DE2265593C2 - Benzinzusatz aus Anilin, Acetalen und Alkoholen - Google Patents

Description

Es ist mit Erfolg versucht worden, den Verbrennungsvorgang in Brennkraftmotoren durch gewisse Treib- ι Stoffzusätze zu steigern und damit Leistung und Lebensdauer des Motors zu erhöhen. Das wichtigste Beispiel eines solchen Zusatzes ist das Bleitetraäthyl, das, schon in geringen Mengen zugesetzt, die Klopffestigkeit des Benzins erheblich verbessert, wodurch der Motor geschont wird. Der große Nachteil des Bleitetraäthyls besteht jedoch darin, daß im Abgas gesundheitsschädliche Bleiverbindungen auftreten.

In dem Bestreben, das Bleitetraäthyl durch eine Substanz zu ersetzen, die ein ungiftiges Abgas liefert, ist unter anderem auch Anilin vorgeschlagen worden, das eine gute Antiklopfwirkung aufweist und mit anderen Treibstoffzusätzen verträglich ist. Es hat sich aber in letzter Zeit herausgestellt, daß das Anilin und seine Derivate entgegen früheren Annahmen zu starken ω Ablagerungen harzartiger Rückstände im Motor und in der Ansaugleitung führt, was die Verwendung anilinhaltiger Zusätze zum Treibstoff bedenklich erscheinen läßt.

So sind aus der FR-PS 8 68 232 Treibstoff zusätze bekannt, die neben Anilin zusätzlich Acetale und z. B. Phenol enthalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Benzinzusatz aus Anilin, Acetalen und Alkoholen so zu verbessern, daß eine Verharzung und Verschmutzung der Motoren, der Vergaser und der Ansaugsysteme nicht stattfindet. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Zusatz ist in seiner Zusammensetzung so abgestimmt, daß sowohl die physikalischen Voraussetzungen, das sind Mischbarkeit mit Benzin, Kältebeständigkeit der Mischung mit Benzin als auch die chemischen Voraussetzungen, das sind niedriger Luftbedarf, niedrige Acetalen und hohe Verbrennungsgeschwindigkeit, erfüllt werden. Erreicht wird mit diesem Zusatz, daß die ansonsten vom Anilin herrührende, gummiartige bzw. harzartige Ablagerung auf die Hälfte herabgedrückt wird. Im praktischen Betrieb eines Kraftfahrzeugs wurde innerhalb eines Jahres keine Verschmutzung festgestellt. Bei der Analyse der Abgase wurde festgestellt, daß die Anilinzugabe die Menge der Schadstoffe nicht beeinflußt. Es wurden weder mehr Stickoxide noch Aldehyde ermittelt als bei Weglassen des Anilinzusatzes. Mit der Erfindung wird es also möglich, Bleizusätze durch Anilinzusätze zu ersetzen, ohne dabei irgendwelche auf Anilin basierende Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Mit anderen Worten, mit der Erfindung wird es möglich, ohne Erhöhung des Aromatenanteils bleifreie Treibstoffe mit der heute geforderten Klopffestigkeit herzustellen. Bekanntlich entsteht bei der Verbrennung b5 von Aromaten das krebserregende Beta-Benzpyren. Es wurde daher in mehreren Ländern empfohlen, den Aromatengehalt nicht über die heute üblichen 25 Vol.-% zu steigern. Außerdem stellen die Aromaten wertvolle Rohstoffe für die chemische Industrie dar. Dabei kann der erfindungsgemäße Zusatz allen marktübüchen Grundbenzinen beigegeben werden, sowie Benzinen, die bereits andere Zusätze enthalten.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend noch zwei Ausführungsbeispiele angegeben. Bei der Piüfung der Wirksamkeit der beiden Beispiele ist folgendermaßen vorgegangen worden:

