RU2187541C1 - Composite additive for liquid fuels - Google Patents
Composite additive for liquid fuels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187541C1 RU2187541C1 RU2001111402/04A RU2001111402A RU2187541C1 RU 2187541 C1 RU2187541 C1 RU 2187541C1 RU 2001111402/04 A RU2001111402/04 A RU 2001111402/04A RU 2001111402 A RU2001111402 A RU 2001111402A RU 2187541 C1 RU2187541 C1 RU 2187541C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- fuel
- compound
- composite additive
- moles
- Prior art date
Links
Images
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
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
-
- 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
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
-
- 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
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/30—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes)
-
- 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
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/08—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for improving lubricity; for reducing wear
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Область техники
Изобретение относится к качественному и количественному составу композиционных присадок к жидким преимущественно моторным топливам, например бензину, дизельному топливу, керосину и их произвольным комбинациям. В случаях использования композиционных топлив, которые наряду с жидкой частью содержат добавку природного газа (метана) и/или сжиженного нефтяного газа (пропана и/или бутана), такие присадки могут быть введены в жидкий компонент перед его смешиванием с указанными газами.Technical field
The invention relates to the qualitative and quantitative composition of composite additives to liquid mainly motor fuels, for example gasoline, diesel fuel, kerosene and their arbitrary combinations. In cases where composite fuels are used, which along with the liquid part contain an additive of natural gas (methane) and / or liquefied petroleum gas (propane and / or butane), such additives can be introduced into the liquid component before mixing with these gases.
Присадки являются расходуемыми материалами, которые предназначены:
прежде всего - для компенсации износа деталей цилиндропоршневой группы (далее - ЦПГ) карбюраторных и дизельных двигателей внутреннего сгорания (далее - ДВС) и в особенности гильз цилиндров с соответствующим повышением степени сжатия (компрессии) свежих зарядов топливных смесей и снижением удельных затрат топлива на единицу пробега транспортного средства или на единицу исходной мощности ДВС,
для повышения устойчивости топливных смесей на основе бензина к детонации с соответствующим уменьшением износа ДВС,
для снижения удельных затрат жидкого топлива в расчете на условную единицу (например, 100 км) пробега транспортного средства или на единицу теплопроизводительности,
а также вследствие улучшения условий сгорания зарядов топливных смесей, для снижения токсичности выхлопа по таким компонентам, как СО, СН и NOХ, - для всех видов топлив и по саже - для дизельных топлив и керосина.Additives are consumables that are designed to:
first of all, to compensate for the wear of parts of the cylinder-piston group (hereinafter - CPG) of carburetor and diesel internal combustion engines (hereinafter - ICE) and in particular cylinder liners with a corresponding increase in the degree of compression (compression) of fresh charges of fuel mixtures and a decrease in specific fuel costs per unit mileage vehicle or per unit of initial engine power,
to increase the stability of detonation fuel mixtures based on gasoline with a corresponding reduction in engine wear,
to reduce the unit cost of liquid fuel per unit (for example, 100 km) of the vehicle mileage or per unit of heat output,
and also due to the improvement of the combustion conditions of the charges of fuel mixtures, in order to reduce the toxicity of exhaust from components such as CO, CH and NO X , for all types of fuels and, soot, for diesel fuels and kerosene.
Уровень техники
Срочная и массовая потребность в таких композиционных присадках обусловлена:
во-первых, необходимостью увеличения моторесурса работающих ДВС с сокращением затрат на их ремонт или замену;
во-вторых, возрастающим дефицитом нефти, которая является невозобновляемым природным ресурсом, и, соответственно, необходимостью сокращения хотя бы удельного расхода нефтепродуктов, которые используют на транспорте и в других областях техники (например, для производства электроэнергии дизель-генераторами, для сжатия газов компрессорами, которые оборудованы ДВС, для отопления жилых помещений зимой и т.д.);
в-третьих, очевидной необходимостью снижения затрат на охрану окружающей среды и в особенности на сокращение объемов токсичных выбросов в атмосферу.State of the art
Urgent and massive demand for such composite additives is due to:
firstly, the need to increase the engine life of the internal combustion engines with a reduction in the cost of their repair or replacement;
secondly, the growing shortage of oil, which is a non-renewable natural resource, and, accordingly, the need to reduce at least the specific consumption of oil products that are used in transport and in other areas of technology (for example, for the production of electricity by diesel generators, for compressing gases by compressors, which are equipped with ICE for heating residential premises in winter, etc.);
thirdly, the obvious need to reduce environmental costs, and in particular to reduce toxic emissions.
С учетом сказанного необходимо, чтобы композиционные присадки:
были как можно проще по составу и потому общедоступны по цене;
практически исключали бы загрязнение окружающей среды остаточными количествами присадочных материалов или продуктов их химических преобразований в цилиндрах ДВС;
могли быть свободно введены в жидкие топлива на основе нефтепродуктов с произвольными химическим составом, вязкостью и влажностью;
исключали любые особые меры предосторожности при их изготовлении, хранении, транспортировании и использовании.Based on the foregoing, it is necessary that composite additives:
were as simple as possible in composition and therefore publicly available at a price;
would practically exclude environmental pollution by residual quantities of filler materials or products of their chemical transformations in ICE cylinders;
could be freely introduced into liquid fuels based on petroleum products with arbitrary chemical composition, viscosity and humidity;
excluded any special precautions in their manufacture, storage, transportation and use.
Раздельное выполнение указанных требований не представляет затруднений. Однако известные нам попытки их комплексного выполнения пока оказывались неудачными. Separate fulfillment of these requirements is not difficult. However, the attempts of their complex execution known to us so far have been unsuccessful.
Действительно, уже давно для компенсации износа деталей машин были предложены противоизносные смазочные материалы, которые содержат преднамеренно введенные "загрязнители" в виде тонкодисперсных частиц металлов, например чистой меди, или антифрикционных сплавов типа латуни или бронзы на ее основе (1. Поляков А.А., Гаркунов Д.Н., Крагельский И. В. Физико-химическая механика подавления износа в явлении избирательного переноса /ДАН СССР, 1970, т. 191, No4, c.821-823; 2. Повышение износостойкости на основе избирательного переноса /Под ред. Д.Н. Гаркунова. Москва: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1977; 3. Трение, изнашивание и смазка /Справочник в 2-х книгах, книга 2-я /Под ред. И. В. Крагельского и В.В. Алисина.- Г.: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1979, с.34). Indeed, anti-wear lubricants have been proposed for a long time to compensate for the wear of machine parts, which contain intentionally introduced “contaminants” in the form of finely dispersed metal particles, such as pure copper, or antifriction alloys such as brass or bronze based on it (1. A. Polyakov. , Garkunov D.N., Kragelsky I.V. Physicochemical mechanics of wear suppression in the phenomenon of selective transfer / DAN SSSR, 1970, v. 191, No. 4, p. 821-823; 2. Improving wear resistance based on selective transfer / Under Edited by D.N. Garkunov. Mos wa: MECHANICAL ENGINEERING, 1977; 3. Friction, wear and lubrication / Handbook in 2 books, 2nd book / Edited by I.V. Kragelsky and VV Alisin.- G.: MECHANICAL ENGINEERING, 1979, p. .34).
