DE2051767B - Carburetor fuel - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff Tür Verbrennungsmotoren mit Fremdzündung, der hauptsächlich aus einem im Benzinbereich siedenden Kohlenwasserstoffgemisch besteht.The invention relates to a fuel door internal combustion engine with spark ignition, which mainly consists of a hydrocarbon mixture boiling in the gasoline range.
Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Mo- s toren mit hängenden Ventilen, leiden unter der Ausbildung harter, festhaftender Ablagerungen auf Ansaugvenlilen und -kanälen. Diese Ablagerungen stören den Betrieb dieser Motoren. Wenn die Dicke der Ablagerungen zunimmt, zeigt der Motor Leistungsverlust, rauhen Leerlauf und gelegentlich Abbrennen der Ventile. Wenn die Ablagerungen übermäßig angewachsen sind, brechen Teile davon ab und werden in den Verbrennungsraum gesaugt. Es sind Fälle bekannt, wo von diesen Ablagerungen Schaden am Kolben und den Kolbenringen verursacht wurden.Internal combustion engines, especially Mo- tors s with overhead valves, suffer from training hard, adherent deposits on Ansaugvenlilen and sewers. These deposits interfere with the operation of these engines. As the deposit thickness increases, the engine exhibits loss of power, rough idling, and occasional valve scorching. If the deposits have grown excessively, parts of them break off and are sucked into the combustion chamber. There are known cases where these deposits have caused damage to the piston and piston rings.
Die Art und Ursachen der Ablagerungen auf dem Ansaugventil sind schon vielfältig untersucht worden. Diese Ablagerungen bestehen im wesentlichen aus Nebenprodukten der Kraftstoffverbrennung und Verichmutzungsprodukten des Schmieröls. Wie Analysen der Ablagerungen gezeigt haben, wirken die im Schmieröl enthaltenen Stoffe zur Verbesserung des Viskositätsindex (Vl-Improver) als Bindemittel für die Ablagerungen. Beispielsweise sind Polymeth- »crylat-VI-Improver eine Stoffklasse, die zur Entstehung solcher Ablagerungen wesentlich beizutragen Icheint.The type and causes of the deposits on the intake valve have already been investigated in many ways. These deposits consist essentially of by-products of fuel combustion and pollution products of the lubricating oil. As analyzes of the deposits have shown, the im Substances contained in lubricating oil to improve the viscosity index (Vl-Improver) as a binder for the deposits. For example, polymeth- »crylate VI improvers are a class of substances that lead to I think it is essential to contribute to such deposits.
Die Betrachtung der Arbeitsweise eines Motors kann zeigen, wie die Verschmutzung durch Schmieröl tu den Ablagerungen im Ansaugsystem beiträgt. Eine mit Kerzen fremdgezündete Verbrennungsmaschine tnthält einen Schmierölvorrat im Kurbelgehäuse. Wenn die Maschine läuft, erfolgt die Schmierung tunächst durch das öl im Kurbelgehäuse, das auf die Laufflächen der Maschine und die Zylinderwände gespritzt wird. Ein Teil dieses Öls wird jedoch zu den ©bcren Teilen des Motors gepumpt, um die dort arbeitenden Teile zu schmieren. In einem Motor mit liängend angeordneten Ventilen läuft ein kleiner öl-Itrom, der zu den oberen Teilen der Maschine gepumpt wird, ständig an den Einlaß- und Auslaßvcntilschäften lcrunter. um sie in ihren Führungen ständig /u lchmicrcn. Das öl, das am Ansaug-Ventilschaft, dem Ventilkopf und um den Ansaugkanal herum herab-Iropft. wird bei den dort herrschenden Temperaturen HTenbar pyrolysicrt und trägt dadurch zur Bildung lind zum Aufwachsen der Ablagerungen bei.Looking at how an engine works can show how its pollution by lubricating oil do contribute to the build-up in the intake system. A spark-ignited combustion engine with candles Contains a supply of lubricating oil in the crankcase. Lubrication takes place when the machine is running usually through the oil in the crankcase, which is on the Running surfaces of the machine and the cylinder walls is injected. However, some of this oil becomes the © over parts of the engine are pumped to the there Lubricate working parts. A small oil stream runs in a motor with longitudinally arranged valves, which is pumped to the upper parts of the machine, constantly on the inlet and outlet valve stems lcrunter. to keep them in their guides / u lchmicrcn. The oil on the intake valve stem, the Valve head and dripping down around the intake duct. becomes at the temperatures prevailing there It pyrolyses and thus contributes to the formation and growth of the deposits.
Dieses Ablagerungsproblcm spielt bei den Auslaßtanälcn oder -ventilen keine wesentliche Rolle. Das dürfte den hohen Temperaturen am Auslaßventil Während der Auslaßphasc und der Einwirkung der lusgestoßcncn Abgase zuzuschreiben sein, die entweder die Ausbildung von Ablagerungen nicht zulassen oder sie fortwährend ausbrennen und davontragen. Der Erh'ndungsgcgcnstand hai jedoch aus bisher nicht genau bekannten Gründen überraschenderweise zu einem erheblichen und nicht zu erwartenden Ansteigen in der Lebensdauer auch von Auslaßventilen geführt.This deposition problem occurs in the outlet ducts or valves do not play an essential role. That should be due to the high temperatures at the exhaust valve During the exhaust phase and exposure to the exhaust gases, either Do not allow deposits to form or keep them burning out and carried away. The subject matter of the sale was surprising, however, for reasons not yet known precisely to a considerable and unexpected increase in the service life of exhaust valves as well guided.
