DE2051767C

DE2051767C - Carburetor fuel

Info

Publication number: DE2051767C
Authority: DE
Inventors: Herbert Comstock Wappingers Falls Dorn Peter Lagrangeville N Y Morris (V St A)
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Publication date: 1972-08-17

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoff für Verbrennungsmotoren mit Fremdzündung, der haupttächlich aus einem im Benzinbereich siedenden Kohlenwasserstoffgemisch besteht.The invention relates to a fuel for internal combustion engines with spark ignition, mainly the consists of a hydrocarbon mixture boiling in the gasoline range.

Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Motoren mit hängenden Ventilen, leiden unter der Ausbitdung harter, festhaftender Ablagerungen auf Ansaugventilen 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 Schäden am Kolben und den Kolbenringen verursacht wurden.Internal combustion engines, particularly engines with overhead valves, suffer from exhaustion hard, adherent deposits on suction valves and ducts. These deposits interfere the operation of these engines. As the deposit thickness increases, the engine exhibits loss of power, rough idling, and occasional burn-off of the valves. When the debris has grown excessively, parts of it break off and become sucked into the combustion chamber. There are known cases where these deposits cause damage to the Piston and piston rings.

Uie /\ri UIlU UINUUltll dti AI'lu^iuM^v.. ι.-Γ Jv....Uie / \ ri UIlU UINUUltll dti AI'lu ^ iuM ^ v .. ι.-Γ Jv ....

AnNaugventil sind schon vielfältig untersucht worden. Diese Ablagerungen bestehen im wesentlichen aus Nebenprodukten der Krafistoffverbrennung und Verschmut/ungsprodukten des Schmieröls. Wie Analysen der Ablagerungen gezeigt haben, wirken die im Schmieröl enthaltenen Stoffe /ur Verbesserung des Viskositätsindex (Vl-Improver) als Bindemittel für die Ablagerungen. Beispielsweise sind Polymethacrylat-VI-Improver eine Stoffklasse. die zur Entstehung solcher Ablagerungen wesentlich beizutragen schein .A variety of studies have already been carried out on suction valves. These deposits essentially consist 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 (VI-Improver) as a binder for the deposits. For example, polymethacrylate VI improvers a class of substances. which contribute significantly to the formation of such deposits seem.

Die Betrachtung der Arbeitsweise eines Motors kann zeigen, wie die Verschmutzung durch Schmieröl zu den Ablagerungen im Ansaugsystem beiträgt. Eine mit Kerzen fremdgezündete Verbrennungsmaschine enthält einen Schmierölvorrat im Kurbelgehäuse. Wenn die Maschine läuft, erfolgt die Schmierung zunächst durch das öl im Kurbelgehäuse, das auf die Laufflächen der Maschine und die ZylinJerwände gespritzt wird. Ein Teil dieses Öls wird jedoch zu den oberen Teilen des Motors gepumpt, um die dort arbeitenden Teile zu schmieren. In einem Motor mit hängend angeordneten Ventilen läuft ein kleiner öls.rom.der zu den oberen Teilen der Maschine gepumpt wird, ständig an den Einlaß- und Auslaßventilschäften herunter, um sie in ihren Führungen ständig zu schmieren. Das öl, das am Ansaug-Ventilschaft, dem Ventilkopf und um den Ansaugkanal herum herabtropft, wird bei den dort herrschenden Temperaturen offenbar pyrolysiert und trägt dadurch zur Bildung und zum Aufwachsen der Ablagerungen bei.Looking at how an engine works can show how its pollution by lubricating oil contributes to the deposits 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 first of all through the oil in the crankcase, which falls on the running surfaces of the machine and the cylinder walls is injected. However, some of this oil is pumped to the upper parts of the engine to stop there Lubricate working parts. In an engine with overhead valves, a small oil flow runs through is pumped to the upper parts of the machine, constantly on the inlet and outlet valve stems down to constantly lubricate them in their guides. The oil on the intake valve stem, the Valve head and drips down around the intake duct, at the temperatures prevailing there apparently pyrolyzes and thereby contributes to the formation and growth of the deposits.

Dieses Ablagerungsproblem spielt bei den Auslaßkanälen oder -ventilen keine wesentliche Roile. Das dürfte den hohen Temperaturen am Auslaßventil während der Auslaßphase und der Einwirkung der ausgestoßenen Abgase zuzuschreiben sein, die entweder die Ausbildung von Ablagerungen nicht zulassen oder sie fortwährend ausbrennen und davontragen. Der Erfindungsgegenstand hat jedoch aus bisher nicht genau bekannten Gründen überraschenderweise zu einem erheblichen und nicht zu erwartenden Ansteigen in der Lebensdauer auch von Auslaßventilen geführt.This deposit problem does not play a significant role in the exhaust ports or valves. The probably the high temperatures at the exhaust valve during the exhaust phase and the action of the can be attributed to emitted exhaust gases, which either do not allow the formation of deposits or they keep burning and being carried away. The subject of the invention has, however, from previously not exactly known reasons surprisingly to a considerable and not to be expected Increases in service life also resulted from exhaust valves.