Такие смазки вступают в массообмен с приповерхностными слоями металла и вследствие отложения содержащихся в них примесей "залечивают" микродефекты, которые возникают на поверхности соответствующих деталей в так называемых "парах трения". Such lubricants enter mass transfer with the surface layers of the metal and, due to the deposition of the impurities contained in them, “heal” the microdefects that arise on the surface of the corresponding parts in the so-called “friction pairs”.
Однако широкого применения эти смазочные материалы не нашли из-за существенного изменения реологических свойств модифицированных смазочных масел, трудностей получения и введения в них тонкодисперсных частиц металлов, малой скорости массообмена, практической невозможности их применения в цилиндрах ДВС выше маслосъемных колец и относительной дороговизны. However, these lubricants were not widely used due to a significant change in the rheological properties of the modified lubricating oils, difficulties in obtaining and introducing finely dispersed metal particles into them, low mass transfer rate, and the practical impossibility of their use in ICE cylinders above oil scraper rings and relative high cost.
Попытки антифрикционной модификации приповерхностных слоев металла в парах трения введением в смазочные материалы металлоорганических соединений, способных к массообмену с металлом тех деталей, которые требуют защиты от износа, также нашли весьма ограниченное применение лишь в парах трения с высоким контактным давлением, например, в зубчатых передачах (В.Л. Лашхи и др. Оловоорганические производные алкилфенолов - противоизносные присадки к смазочным маслам /Химия и технология топлив и масел, 1977, Nо4, с.54-57). Attempts to antifriction modifications of the surface layers of metal in friction pairs by introducing organometallic compounds into lubricants capable of mass transfer with metal of those parts that require wear protection have also found very limited use only in friction pairs with high contact pressure, for example, in gears ( VL Lashkhi et al. Organotin derivatives of alkyl phenols - anti-wear additives for lubricating oils / Chemistry and technology of fuels and oils, 1977, No4, pp. 54-57).
Но ни смазочные масла с примесями тонкодисперсных частиц металлов (включая сплавы), ни смазочные масла с металлоорганическими соединениями невозможно эффективно использовать в ДВС, ибо их введение в головки цилиндров, где завершается такт сжатия и начинается горение топливных смесей, исключено, а на других участках стенки гильз цилиндров проблематично. К тому можно добавить, что такие смазочные масла при использовании в ДВС практически не участвуют в процессах горения и не способны влиять на них ни как антидетонаторы, ни как катализаторы. But neither lubricating oils with impurities of finely dispersed metal particles (including alloys), nor lubricating oils with organometallic compounds can be effectively used in ICEs, since their introduction into cylinder heads, where the compression stroke ends and combustion of fuel mixtures begins, is excluded, but in other parts of the wall cylinder liners are problematic. It can be added that such lubricating oils, when used in ICE, practically do not participate in combustion processes and are not able to influence them either as antiknock agents or as catalysts.
Также давно известны (см. , например, "Антидетонаторы моторных топлив"/КРАТКАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, М.:СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, 1961, т. 1, с. 247-248) такие антидетонационные присадки к жидким моторным топливам, как ароматические соединения (бензол и такие его производные, как анилин, ксилидин, дифениламин и т.д.), и многие металлоорганические соединения, например тетраэтилолово, диэтилселен, диэтилтеллур, тетракарбонил никеля, хлористый тетраэтилсвинец, пентакарбонил железа, тетраэтилсвинец (ТЭС) и метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганец (МЦПТКМ). Also known for a long time (see, for example, "Antiknock motor fuels" / BRIEF CHEMICAL ENCYCLOPEDIA, M.: SOVIET ENCYCLOPEDIA, 1961, v. 1, pp. 247-248) such antiknock additives to liquid motor fuels as aromatic compounds (benzene and its derivatives such as aniline, xylidine, diphenylamine, etc.), and many organometallic compounds, for example tetraethyltin, diethyl selenium, diethyltellurum, nickel tetracarbonyl, tetraethyl lead, iron pentacarbonyl, tetraethyl lead (TES) and methyl cyclopentenyl CPTKM).
Наиболее эффективны из них пентакарбонил железа, ТЭС, МЦПТКМ и другие марганецорганические соединения, известные из US Patents 2818417, 2839552, 3126351. Было выявлено и повышение полноты сгорания тяжелых углеводородных топлив в присутствии марганецорганических соединений согласно US Patents 3927992, 4207078, 4240801. The most effective of them are iron pentacarbonyl, TPPs, MCPTCM, and other organo manganese compounds known from US Patents 2818417, 2839552, 3126351. An increase in the completeness of combustion of heavy hydrocarbon fuels in the presence of organo manganese compounds according to US Patents 3927992, 4207078, 4240801 was also revealed.
Однако продукты сгорания таких соединений в цилиндрах ДВС имеют вид твердых частиц, которые во избежание интенсивного износа деталей ЦПГ надо эффективно удалять. However, the combustion products of such compounds in ICE cylinders are in the form of solid particles, which must be effectively removed to avoid intensive wear of the CPG parts.
Эту задачу удалось практически приемлемо решить только для ТЭС введением галогенуглеводородов в "этиловую жидкость". Поэтому именно ТЭС, летучие продукты сгорания которого удаляются из цилиндров ДВС с выхлопными газами (с соответствующим загрязнением атмосферы, почвы и поверхностных вод), несколько десятилетий служил основной присадкой к бензинам для карбюраторных ДВС. Однако ужесточение экологических нормативов вынудило в некоторых странах вообще отказаться от ТЭС, а в большинстве стран существенно сократить его применение. This problem was almost satisfactorily solved only for thermal power plants by introducing halogenated hydrocarbons into the "ethyl liquid". Therefore, it is the thermal power plant, the volatile combustion products of which are removed from the internal combustion engine cylinders with exhaust gases (with the corresponding pollution of the atmosphere, soil and surface water) that has served as the main additive to gasoline for carburetor internal combustion engines for several decades. However, toughening environmental standards forced in some countries to abandon the TPP altogether, and in most countries to significantly reduce its use.
Соответственно, весьма актуальной остается сформулированная выше проблема комплексной модификации жидких моторных топлив. Accordingly, the problem of complex modification of liquid motor fuels formulated above remains very relevant.
