znamienna tym, że 90% temperatura destylacji mieści się w zakresie 129,44°C - 140,44°C, a liczba oktanowa mieści się w zakresie 72-82.
- 4. Sposób eksploatacj iskrowych silników spallnowych mających przynajmniej jedną komorę spalania i nastawialne wyprzedzenie zapłonu, znamienny tym, że benzynę i powietrze wprowadza się do przynajmniej jednej komory spalania i iskrą powoduje się zapłon mieszaniny, przy czym benzyna składa się mieszaniny węglowodorów, których 90% temperatura destylacji według ASTM D-86 wynosi 154,44°C lub niżej od 154,44°C, a liczba oktanowa (R+M)/2 jest mniejsza od 82, przy czym ustawienie wyprzedzenia zapłonu w silniku jest dokonywane na takim poziomie, że unika się stukania przy pracy silnika.
- 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że liczba oktanowa benzyny wynosi 80 lub mniej niż 80.
- 6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że benzyna ma 90% temperaturę destylacji mieszczącą się w zakresie 129,44°C - 140,44°C według ASTM D-86, a liczbę oktanową mieszczącą się w zakresie 72-82.
- 7. Zastosowane benzynowej kompozycjj określonej w zastrz. 1, do zmniejszania emisj NOX z iskrowych silników spalinowych mających przynajmniej jedną komorę spalania i nastawialne wyprzedzenie zapłonu ustawione na minimalną efektywną ilość dla unikania stukania silnika, jeśli do napędu tego silnika stosuje się benzynę o liczbie oktanowej przynajmniej 82, gdzie wyprzedzenie zapłonu jest opóźnione do takiego stopnia aby uniknąć stukania silnika.
- 8. Zassosowaniewedług zas^z. 7, znamienne tym, że I lczbaoktanowa benzynowee kompozycji wynosi 80 lub mniej niż 80.
- 9. Zastosowanie według 7, tym. że benzynowa kompozy^a ma 90% temperaturę destylacji mieszczącą się w zakresie 129,44°C - 140,44°C według ASTM D-86, a liczbę oktanową mieszczącą się w zakresie 72-82.
- 10. Benzynowa kompozycja przeznaczona do stosowania jako paliwo do iskrowych silników spalinowych, znamienna tym, że paliwo to składa się mieszaniny węglowodorów, których temperatura destylacji najcięższej frakcji według ASTM D-86 jest niższa od 173,89°C, a liczba oktanową (R+M)/2 jest mniejsza od 82, przy czym kompozycja ta może zawierać dodatki i rozcieńczalniki paliwa pospolicie dodawane do benzyny.
- 11. Benzynowa kompozycja przeznaczona do stosowania jako paliwo do iskrowych silników spalinowych, znamienna tym, że benzyna ta składa się z mieszaniny węglowodorów, których 90% temperatura destylacji według ASTM D-86 wynosi 154,44°C lub niżej od 154,44°C, natomiast liczba oktanowa (R+M)/2 mieści się w zakresie od 82 do mniej niż 87, z wyłączeniem liczby oktanowej 87.
- 12. Benzynowa kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że 90% temperatura jest niższa od 143,33°C.
- 13. Benzynowa kompozycja przeznaczona do stosowania jako paliwo do iskrowych silników spalinowych, znamienna tym, że benzyna ta składa się z mieszaniny węglowodorów mających rzeczywistą temperaturę wrzenia przy destylacji najcięższej frakcji niższą od 173,89°C i liczbę oktanową (R+M)/2 mieszczącą się w zakresie od powyżej 82 do 87, z wyłączeniem liczby oktanowej 87.
- 14. Sposób eksploata^j Iskrowych siiników spallnowych mających przynajmniee tedną komorę spalania, znamienny tym, że benzynę i powietrze wprowadza się do przynajmniej jednej komory spalania i iskrą powoduje się zapłon mieszaniny, przy czym benzyna składa się mieszaniny węglowodorów, których 90% temperatura destylacji według ASTM D-86 wynosi 154,44°C lub niżej od 154,44°C, a liczba oktanowa (R+M)/2 mieści się w zakresie od powyżej 82 do 87, ale wyłączając liczbę oktanową 87.