Aus der IJSA.-Patentschrift 3 131 150 sind Reaktionsprodukte von N-substituicrten Alkcnylsuccinimiden und Polyaminen zur Verwendung in Schmierölen bekannt. Diese Reaktionsprodukte werden hergestellt durch Umsetzung eines Alkcnylbernstein- ft5 säureanhydrids, in dem dor Alkenylrcst etwa 30 bis 200 Kohlcnstoffatome enthalt, mit etwa einem gleich großen molaren Anteil eines Polyamins. wie Tetraäthylenpentamin oder Dimethylaminopropylamin Diese Reaktionsprodukte sind metallfreie oder asche freie Detergentien für Schmieröle und wirken al· Dispergiermittel Tür die Vorläufer der Ablagerung^ im Schmieröl selbst, verhindern also die Ausbilduni von Ablagerungen auf den Teilen des Motors.Reaction products of N-substituted alkynylsuccinimides and polyamines for use in lubricating oils are known from IJSA. Patent 3,131,150. These reaction products are prepared by reacting an acid anhydride Alkcnylbernstein- ft 5, containing about 30 to 200 Kohlcnstoffatome in the dor Alkenylrcst, with about an equal molar proportion of a polyamine. such as tetraethylene pentamine or dimethylaminopropylamine.These reaction products are metal-free or ash-free detergents for lubricating oils and act as dispersants for the precursors of deposits in the lubricating oil itself, thus preventing the formation of deposits on the parts of the engine.
Die USA.-Patentschrift 3 172 392 beschreibt da· Reaktionsprodukt von hochmolekularen Bernstein säuren und Bernsteinsäureanh <nd mit einem Äthv lenpolyamin und seine Verweisung in Schmierölen Insbesondere wird die substituierte Bernsteinsäun oder Bernsteinsäureanhydrid, in der (bzw. dem) de: Kohlenwasserstoffsubstituent ein großer, im wesem liehen aliphatischer Rest, der wenigstens etw; 50 C-Atome enthält, mit wenigstes1·, etwa V2 Äqui valent eines Äthylenamins umgesetzt und erhitzt damit Acylierung und die Entfernung des dabe gebildeten Wassers eintreten. Diese Reaktionspro dukte wirken als Dispergiermittel Für den Schlamn im Schmieröl bei den im Kurbelgehäuse herrschender Temperaturen.The USA. Patent 3,172,392 as describing · reaction product of high molecular weight Bernstein acids and Bernsteinsäureanh <nd with a Äthv lenpolyamin and its reference in lubricating oils Specifically, the substituted Bernsteinsäun or succinic anhydride in which (or the) de: hydrocarbyl, a large, essentially borrowed aliphatic residue, which at least sth; Contains 50 carbon atoms, with at least 1 ·, about V 2 equi valent of an ethylene amine reacted and heated so acylation and the removal of the water formed occur. These reaction products act as dispersants for the sludge in the lubricating oil at the temperatures prevailing in the crankcase.
Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung eir Vergaserkraftstoff, bestehend aus einem im Benzin bereich siedenden Kohlenwasserstoffgemisch und ge kennzeichnet durch folgende Zusätze:In contrast, the subject matter of the invention is a carburetor fuel consisting of a gasoline range boiling hydrocarbon mixture and characterized by the following additives:
A. 0,0004 bis 0,1 Gewichtsprozent (bezogen au das gesamte Kraftstoffgemisch) eines N-Polyamin substituierten Bernsteinsäurehalbamids oder Bern steinsäureimids. hergestellt aus Alkenylbemsteinsüim oder -bernsteinsäureanhydrid mit der FormeleinheiA. 0.0004 to 0.1 percent by weight (based on the total fuel mixture) of an N-polyamine substituted succinic acid half-amides or succinic acid imides. made from alkenyl gemstone or succinic anhydride with the formula unit
R' — CHCO —R '- CHCO -
CH2-COCH 2 -CO
in der R — ein Kohlenwasserstoffrest mit einen Molgewicht von etwa 400 bis 3000 ist. mit ',2 bi: 2 Äquivalenten eines Polyamins von der allgcmcinci Formelin which R - is a hydrocarbon radical with a molecular weight of about 400 to 3000. with ', 2 bi: 2 equivalents of a polyamine of the general formula
R2N(CH2 — CHNR)xRR 2 N (CH 2 - CHNR) x R
in der .v eine ganze ZnIiI von I bis 6 und R Wasser
stoff oder ein niedermolekular Alkylrest ist. und
B. 0.003 bis 0.20 Volumprozentin which .v is a whole ZnIiI from I to 6 and R is hydrogen or a low molecular weight alkyl radical. and
B. 0.003 to 0.20 percent by volume
1. eines Polymerisats eines ungesättigten C2-C6 Kohlenwasserstoffs.1. a polymer of an unsaturated C 2 -C 6 hydrocarbon.
