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Dieseltreibstoff Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung von
Treibstoffen für Dieselmotoren, die Hochdruckschmiermittel enthalten.
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Es sind viele Anstrengungen gemacht. schnell laufende Dieselmaschinen
für den Betrieb von Kraftwagen, Eisenbahnen, Flugzeugen oder auch für stationären
Betrieb zu entwickeln. Doch ist diese Aufgabe noch nicht zur Zufriedenheit gelöst.
Dieses liegt z. T. daran, daß man hierfür Treibstoffe von genügend geringer Viscosität
nicht verwenden kann, weil diese eine zu geringe, Schmierfähigkeit besitzen, und
infolgedessen die Brennstoffpumpen und Einspritzventile nach kurzem Betrieb versagen.
Ziel der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu überwinden.
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Bei den Dieselmotoren muß der flüssige Treibstoff unter solchen Drücken
in die Zylinder gepreßt werden, daß der Preßdruck der Luft im Zylinder überwunden
wird. Unter diesen Umständen ist es schwierig, die Treibstoffpumpen, Ventile und
Düsen zu schmieren. Es ist für das übliche Dieselverfahren einerseits wünschenswert,
Treibstoffe mit möglichst geringer Viscosität zu verwenden, weil mit diesen eine
bessere Einspritzung durch die Düse erzielt wird, und auch die Entzündungstemperatur
niedriger ist als bei Verwendung viscoserer Brennstoffe. Bedauerlicherweisehaben
aber Brennstoffe solcher niedrigen Viscosität nur ganz geringe Schmierfähigkeit.
Da andererseits bei Dieselmaschinen der Treibstoff fast immer auch als Schmierung
für die Einspritzpumpen und die Ventile dient, so möchte man aus diesem Grunde Öle
mit höherer Viscosität verwenden. Da diese jedoch beim Einspritzen durch die Düse
nur schwer genügend fein zerstäubbar sind, leidet der Betrieb dieser Maschinen unter
unvollständiger Verbrennung, zu hoher Zündungstemperatur, schwerem Anlassen, Ölverlust
und anderen Schwierigkeiten.
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Vorliegende Erfindung gestattet nun, diese Schwierigkeiten zu beseitigen.
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Es handelt sich, ' allgemein gesprochen, darum, dem Treibstoff Stoffe
zuzusetzen, die seine Schmierfähigkeit verbessern, ohne seine Viscosität merkbar
zu erhöhen oder andere Störungen auszulösen. Hierzu eignen sich erfindungsgemäß
hochmolekulare öllösliche organische Säuren oder Ester, gegebenenfalls unter Beimischung
geringer Mengen von Halogenverbindungen, Schwefelverbindungen, Zinn- und Bleiverbindungen.
Für schwere Belastung kann dem schmierenden Zusatz noch eine Beimischung von ausgeflocktem
Graphit gegeben werden. Doch müssen dann die Teilchen der festen Stoffe so klein
sein, daß sie nicht den Durchgang der Flüssigkeit durch die Düse stören.
Die
obenerwähnben organischen Säuren müssen öllöslich sein, wie die Säuren des Fettsäure-
und Naphthensäuretyps, und mindestens 8 bis ioAtome Kohlenstoff im Mole" kül haben.
Die Ester !sollen einen holen Siedepunkt haben. Derartige hochsiedende' Ester können
cyclische, heterocyclische, aliphatische oder Gemische aus diesen sein. Geeignete
Ester mit Siedepunkten über 15o° sind beispielsweise Amylbutyrat (i76°), Butylnaphthenat,
Phenylacetat (i96°).
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Die Chlor und Schwefel enthaltenden Stoffe sollen unstabil sein, um
im Brennstoff Verharzungen auslösen zu können, da sie sonst nur wenig Einfluß auf
die Entstehung der Schmierfähigkeit zeig-n. So haben sich Tetrachlorkohlenstoff,
Benzylchlorid, chlorierte Fette oder Mineralöle brauchbar erwiesen, während Chloroform,
Hexachlorbenzol, in denen das Chlor stabiler gebunden ist, nicht so gut sind. Schwefelverbindungen
für den gleichen Zweck können durch Kochen von Schwefel mit Paraffin hergestellt
werden. Es kann auch ein auf andere Weise sulfuriertes Mineralöl oder vegetabilisches
Öl verwendet werden. Disulfide sind wenig brauchbar, wohl aber die Tetrasulfide.
