DE2645713C2

DE2645713C2 - Treibstoffe für Ottomotoren

Info

Publication number: DE2645713C2
Application number: DE2645713A
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Chem. Dr. 6703 Limburgerhof Nottes; Klaus Dipl.-Ing. 6719 Weisenheim Starke
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1976-10-09
Filing date: 1976-10-09
Publication date: 1982-11-18
Also published as: SE7711283L; IT1084782B; SE433752B; GB1587949A; FR2367111B1; FR2367111A2; NL7710877A; DE2645713A1

Description

Gemäß Patent 2144199 werden Treibstoffe für Ottomotoren beansprucht, bestehend aus handelsüblichen Benzinen und 20 bis 2000 ppm eines Gemisches in oberflächen- bzw waschaktiven benzinlöslichen Komponenten

a) Diamide aus C₁₂- bis C_2n-Fettsäuren und Polyaminen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 Stickstoffatomen und

Ester aus C₁₂- bis C_2n-Fettsäuren und Äthanoloder Propanolaminen, sowie gegebenenfalls

c) an sich als Antioxidantien bekannte durch raiimerfüllende Alkylsubstituenten sterisch gehinderte Phenole und gegebenenfalls ferner

d) als Lösungsvermittler für die Komponenten α bis c und als Oberschmieröikomponente Rückstandsöle aus der Nonanol- und Dekanol-Oxo-

Es wurde nun gefunden, daß man die Treibstoffe für Ottomotoren, bestehend aus handelsüblichen Benzinen und 20 bis 2000 ppm eines Gemisches der oberflächen- bzw, waschaktiven benzinlöslichen Komponenten

a) Diamide aus C_i2- bis C^-FettSäüren und Poiyaml· nen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 Stickstoffatomen Und

b) Ester Von Carbonsäuren
und gegöbenenfails ferner

c) an sich als Antioxidantien bekannte, durch raumerfüllende Alkylsubstituenten sterisch gehinderte Phenole und gegebenenfalls ferner

d) als Lösungsvermittler für die Komponenten α bis c sowie als Oberschmierölkomponente Rückstandsöle aus der Nonanol- und Dekanol-Oxosyntbese,

wobei das Gewichtsverhältnis (α) zu (b) 1:8 bis 8:1

ίο bzw. («) zu (b) zu (c) 1:1:8 bis 8:1:1 beträgt und die Summe aus (a) +(£) bzw. (α) +(6) + (c) zum Lösungsvermittler (d) im Gewichtsverhältnis 9:1 bis 1:9 steht, noch verbessern kann, wenn der Ester ein Kondensationsprodukt aus gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder von Rizinolsäure mit 2 bis 20 Molen Äthylenoxid und/oder Propylenoxid sind.

Als für die Kondensationsprodukte geeignete Carbonsäuren seien vor allem Fettsäuren genannt. Beispielsweise kommen Dekansäure, Undekansäure, Dodekansäure, Laurinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Naphthensäuren oder Rizinolsäure in Betracht. Diese Säuren können nicht nur geradkettig, sondern auch verzweigt sein oder auch einen Fünf- oder Sechsring im Molekül enthalten. Die Carbonsäuren , vorzugsweise Fettsäuren, werden mit 2 bis 20 Molen Äthylenoxid und/oder Propylenoxid, z. B. mit 1 bis 10 Mol Äthylenoxid und 1 bis 10 Mol Propylenoxid, in beliebiger Reihenfolge oder mit einem Gemisch der Oxide kondensiert. Vorzugsweise werden solche Verbindungen ausgewählt, die zwei bis vier Mole Äthylenoxid und 2 bis 5 Mole Propylenoxid gleichzeitig enthalten.

Die Treibstoffe für Ottomotoren sind durch bestimmte Eigenschaften gekennzeichnet. Vollständige Spezifikationen für Motorenbenzine sind eingehend definiert in United States Federal Specification VV-M-561 a-2 Oct. 30, 1954 als Fuel M, Regularund Premium Grades der Klassen A, B und C.