2. eines Mischpolymerisats eines ungesättigter C2-Cn-KOhICnWasserstoffs oder2. a copolymer of an unsaturated C 2 -C n -KOhICnWasserstoffs or
3. eines hydrierten Polymerisats oder Mischpoly mcrisats des C2-C,,-Kohlenwasscrstoffs.3. a hydrogenated polymer or mixed polymer of the C 2 -C ,, hydrocarbon.
wobei die gegebenenfalls hydrierten Polymerisate und oder Mischpolymerisate ein Molgewicht vor etwa 500 bis 3500 besitzen.the optionally hydrogenated polymers and or copolymers have a molecular weight of from about 500 to 3500.
Es muß als überraschend angesehen werden, daC der Zusatz einer Kombination aus N-Polyamin· substituiertem Alkcnyl-Bcrnstcinsüurcamid odcr-imicl mit einem gegebenenfalls hydrierten Polymerisat odei Mischpolymerisat eines ungesättigten C2-C6-Kohlenwasserstoffs mit einem Molgewicht von etwa 50C bis 3500 zum Kraftstoff diesem verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Rückstandsbildung verleiht Das aus dem Grunde, weil N-Polyamin-substituiertes Alkenylsuccinamid bzw. -succinimid in einem Vergaserkraftstoff für die Verhütung von AblagerungenIt must be regarded as surprising that the addition of a combination of N-polyamine, substituted alkynylbcrnstcinsüurcamid or imicl with an optionally hydrogenated polymer or copolymer of an unsaturated C 2 -C 6 hydrocarbon with a molecular weight of about 50C to 3500 to the fuel This gives this improved properties with regard to the formation of residues for the reason that N-polyamine-substituted alkenylsuccinamide or -succinimide in a carburetor fuel for the prevention of deposits
auf dem Ansaugventil oder im Ansaugkanal von Verbrennungsmaschinen mit Kerzenzündung praktisch keinen Einfluß hat.on the intake valve or in the intake duct of internal combustion engines has practically no effect with the ignition of a candle.
Wie in den obengenannten Patentschriften näher ausgeführt ist, wird das N-Polyamin-substituierie Alkenylsuccinamid oder -imid durch Umsetzung einer Alkenylbernsteinsäure bzw. ihres Anhydrids mit der FormeleinheitAs detailed in the above-mentioned patents, the N-polyamine is substituted Alkenyl succinamide or imide by reacting an alkenyl succinic acid or its anhydride with the Formula unit
R' —CHCO-R '—CHCO-
CH2CO-CH 2 CO-
in der R' ein Kohlenwasserstoffrest mit einem Molgewicht von etwa 400 bis 3000 ist, mit ' , bis 2 Äquivalenten eines Polyamins von der allgemeinen Formelin which R 'is a hydrocarbon radical with a molecular weight of about 400 to 3000, with' up to 2 equivalents of a polyamine of the general formula
R2N(CH2-CHNR)xRR 2 N (CH 2 -CHNR) x R
in der χ eine ganze Zahl und R Wasserstoff oder ein niedermolekularer Alkylrest ist, hergestellt. Der Rest R' in der vorstehenden Formel ist ein Kohlenwasserstoff, der sich vorzugsweise von einem 2 bis 5 C-Atome enthaltenden Olefin ableitet. Geeignete Olefine für die Herstellung des Restes R' sind Äthylen, Propylen, 1-Buten, 2-Buten, Isobuten und die Amylcne. Der Rest R' hat im allgemeinen ein Molgewicht von etwa 400 bis 3000, was einer Anzahl von 30 bis 20^ C-Atomen entspricht, wobei ein Molgewicht von etwa 800 bis 1200 bevorzugt wird.in which χ is an integer and R is hydrogen or a low molecular weight alkyl radical. the The radical R 'in the above formula is a hydrocarbon, which is preferably from a 2 to Derives 5 carbon atoms containing olefin. Suitable olefins for the preparation of the radical R 'are ethylene, Propylene, 1-butene, 2-butene, isobutene and the amyls. The radical R 'generally has a molecular weight from about 400 to 3000, which corresponds to a number of 30 to 20 ^ carbon atoms, with a molecular weight from about 800 to 1200 is preferred.
Der Rest R in de/n Pol>amin ist Wasserstoff oder ein niedermolekulares Alkyiradiakl, das 1 bis 3 C-Atome enthält. X ist eihe ganze Zahl von 1 bis etwa 6 und vorzugsweise etwa 2 bis 4. Geeignete Polyamine und Polyalkylenpolyamine, die der Formel entsprechen,sindÄthylendiamin. Propylendiamin. Butylendiamin, Diäthylentriamin. Triäthylentetramin. Tctraäthylenpentamin. Pentaäthylenhexamin. Diproftylcntriamin und Tripropylentclramin. Auch Dialkylnminoalkylenamine. wie Dimethylaminomethvlamin. Dimethylaminopropylamin.Diäthylaminopropylamin u. dgl. sind geeignet.The radical R in de / n Pol> amine is hydrogen or a low molecular weight alkyl radical containing 1 to 3 carbon atoms. X is an integer from 1 to about 6, and preferably from about 2 to 4. Suitable polyamines and polyalkylene polyamines conforming to the formula are ethylene diamine. Propylenediamine. Butylenediamine, diethylenetriamine. Triethylenetetramine. Tetraethylene pentamine. Pentaethylene hexamine. Dipropylene triamine and tripropylene triamine. Also dialkylnminoalkylenamines. such as dimethylaminomethylamine. Dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine and the like are suitable.