Der mit dem Zusatz versehene Treibstoff wurde Motoren von Kraftwagen zugeführt, die sich auf einem Leistungsrollenstand befanden, der zur Messung von Kraftfahrzeugen mit einem Achsdruck bis zu Ί 0 Tonnen, einer Energie bis zu 200 PS am Radumfang und einer Geschwindigkeit auf der Rolle bis zu 200 km/h eingerichtet war, wobei der Fahrtwind von einem Gebläse erzeugt wurde. Auf diesem Prüfstand kann das Fahrverhalten für alle Betriebszustände, wie sie auf der Straße eintreten, simuliert werden. Es wurden die Treibstoffgemische mit Kraftfahrzeugen verschiedener Marken und Typen getestet. Die Treibstoffgemische wurden auf ihr Normverhalten nach den derzeit geltenden DIN und ASTM-Vorschriften geprüft. Weiterhin wurde mittels eines CFR-4-Motors mit elektronischer Einspritzung sowohl die Klopffestigkeit als auch die Zusammensetzung des Abgases, insbesondere dessen CO-Gehalt, letzterer durch Infrarotanalyse, gemessen bzw. untersucht. Die Werte wurden mit geeichten Analysatoren ermittelt und aufgeschrieben. Neben diesen Daten wurde die Öl- und Kühlwassertemperatur sowie die Zugkraft des Motors in Kp laufend gemessen und registriert. Es wurde fallweise die Beschleunigung und der Verbrauch gemessen.

Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die Zahlenangaben in den nachfolgenden Beispielen auf Vollast des Motors. Die Oktanzahl wurde mit Prüfmoto-en nach DIN 51 756 bzw. ASTM D-908 und D-937 ermittelt.

Die einzelnen Komponenten der nachfolgenden Zusätze verstehen sich nicht als chemisch reinste Stoffe, sondern technische Produkte der üblichen Handelsqualität. Es ist klar, daß die einzelnen Stoffe dem Treibstoff nicht als Mischung zugesetzt werden müssen, sondern auch jeder für sich hintereinander zugesetzt werden kann.

Beispiel 1

Einem handelsüblichen Normalbenzin mit den Siedegrenzen von 35-200⁰C, der Dichte 0. JI/15°C, einer Oktanzahl ROZ 88 und einem Heizwert von 10 100 CaI. wurden 5 Vol.-% einer Mischung von

40 Vol.-T. Methylal,
40 Vol.-T. Methanol,
20 V0I.-T. Isopropanol und außerdem
l,25Vol.-% Anilin

zugesetzt. Die Treibstoffmischung besaß dann einen Heizwert von 9840CaI. Seine Klopffestigkeit war auf ROZ 92 gestiegen. Der CO-Gehalt im Abgas sank von 1,33 Vol.-% auf 1,08 Vol.-%. Die Zugkraft blieb unverändert bei 61 Kp. Der Gehalt an Stickoxiden fiel von 4600 auf 3820 ppm, der Aldehydgehalt blieb mit 20 ppm gleich.

Beispiel 2

Einem unverbleiten Superbenzin, das mit keinerlei Zusätzen versehen war und einen Siedebereich von 35 bis 195°C, eine Dichte von 0,754/15⁰C, eine Oktanzahl

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ROZ von 89,0 und einen Heizwert von 10 450 CaI. zugesetzt Der Treibstoff besaß dann einen Heizwert

aufwies, wurden 5 Vol.-°/o einer Mischung aus von 10 340 CaI. Seine Oktanzahl stieg auf ROZ 96,5. Der

4fiv ι τ M ih ι ι CO-Gehalt im Abgas fiel bei Vollast von 137 VoL-% auf

40VoLT Methanol 1,05 Vol.-o/o. Der Gehalt an Stickoxiden fiel von

20 VoL-T Isopropanol sowie zusätzlich ⁵ ^⁰⁰ PP^L^ PP^m; Jener der Aldehyde von 18 auf

U5Vol.-% Monomethylamin 12 ppm. Die Zugkraft blieb m.t öl Kp unverändert.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Benzinzusatz aus Anilin, Acetalen und Alkoholen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Zusatz 35 bis 45 VoL-~eile Mcihylal, 35 bis 45 Vol.-Teile Methanol, 15 bis 25 Vol.-Teile Isopropanol und 10 bis 125 VoL-Teile Anilin, Methylanilin oder ein anderes Anilinderivat enthält