- 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że 90% temperatura destylacj benzyny jest niższa od 143,33°C.
- 16. Sposób według zasł:rz. 14, tym, że benzyna ta skkada się z mieszaniny węglowodorów mających rzeczywistą temperaturę wrzenia przy destylacji najcięższej frakcji niższą od 173,89°C i liczbę oktanową (R+M)/2 mieszczącą się w zakresie od powyżej 82 do 87, ale wyłączając liczbę oktanową 87.
- 17. Sposób według zasł:rz. 14, tym, że siiniktess ekspioatowany przy stosunku powietrza do paliwa przekraczającym stosunek stechiometryczny.
- 18. Sposób według zasł:rz. 15, tym, że siiniktesł eksp!oatowany przy stosunku powietrza do paliwa przekraczającym stosunek stechiometryczny.PL 197 469 Β1
- 19. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że silnik jest eksploatowany przy stosunku powietrza do paliwa przekraczającym stosunek stechiometryczny.
- 20. Sposób zmniejszania emisji zanieczyszczeń wydzielanych z rury wydechowej samochodów, znamienny tym, że do napędu samochodów z silnikiem spalinowym stosuje się benzynę określoną w zastrz. 11,12 albo 13.
- 21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że benzyna zawiera dodatki, utleniacze i dowolny rozcieńczalnik benzyny.
- 22. Zastosowanie benzynowej kompozycji określonej w zastrz. 1, 2 albo 3 do zmniejszania emisji NOX z iskrowych silników spalinowych mających przynajmniej jedną komorę spalania i nastawialne wyprzedzenie zapłonu, w których benzynę i powietrze wprowadza się do przynajmniej jednej komory spalania i iskrą powoduje się zapłon mieszaniny, a wyprzedzenie zapłonu ustawia się na taką wartość, przy której unika się stukania silnika w trakcie jego pracy.
- 23. Zastosowanie benzynowej kompozycji określonej w zastrz. 11, 12 albo 13 do zmniejszania emisji zanieczyszczeń z iskrowych silników spalinowych, przy czym silniki eksploatowane są przy stosunku powietrza do paliwa wyższym od stechiometrycznego.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/193,740 US6007589A (en) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | E-gasoline II a special gasoline for modified spark ignited internal combustion engines |
PCT/US1999/026008 WO2000029516A1 (en) | 1998-11-17 | 1999-11-17 | Automotive gasoline fuel for internal combustion engines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL349009A1 PL349009A1 (en) | 2002-06-17 |
PL197469B1 true PL197469B1 (pl) | 2008-04-30 |
Family
ID=22714828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL349009A PL197469B1 (pl) | 1998-11-17 | 1999-11-17 | Benzynowa kompozycja i jej zastosowanie w iskrowych silnikach spalinowych |
Country Status (24)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6007589A (pl) |
EP (1) | EP1137744B9 (pl) |
JP (1) | JP2002530474A (pl) |
KR (1) | KR100638197B1 (pl) |
CN (1) | CN1204232C (pl) |
AR (1) | AR017463A1 (pl) |
AT (1) | ATE445001T1 (pl) |
AU (1) | AU771719B2 (pl) |
BR (1) | BR9915389B1 (pl) |
CA (1) | CA2350556A1 (pl) |
CZ (1) | CZ20011708A3 (pl) |
DE (1) | DE69941516D1 (pl) |
DK (1) | DK1137744T3 (pl) |
EA (1) | EA011821B1 (pl) |
ES (1) | ES2335829T3 (pl) |
HU (1) | HUP0104248A3 (pl) |
ID (1) | ID30229A (pl) |
IL (1) | IL143159A (pl) |
PL (1) | PL197469B1 (pl) |
PT (1) | PT1137744E (pl) |
TR (1) | TR200101376T2 (pl) |
UA (1) | UA74328C2 (pl) |
WO (1) | WO2000029516A1 (pl) |