Aus der USA.-Patentschrift 3 131 150 sind Reaktionsprodukte von N-substituierten Alkenylsuccinimiden und Polyaminen zur Verwendung in Schmierölen bekannt. Diese Reaktionsprodukte werden hergestellt durch Umsetzung eines Alkenylbernsteinsäureanhydrids, in dem der Alk'fnylrest etwa 30 bis 200 Kohlcnstüffatome enthält, mit etwa einem gleich croßen molaren Anteil eines Polyamins, wie Tetraäthylenpentamin oder Dimethylaminopropylamin. Diese Reaktionsprodukte sind metallfreie oder aschefreie Detergentien für Schmieröle und wirken als Dispergiermittel für die Vorläufer der Ablagerungen im Schmieröl selbst, verhindern also die Ausbildung von Ablagerungen auf den Teilen des Motors.US Pat. No. 3,131,150 discloses reaction products of N-substituted alkenyl succinimides and polyamines for use in lubricating oils known. These reaction products are produced by reacting an alkenyl succinic anhydride, in which the alkyl radical contains about 30 to 200 carbon atoms, with about one being the same large molar proportion of a polyamine, such as tetraethylene pentamine or dimethylaminopropylamine. These reaction products are metal-free or ashless Detergents for lubricating oils and act as dispersants for the deposit precursors in the lubricating oil itself, thus preventing the formation of deposits on the parts of the engine.

Die USA.-Patentschrift 3 172 892 beschreibt das Reaktionsprodukt von hochmolekularen Bernsteinsäuren und Bernsteinsäureanhydrid mit einem Äthylenpolyamin und seine Verwendung in Schmierölen. Insbesondere wird die substituierte Bernsteinsäure oder Bernsteinsäureanhydrid, in der (bzw. dem) der Kohlenwasserstoffsubstituent ein großer, im wesentlichen aliphatischer Rest, der wenigstens etwaU.S. Patent 3,172,892 describes the reaction product of high molecular weight succinic acids and succinic anhydride with an ethylene polyamine and its use in lubricating oils. In particular, the substituted succinic acid or succinic anhydride in which the Hydrocarbon substituent is a large, substantially aliphatic radical that is at least about

50 C-Atome enthält, mit wenigstens etwa ¹J₂ Äquivalent eines Äthylenamins umgesetzt uni¹ erhitzt, j~~.;« j.„..t:_n„,„_c „„λ Hto Pntfprnunp des dabei gebildeten Wassers eintreten. Diese Reaktionsprodukte wirken als Dispergiermittel für den SchlammContains 50 carbon atoms, is reacted with at least about ¹ equivalent of a ₂ J Äthylenamins uni heated ^1, j ~~ .; "j." .. t: _n "," _c "" λ Hto Pntfprnunp of the water formed thereby occur. These reaction products act as dispersants for the sludge

ίο im Schmieröl bei den im Kurbelgehäuse herrschenden Temperaturen.ίο in the lubricating oil with the ones prevailing in the crankcase Temperatures.

Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein Vergaserkraftstoff, bestehend aus einem im Benzinbereich siedenden Kohlenwasserstoffgemisch und gekennzeichnet durch folgende Zusätze:In contrast, the subject matter of the invention is a carburetor fuel consisting of a gasoline fuel boiling hydrocarbon mixture and characterized by the following additives:

A. 0,0004 bis 0,1 Gewichtsprozent (bezogen auf das gesamte Kraftstoffgemisch) eines N-Polyaminsubstituierten Bernsteinsäurehalbamias oder Bernsteinsäureimids, hergestellt aus Alkenylbernsteinsäure oder -bernsteinsäureanhydrid mit der FormeleinheitA. 0.0004 to 0.1 percent by weight (based on the total fuel mixture) of an N-polyamine substituted Succinic half-amias or succinic acid imides made from alkenyl succinic acid or succinic anhydride with the formula unit

R' — CHCO -R '- CHCO -

CH₂ — CO —CH ₂ - CO -

in der R — ein Kohlenwasserstoffrest mit einem Molgewicht von etwa 400 bis 3000 ist. mit V₂ 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 V ₂ to 2 equivalents of a polyamine of the general formula