Из числа известных по технической сути к предложенной наиболее близка композиционная присадка согласно Международной публикации WO 96/40844 (PCT/US 96/09653). Она содержит:
по меньшей мере одно органическое соединение, выбранное из группы, состоящей из С2-С12-альдегидов и альдегидокислот, простых С2-С12-эфиров, C1-C15-спиртов, C2-C12-оксидов, С3-С15-кетонов и кетонокислот, сложных С3-С15-эфиров, С3-С12-диэфиров, C5-C12-фенолов, С5-С20-гликольэфиров и гликолей, С4-С20-алкил- и диалкилкарбонатов, С3-С20-диалкилкарбонатов, органических и неорганических пероксидов, гидропероксидов, карбоновых кислот, аминов, оксалатов, фенолов, ортоборатов, гидроксикислот, ортокислот, ангидридов, ацетатов, ацетилов, нитратов, динитратов, нитроэфиров и их смесей, притом, что такое соединение или смесь соединений обладает при температуре кипения скрытой теплотой парообразования не менее 21 кДж/моль и скоростью ламинарного Бунзеновского пламени не менее 40 см/с; и
достаточное для улучшения горения количество не-свинцового металла или элемента (включая его производные органические или неорганические соединения), который выбран из группы, состоящей из щелочных и щелочноземельных металлов, алюминия, бора, брома, висмута, бериллия, хрома, кобальта, меди, галлия, германия, йода, железа, индия, молибдена, никеля, ниобия, фосфора, палладия, олова, цинка, рения, кремния, ванадия, скандия, иттрия, лантаноидов и актиноидов, титана, циркония, гафния, тантала, вольфрама, рутения, осмия, родия, иридия, гадолиния, платины, серебра, золота, кадмия, ртути, туллия, мышьяка, сурьмы, селена, теллура, полония или их смесей.Of those known in technical essence, the compositional additive according to International Publication WO 96/40844 (PCT / US 96/09653) is closest to the proposed one. It contains:
at least one organic compound selected from the group consisting of C 2 -C 12 aldehydes and aldehyde acids, C 2 -C 12 ethers, C 1 -C 15 alcohols, C 2 -C 12 oxides, C 3 C 15 ketones and ketonic acids, C 3 -C 15 esters, C 3 -C 12 diesters, C 5 -C 12 phenols, C 5 -C 20 glycol ethers and glycols, C 4 -C 20 alkyl - and dialkyl carbonates, C 3 -C 20 -dialkilkarbonatov, organic and inorganic peroxides, hydroperoxides, carboxylic acids, amines, oxalate, phenol, orthoborates, hydroxyacids, orthoacid, anhydrides, acetates, acetyls, nitrates, dini Ratov, nitric esters, and mixtures thereof, even though such a compound or mixture of compounds has at reflux temperature latent heat of vaporization of at least 21 kJ / mol and a laminar bunsen flame speed of not less than 40 cm / s; and
a sufficient amount of a non-lead metal or element (including its derivatives organic or inorganic compounds) that is selected from the group consisting of alkali and alkaline earth metals, aluminum, boron, bromine, bismuth, beryllium, chromium, cobalt, copper, gallium, sufficient to improve combustion , Germany, iodine, iron, indium, molybdenum, nickel, niobium, phosphorus, palladium, tin, zinc, rhenium, silicon, vanadium, scandium, yttrium, lanthanides and actinides, titanium, zirconium, hafnium, tantalum, tungsten, ruthenium, osmium , rhodium, iridium, gadolinium, platinum s, silver, gold, cadmium, mercury, thallium, arsenic, antimony, selenium, tellurium, polonium, or mixtures thereof.
Из этого перечня можно извлечь и такой вариант композиционной присадки к моторным топливам, который предусматривает использование сочетания по меньшей мере одного соединения меди с ионной связью с по меньшей мере одним соединением цинка с ионной связью (однако при условиях, во-первых, полного исключения свинца и, во-вторых, наряду с обязательным использованием других органических ингредиентов). From this list, one can also take such a variant of a composite additive to motor fuels, which provides for the use of a combination of at least one copper compound with an ionic bond with at least one zinc compound with an ionic bond (however, under conditions, first, of the complete exclusion of lead and secondly, along with the mandatory use of other organic ingredients).
Известные присадки предназначены обычно для предварительного (до заправки баков) введения в топливо и, согласно известному изобретательскому замыслу, должны обеспечивать "улучшенную структуру сгорания", то есть катализировать горение углеводородов "в паровой фазе" с выравниванием температурного поля в цилиндрах ДВС и соответствующим снижением образования СО, СН и NОx.Known additives are usually intended for preliminary (before refueling tanks) introduction into the fuel and, according to the well-known inventive concept, should provide an "improved combustion structure", that is, catalyze the combustion of hydrocarbons "in the vapor phase" with equalization of the temperature field in the ICE cylinders and a corresponding reduction in the formation CO, CH and NO x .
Однако возможность компенсации износа деталей ЦПГ ДВС при этом абсолютно не учтена и не раскрыта. However, the possibility of compensating for the wear of the parts of the central engine of the internal combustion engine is absolutely not taken into account and is not disclosed.
Суть изобретения
В основу изобретения положена задача уточнением рецептуры создать такую композиционную присадку к жидким топливам, которая наряду с каталитическим действием в процессах горения обеспечивала бы компенсацию износа деталей ЦПГ ДВС и в особенности гильз цилиндров со стабилизацией степени сжатия в новых и ее повышением в изношенных ДВС и соответствующим снижением удельного расхода топлива, повышением удельной мощности и снижением токсичности выхлопа.The essence of the invention
The basis of the invention is the task of refining the formulation to create such a composite additive to liquid fuels, which, along with the catalytic effect in combustion processes, would compensate for the wear of parts of the internal combustion engine ICG and in particular cylinder liners with stabilization of the compression ratio in new and its increase in worn ICEs and a corresponding reduction specific fuel consumption, increasing specific power and reducing exhaust toxicity.
Эта задача решена тем, что композиционная присадка к жидким топливам, содержащая по меньшей мере одно соединение меди с ионной связью и по меньшей мере одно соединение цинка с ионной связью, согласно изобретению содержит на один моль меди 0,03-0,70 моля цинка и дополнительно содержит по меньшей мере одно органическое вещество, которое обеспечивает растворение солей металлов в углеводородах топлива. This problem is solved in that the composite additive to liquid fuels, containing at least one copper compound with an ionic bond and at least one zinc compound with an ionic bond, according to the invention contains 0.03-0.70 moles of zinc per mole of copper and additionally contains at least one organic substance, which provides the dissolution of metal salts in fuel hydrocarbons.