■to Die in den erfindungsgemäßen Treibstoffen enthaltenen Komponenten setzt man zweckmäßig dem zu verbessernden Benzin in der Weise zu. daß zunächst, z. B. mit Hilfe eines Lösungsvermittlers, wie Toluol oder einer Benzinfraktion mit größerem Anteil an Aromaten, ein Konzentrat bereitet wird, das dem Motorentreibstoff, vorzugsweise in der Raffinerie, kontinuierlich zudosiert werden kann.

Derartige Kombinationen wirken sich besonders vorteilhaft aus. indem sie den Ansaugteil, die Vergaser und die Einlaßventile von Ottomotoren säubern und reinhalten.

Die erfindungsgemäßen Treibstoffe können noch weitere bekannte Benzinzusätze wie Bleialkyle. Antieiszusätze. korrosionsschutzmittel. Guminhibitoren und Farbstoffe, enthalten.

Man kann die Waschwirkung der erfindungsgemäßen Treibstoffe sehr deutlich veranschaulichen, wenn man sich des sogenannten »Residue on Evaporation Tests. Motor Fuel« beschrieben in »Standard Methods for Testing Petroleum (Febr. 1956) The Inst, of Petroleum. London«. Ste 394. bedient. Gemäß dieser Methode werden Benzinpröben von jeweils 100 cm³ mit den einzelnen als Vergaserwaschkomponenten Vorgeschlagenen Produkten Versetzt und wie im Au-

tovergaser mit heißer Luft abgeblasen, sodann in vorher gewogenen Gläsern die verbleibenden Rück^ stände zurückgewögen. Behandelt man diese Rück« stände jeweils mit 10 ml η-Ί-Ieptan, so löst dieses die

Röckstände mehr oder weniger ab. Nach nochmaligem Trockenblasen mit Luft und weiterem Zurückwägen zeigt der Prozentgehalt an weggelöstem Rückstand die Waschwirkung an.

Tabelle 1

vom Rückstand weggelöst

Blindwert: Crackbenzin 22%

1000 ppm Di-Ölsäurediäthylentriamindi-

amid I 66%

1000 ppm Mono-Ölsäureester II 48%

erhalten durch Umsetzung mit

2 Mol Äthylenoxid und 3 Mol

Propylenoxid
1000 ppm 2,4-Di-tert.-butyI-phenol III 73%

1000 ppm einer Mischung aus: 500 ppm Di-Ölsäurediäthylentriamin-

diamidj +

500 ppm Iv£ ono-ÖIsäureester erhalten durch Umsetzung mit 2 Mol Athylenoxid II 3 Mol Propylenoxid 95%

333 ppm I +
333 ppm II +
333 ppm III

99%

Eine weitere Verstärkung der Wirkung tritt ein, wenn man als Lösungsvermittler für die erfindungsgemäß zuzusetzenden Mischungen statt der bekannten »Oberschmieröle« (reine Kohlenwasserstoffmischungen) als weitere Komponente (d) "ie Rückstände der Oxo-Synthese von Nonano' und Dekanol nimmt. Man gelangt dann zu völliger Rüi Standsauflösung von 100%. Die Komponente (d) wird in einem Mengenverhältnis von 9:1 bis 1:9 zur Summe von (a) + (b) bzw. (α) + (ft) + (c) angewendet. Ganz besonders gute Ergebnisse erzielt man mit Mengenverhältnissen von 1:1.

Ein großer, unerwarteter technischer Vorteil besteht dann nämlich auch darin, daß diese Produkte nicht nur hervorragende Löser für harz- und asphaltartige Rückstände sind, sondern zufolge ihrer Konstitution (höhere Alkohole, Äther, Acetate und Aldehyde) auch im Motor weit besser verbrennen als die bisher benutzten Oberschmieröle.

In einem BASF-Einzylinder-Prüfmotor mit einem Hubvolumen von 332 cm' (Bohrung = 65 mm Durchmesser, Hub = 100 mm) wurden in 50stündigen Vcr Suchsläufen bei einer konstanten Drehzahl von 2000 U/min und einem stündlichen Kraftstoffdurchsatz von 1,6 1 erfindungsgemäße Treibstoffe gefahren. Der Motor war dabei so modifiziert, daß 10% der Auspuffgase wieder dem Kurbelgehäuse unterhalb des O'spiegels zurückgeführt wurden und von dort in das Luftfilter der Ansaugleitung des Vergasers (Solex Type 26 VFIS) geleitet wurden.