Etwa '/2 bis 2 Äquivalente des Polyamins werden mit der Alkenylsuccinsäure oder ihrem Anhydrid zum Reaktionsprodukt umgesetzt. Die Äquivalenz des Polyamins wird nach seinem Stickstof'aehall berechnet, demnach besitzt Äthylendiamin 2 Äquivalente pro Mol. Es wird bevorzugt, etwa 1 Äquivalent der Alkenylsuccinsäure oder ihres Anhydrids mit etwa I Äquivalent des Polyamins umzusetzen.About 1/2 to 2 equivalents of the polyamine will be reacted with the alkenyl succinic acid or its anhydride to form the reaction product. The equivalence of the polyamine is calculated according to its nitrogen hall, so ethylenediamine has 2 equivalents per mole. It is preferred to have about 1 equivalent of the alkenyl succinic acid or its anhydride to implement with about I equivalent of the polyamine.
In einer typischen Reaktion wird ein Polyisobutylcnsuccinanhydrid hergestellt durch Umsetzung eines Mols eines Polybutens mit einem Molgewicht von etwa 1000 mit 196 g (2MoI) Maleinsäureanhydrid für 24 Stunden bei 200 C. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt und mit 750 ml Hexan versetzt. Die Lösung wird zur Entfernung fester Verunreinigungen filtriert und dann unter vollem Vakuum zur Entfernung des Hexans abgestrippt. Hierauf wird die Temperatur auf etwa 2000C erhöht, um alle Spuren des überschüssigen Maleinsäureanhydrids zu entfernen. In a typical reaction, a polyisobutyl succinic anhydride is prepared by reacting one mole of a polybutene with a molecular weight of about 1000 with 196 g (2 mol) maleic anhydride for 24 hours at 200 ° C. The reaction mixture is cooled and 750 ml of hexane are added. The solution is filtered to remove solid impurities and then stripped under full vacuum to remove the hexane. The temperature is then increased to about 200 ° C. in order to remove all traces of the excess maleic anhydride.
Zu einem Gemisch aus ItOOg (1 Mol) des PoIyisobutenylsuccinanhydrids und 400 ml Toluol werden bei Raumtemperatur langsam 52 g (0,5 Mol) Diäthylentriamin zugefügt. Das Gemisch wird erhitzt und das Wasser-Toluol-Aceotrop in einer Dean-Stark-Falle gesammelt. Die Reaktion ist vollständig, wenn sich kein weiteres Wasser mehr abscheidet. Dann wird das Gemisch bei vermindertem Druck auf 100 C erhitzt, um das Toluol zu entfernen, und ergibt ein Produkt, das hauptsächlich aus dem Bispolyisobutenylsuccinimid besteht.To a mixture of ItOOg (1 mol) of the polyisobutenyl succinic anhydride and 400 ml of toluene are slowly added 52 g (0.5 mol) of diethylenetriamine at room temperature. The mixture is heated and the water-toluene aceotrope in a Dean-Stark trap collected. The reaction is complete when no more water separates out. The mixture is then heated to 100 ° C. under reduced pressure to remove the toluene, and results in a product consisting mainly of the bis-polyisobutenyl succinimide.
In einer anderen typischen Arbeitsweise wird ein Polyisobutylensuccinsäureanhydrid. hergestellt durch Umsetzung eines Mols eines Polybutens, das ein Molgewicht von etwa 1300 besitzt, mit 196 g (2 Mol)In another typical procedure, a polyisobutylene succinic anhydride is used. manufactured by Conversion of a mole of a polybutene, which has a molecular weight of about 1300, with 196 g (2 moles)
ίο Maleinsäureanhydrid, 24 Stunden bei 200°C. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt und mit 750 ml Hexan versetzt. Die Lösung wird zur Entfernung fester Verunreinigungen filtriert und dann unter vollem Vakuum zur Entfernung des Hexans abgestrippt.ίο maleic anhydride, 24 hours at 200 ° C. The The reaction mixture is cooled and 750 ml of hexane are added. The solution becomes the removal Filtered solid impurities and then stripped under full vacuum to remove the hexane.
'5 Hierauf wird die Temperatur auf etwa 200°C erhöht, um alle Spuren des überschüssigen Maleinsäurfanhydrids zu entfernen.'5 The temperature is then increased to about 200 ° C, to remove all traces of excess maleic anhydride.
Zu einem Gemisch von 1 Mol des Polyisobutenylsuccinanhydrids und 400 ml Toluol wird bei Raumtemperatur langsam 0,5 Mol Äthylendiamin zugesetzt. Das Gemisch wird erhitzt, und das Wasser-Toluol-Aceotrop in einer Dean-Stark-Falle abgetrennt. Wenn sich kein Wasser mehr abscheidet, ist die Reaktion beendet. Dann wird das Gemisch bei vermindertem Druck auf etwa 100" C erhitzt, um das Toluol abzutreiben, und ergibt ein Produkt, das hauptsächlich aus Bis-polyisobutenylsuccinimid besteht.A mixture of 1 mol of the polyisobutenyl succinic anhydride and 400 ml of toluene is added at room temperature slowly added 0.5 mol of ethylenediamine. The mixture is heated and the water-toluene azeotrope separated in a Dean-Stark trap. When no more water separates out, the reaction is completed. The mixture is then heated to about 100 "C under reduced pressure to drive off the toluene, and gives a product consisting mainly of bis-polyisobutenyl succinimide.