Применение в качестве источников меди и цинка только соединений с ионной связью, то есть солей, которые способны растворяться в обычно присутствующей в углеводородных топливах незначительной примеси воды, с добавкой по меньшей мере одного органического вещества, содействующего такому растворению, позволяет вводить в каждый очередной заряд свежей топливной смеси микроколичества ионов латунеобразующих химических элементов (при обычном расходе солей 0,5-2,0 г/т топлива). Далее в каждом рабочем цикле ДВС внутри цилиндров происходит восстановление ионов металлов вследствие их химического взаимодействия с моторным топливом, и возникает смесь нейтральных атомов меди и цинка. Совместно откладываясь на гильзах цилиндров, которые охлаждаются практически по всей поверхности их контакта с поршнями, эта смесь постепенно формирует (и дальше "автоматически" поддерживает по толщине) микропленку латуни, которая компенсирует износ. В особенности следует отметить, что при использовании этилированного бензина преобладающая часть свинца входит в состав образующейся латуни, повышая ее антифрикционные свойства. Такой "текущий ремонт" гильз цилиндров непосредственно во время работы ДВС благоприятно сказывается на степени сжатия с соответствующим возрастанием удельной мощности и снижением удельного расхода топлива, что тем заметнее, чем дольше используют присадку. The use of only ion-bound compounds as copper and zinc sources, that is, salts that are capable of dissolving in an insignificant admixture of water usually present in hydrocarbon fuels, with the addition of at least one organic substance that promotes such dissolution, allows introducing fresh charge into each successive a fuel mixture of a micro-quantity of ions of brass-forming chemical elements (at a normal salt flow rate of 0.5-2.0 g / t fuel). Then, in each ICE working cycle inside the cylinders, metal ions are reduced due to their chemical interaction with motor fuel, and a mixture of neutral copper and zinc atoms occurs. Jointly deposited on cylinder liners, which are cooled over almost the entire surface of their contact with the pistons, this mixture gradually forms (and further "automatically" maintains in thickness) a brass microfilm that compensates for wear. In particular, it should be noted that when using leaded gasoline, the predominant part of lead is part of the resulting brass, increasing its antifriction properties. Such a "current repair" of cylinder liners directly during operation of the internal combustion engine favorably affects the degree of compression with a corresponding increase in specific power and a decrease in specific fuel consumption, which is all the more noticeable the longer the additive is used.
Поскольку присадку вводят в жидкое топливо непосредственно перед смешиванием с воздухом (и если это предусмотрено, перед смешиванием с добавкой газового топлива), она равномерно диспергируется во всем объеме свежих зарядов топливной смеси. Поэтому ионы указанных металлов до восстановления и осаждения в атомарной форме успевают проявить каталитическую активность при инициировании и протекании сгорания во всем объеме каждого из таких зарядов. Таким образом в камерах сгорания выравнивается температурное поле, что снижает количество NOx, которые обычно образуются при пиковых температурах, и облегчает сгорание углеводородов топлива до нетоксичного CO2 с соответствующим снижением токсичности выхлопа в целом.Since the additive is introduced into liquid fuel immediately before mixing with air (and if provided, before mixing with the addition of gas fuel), it is uniformly dispersed in the entire volume of fresh charges of the fuel mixture. Therefore, the ions of these metals, before reduction and deposition in atomic form, have time to exhibit catalytic activity in the initiation and progress of combustion in the entire volume of each of these charges. Thus, the temperature field in the combustion chambers is equalized, which reduces the amount of NO x , which is usually formed at peak temperatures, and facilitates the combustion of fuel hydrocarbons to non-toxic CO 2 with a corresponding decrease in exhaust toxicity in general.
Первое дополнительное отличие состоит в том, что указанное органическое вещество выбрано из группы, состоящей из оксихинолина, купферона, неокупферона и произвольного комплексона, выбранного из множества аминополикарбоновых кислот. Это обеспечивает указанные преимущества присадки согласно изобретению в произвольных по составу топливных смесях. A first additional difference is that said organic substance is selected from the group consisting of oxyquinoline, cupferon, neocupferon, and an arbitrary complexon selected from a variety of aminopolycarboxylic acids. This provides the indicated advantages of the additive according to the invention in arbitrary composition of fuel mixtures.
Здесь и далее термин "моль" относительно металлических ингредиентов присадки означает количество соответствующего металла в килограммах, которое численно равно его атомной массе, а относительно присадок типа оксихинолина - количество соответствующего вещества в килограммах, которое численно равно его молекулярной массе. Hereinafter, the term "mole" relative to the metal ingredients of the additive means the amount of the corresponding metal in kilograms, which is numerically equal to its atomic mass, and relative to additives like oxyquinoline, the amount of the corresponding substance in kilograms, which is numerically equal to its molecular weight.
Все эти мольные соотношения здесь и далее заданы для чистых металлов без учета анионной, катионной или оксидной формы, в которой они присутствуют в присадках. All these molar ratios are set hereinafter for pure metals without taking into account the anionic, cationic or oxide form in which they are present in the additives.
Второе дополнительное отличие состоит в том, что указанные соединения выбраны из группы солей, состоящей из формиатов, ацетатов, оксалатов, тартратов и сульфатов меди и цинка, которые наиболее доступны на рынке и, за исключением сульфат-анионов, полностью утилизируются в ДВС. The second additional difference is that these compounds are selected from the group of salts consisting of formates, acetates, oxalates, tartrates and sulfates of copper and zinc, which are most available on the market and, with the exception of sulfate anions, are completely utilized in ICE.
Третье, дополнительное к первому и второму, отличие состоит в том, что присадка дополнительно содержит по меньшей мере одно соединение олова с ионной или ковалентной связью, при этом на один моль меди приходится 0,16-0,40 моля олова. Это служит предпосылкой для отложения оловянистой ("бронзоподобной") латуни с повышенными антифрикционными свойствами и, соответственно, усиления указанных технических эффектов. The third, additional to the first and second, the difference is that the additive additionally contains at least one tin compound with an ionic or covalent bond, with 0.16-0.40 moles of tin per mole of copper. This serves as a prerequisite for the deposition of tin ("bronze-like") brass with increased antifriction properties and, accordingly, enhancement of the indicated technical effects.
Четвертое, дополнительное ко всем предыдущим, отличие состоит в том, что указанное соединение выбрано из группы, состоящей из формиатов, ацетатов, тартратов и сульфатов и из диоксида олова, которые наиболее доступны на рынке и (кроме сульфат-анионов) полностью утилизируются в ДВС. При этом амфотерный SnО2 вследствие взаимодействия с остаточной влагой и микродобавками кислот в топливе постепенно переходит в водорастворимую форму.The fourth, additional to all the previous ones, difference is that this compound is selected from the group consisting of formates, acetates, tartrates and sulfates and from tin dioxide, which are most available on the market and (except for sulfate anions) are completely disposed of in ICE. At the same time, amphoteric SnО 2 due to interaction with residual moisture and microadditives of acids in the fuel gradually turns into a water-soluble form.
Пятое, дополнительное ко всем предыдущим, отличие состоит в том, что присадка дополнительно содержит по меньшей мере одно соединение свинца с ионной связью, при этом на один моль меди приходится 0,008-0,010 моля свинца. Эта присадка к медно-цинковой или к оловянистой латуни в особенности желательна для дизельных ДВС, надежность запуска и стабильность работы которых непосредственно зависят от высокой степени сжатия. Действительно, именно в дизелях пары трение "гильза цилиндра - поршневые кольца" работает в наиболее жестком режиме, ослабить который без снижения степени сжатия способны свинцовистые латуни. Fifth, additional to all the previous ones, the difference is that the additive additionally contains at least one lead compound with an ionic bond, with 0.008-0.010 mol of lead per one mol of copper. This additive to copper-zinc or tin-brass is especially desirable for diesel ICEs, the reliability of the launch and the stability of which directly depend on a high degree of compression. Indeed, it is precisely in the diesels of the pair that the friction “cylinder liner - piston rings” works in the most severe mode, which lead weights can reduce without reducing the degree of compression.