Bei der Benutzung von derartig reaktionswilligen Schwefelverbindungen muß dafür
gesorgt werden, daßTanks, Leitungen usw. aus widerstandsfähigem Material bestehen,
da ,aktive Schwefelverbindungen Metalle wie Zink und Kupfer angreifen. Bleiseifen,
wie Bleioleat, können als Zusatzstoffe ebenfalls benutzt werden. Die verschiedenen
Zusätze zu dent hochmolekulare organische Säuren oder Ester enthaltenden Dieselöl
können auch gemischt verwendet werden, z. B. Chlorschwefel oder eine Mischung aus
sulfuriertem Öl zusammen mit Bleioleat.
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Als Ausgangsbrennstoffe, deren Eigenschaften im Sinne der Erfindung
beeinflußt werden sollen, dienen Kohlenwasserstoffe vom Siedebereich des Gasöls
oder Kerosins. Sehr gut geeignet ist auch das sogenannte Sicherheitsöl, dessen Siedebereich
zwischen 167 bis 290° und dessen Hauptvorzug in der Abwesenheit der feuergefährlichen
niedrig siedenden Fraktionen liegt.
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Erfindungsgemäß wird diesen Ausgangsstoffen das Zusatzmittel in Mengen
von etwa o,i. bis 5,0 % zugesetzt.
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Im allgemeinen sind für schwerere Öle nur geringere Mengen des Zusatzstoffes
nötig, während leichtere Öle größere Zusatzmengen brauchen. Die Zusatzstoffe können
direkt zur gesamten Brennstoffmenge zugesetzt werden, oder sie können zunächst einem
kleinen Teilquantum des Motorbrennstoffes einverleibt und die Mischung dann in die
Hauptmenge eingerührt werden. Die erfindungsgemäß veredelten Treibstoffe können
direkt aus den Ausgangsölen durch Oxydation mit Luft bei i 5o bis 25o° herJ .gestellt
werden, wobei sich Säuren, Ester und e#dere Oxydationsprodukte bilden. Aus der Mischung
müssen dann die am meisten korrodierenden Säuren, ferner die Schmierenbildner wie
Aldehyde entfernt werden. Das Produkt wird dann destilliert und direkt als Dieselöl
verwendet. Die Behandlung kann durch partielle Neutralisation,mit Alkali und darauffolgende
Wäsche mit wäßriger N.atriumbisulfitlösung vervollkommnet werden.
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Nach einer anderen Methode wird der Motorbrennstoff oder ein Teil
desselben chloriert und das Produkt wieder mit frischem Brennstoff gemischt. Oder
man kann das chlorierte Öl mit schwachem Alkali waschen oder mit Wasserdampf destillieren,
bevor es benutzt wird.
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Im folgenden sollen einige zahlenmäßige Beispiele für derartige Brennstoffmischungen
gegeben werden:
| Beispiel i |
| Gasöl . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
99,5,/. |
| Ölsäure . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
o'11/0 |
| Amylstearat . . . . . . . . . . . . . . . . 0,4 °/a |
| 100,00/, |
| Beispiel 2 |
| Gasöl von einer Dichte von 0,8521 99,0 °/a |
| Butylacetylricinoleat . , . . , . 0,i °/o |
| Sulfuriertes Kien- oder Schmalzöl 0,90/0 |
| 100,0 |
| Beispiel 3 |
| Kerosin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99,5 °/o |
| Bleioleat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5110 |
| I00,0 |
| Beispiel q. |
| Weißöl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90,0
% |
| Chloriertes Kerosin . . . . . . . . . . . . i,o@ °/o |
| Oxydierte Wachssäuren . . . . . . . . . 9,00/0 |
| 100,0 |
| Beispiel 5 |
| OxydiertesKerosin . . . . . . . . . ioo,o % |
| Beispiel 6 |
| Sicherheitsbrennstoff (167bis29o°) 99,o |
| Sulfuriertes Kienöl . . . . . . . . . . . . 0,5 °/o |
| Bleiseife . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
| 055 % |
| 100,0 |
Schließlich können diesen Treibstoffen noch weitere, ihre Eigenschaften beeinflussende
Stoffe Zugesetzt werden, so z. B. Stoffe, die die Zündung fördern, wie Nitroverbindungen,
Farben. Verzögerer, Schmierenlöser.