Das im Vergaserkraftstoff der Erfindung verwendete Polymerisat wird aus einem ungesättigten Kohlenwasserstoff, d. h. einem Mono-, Diolefin oder Mischpolymerisat von beiden hergestellt, das ein mittleres Molgewicht von etwa 500 bis 3500 besitzt. Gemische von Olefinpolymerisaten mit einem mittleren Molgewicht in dem vorstehend genannten Bereich sind gleichfalls wirksam. Olefine, die man zur Herstellung der Polyolefinpolymerisate verwenden kann, umfassen Äthylen, Propylen, 1- und 2-Buten, Isobuten, Amylen, Hexylen, Butadien und Isopren. Die monomeren Olefine, aus denen man die Polyolefine herstellen kann, sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 6 C-Atomen. Für die Vergaserkraftstoffe nach dw Erfindung werden die Polyolefinpolymerisate aus C3- und C4-Olefinen, wie Propen und Isobuten, besonders bevorzugt. Andere PoIyolefine, die sich eignen, lassen sich durch Crackcn von Polvolefinpolymerisaten oder -mischpolymerisatcn von hohem Molgewicht zu Polymerisaten in dem vorstehend genannten Molgewichtsbereich erhalten. Auch die Derivate der vorstehenden Polymerisate.The polymer used in the carburetor fuel of the invention is made from an unsaturated hydrocarbon, ie a mono-, diolefin or mixed polymer of the two, which has an average molecular weight of about 500 to 3500. Mixtures of olefin polymers with an average molecular weight in the above range are also effective. Olefins which can be used to prepare the polyolefin polymers include ethylene, propylene, 1- and 2-butene, isobutene, amylene, hexylene, butadiene and isoprene. The monomeric olefins from which the polyolefins can be prepared are unsaturated hydrocarbons with 2 to 6 carbon atoms. For the carburetor fuels according to the invention, the polyolefin polymers made from C 3 and C 4 olefins, such as propene and isobutene, are particularly preferred. Other polyolefins which are suitable can be obtained by cracking polyolefin polymers or polyolefin copolymers of high molecular weight to give polymers in the aforementioned molecular weight range. Also the derivatives of the above polymers.
die man durch Hydrierung der Polymerisate erhält, sind wirksam und Teil der Erfindung. Unter dem Begriff »Polymerisate« werden die Polyolefinpolymerisate und ihre entsprechenden Wasserstoffderivate verstanden.obtained by hydrogenation of the polymers are effective and part of the invention. Under the term "Polymers" are the polyolefin polymers and their corresponding hydrogen derivatives Roger that.
Hei der Herstellung eines wirksamen Vergaserkraftstoffs nach der Erfindung ist das Molgewicht des Polymerisats wichtig. Die Kraftstoffe nach der Erfindung erfordern ein gegebenenfalls hydriertes Polymerisat, das ein mittleres Molgewicht im Bereich In the production of an effective carburetor fuel according to the invention, the molecular weight of the polymer is important. The fuels according to the invention require an optionally hydrogenated polymer which has an average molecular weight in the range
von etwa 500 bis 3500 besitzt, bestimmt nach einer Osmometer-Methode. Sehr wirksame Vergaserkraftstoffe erhält man aus gegebenenfalls hydrierten Polymerisaten mit Molgewichten im bevorzugten Bereich von 650 bis 2600. Sehr wirksame Vergaserkraftstoffe from about 500 to 3500, determined by an osmometer method. Very effective carburetor fuels are obtained from optionally hydrogenated polymers with molecular weights in the preferred range from 650 to 2600. Very effective carburetor fuels
kann man herstellen aus verhältnismäßig niedermolekularen Polymerisaten, d. h. unter Verwendung von Polymerisaten mit einem Molgewicht im Bereich von 650 bis 995.can be prepared from relatively low molecular weight polymers, d. H. under the use of Polymers with a molecular weight in the range from 650 to 995.
Das Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls hydrierten Polymerisaten oder Mischpolymerisaten der Olefine ist bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. Das durchschnittliche Molgewicht der Polymerisate wird bestimmt nach der ASTM-Osmometermethode D-2503-67. Beispiele für Polymerisate, die sich für den erfindungsgemäßen Vergaserkraftitoff eignen, sind die folgenden, wobei ihr durchschnittliches Molgewicht hinzugefügt ist: Polypropylen-800, Polypropylen-975, Polypropylen-1120, Polypropylen-1150, Polypropylen-1370, Polypropylen-2560, Polybuten-1-800, Polybuten-1-1200, PoIyisübuicii-SjO, Polyisobuten-1000, Polyisobuten-i 200, Polyisobuten-1575, hydriertes Polybuten-1100. Cj/C4-1 : l-Mischpolymerisat-lOIO und C,/C4-Äthylcn-Butylen-M ischpolymerisat-S 10.The process for the preparation of optionally hydrogenated polymers or copolymers of olefins is known and is not the subject of the invention. The average molecular weight of the polymers is determined according to the ASTM osmometer method D-2503-67. Examples of polymers which are suitable for the gasoline according to the invention are the following, with their average molecular weight added: Polypropylene-800, Polypropylene-975, Polypropylene-1120, Polypropylene-1150, Polypropylene-1370, Polypropylene-2560, Polybutene-1 -800, polybutene-1-1200, polyisubuicii-SjO, polyisobutene-1000, polyisobutene-i 200, polyisobutene-1575, hydrogenated polybutene-1100. Cj / C 4 -1: 1-copolymer-10IO and C, / C 4 -ethylcn-butylene-M ischpolymerisat-S 10.