Шестое, дополнительное ко всем предыдущим, отличие состоит в том, что указанный состав выбран из группы, состоящей из формиатов, ацетатов, оксалатов и тартратов свинца, которые (в особенности ацетаты) доступны на рынке и практически полностью утилизируются при сгорании. The sixth, additional to all the previous ones, difference is that this composition is selected from the group consisting of lead formates, acetates, oxalates and tartrates, which (especially acetates) are available on the market and are almost completely utilized by combustion.
Седьмое, дополнительное ко всем предыдущим, отличие состоит в том, что присадка дополнительно содержит по меньшей мере одно соединение с ионной связью, которое включает металл, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, ванадия, никеля, серебра и циркония, при этом на один моль меди приходится 0,010-0,32 моля молибдена, и/или 0,010-0,22 моля вольфрама, и/или 0,020-0,50 моля ванадия, и/или 0,004-0,40 моля никеля, и/или 0,004-0,115 моля серебра, и/или 0,005-0,400 моля циркония. Seventh, in addition to all the previous ones, the difference is that the additive additionally contains at least one compound with an ionic bond, which includes a metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, vanadium, nickel, silver and zirconium, one mole of copper accounts for 0.010-0.32 moles of molybdenum, and / or 0.010-0.22 moles of tungsten, and / or 0.020-0.50 moles of vanadium, and / or 0.004-0.40 moles of nickel, and / or 0.004- 0.115 moles of silver, and / or 0.005-0.400 moles of zirconium.
Раздельное или совместное введение этих металлов дополнительно к меди и цинку (а при необходимости и к олову и/или свинцу) позволяет в широком диапазоне модифицировать антифрикционные свойства и износостойкость покрытий, которые компенсируют износ гильз цилиндров. Separate or joint introduction of these metals in addition to copper and zinc (and, if necessary, tin and / or lead) allows a wide range to modify the antifriction properties and wear resistance of coatings that compensate for the wear of cylinder liners.
Наилучшие примеры осуществления изобретательского замысла
Далее суть изобретения поясняется рекомендациями относительно выбора сырьевых материалов, описанием способа изготовления и примерами конкретных составов композиционных присадок, рекомендациями относительно их практического применения и результатами испытаний.The best examples of the invention
Further, the essence of the invention is illustrated by recommendations on the choice of raw materials, a description of the manufacturing method and examples of specific compositions of composite additives, recommendations on their practical application and test results.
Для изготовления конкретных композиционных присадок согласно изобретению могут быть использованы уже указанные формиаты, ацетаты, оксалаты и тартраты меди, цинка, олова и свинца. Можно взять и другие соли этих металлов с неорганическими (например, нитрат- или хлорид-) и органическими (например, пропионат-, бутират- и т.д.) анионами. For the manufacture of specific composite additives according to the invention, the already mentioned formates, acetates, oxalates and tartrates of copper, zinc, tin and lead can be used. You can take other salts of these metals with inorganic (for example, nitrate or chloride) and organic (for example, propionate, butyrate, etc.) anions.
Молибден, вольфрам и ванадий желательно вводить в состав присадок в виде анионов МоО4 -, WО4 - и VO3 -, которые входят в состав общеизвестных солей натрия, калия или аммония, что, естественно, не ограничивает возможный выбор. Никель и серебро можно вводить преимущественно в виде нитратов, а лишь никель также в виде сульфатов или водорастворимых солей низших моно- или дикарбоновых кислот. Цирконий желательно применять в виде гидрата его оксихлорида.It is desirable to introduce molybdenum, tungsten and vanadium into the composition of additives in the form of anions MoO 4 - , WO 4 - and VO 3 - , which are part of the well-known salts of sodium, potassium or ammonium, which, of course, does not limit the possible choice. Nickel and silver can be introduced mainly in the form of nitrates, and only nickel also in the form of sulfates or water-soluble salts of lower mono- or dicarboxylic acids. Zirconium is preferably used in the form of a hydrate of its oxychloride.
И, наконец, 8-оксихинолин (С9Н7ON), купферон (то есть аммониевая соль N-нитрозофенилгидроксиламина C6H9O2N3) или неокупферон (то есть аммониевая соль N-нитрозонафтилгидроксиламина) и произвольный комплексон из множества аминополикарбоновых кислот (например, этилендиаминтетрауксусная кислота или ее динатриевая соль, которая известна специалистам также под названием "трилон Б" и иминоуксусная кислота или ее производные) могут быть введены в отдельности или совместно в количестве, которое достаточно для комплексообразования с соответствующими ионами латунеобразующих металлов и их перевода в растворимое в углеводородах состояние.And finally, 8-hydroxyquinoline (C 9 H 7 ON), cupferon (i.e., the ammonium salt of N-nitrosophenylhydroxylamine C 6 H 9 O 2 N 3 ) or non-cupuperon (i.e., the ammonium salt of N-nitrosone naphthylhydroxylamine) and an arbitrary complexone from the set of aminopolycarboxylic acids (for example, ethylenediaminetetraacetic acid or its disodium salt, which is also known to specialists as "trilon B" and iminoacetic acid or its derivatives) can be introduced individually or together in an amount that is sufficient for complexation with the corresponding ions of brass forming metals and their conversion to a soluble state in hydrocarbons.
Естественно, что наряду с указанными ингредиентами могут быть использованы и другие общедоступные соединения, которые в присадках согласно изобретению способны выполнять функции некоторых из указанных ингредиентов. Naturally, along with these ingredients can be used and other commonly available compounds, which in the additives according to the invention are capable of performing the functions of some of these ingredients.
Далее, как "внутренний" источник влаги для взаимодействия с солями латунеобразующих металлов и облегчения их диспергирования в осушенных топливах, вместо гидрата оксихлорида циркония или наряду с ним могут быть использованы сегнетова соль, то есть тетрагидрат тартрата натрия-калия, или алюмокалиевые, аммонийванадиевые или другие квасцы с 12-24 молекулами гидратной воды. Further, as an "internal" source of moisture for interacting with salts of brass-forming metals and facilitating their dispersion in dried fuels, instead of or along with zirconium hydrate of zirconium hydrate, that is, segneta salt, i.e. sodium potassium tartrate tetrahydrate, or potassium, potassium, ammonium-vanadium or other alum with 12-24 molecules of hydrated water.
И, наконец, наряду с указанными активными веществами-источниками латунеобразующих металлов и, при необходимости, вспомогательными веществами, которые способствуют диспергированию активных веществ в жидком топливе, могут быть использованы инертные вещества, например, растворимые в воде и/или в жидких углеводородах горючие связующие (например, метил- или карбоксиметилцеллюлоза, поливиниловый спирт и т.п.) - для формирования таблеток или гранул из активных (и вспомогательных) веществ, или нерасходуемые материалы, например, полиамидную или базальтовую ткань - для фиксации таблеток в топливных фильтрах. And, finally, in addition to the indicated active substances-sources of brass-forming metals and, if necessary, auxiliary substances that contribute to the dispersion of active substances in liquid fuel, inert substances, for example, combustible binders (soluble in water and / or liquid hydrocarbons) can be used ( for example, methyl or carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, etc.) - for the formation of tablets or granules from active (and auxiliary) substances, or non-expendable materials, for example, polyamide or azaltovuyu fabric - for fixing the tablets in the fuel filter.