R₂N(CH₂ — CHNR)₁RR ₂ N (CH ₂ - CHNR) ₁ R

in der χ eine ganze Zahl von 1 bis 6 und R Wasserstoff oder ein niedermolekularer Alkvlrest ist, und
B. 0,003 bis 0,20 Volumprozentin which χ is an integer from 1 to 6 and R is hydrogen or a low molecular weight alkyl radical, and
B. 0.003 to 0.20 volume percent

1. emes Polymerisats eines ungesättigten C₂-Q,-Kohlenwasserstoffs, 1. emes polymer of an unsaturated C ₂ -Q, hydrocarbon,

2. eines Mischpolymerisats eines ungesättigten C₂-C₆-Kohlenwasserstoffs oder2. a copolymer of an unsaturated C ₂ -C ₆ hydrocarbon or

3. eines hydrierten Polymerisats oder Mischpolymerisats des C₂-C_h-Kohlenwasserstoffs,3. a hydrogenated polymer or copolymer of the C ₂ -C _h -hydrocarbon,

wobei die gegebenenfalls hydrierten Polymerisate und/oder Mischpolymerisate ein Molgewicht von etwa 500 bis 3500 besitzen.the optionally hydrogenated polymers and / or copolymers having a molecular weight of have about 500 to 3500.

Es muß als überraschend angesehen werden, daß der Zusatz einer Kombination aus N-PolyaminsubstituiertemAlkcnyl-Bernsteinsäureamid oder-imid mit einem gegebenenfalls hydrierten Polymerisat oder Mischpolymerisat eines ungesättigten C₂-C(,-Kohlenwasserstoffs mit einem Molgewicht von etwa 500 bis 3500 zum Kraftstoff diesem verbesserte Eigenschäften 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 alkynyl succinic acid amide or imide with an optionally hydrogenated polymer or copolymer of an unsaturated C ₂ -C (, - hydrocarbon with a molecular weight of about 500 to 3500 to the fuel improved the fuel This is because N-polyamine-substituted alkenylsuccinamide or -succinimide in a carburetor fuel is used to prevent 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-PoIyamin-substituierte Alkenylsuccinamid oder -imid durch Umsetzung einer Alkenylbernsteinsäure bzw. ihres Anhydrids mit der FormeleinheitAs explained in more detail in the above-mentioned patents, the N-polyamine-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 ¹I₂ 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 ¹ I ₂ to 2 equivalents of a polyamine of the general formula

in der ν 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 Amylene. Der Rest R hat im allgemeinen ein Molgewicht von etwa 400 bis 3000, was einer Anzahl von 30 bis 200 C-Atoinen entspricht, wobei ein Molgewicht von etwa 800 bis '2(X) be'orzugt wird.in which ν is an integer and R is hydrogen or a low molecular weight alkyl radical. The radical R in the above formula is a hydrocarbon which is preferably derived from an olefin containing 2 to 5 carbon atoms. Suitable olefins for the preparation of the radical R are ethylene. Propylene. 1-butene. 2-butene. Isobutene and the amylenes. The radical R generally has a molecular weight of about 400 to 3000, which corresponds to a number of 30 to 200 carbon atoms, a molecular weight of about 800 to 2 (X) being preferred.

Der Rest R in dem PolyaTiin ist Wasserstoff oder ein niedermolekulares Alkyiradi kl, das 1 bis 3 C-Atome enthält. X ist eine ganze Zahl von 1 bis etwa 6 und vorzugsweise etwa 2 bis 4. Geeignete Polyamine und Polyalkylenpolyamine, die der Formel entsprechen, sind Äthylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Diäthylentriamin. Triäthy lentetramin, Tetraäthylenpentamin, Pentaäthylenhexamin. Dipropylentriamin und Tripropylentetramin. Auch Dialkylaminoalkylenamine, wie Dimethylaminomethylamin, Dimethylaminopropylarnin,Diäthylaminopropylamin u. dgl. sind geeignet.The radical R in the PolyaTiin is hydrogen or a low molecular weight Alkyiradi kl, which contains 1 to 3 carbon atoms. X is an integer from 1 to about 6, and preferably about 2 to 4. Suitable polyamines and polyalkylene polyamines of the formula are ethylenediamine, propylenediamine, butylenediamine, diethylenetriamine. Triethylentetramine, Tetraethylene pentamine, pentaethylene hexamine. Dipropylenetriamine and tripropylenetetramine. Dialkylaminoalkyleneamines, such as dimethylaminomethylamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine and the like are suitable.