Wie die obengenannten Patentschriften zeigen, ist das Verfahren zur Herstellung von N-Polyaminsubstituiertem Alkylensuccinamid oder -imid bekannt. Es sei erwähnt, daß geeignete N-Polyamin-substituierte Alkenylsuccinamide oder imide oder diese enthaltende Gemische im Handel erhältlich sind. Es ist zweckmäßig, das Reaktionsprodukt in einem Mineralölträger gelost zu verwenden.As the above patents show, the process for making N-polyamine is substituted Alkylene succinamide or imide known. It should be noted that suitable N-polyamine substituted Alkenyl succinamides or imides or mixtures containing them are commercially available. It it is advisable to use the reaction product dissolved in a mineral oil carrier.
Die Kraftstoffgrundlage der Erfindung besteht aus einem Gemisch im Benzir.bereich siedender Kohlenwasserstoffe. Dieser Grundbrennstoff kann geradkettige oder verzweigtkettige Paraffine, Cycloparafnne, Olefine und aromatische Kohlenwasserstoffe , oder ihre Gemische enthalten. Dieser Brennstoff kann sich ableiten von Straight-Run-Benzin, Polymerbenzin, natürlichem Benzin oder katalytisch bzw. thermisch gecrackten Kohlenwasserstoffen und katalytisch reformierten Ausgangsrnaterialien und siedet im Bereich von etwa 32 bis 2320C. Die Zusammensetzung des Grundbrennstoffs ist nicht kritisch, auch seine Oktanzahl hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Reinigungswirkung. Als Ausgangsmaterial für den erfindungsgemäßen Kraftstoff kann jedes herkömmliche Motorenbenzin dienen.The fuel base of the invention consists of a mixture of hydrocarbons boiling in the gasoline range. This base fuel can contain straight-chain or branched-chain paraffins, cycloparafins, olefins and aromatic hydrocarbons, or mixtures thereof. This fuel can be derived from straight-run gasoline, polymer gasoline, natural gasoline or catalytically or thermally cracked hydrocarbons and catalytically reformed starting materials and boils in the range from about 32 to 232 ° C. The composition of the basic fuel is not critical, including its octane number has no significant influence on the cleaning effect. Any conventional motor gasoline can be used as the starting material for the fuel according to the invention.
Der Kraftstoff nach der Erfindung kann auch alle üblicherweise in Vergaserkraftstoffen verwendeten Additive enthalten. Das Grundbenzin kann beispielsweise mit einer das Klopfen verhindernden Verbindung, wie einer Tetraaikylblei-Vcrbindung. z. B. Tetraäthyl-, Tetrameihyl-, Tetrabutylblei und deren Gemischen in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 4,0 ml/3,79 1 Benzin vermengt sein. Die für Motorenbenzine handelsübliche Tetraäthylbleimischung enthäl*. ein Äthyleni:hlor:d/-bromid-Gcmisch als Spülmittel zur Entfernung von Blei aus dem Verbrennungsraum in Form von flüchtigen Bleihalogeniden. DemThe fuel according to the invention can also all commonly used in carburetor fuels Contains additives. The basic gasoline can be used, for example, with a compound that prevents knocking, like a tetraalkyl lead compound. z. B. tetraethyl, Tetramethyl lead, tetrabutyl lead and mixtures thereof in a concentration of about 0.5 to 4.0 ml / 3.79 1 gasoline must be mixed. The commercially available tetraethyl lead mixture for motor gasoline contains *. an ethylene chloride / bromide mixture as a washing-up liquid to remove lead from the combustion chamber in the form of volatile lead halides. To the
ArbeitsweiseWay of working
Drehzahl U/min Speed rpm
Belastung bhp') Load bhp ')
Luft-Brennstoff· Verhältnis Air-fuel ratio
Zündzeitpunkt'1) 0KWvOT Ignition timing ' 1 ) 0 KWvOT
Abgas-RUckdruck, mm Hg Exhaust back pressure, mm Hg
Einlaß-Lufttemperatur °C Inlet air temperature ° C
Kühlwasser-Auslaß-Temperatur 0C
öltemperatur (kurbelgehäuse) °C .Cooling water outlet temperature 0 C
oil temperature (crankcase) ° C.
erfindungsgemäßen Vergaserkraftstoff können ferner HlIe üblichen Anti-icing-Additive, Korrosionsscluitzmittel, Farbstoffe, die in den USA.-Patentschriften 2 632 695, 2 844 449, 3 325 260, 3 232 724, 2 622 01« und 2 922 708 beschrieben sind, zugesetzt werden.Carburetor fuel according to the invention can also contain conventional anti-icing additives, corrosion inhibitors, Colorants described in U.S. Patents 2,632,695, 2,844,449, 3,325,260, 3,232,724, 2,622,01 « and 2,922,708 can be added.