Способ изготовления композиционных присадок согласно изобретению состоит в следующем:
а) в указанных в сущности изобретения и далее в таблице пределах соотношений ингредиентов выбирают конкретную рецептуру основы композиционной присадки как список нужных ионов, учитывая, в частности, следующие факторы и рекомендации:
- наличие антидетонаторов в жидком углеводном топливе (например, в присадки к этилированным бензинам нежелательно вводить свинец, присутствие которого целесообразно в присадках к неэтилированным бензинам и в особенности к дизельных топливам),
- износ ДВС перед началом использование присадок (чем он выше, что можно оценить по данным измерения компрессии или мощности в сравнении с их заданными для данного ДВС величинами, тем желательнее применять многокомпонентные присадки, тогда как для новых ДВС достаточны простейшие сочетания ионных меди и цинка и, возможно, соединений олова),
- обводненность топлива (с соответствующим регулированием концентрации по меньшей мере одного комплексообразователя и, возможно, с применением источника гидратной воды для присадок в безводные топлива) и
- температуры вспышки to ВСП и выкипания (to 10, to 50 и to 100 соответственно 10, 50 и 100% топлива (обычно с применением тем большего количества металлосодержащих ингредиентов и тем большей их концентрации в присадках, чем "плотнее" топливо в ряду "бензин -керосин - дизельное топливо" и, соответственно, чем выше указанные температуры);
б) из числа доступных на рынке выбирают конкретные соединения, которые содержат выбранные на стадии (а) ионы, и с учетом выбранных мольных соотношений расчетами по обычной для химиков методике определяют необходимое количество выбранных соединений (включая комплексообразователь и, при необходимости, гидратированное соединение);
в) дозируют необходимые количества определенных на стадиях (а, б) соединений;
г) измельчают дозы выбранных соединений и тщательно их перемешивают;
д) формируют из полученной смеси (с использованием при необходимости связующих) таблетки или гранулы необходимой композиционной присадки.A method of manufacturing composite additives according to the invention is as follows:
a) in the ranges of ratios of ingredients indicated in the essence of the invention and in the table below, a specific formulation of the basis of the composite additive is selected as a list of the desired ions, taking into account, in particular, the following factors and recommendations:
- the presence of antiknock agents in liquid carbohydrate fuels (for example, in additives to leaded gasolines it is undesirable to introduce lead, the presence of which is advisable in additives to unleaded gasolines and especially to diesel fuels),
- wear of the internal combustion engine before starting to use additives (the higher it is, which can be estimated from the compression or power measurements in comparison with the values specified for this internal combustion engine, the more desirable it is to use multicomponent additives, while for the new internal combustion engines the simplest combinations of ionic copper and zinc and possibly tin compounds)
- water content of the fuel (with appropriate control of the concentration of at least one complexing agent and, possibly, using a source of hydrated water for additives in anhydrous fuels) and
- flash points t o VSP and boiling (t o 10 , t o 50 and t o 100, respectively 10, 50 and 100% of the fuel (usually with the use of the larger amount of metal-containing ingredients and the greater their concentration in additives, the denser the fuel in the series "gasoline-kerosene - diesel fuel" and, accordingly, the higher the indicated temperatures);
b) from among those available on the market, specific compounds are selected that contain the ions selected in stage (a), and taking into account the selected molar ratios, the required amount of the selected compounds (including the complexing agent and, if necessary, the hydrated compound) is determined by calculations using the method usual for chemists;
c) dose the necessary quantities of the compounds determined in stages (a, b);
g) crushed doses of the selected compounds and mix them thoroughly;
d) form from the mixture (using binders if necessary) tablets or granules of the necessary composite additives.
Далее таблетки вводят в тракт питания ДВС и фиксируют в нем так, чтобы они омывались жидким топливом, подаваемым на приготовление свежих зарядов топливной смеси. Next, the tablets are introduced into the internal combustion engine supply path and fixed in it so that they are washed with liquid fuel supplied to prepare fresh charges of the fuel mixture.
Для экспериментальной проверки осуществимости и эффективности изобретения были изготовлены и испытаны композиционные присадки, которые содержали активные ингредиенты в пределах, рекомендованных в таблице (см. в конце описания). For experimental verification of the feasibility and effectiveness of the invention, composite additives were manufactured and tested that contained the active ingredients within the limits recommended in the table (see the end of the description).
Примечания:
а) соотношение "медь - прочие ингредиенты" приведено из расчета только на металлы независимо от катионной, анионной или оксидной формы их введения;
б) в колонке 7 указанные преобладающие средние количества молей ингредиентов на 1 моль меди;
в) производитель присадок может выбрать любую совокупность указанных ингредиентов и ввести их в любом указанном количестве.Notes:
a) the ratio "copper - other ingredients" is based on metals only, regardless of the cationic, anionic or oxide form of their introduction;
b) in column 7 the indicated prevailing average amounts of moles of ingredients per 1 mol of copper;
c) the manufacturer of additives can choose any combination of these ingredients and enter them in any specified quantity.
Пример 1. Таблетки смеси сульфата меди, ацетата цинка и купферона с мольным соотношением [Сu] : [Zn]:[С6Н9O2N3]=1/0,3/0,003 были использованы для присадки в этилированный бензин с октановым числом 76 ед. в тракте питания 4-цилиндровых карбюраторных двигателей 6 малолитражных легковых автомобилей с начальным пробегом 5000-6000 км.Example 1. Tablets of a mixture of copper sulfate, zinc acetate and cupferon with a molar ratio of [Cu]: [Zn]: [C 6 H 9 O 2 N 3 ] = 1 / 0.3 / 0.003 were used for additives in leaded gasoline with octane number 76 units in the supply path of 4-cylinder carburetor engines of 6 small cars with an initial mileage of 5000-6000 km.
После пробега 200 км с использованием указанной присадки компрессия по цилиндрам ДВС всех автомобилей выровнялась и возросла в среднем на 5,0% в сравнении с начальной, расход топлива на 100 км пробега в городском режиме снизился на 6%, выброс свинца с выхлопными газами практически прекратился, а содержание СO, СН и NOx в них в сравнении с начальным снизилось соответственно на 28, 85 и 19%.After a 200 km mileage using the specified additive, the compression across the internal combustion engine cylinders of all cars leveled off and increased by an average of 5.0% compared to the initial one, fuel consumption per 100 km in urban mode decreased by 6%, lead emission with exhaust gases practically stopped , and the content of CO, CH, and NO x in them in comparison with the initial one decreased by 28, 85, and 19%, respectively.
Пример 2. Таблетки смеси формиата меди, оксалата цинка и трилона Б с мольным соотношением [Сu] : [Zn]:[трилон Б]=1/0,7/0,10 были использованы для присадки в этилированный бензин с октановым числом 76 ед. в тракте питания 4-цилиндровых карбюраторных двигателей 4-х полугрузовых автомобилей (грузоподъемностью до 800 кг) со средним начальным пробегом около 50000 км. Example 2. Tablets of a mixture of copper formate, zinc oxalate and trilon B with a molar ratio of [Cu]: [Zn]: [trilon B] = 1 / 0.7 / 0.10 were used to add 76 units of ethylated gasoline . in the supply path of 4-cylinder carburetor engines of 4 semi-trucks (with a loading capacity of up to 800 kg) with an average initial mileage of about 50,000 km.