ZA (1) | ZA200103563B (pl) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7557255B2 (en) * | 2001-05-02 | 2009-07-07 | Bp Corporation North America Inc. | Method and an unleaded low emission gasoline for fueling an automotive engine with reduced emissions |
US20030204986A1 (en) * | 2001-05-10 | 2003-11-06 | Talbert Fuel Systems Inc. | Automotive gasoline fuel for internal combustion engine |
US7270687B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-09-18 | Sunoco, Inc. | Reduced emissions transportation fuel |
US7540887B1 (en) | 2002-07-23 | 2009-06-02 | Gregory Turocy | Methods and systems for producing fuel compositions |
EP2077312A1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-07-08 | Nippon Oil Corporation | Fuels for homogeneous charge compression ignition combustion engine |
US9540991B1 (en) * | 2015-10-05 | 2017-01-10 | William L. Talbert | Compositions and methods to reduce global warming caused by gasoline and spark ignited internal combustion engines |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1054984A (pl) * | 1964-05-08 | 1900-01-01 | ||
US3758628A (en) * | 1971-12-20 | 1973-09-11 | Texaco Inc | Igh octane gasoline combination cracking process for converting paraffinic naphtha into h |
US5312542A (en) * | 1979-08-29 | 1994-05-17 | Talbert Fuel Systems, Inc | Hydrocarbon fuel and fuel systems |
US5015356A (en) * | 1979-08-29 | 1991-05-14 | Talbert William L | Hydrocarbon fuel systems |
JPS63162951A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の点火時期および空燃比制御方法 |
KR960006006B1 (ko) * | 1987-05-20 | 1996-05-06 | 닛봉세키유 가부시키가이샤 | 납이 없는, 고-옥탄가 가솔린 |
JP2621396B2 (ja) * | 1988-07-30 | 1997-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
US4955332A (en) * | 1988-08-25 | 1990-09-11 | Talbert Fuel Systems, Inc. | Method of improving fuel combustion efficiency |
JP3202747B2 (ja) * | 1990-07-31 | 2001-08-27 | タルバート フューエル システムズ,インコーポレイティド | 新規な炭化水素燃料及び燃料システム |
US5288393A (en) * | 1990-12-13 | 1994-02-22 | Union Oil Company Of California | Gasoline fuel |
JPH04342791A (ja) * | 1991-05-21 | 1992-11-30 | Nippon Oil Co Ltd | ガソリン |
-
1998
- 1998-11-17 US US09/193,740 patent/US6007589A/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-23 AR ARP990100718A patent/AR017463A1/es active IP Right Grant
- 1999-11-17 HU HU0104248A patent/HUP0104248A3/hu unknown
- 1999-11-17 CZ CZ20011708A patent/CZ20011708A3/cs unknown
- 1999-11-17 CA CA002350556A patent/CA2350556A1/en not_active Abandoned
- 1999-11-17 KR KR1020017006061A patent/KR100638197B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-11-17 AU AU18125/00A patent/AU771719B2/en not_active Ceased
- 1999-11-17 DK DK99961577.6T patent/DK1137744T3/da active
- 1999-11-17 IL IL14315999A patent/IL143159A/en not_active IP Right Cessation
- 1999-11-17 EP EP99961577A patent/EP1137744B9/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-17 PT PT99961577T patent/PT1137744E/pt unknown
- 1999-11-17 TR TR2001/01376T patent/TR200101376T2/xx unknown
- 1999-11-17 ES ES99961577T patent/ES2335829T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-17 CN CNB99815525XA patent/CN1204232C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-17 AT AT99961577T patent/ATE445001T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-11-17 EA EA200100550A patent/EA011821B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-11-17 WO PCT/US1999/026008 patent/WO2000029516A1/en active IP Right Grant
- 1999-11-17 JP JP2000582503A patent/JP2002530474A/ja active Pending