Etwa ¹Z₂ bis 2 Äquivalente des Polyamins werden mit der Alkenylsuccinsäure oder ihrem Anhydrid zum Reaktionsprodukt umgesetzt. Die Äquivalenz, des Polyamins wird nach seinem Stickstoffgehalt berechnet, demnach besitzt Äthylendiamin 2 Äquivalente pro Mol. Es wird bevorzugt, etwa 1 Äquivalent der Alkenylsuccinsäure oder ihres Anhydrids mit etwa 1 Äquivalent des Polyamins umzusetzen.About ¹ Z ₂ to 2 equivalents of the polyamine are 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 content, accordingly ethylenediamine has 2 equivalents per mole. It is preferred to react about 1 equivalent of the alkenyl succinic acid or its anhydride with about 1 equivalent of the polyamine.

In einer typischen Reaktion wird ein Polyisobuty lensuccinanhydrid hergestellt durch Umsetzung eines Mols eines Polybutens mit einem Molgewicht von etwa 1000 mit 196 g (2 Mol) Maleinsäureanhydrid für 24 Stunden bei 200C. Das Reaktionsgemisch wiiu 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 polyisobutylene succinic anhydride is prepared by reacting one mole of a polybutene having a molecular weight of about 1000 with 196 g (2 moles) of maleic anhydride for 24 hours at 200.degree. The reaction mixture was cooled and 750 ml of hexane were 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 1100 g (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 100⁰C erhitzt, um das Toluol zu entfernen, und ergibt ein Produkt, das hauptsächlich aus dem Bis-52 g (0.5 mol) of diethylenetriamine are slowly added at room temperature to a mixture of 1100 g (1 mol) of the polyisobutenyl succinic anhydride and 400 ml of toluene. The mixture is heated and the water-toluene aceotrope is collected in a Dean-Stark trap. The reaction is complete when no more water separates out. The mixture is then ^{heated to 100 °} C. under reduced pressure in order to remove the toluene, and results in a product which is mainly composed of the bis-

S polyisobutenylsuccinimid besteht.S consists of polyisobutenyl succinimide.

In einer anderen typischen Arbeitsweise wird ein Polyisobutylensuccinsäureanhydrid hergestellt durch Umsetzung eines Mols eines Polybutene, das ein Molgewicht von etwa 1300 besitzt, mit 196 g (2 Mol)In another typical procedure, a polyisobutylene succinic anhydride is prepared by Conversion of a mole of a polybutenene, 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. That 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.

Hierauf wird die Temperatur auf etwa 200⁰C erhöht, um alle Spuren des überschüssigen Maleinsäure-The temperature is then increased to about 200 ^° C. in order to remove all traces of the excess maleic acid

Zu einem Gemisch von 1 Mol des Polyisobuienylsuccinanhydnds und 4(X) 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.To a mixture of 1 mole of the polyisobuienyl succinic anhydride and 4 (X) ml of toluene is slowly added 0.5 mol of ethylenediamine at room temperature. The mixture is heated and the water-toluene azeotrope separated in a Dean-Stark trap. When no more water separates out, the reaction is Then the mixture is 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 Olennpolymerisaten mit einem mittleren Molgewicht in dem vorstehend genannten Bereich Ana gleichfalls wirksam. Olefine, die man zur Herstellung der Polyolcfinpolymerisate 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 der Erfindung werden die Polyolefinpolymerisate aus C₃- und C₄-01efinen. wie Propen und Isobuten, besonders bevorzugt. Andere PoIyolefine, die sich eignen, lassen sich durch Cracken von Polyoleiinpolymerisaten oder -mischpolymerisaten von hohem Molgewicht zu Polymerisaten in dem vorstehend genannten Molgewichtsbereich erhalten. Auch die Derivate der vorstehenden Polymerisate, 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.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 aforementioned range Ana are also effective. Olefins which can be used to prepare the polyolefin polymers include ethylene, propylene, 1- and 2-butene, and 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 are made from C 3} - and C ₄ -01efinen. such as propene and isobutene, particularly preferred. Other polyolefins that are suitable can be obtained by cracking polyolefin polymers or copolymers of high molecular weight to give polymers in the aforementioned molecular weight range. The derivatives of the above polymers, which are obtained by hydrogenating the polymers, are also effective and form part of the invention. The term “polymers” is understood to mean the polyolefin polymers and their corresponding hydrogen derivatives.