Der erfindungsgemäße Vergaserkraftstoff läßt sich herstellen, indem man geeignete Mengen des erwähnten N-Polyamin-substituierten Alkenylsuccinamids oder -imids und Polymerisat dem Grundbenzin hinzufügt. Diese Additive sind leicht löslich und könnenThe carburetor fuel of the present invention can be prepared by adding appropriate amounts of the foregoing Adds N-polyamine-substituted alkenyl succinamides or imides and polymer to the base gasoline. These additives are easily soluble and can
in jeder Weise oder Reihenfolge beigemischt werden.can be admixed in any way or order.
Zur Prüfung des erfindungsgemäßen KraftstoffsFor testing the fuel according to the invention
wurde der »Buick Induction System Deposits Test« unter Verwendung eines 1964-er Buick-425-CID-the Buick Induction System Deposits Test was performed using a 1964 Buick 425 CID
is V-8-Motors angewandt. Diesen Untersuchungen lag die Ablagerungsbildung an Einlaßventilen und Ansaugkanälen des Motors zugrunde, wie später noch näher erläutert wird.V-8 engine is used. These investigations were the formation of deposits on the intake valves and intake ducts of the engine, as will be explained later is explained in more detail.
Bei diesem Test war der Motor mit einem Ventil zur Kurbelgehäuseentlüftung unter überdruck ausgerüstet und auf einem Leistungsprüfstand aufgebaut, in dem die Drehzahl, Belastung und die Temperaturen des Motors gemessen wurden. Pro Versuchslauf erforderte diese Untersuchung etwa 1325 1 Kraftstoff und 15,1 1 Schmiermittel.In this test, the engine was equipped with a valve for crankcase ventilation under excess pressure and built on a dynamometer, in which the speed, load and temperatures of the motor were measured. This investigation required about 1325 1 fuel per test run 15.1 liters of lubricant.
Vor jedem Versuchslauf wurden die Zyliiulerköpfe vollständig überarbeitet und neue Einlaßventile eingebaut. Es muß besondere darauf geachtet werden, daß das Spiel zwischen Einlaßventil und seiner Füh-Before each test run, the cylinder heads were completely revised and new inlet valves installed. Special care must be taken that the clearance between the inlet valve and its guide
rung zwischen etwa 8.9 und 11,4 · 10^3 mm (0,0035 bis 0,0045 inch) gehalten wird. Außerdem wurden die Ventilspalt-Weiten zwischen 1,19 und 1,98 mm (3/64 bis 5/64 inch) gehalten. Ferner wurde der Motorenblock nach der für das 1964-er Buick-Modell geltenden Betriebsanleitung vollständig überholt, wenn das Durchblasen oder der Ölverbrauch übermäßig groß wurde.tion is maintained between about 8.9 and 11.4 x 10 ^ 3 mm (0.0035 to 0.0045 inches). In addition, the valve gap widths were maintained between 1.19 and 1.98 mm (3/64 to 5/64 inch). In addition, the engine block was completely overhauled according to the 1964 Buick model owner's manual if the blow-through or oil consumption became excessive.
Der Motor wurde mit 3,785 1 (4 Quarts) öl beschickt und 15 Minuten lang mit einer Drehzahl von 1500 U/min gespült. Nach dem Ablassen des Öls wurden 3,785 1 neues öl eingefüllt und mit der Prüfung begonnen. Der Motor wurde mit einem vierstufigen 6-Stunden-Zyklus, insgesamt 16 Zyklen oder 96 Stunden lang, nach folgendem Schema betrieben:The engine was charged with 3.785 liters (4 quarts) of oil and rotated for 15 minutes at Rinsed 1500 rpm. After draining the oil, 3.785 liters of new oil were added and tested began. The engine was running a four-stage 6-hour cycle, or a total of 16 cycles Operated for 96 hours according to the following scheme:
Stufe45
step
°) Typische Werte, nicht geregelt. °) Typical values, not regulated.
*) Ungefähre Wer!:: Zündzeitpunkt auf 6" KWvOl bsi fOOU/min eingestellt (KWvOT = "Kurbelwinkel vor oberem Totpunkt).*) Approximate Who! :: Ignition timing set to 6 "KWvOl to fOOU / min (KWvOT =" crank angle before top dead center).
') 1 bhp = 1,0139PS.') 1 bhp = 1.0139PS.
Nach dem Ende eines Testlaufs wurden die Zylinderköpfe und Ventile ausgebaut und die Ventile visuell auf Ablagerungen an der Außenfläche des Venliltellers untersucht. Die Ablagerungen am Einlaßventil wurden festgehalten und begutachtet nach einer von IO bis I laufenden Skala. Eine Note von zeigte ein völlig sauberes Ventil an. hingegen wurde die Note I einem sehr stark verkrusteten Ventil beigelegt. After the end of a test run, the cylinder heads and valves were removed and the valves visually examined for deposits on the outer surface of the valve plate. The deposits on the inlet valve were recorded and assessed according to a scale running from IO to I. A note of indicated a perfectly clean valve. on the other hand, the grade I was attached to a very heavily encrusted valve.
Ablagerungen rund um die Ansaugöffnung wurden mit T (Spur). L(leicht), M (mittel) und H (stark) benotet.Deposits around the suction port were marked with T (trace). Graded L (easy), M (medium) and H (strong).