- 1999-11-17 PL PL349009A patent/PL197469B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1999-11-17 BR BRPI9915389-0A patent/BR9915389B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-11-17 ID IDW00200101312A patent/ID30229A/id unknown
- 1999-11-17 DE DE69941516T patent/DE69941516D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-17 UA UA2001064116A patent/UA74328C2/uk unknown
-
2001
- 2001-05-03 ZA ZA200103563A patent/ZA200103563B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1137744B1 (en) | 2009-10-07 |
PT1137744E (pt) | 2010-01-19 |
EP1137744A1 (en) | 2001-10-04 |
AU1812500A (en) | 2000-06-05 |
EP1137744A4 (en) | 2006-01-25 |
DK1137744T3 (da) | 2010-02-08 |
EA200100550A1 (ru) | 2001-10-22 |
CN1333809A (zh) | 2002-01-30 |
ATE445001T1 (de) | 2009-10-15 |
HUP0104248A3 (en) | 2002-04-29 |
ID30229A (id) | 2001-11-15 |
KR20010112218A (ko) | 2001-12-20 |
CN1204232C (zh) | 2005-06-01 |
JP2002530474A (ja) | 2002-09-17 |
EA011821B1 (ru) | 2009-06-30 |
US6007589A (en) | 1999-12-28 |
ZA200103563B (en) | 2002-03-08 |
KR100638197B1 (ko) | 2006-10-26 |
AU771719B2 (en) | 2004-04-01 |
TR200101376T2 (tr) | 2001-11-21 |
BR9915389A (pt) | 2001-07-31 |
CA2350556A1 (en) | 2000-05-25 |
WO2000029516A1 (en) | 2000-05-25 |
BR9915389B1 (pt) | 2010-08-10 |
AR017463A1 (es) | 2001-09-05 |
DE69941516D1 (de) | 2009-11-19 |
IL143159A (en) | 2004-07-25 |
ES2335829T3 (es) | 2010-04-05 |
EP1137744B9 (en) | 2010-05-26 |
PL349009A1 (en) | 2002-06-17 |
IL143159A0 (en) | 2002-04-21 |
UA74328C2 (uk) | 2005-12-15 |
CZ20011708A3 (cs) | 2001-11-14 |
HUP0104248A2 (hu) | 2002-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1153110B1 (en) | Fuel formulations to extend the lean limit | |
Al‐Farayedhi | Effects of octane number on exhaust emissions of a spark ignition engine | |
JP4454247B2 (ja) | 予混合圧縮自己着火エンジン用燃料油組成物 | |
EP1381657A1 (en) | Tuning fuel composition for driving cycle conditions in spark ignition engines | |
PL197469B1 (pl) | Benzynowa kompozycja i jej zastosowanie w iskrowych silnikach spalinowych | |
GB2433265A (en) | Low toxicity fuel | |
JP4109043B2 (ja) | 予混合圧縮自己着火式エンジン用燃料 | |
JP4109045B2 (ja) | 予混合圧縮自己着火式エンジン用燃料 | |
JP4896652B2 (ja) | 圧縮自己着火エンジン用燃料油組成物 | |
JP2000256683A (ja) | 筒内噴射式ガソリンエンジン用無鉛ガソリン | |
WO2019246059A1 (en) | Light-fraction based fuel composition for compression ignited engines | |
JP5140858B2 (ja) | 予混合圧縮自己着火燃焼用燃料油組成物 | |
KR100374257B1 (ko) | 알코올 연료 조성물 | |
JP4815178B2 (ja) | 予混合圧縮自己着火式エンジン用燃料 | |
US20030204986A1 (en) | Automotive gasoline fuel for internal combustion engine | |
MXPA01004701A (en) | Automotive gasoline fuel for internal combustion engines | |
JP3974281B2 (ja) | 直噴ガソリンエンジン用無鉛ガソリン | |
Pratama et al. | An experimental investigation of gasoline-methanol (M5-M10) blends on performance in SI engine | |
Kaldykozov et al. | Influence of additives on anti knock and environmental properties of gasoline and their mechanism of action | |
JP4109051B2 (ja) | 予混合圧縮自己着火式エンジン用燃料 | |
Freeman et al. | Performance and Emissions of Non–Petroleum Fuels in a Direct–Injection Stratified Charge SI Engine | |
Milpied et al. | Which fuel properties for improved CAI combustion? Study of fuel impacts on the operating range of a CAI PFI engine | |
JP2004091662A (ja) | 予混合圧縮自己着火式エンジン用燃料 | |
JP2004091661A (ja) | 予混合圧縮自己着火式エンジン用燃料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20091117 |