Als Schmieröl wurde für diese Versuche ein Gemisch aus 90 Gewichtstetlen unlegiertem Mineralgrundöl und 10% eines HD-Öles eingesetzt. Der Kraftstoff bestand aus einem hpcholefinischen, nicht-

stabilisierten Crackbenzin mit hohem Gumgehalt (ASTM D 529). Nach 50stündigen Versuchsläufen wurden bei dem Kraftstoff ohne die angegebenen Zusätze schwarze Ablagerungen am Lufttrichter und im Drosselklappenbereich des Vergasers sowie am

ία Schaft des Einlaßventils festgestellt. Tabelle ? zeigt die geringe Reinigungswirkung jeder der einzelnen Gemischkomponenten allein, und daß die Kombination bei gleicher Anwendungsmenge die Reinigungswirkung der jeweiligen Einzelkomponenten sprung- haft übertrifft. Die Auswertung des Verschmutzungsgrades im Vergaser (speziell im Venturi-Rohr) geschieht im Verhältnis der verschmutzten zur sauberen Fläche.

Tabelle 2

Die Beurteilung beruht auf der im Hauptpatent erläuterten »Demerit-Wertung«.

Bewertungszahl
(Demerit-Wcrtung)

Blindwert: Fahrbenzin enthält Crackbenzin 0
A 1000 ppm Di-ÖIsäure-diäthylentriamindi-

amid 5

B 1000 ppm Monoölsäureester des Triätranolamis O

C 1000 ppm Rückstandsöl aus der Oxosynthese

von Monanol 0

D 1000 ppm 2,4-Di-tert.-butyl-phenol 3

E 500 ppm Di-Ölsäure-diäthylentriamindiamin

+ 500 ppm Rizinuisäureester durch Umsetzung

mit 3 Mol Propylenoxid und 3 Mol

Athylenoxid 8

F 250 ppm Di-Olsäure-diäthylentriamindiamid

+ 250 ppm Rizinolsäureester durch Umsetzung

mit 3 Mol Propylenoxid und 3 Mol

Athylenoxid

+ 500 ppm Rückstandsöl aus der Oxosynthese
von Nonanol 9

G 200 ppm Di-Ölsäure-diäthylentriamindi-

amid
+ 100 ppm Rizinolsäureester durch Umsetzung

mit 3 MoI Propylenoxid und 3 MoI
Äthyleiioxid

+ 200 ppm 2,4-Di-tert.-butylphenol

+ 500 ppm Rückstandsöl aus der Oxosynthese

von Nonanol 10

Demgemäß zeigen die angeführten Kombinationen etwa die gleiche Waschwirkung wie die Zusätze des Hauptpatents. Die Umsetzungsprodukte aus Fettsäure mit Alkylenoxiden führen jedoch zu einer geringeren Verschmutzung des Vergasers.

Claims

Patentanspruch:

Treibstoffe für Ottomotoren, bestehend aus handelsüblichen Benzinen und 20 bis 2000 ppm eines Gemisches der der oberflächen- bzw. waschaktiven benzinlöslichen Komponenten

a) Diamide aus C_n- bis C^-Fettsäuren und Polyaminen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 Stickstoffatomen und

b) Ester von Carbonsäuren
und gegebenenfalls ferner

c) an sich als Antioxidantien bekannte durch raumerfüllende Alkylsubstituenteri sterisch gehinderte Phenole und gegebenenfalls ferner

d) als Lösungsvermittler für die Komponenten « bis c sowie als Oberschmierölkomponente Rückstandsöle aus der Nonanol- und Dekanol-Oxosyn these,

wobei das

Gewichtsverhältnis (s) zu (b) 1:8 bis 8:1 bzw. (α) zu (b) zu (c) 1:1:8 bis 8:1:1 beträgt und die Summe aus (α) + (b) bzw. (α) + (b) + (c) zum Lösungsvermittler (d) im Gewichtsverhältnis 9:1 bis 1:9 steht nach Patent 2144199, dadurch gekennzeichnet, daß die Ester ein Kondensationsprodukt aus gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder von Rizinolsäure mit 2 bis 20 Molen Äthylenoxid und/oder Propylenoxid sind.