Bei 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 BereichIn the production of an effective carburetor fuel according to the invention, the molecular weight is of the polymer is important. The fuels according to the invention require an optionally hydrogenated one Polymer that has an average molecular weight in the range

(10 von etwa 500 bis 3500 besitzt, bestimmt nach einer Osmometer-Mcthode. Sehr wirksame Vergaserkraftstoffe erhält man aus gegebenenfalls hydrierten Polymerisaten mit Molgewichten im bevorzugten Bereich von 650 bis 2600. Sehr wirksame Vergaserkraftstoffe kann man herstellen aus verhältnismäßig niedermolekularen Polymerisaten, d. h. unter Verwendung von Polymerisaten mit einem Molgewicht im Bereich von 650 bis 995.(10 possesses from about 500 to 3500, determined by a Osmometer method. Very effective carburetor fuels are obtained from optionally hydrogenated polymers with molecular weights in the preferred range of 650 to 2600. Very effective carburetor fuels 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-Osmometermetbode D-2503-67. Beispiele für Polymerisate, die sich für den erficdungsgemäßen Vergaserkraftstoff 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, Poly buten-1-1200, PoIyisobuten-850, Polyisobuten-1000, PolyisobuteD-1200, Polyisobuten -1575, hydriertes Polybuten -1100. Q/C4-I: l-Mischpolymterisat-lOlO und C₂/C₄-Äthylen-Butylen-Mischpolyinerisat-SlO. 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 carburetor fuel 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, polyisobutene-850, polyisobutene-1000, polyisobutene-1200, polyisobutene -1575, hydrogenated polybutene -1100. Q / C4-I: 1 mixed polymer 1010 and C ₂ / C ₄ ethylene-butylene mixed polymer SIO.

das Verfahren zur Herstellung von N-Polyaminsuhstituiertem Alkylensuccinamid oder -imid bekannt Ks sei erwähnt, daß geeignete N-Poiyan.in-substi- :o luierte Alkenylsuccinamide oder -imide oder diese enthaltende Gemische im Handel erhältlich sind Es ist zweckmäßig, das keaktionsprodukt in einem Mineralölträger gelo ι zu vei wendenthe process for the preparation of N-polyamine substituted Alkylene succinamide or imide known It should be mentioned that suitable N-Poiyan.in-substi-: o Luted alkenyl succinamides or imides or mixtures containing them are commercially available is useful, the reaction product in one Mineral oil carrier gelo ι to turn

Die Kraftstoffgrundlage der Erfindung besteht aus j einem Gemisch im Benzinbereich siedender Kohlenwasserstoffe. Dieser GrundbrennstoP kann geradkettige oder ver/weigtkettige Paraffine. Cycloparaffine. Olefine und aromatische Kohlenwasserstoffe oder ihre Gemische enthalten. Dieser Brennstoff vi kann sich ableiten von Straight-Run-Benzin. Polymerbenzin, natürlichem Benzin oder katalytisch bzw thermisch gecrackten Kohlenwasserstoffen und katalytisch reformierten Ausgangsmaterialien und siedet im Bereich von etwa 32 bis 232 C. Die Zusammen- 3s setzung des Grundbrennstoffs ist nicht kritisch, auch seine Oktanzahl hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Reinigungswirkumg. Als Ausgangsmaterial für den erfindungsgemäßen Kraftstoff kann jedes herkömmliche Motorenbenzin dienen. 4"The fuel base of the invention consists of a mixture of hydrocarbons boiling in the gasoline range. This basic fuel can be straight-chain or branched-chain paraffins. Cycloparaffins. Contain olefins and aromatic hydrocarbons or their mixtures. This fuel vi 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 of about 32 to 232 C. The composites 3s Settling the base fuel isn't critical, either its octane number has no significant influence on the cleaning effect. As a raw material for the fuel according to the invention can serve any conventional motor gasoline. 4 "

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 Tetraa'lkylblei-Verbindung, z. B. Tetra- 4S--äthyl-, Tetramethyl-, Tetrabutylblei und deren Ge- StufeThe 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, such as a Tetraa'lkylblei connection, z. B. Tetra- 4S - ethyl-, Tetramethyl, tetrabutyl lead and their Ge stage

mischen in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 4.0 ml/3,79 1 Benzin vermengt sein. Die für Motoren- |mix in a concentration of about 0.5 to 4.0 ml / 3.79 1 gasoline. The for engines |

benzine handelsübliche Tetraäthylbleimischung ent- _Ί benzine commercial tetraethyl _{lead mixture ent- Ί}

hält ein Athylenchlorid/'bromid-Gemisch als Spül- ·,< > mittel zur Entfernung von Blei aus dem Verbrennungs- ^holds an ethylene chloride / bromide mixture as a rinsing agent > means for removing lead from the combustion ^

raum in Form von flüchtigen Bleihalogeniden. Dem erfindungsgemäßen Vergaserkraftstoff können ferner alle üblichen Anti-icing-Additive, Korrosionsschutzmittel, Farbstoffe, die in den USA.-Patentschriften 2 632 695, 2 S44 44<\ 3 325 260, 3 232 724, 2 622 018 und 2 922 708 beschrieben sind, zugesetzt werden.space in the form of volatile lead halides. The carburetor fuel according to the invention can also all common anti-icing additives, anti-corrosive agents, dyes, which are in the US patents 2 632 695, 2 S44 44 <\ 3 325 260, 3 232 724, 2 622 018 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 können in jeder Weise oder Reihenfolge beigemischt werden.The 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 be added in any way or order.