Die Untersuchung des erfindiingsgemäßen Kraftstoffs wird nachfolgend im einzelnen beschrieben: Das verwendete Orundbenzin war ein typisches Superbenzin. das etwa 3 ml Tetraäthylblei/3.79 1 enthielt. Ausweislich einer FIA-Analyse bestand das Grundbenzin aus 25% aromatischen, 20% olefinischen und 55% aliphatischen Kohlenwasserstoffen. Dieses Benzin hatte einen Siedebeginn nach ASTM von 3O,6°C, ein Siedeende von 19PC und eine Research-Oktanzahl von etwa 100. Sofern nicht anders angegeben, enthielt dieses Orundbenzin 0,5 Volumprozent eines handelsüblichen Korrosionsschutz-Mineralöl-Additiv-Gemisches. Dieses Additivgemisch hatte keinen merklichen Einfluß auf die Untersuchung der Ablagerungen am Einlaßventil und -kanal. Ein typisches handelsübliches Benzin ohne das Additiv nach der ErfindungThe investigation of the fuel according to the invention is described in detail below: The orund gasoline used was a typical premium gasoline. which contained about 3 ml of tetraethyl lead / 3.79 l. According to an FIA analysis, the basic gasoline passed from 25% aromatic, 20% olefinic and 55% aliphatic hydrocarbons. This gasoline had a start boiling point according to ASTM of 30.6 ° C, an end boiling point of 19PC and a research octane number of about 100. Unless otherwise stated, this orund gasoline contained 0.5 percent by volume of one commercial corrosion protection mineral oil additive mixture. This mixture of additives had no noticeable Influence on the investigation of the deposits on the inlet valve and port. A typical commercial one Gasoline without the additive according to the invention
ίο ergab eine Note Tür das Einlaßventil von etwa 6,0 und eine Note für den Ansaugkanal von H (stark). Eine Verbesserung in der Ventilnote um 0,5 Einheiten über den Wert des Grundbenzins und eine annehmbare Benotung des Einlaßkanals, T oder L, stellt eine wesentliche Verbesserung dar. Eine Verbesserung um 1,0 Einheiten oder allgemein auf 7,0 oder darüber und eine sinkende Note für den Einlaßkanal ist eine wesentliche Verbesserung im Sauberkeitsgrad des Motors.ίο gave a grade for the inlet valve of about 6.0 and a grade for the intake duct of H (strong). An improvement in valve grade of 0.5 units above the base gasoline value and an acceptable grade for the intake port, T or L, is a substantial improvement. An improvement of 1.0 unit, or generally to 7.0 or above, and a decreasing one Note for the intake port is a significant improvement in engine cleanliness.
Tabelle I
Buick-Induction-System-Deposits-TestTable I.
Buick Induction System Deposits Test
KraflsloflVusammenset/ung
und Addiliv-Kon7cntra(ionKraflslofl composition set / approx
and additive concentration (ion
1. Grundbenzin 1. Base gasoline
2. Grundbenzin 4- 0.013 Gewichtsprozent des Produkts der Reaktion von 1 Mol Polyisobutenyl-IOOO-succinanhydrid und 0.5 Mol Diäthylentriamin1) 2. Base gasoline 4- 0.013 percent by weight of the product of the reaction of 1 mole of polyisobutenyl-10000-succinic anhydride and 0.5 mole of diethylenetriamine 1 )
3. Grundbenzin 4- 0.1 Volumprozent Polypropen-8003. Base gasoline 4- 0.1 percent by volume Polypropen-800
4. Grundbenzin + 0.05 Volumprozent Polypropen-8004. Base gasoline + 0.05 percent by volume Polypropen-800
5. Grundbenzin 4- 0.075 Volumprozent Polypropen-8005. Base gasoline 4- 0.075 percent by volume Polypropen-800
6. Grundbenzin 4- 0.075 Volumprozent Polypropen-800 4- 0.013 Gewichtsprozent des Produkts der Reaktion von I Mol Polyisobutenyl-lOOO-succinanhydrid und 0.5 Mol Diäthylentriamin 6. Base gasoline 4- 0.075 percent by volume Polypropen-800 4- 0.013 percent by weight of the product of the reaction of 1 mole of polyisobutenyl-1000-succinic anhydride and 0.5 moles of diethylenetriamine
7. Grundbenzin 4- 0.043 Volumprozent Polypropen-800 4· 0.013 Gewichtsprozent des Produkts der Reaktion von 1 Mol Polyisobutenyl-lOOO-succinanhydrid und 0.5 Mol Diäthylentriamin 7. Base gasoline 4- 0.043 percent by volume Polypropene-800 4 x 0.013 percent by weight of the product of the reaction of 1 mole of polyisobutenyl-lOOO-succinic anhydride and 0.5 moles of diethylenetriamine
1I Enthielt kein Korrosionsschutz Mineralöladditiv 1 I Contains no corrosion protection mineral oil additive
Die Beispiele 6 und 7 geben die Werte für den erfindungsgemäßen Kraftstoff wieder und zeigen überraschenderweise bessere Sauberkeit der Ansaugventile und -kanäle des Motors, die durch die Additiv-Kombination der Erfindung erreicht wurde.Examples 6 and 7 give the values for the inventive Fuel again and surprisingly show better cleanliness of the intake valves and ducts of the engine, which was achieved by the additive combination of the invention.
Claims (1)
8.0
6.25.7
8.0
6.2
Family
ID=
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