После пробега каждого из них около 1200 км с использованием указанной присадки компрессия по цилиндрам ДВС всех автомобилей выровнялась и возросла в среднем на 9,5% в сравнении с начальной, затрата топлива на 100 км пробега в городском режиме снизилась на 8-9%, выброс свинца и дымность при работе на обогащенных топливных смесях практически исчезли через 2000 км пробега, а содержание СO, СН и NOx в выхлопных газах в сравнении с начальным снизилось соответственно на 75, 76 и 28%.After each of them run for about 1200 km using the specified additive, the compression on the cylinder of the internal combustion engine of all cars leveled off and increased by an average of 9.5% compared to the initial one, fuel consumption per 100 km in urban mode decreased by 8-9%, emission when working on enriched fuel mixtures, lead and smoke almost disappeared after 2,000 km, and the content of CO, CH, and NO x in the exhaust gases decreased by 75%, 76%, and 28%, respectively, compared to the initial one.
Пример 3. Таблетки смеси ацетатов меди, цинка и свинца, диоксида олова, молибдата, вольфрамата и ванадата натрия, нитратов никеля и серебра, 8-оксихинолина и гидратированного оксихлорида циркония с мольным соотношением
[Cu] : [Zn] : [Pb] : [Sn] : [Mo]:[W]:[V]:[Ni]:[Ag]:[8-оксихинолин]:[Zr]= 1/0,40/0,09/0,25/0,15/0,15/0,25/0,20/0,06/0,40/0,25
были использованы для присадки в естественно увлажненное в допустимых пределах зимнее дизельное топливо в тракте питания 8-цилиндровых дизельных двигателей двух грузовиков (грузоподъемностью до 8 т) с начальным пробегом около 25000 км. В период до испытания присадки присутствие сажи в выхлопе отмечалось невооруженным глазом при каждом трогании с места, движении на подъем и работе при максимальной нагрузке, а содержание СО, СН и NOx в выхлопных газах на 10-15% превышало допустимые нормы.Example 3. Tablets of a mixture of copper, zinc and lead acetates, tin dioxide, molybdate, sodium tungstate and vanadate, nickel and silver nitrates, 8-hydroxyquinoline and hydrated zirconium oxychloride in a molar ratio
[Cu]: [Zn]: [Pb]: [Sn]: [Mo]: [W]: [V]: [Ni]: [Ag]: [8-hydroxyquinoline]: [Zr] = 1/0, 40 / 0.09 / 0.25 / 0.15 / 0.15 / 0.25 / 0.20 / 0.06 / 0.40 / 0.25
were used to add winter diesel naturally naturally moistened within the permissible limits in the supply path of the 8-cylinder diesel engines of two trucks (with a loading capacity of up to 8 tons) with an initial mileage of about 25,000 km. In the period before the additive test, the presence of soot in the exhaust was observed with the naked eye each time it was moving, moving to lift and working at maximum load, and the content of CO, CH, and NO x in the exhaust gases exceeded permissible norms by 10-15%.
После среднего пробега каждого из них около 800 км с использованием указанной присадки компрессия по цилиндрам обоих ДВС выровнялась и возросла в среднем на 18,5% в сравнении с начальной, расход топлива на 100 км пробега в городском режиме снизился на 12%, сажа в выхлопе исчезла на всех режимах движения, а содержание СО, СН и NОx в выхлопных газах в сравнении с начальным снизилось соответственно на 96, 72 и 30%.After the average mileage of each of them about 800 km using the specified additive, the compression on the cylinders of both ICEs leveled off and increased on average by 18.5% compared to the initial one, fuel consumption per 100 km in urban mode decreased by 12%, soot in the exhaust disappeared in all driving modes, and the content of CO, CH, and NO x in the exhaust gases compared to the initial one decreased by 96, 72, and 30%, respectively.
Пример 4. Таблетки смеси медного купороса CuSO4•5H2O, ацетатов цинка и свинца, молибдата, вольфрамата и ванадата аммония, нитратов никеля и серебра и гидратированного оксихлорида циркония с присадкою комплексообразователя-купферона с мольным соотношением
[Сu]:[Zn]:[Рb]:[Мо]:[W]:[V]:[Ni]:[Аg]:[Zr]:[купферон]= 1,0/0,70/0,100/0,32/0,22/0,50/0,40/0,115/0,40/0,70
были использованы для присадки в обезвоженное летнее дизельное топливо в тракте питания дизельного двигателя 2,4L легкового автомобиля VOLVO с начальным пробегом более 150000 км. В период до испытания присадки присутствие сажи в выхлопе отмечалось невооруженным глазом при каждом трогании с места, движении даже на пологий подъем и работе с обычной нагрузкой, удельный расход топлива колебался в пределах от 11,0 до 11,5 л на 100 км, а содержание СO, СН и NOx в выхлопных газах на 18-20% превышало допустимые нормы.Example 4. Tablets of a mixture of copper sulfate CuSO 4 • 5H 2 O, zinc and lead acetates, molybdate, tungstate and vanadium ammonium, nickel and silver nitrates and hydrated zirconium oxychloride with an additive complexing agent-cupferon with a molar ratio
[Cu]: [Zn]: [Pb]: [Mo]: [W]: [V]: [Ni]: [Ag]: [Zr]: [cupferon] = 1.0 / 0.70 / 0.100 / 0.32 / 0.22 / 0.50 / 0.40 / 0.115 / 0.40 / 0.70
were used to add to the dehydrated summer diesel fuel in the supply path of the 2.4L diesel engine of a VOLVO passenger car with an initial mileage of more than 150,000 km. In the period before the additive test, the presence of soot in the exhaust was noted with the naked eye with each pulling away, moving even on a gentle rise and working with normal load, specific fuel consumption ranged from 11.0 to 11.5 liters per 100 km, and the content CO, CH and NO x in the exhaust gases were 18-20% higher than the permissible norms.
После пробега с использованием указанной присадки лишь 250 км расход топлива снизился до 9,0 л на 100 км, а через 600 км стабилизировался на уровне 8,9 л на 100 км, почти исчезла сажа в выхлопе, а содержание СO, СН и NOx в выхлопных газах в сравнении с исходными величинами снизилось соответственно на 58, 70 и 23%.After a run using the specified additive, only 250 km, fuel consumption decreased to 9.0 liters per 100 km, and after 600 km it stabilized at 8.9 liters per 100 km, soot in the exhaust almost disappeared, and the contents of CO, CH and NO x in exhaust gases in comparison with the initial values decreased by 58, 70 and 23%, respectively.