Zur Prüfung des erfindungsgemäßen Kraftstoffs wurde der »Buick Induction System Deposits Test« unter Verwendung eines 1964-er Buick-425-CID-V-8-Motors angewandt. Diesen Untersuchungen lag die Ablagerungsbildung an Einlaßventilen und AncaiioVanälen des Motors zugrunde, wie später noch näher erläutert wird.The "Buick Induction System Deposits Test" was used to test the fuel according to the invention. using a 1964 Buick 425 CID V-8 engine applied. These investigations were concerned with the formation of deposits on inlet valves and ancillary ducts of the engine, as will be explained in more detail later.

Bei diesem lest war d - Motor mit einem Ventil zur Kurbelgehäuseentlüftung unter t'berdruck ausgerüstet und auf einem I.eisiungsprüfsiand aufgebaut, in dem die Drehzahl. Belastung und d»e Temperaturen des Motors gemessen wurden Pro Versuchslauf erforderte diese Untersuchung etwa 1325 I Kraftstoff und IvI I Schmiermittel.This read was d-motor with one valve equipped for crankcase ventilation under excess pressure and built on an Iizungsprüfsiand, in which the speed. The load and the temperatures of the engine were measured as required for each test run this investigation about 1325 I fuel and IvI I lubricant.

Vor jedem Versuchslauf wurden die /.ylinderköpfe vollständig überarbeitet und neue Einlaßventile eingebaut. Es muß besonders da^rauf geachtet werden, daß das Spiel zwischen Einlaßventil und seiner Führung zwischen etwa 8,9 und 11,4 K) ' mm (D.OO35 bis O.(X)45 inch) gehalten wird. Außerdem wurden die Ventilspalt-Weiten zwischen 1.19 und 1.9Xmm (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.Before each test run, the cylinder heads were completely revised and new intake valves were installed. It must be especially as taken on ^r, that the clearance between the inlet valve and its guide is maintained between about 8.9 and 11.4 K) 'mm (D.OO35 to O. (X) 45 inches). In addition, the valve gap widths were kept between 1.19 and 1.9Xmm (3 64 to 5 64 inches). 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 !500 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 oil was charged with 3. ⁷ 85 1 (4 quarts) and flushed 15 minutes with a speed of? 500 rpm. After the oil had been drained, 3.785 liters of new oil were added and the test was started. The engine was operated with a four-stage 6-hour cycle, a total of 16 cycles or 96 hours, according to the following scheme:

/yklusdauer Stunden/ cycle duration hours

0 bis 10 to 1

1 bis 41 to 4

4 bis 54 to 5

5 bis 65 to 6

BetriebszustandOperating condition

LeerlaufNeutral

Straßenbelastung
hohe Belastung
RuheRoad load
high load
Quiet

ArbeitsweiseWay of working

Drehzahl U/min Speed rpm

Belastung bhp^r) ,Load bhp ^r ),

Luft-Brennstoff-Verhältnis Air-fuel ratio

Zündzeitpunkt") ⁰KWvOT Ignition timing ") ^{0 KWvOT}

Abgas-Rückdruck, mm Hg Exhaust back pressure, mm Hg

Einlaß-Lufttemperatur ⁰C Inlet air temperature ⁰ C

Kühlwasser-Auslaß-Temperatur ⁰C .
öltemperatur (Kurbelgehäuse) "C ..Cooling water outlet temperature ⁰ C.
oil temperature (crankcase) "C ..

I vrlaufsiufe 15
0I flow 15
0

I !.5 ± 0,5I! .5 ± 0.5

5,08")5.08 ")

60 ±60 ±

93,3 ±93.3 ±

93.3") Straßen belastung93.3 ") road load

2250 ± 15
30 ± 1,52250 ± 15
30 ± 1.5

12.2 ± 0,4
4012.2 ± 0.4
40

25,4 ± 2,5
60 ± 125.4 ± 2.5
60 ± 1

93.3 ± 1
112 ± 193.3 ± 1
112 ± 1

Hohe BelastungHeavy load

2250 ± 152250 ± 15

75 ± 1.575 ± 1.5

12.2")12.2 ")

3434

88,9")88.9 ")

60 ± 160 ± 1

93,3 ± 193.3 ± 1

112 ± 1112 ± 1

") Typische Werte, nicht geregelt.") Typical values, not regulated.