Пример 5. Продолжение испытаний автомобиля по примеру 4 с тем отличием, что в присадку вместо ванадата аммония и гидратированного оксихлорида циркония было введено соответствующее количество аммонийванадиевых квасцов, а в качестве комплексообразователя был взят 8-оксихинолин, показало, что с увеличением пробега свыше 1500 км от начала испытаний удельный расход топлива дополнительно снизился до уровня 8,3 л на 100 км, а содержание СO, СН и NOx в выхлопных газах стабилизировалось на достигнутом более низком уровне.Example 5. Continuing the test of the car according to example 4 with the difference that instead of ammonium vanadate and hydrated zirconium oxychloride, an appropriate amount of ammonium-vanadium alum was added to the additive, and 8-hydroxyquinoline was taken as a complexing agent, which showed that with an increase in the mileage over 1500 km from At the beginning of the tests, the specific fuel consumption additionally decreased to the level of 8.3 L per 100 km, and the content of CO, CH, and NO x in the exhaust gases stabilized at a lower level.
После изъятия присадки из тракта питания дизеля на дальнейших 300 км пробега удельный расход топлива возрос до 9,3 л на 100 км, а еще через 200 км пробега возвратился к начальному уровню, а в выхлопе невооруженным глазом снова стала заметна сажа. After removing the additive from the diesel supply path for a further 300 km of run, the specific fuel consumption increased to 9.3 liters per 100 km, and after another 200 km of run it returned to its initial level, and soot became visible again with the naked eye.
Сравнение примеров 4 и 5 свидетельствует о необходимости систематического применения предложенной присадки для текущей компенсации износа деталей ЦПГ ДВС. A comparison of examples 4 and 5 indicates the need for the systematic use of the proposed additives for the current compensation of wear of parts of the CPG ICE.
Промышленная применимость
Таким образом, промышленная применимость изобретения подтверждена тем, что композиционные присадки могут быть изготовлены из весьма доступных ингредиентов в виде гранул или таблеток и простым и надежным способом (например, введением таких гранул в полости топливных фильтров, включенных в тракты подачи топлива из баков в ДВС) введены в жидкое топливо, которое омывает эти гранулы.Industrial applicability
Thus, the industrial applicability of the invention is confirmed by the fact that composite additives can be made from very affordable ingredients in the form of granules or tablets and in a simple and reliable way (for example, by introducing such granules into the cavities of the fuel filters included in the paths of supplying fuel from the tanks to the internal combustion engine) introduced into the liquid fuel that washes these granules.
При этом в зависимости от свойств топлива и конструктивных особенностей конкретных систем питания ДВС растворимость таких гранул в топливе можно регулировать в весьма широких границах, обеспечивая существенное повышение компрессии и снижение удельного расхода топлива и токсичности выхлопа. Moreover, depending on the properties of the fuel and the design features of specific ICE power systems, the solubility of such granules in the fuel can be controlled over a very wide range, providing a significant increase in compression and a decrease in specific fuel consumption and exhaust toxicity.
Claims (8)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2002/000156 WO2002088244A2 (en) | 2001-04-27 | 2002-04-08 | Composite additive for liquid fuels |
| EP02766700A EP1436368A2 (en) | 2001-04-27 | 2002-04-08 | Composite additive for liquid fuels |
| AU2002307583A AU2002307583A1 (en) | 2001-04-27 | 2002-04-08 | Composite additive for liquid fuels |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000127609 | 2000-12-28 | ||
| UA2000127609A UA64799C2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | A composite additive to liquid fuels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2187541C1 true RU2187541C1 (en) | 2002-08-20 |
Family
ID=34391073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001111402/04A RU2187541C1 (en) | 2000-12-28 | 2001-04-27 | Composite additive for liquid fuels |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2187541C1 (en) |
| UA (1) | UA64799C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444560C1 (en) * | 2010-07-01 | 2012-03-10 | Учреждение Российской академии наук Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (ИХФ РАН) | Metal-containing fuel dope, method of its production and application |
| US11512261B2 (en) | 2018-04-20 | 2022-11-29 | Shell Usa, Inc. | Diesel fuel with improved ignition characteristics |
| RU2788009C2 (en) * | 2018-04-20 | 2023-01-16 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Diesel fuel with improved ignition characteristics |
-
2000
- 2000-12-28 UA UA2000127609A patent/UA64799C2/en unknown
-
2001
- 2001-04-27 RU RU2001111402/04A patent/RU2187541C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДАНИЛОВ А.М. Применение присадок в топливах для автомобилей. - М.: Химия, с.164-178. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444560C1 (en) * | 2010-07-01 | 2012-03-10 | Учреждение Российской академии наук Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (ИХФ РАН) | Metal-containing fuel dope, method of its production and application |
| US11512261B2 (en) | 2018-04-20 | 2022-11-29 | Shell Usa, Inc. | Diesel fuel with improved ignition characteristics |
| RU2788009C2 (en) * | 2018-04-20 | 2023-01-16 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Diesel fuel with improved ignition characteristics |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA64799C2 (en) | 2004-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070266622A1 (en) | Fuel oil additive and fuel oil products containing said fuel oil additive | |
| US4892562A (en) | Diesel fuel additives and diesel fuels containing soluble platinum group metal compounds and use in diesel engines | |
| Graboski et al. | Combustion of fat and vegetable oil derived fuels in diesel engines | |
| WO1990007561A1 (en) | Method for reducing emissions from or increasing the utilizable energy of fuel for powering internal combustion engines | |
| KR19990008032A (en) | Synergistic Methods to Improve Combustibility | |
| US5749928A (en) | Method for reducing emissions from or increasing the utilizable energy of fuel for powering internal combustion engines | |
| US4264335A (en) | Suppressing the octane requirement increase of an automobile engine | |
| CN1637121A (en) | Mixed metal catalyst additive and method for use in hydrocarbonaceous fuel combustion system | |
| RU2187541C1 (en) | Composite additive for liquid fuels | |
| CN101423777A (en) | Alcohol fuel methanol and ethanol gasoline | |
| CA1305607C (en) | Fuel additives and fuel containing soluble platinum group metal compounds anduse in internal combustion engines | |
| EP0667387B1 (en) | Reducing exhaust emissions from Otto-cycle engines | |
| EP2029703A2 (en) | Fuel additives | |
| US8323362B2 (en) | Combustion modifier and method for improving fuel combustion | |
| US20070256355A1 (en) | Fuel Additives | |
| WO2002012417A1 (en) | Additive for reducing particulate in emissions deriving from the combustion of diesel oil | |
| EP1528097B1 (en) | Method for reducing combustion chamber deposit flaking | |
| RU2195992C1 (en) | Filter medium for liquid fuels and filter based on it | |
| US20130185990A1 (en) | Combustion Modifier and Method for Improving Fuel Combustion | |
| WO2002088244A2 (en) | Composite additive for liquid fuels | |
| EP0189642B1 (en) | Fuel additives and fuel containing soluble platinum group metal compounds and use in internal combustion engines | |
| RU2064965C1 (en) | Multi-functional additive agent to gasoline | |
| WO2002088278A1 (en) | Filter medium for liquid fuels and filter device utilizing same | |
| JPS627791A (en) | Diesel light oil composition | |
| MXPA97005258A (en) | Additive of platinum metal fuel for fuels containing a |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040428 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070428 |