^h) Ungefähre Werte; Zündzeitpunkt auf 6" KWvOT bei 600 U'min angestellt (KWvOT = "Kurbclwinkcl vor oberem Totpunkt). ^h ) approximate values; Ignition time set to 6 "KWvOT at 600 rpm (KWvOT =" Kurbclwinkcl before top dead center).

Ί ! bhn = 1.0139 PS.Ί! bhn = 1.0139 hp.

Nach dem Ende eines Testlaufs wurden die Zylinderköpfe und Ventile ausgebaut und die Ventile visuell auf Ablagerungen an der Außenfläche des Ventilteller untersucht. Die Ablagerungen am Einlaßventil wurden festgehalten und begutachtet nach einer von 10 bis 1 laufenden Skala. Eine Note von zeigte ein völlig sauberes Ventil an, hingegen wurde die Note 1 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 disc. The deposits on the inlet valve were recorded and assessed on a scale from 10 to 1. A note of indicated a completely clean valve, whereas the grade 1 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 opening were graded T (track), L (light), M (medium) and H (strong).

Die Untersuchung des erfindungsgemäßen Kraftstoffs wird nachfolgend im einzelnen beschrieben: Das verwendete Grundbenzin war ein typisches Superbcnzin. das etwa 3 ml Tctraäthylblci/3,79 I enthielt. Ausweislich einer FIA-Analysc bestand das Grundbenzin aus 25% aromatischen, 20% olefinischen und 55% aliphatischen Kohlenwasserstoffen. Dieses Benzin hatte einen Siedebeginn nach ASTM von 30.6 C, ein Siedeende von I91C und eine Research-Oktanzahl von etwa 100. Sofern nicht anders angegeben, enthielt dieses Grundbenzin 0,5 Volumprozent eines handelsüblichen Korrosionsschutz-Mineralöl-Additiv-Gemischcs. 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 basic gasoline used was a typical premium gasoline. which contained about 3 ml of Tctraäthylblci / 3.79 l. According to an FIA analysis, the basic gasoline passed from 25% aromatic, 20% olefinic and 55% aliphatic hydrocarbons. This gasoline had an ASTM start boiling point of 30.6 C, an end boiling point of I91C and a research octane number of about 100.Unless otherwise stated, this base gasoline contained 0.5 percent by volume of a commercially available 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 gasoline without the additive of the invention

ίο ergab eine Note für das Einlaßventil von etwa 6.0 und eine Note für den Ansaugkanal von // (stark). Eine Verbesserung in der Vcntilnote um 0,5 Einheiten über den Wert des Grundbenzins und eine annehmbare Benotung des Einlaßkanals. 7* 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 intake valve of about 6.0 and a grade for the intake port of // (strong). An improvement in the valve grade of 0.5 units over the value of the basic gasoline and an acceptable grade for the inlet duct. 7 * or L. represents a substantial improvement. An improvement of 1.0 units or generally to 7.0 or above and a decreasing grade for the intake port is a substantial improvement in the degree of cleanliness of the engine.

Tabelle 1
Buick-Induction-Systcm-Deposits-TcstTable 1
Buick-Induction-Systcm-Deposits-Tcst

KraftstoiTzusammcnsctTOng und Adcliliv-Kon/cnlrationFuel combination and Adcliliv Con / cnlration

1. Grundbenzin 1. Base gasoline

2. Grundbenzin + 0,013 Gewichtsprozent des Produkts der Reaktion von 1 Mol Polyisobutcnyl-lOOO-succinanhydrid und 0,5 Mol Diäthylcntriamin¹) 2. Base gasoline + 0.013 percent by weight of the product of the reaction of 1 mole of polyisobutyl-lOOO-succinic anhydride and 0.5 mole of diethyl triamine ¹ )

3. Grundbenzin + 0,1 Volumprozent Polypropcn-8003. Base gasoline + 0.1 percent by volume Polypropcn-800

4. Grundbenzin + 0,05 Volumprozent Polypropcn-8004. Base gasoline + 0.05 percent by volume Polypropcn-800

5. Grundbenzin + 0,075 Volumprozent Polypropen-8005. Base gasoline + 0.075 percent by volume Polypropen-800

6. Grundbenzin + 0,075 Volumprozent Polypropcn-800 + 0,013 Gewichtsprozent des Produkts der Reaktion von 1 Mol Polyisobutcnyl-lOOO-succinanhydrid und 0.5 Mol Diäthylcntriamin 6. Base gasoline + 0.075 percent by volume Polypropcn-800 + 0.013 percent by weight of the product of the reaction of 1 mole of polyisobutyl-lOOO-succinic anhydride and 0.5 mol of diethyl triamine

7. Grundbenzin + 0,043 Volumprozent Polypropcn-800 + 0,013 Gewichtsprozent des Produkts der Reaktion von 1 Mol Polyisobutcnyl-lOOO-succinanhydrid und 0.5 Mol Diäthylentriamin 7. Base gasoline + 0.043 percent by volume Polypropcn-800 + 0.013 percent by weight of the product of the reaction of 1 mole of polyisobutyl-lOOO-succinic anhydride and 0.5 moles of diethylenetriamine

¹I Enthielt kein Korrosionsschulz/Mincralöladditiv. ¹ I did not contain any corrosion / 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 show the values for the fuel according to the invention 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

Patent claims:

1. Vergaserkraftstoff, bestehend aus einen* im Benzinbereich siedenden Kohlenwasserstoffgemisch und gekennzeichnet durch folgende Zusätze:1. Carburettor fuel, consisting of an * im Gasoline range boiling hydrocarbon mixture and characterized by the following additions:

A. 0,0004 bis 0,1 Gewichtsprozent (bezogen auf das gesamte Kraftstoffgemisch) eines N-PoIyamin-substituierten Bernsteinsäurehalbamids oder Bernsteinsäureimids, hergestellt aus Alkenylbernsteinsäure oder -bernsteinsäureanhydrid mit der FormeleinheitA. 0.0004 to 0.1 percent by weight (based on the total fuel mixture) of an N-polyamine-substituted succinic acid half-amide or Succinic acid imides made from alkenyl succinic acid or succinic anhydride with the Formula unit

R' — CHCO —R '- CHCO -

CH₂ — CO —CH ₂ - CO -

in which R 'is a hydrocarbon radical with a molecular weight of about 400 to 3000, with V ₂ to test time

9696

96 96 9696 96 96

384

384384

192

VcntilbcnotuneVcntilbcnotune

5.8

5.7
8.0
6.2
7.5

8.4

7,57.5

AnsaugkiinalnotcIntake manifold notc

Af-HAf-H

T-LT-L MM. LL.

2 equivalents of a polyamine of the general formula

R₂N(CH₁ — CHNRJ₁R RR ₂ N (CH ₁ - CHNRJ ₁ R R

in der χ eine ganze Zahl von 1 bis 6 und R Wasserstoff oder ein niedermolekularer Alkylrest ist. undin which χ is an integer from 1 to 6 and R is hydrogen or a low molecular weight alkyl radical. and

SS B. 0.003 to 0.20 percent by volume

1. eines Polymerisats eines ungesättigten C₂-Q, Kohlenwasserstons,1. a polymer of an unsaturated C ₂ -Q, hydrocarbon,

1 eines Mischpolymerisats eines ungesättigte!1 of a copolymer of an unsaturated!

Cj-Cfc-Kohlenwasserstoffs oder 3. eines hydrierten Polymerisats oder MiscrCj-Cfc hydrocarbon or 3. a hydrogenated polymer or Miscr

Polymerisats des C₂-C₆-KohknwasserstoffPolymer of C ₂ -C ₆ hydrocarbon

wobei die gegebenenfalls hydrierten Polymerisa! und/oder Mischpolymerisate ein Molgewicht ve 6s etwa 500 bis 3500 besitzen.where the optionally hydrogenated Polymerisa! and / or copolymers have a molecular weight ve 6s have about 500 to 3500.

2. Vergaselkraftstoff nach Anspruch 1. dadun gekennzeichnet, daß R' ein Molgewicht von etv SOO bis 1200 besitzt und R Wasserstorf ist.2. gasifying fuel according to claim 1. dadun that R 'has a molecular weight of etv Owns SOO to 1200 and R is hydrogen.

209634/2)209634/2)

3. Carburetor fuel according to claim 1 or 2, characterized in that .v in the polyamine component 2 to 4.

4. Carburetor fuel according to claim 1 to 3, dr./urch characterized in that the polyamine diethylcntriamine is.

5. Carburetor fuel according to claim 1 to 4, characterized in that the N-polyamine substituted Alkynylsuccinic acid albamide or -bcrnstcinsüurcimid the product of the reaction to of polybutene-100-succinamic acid or succinimide with diethylenetriamine.

ίοίο

6. Carburetor fuel according to claim I to 5, characterized in that the polymer of the unsaturated hydrocarbon is polypropylene-800 is.

7. Carburetor fuel according to claim 1 to 5, characterized in that the polymer of the unsaturated hydrocarbon is made from a QrC ₄ -OIcHn.

8. Carburetor fuel according to claim 1 to 7, characterized in that the polymer of the unsaturated hydrocarbon has a molecular weight of about 650 to 2,600.