DE3852668T3

DE3852668T3 - Brennstoffzusammensetzung mit einem Zusatz zur Verminderung des Rückschlags des Ventilsitzes.

Info

Publication number: DE3852668T3
Application number: DE3852668T
Authority: DE
Inventors: John Crawford; Thakor Kikabhai; David Burns Mcleary; Andrew Pearce
Original assignee: Lubrizol Adibis Holdings UK Ltd
Current assignee: Lubrizol Adibis Holdings UK Ltd
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2008-04-22
Also published as: NO179488C; KR880012736A; EP0288296A1; NO881771D0; CA1339639C; FI881898A; GR3014986T3; IN175483B; NO179488B; DK219688D0; FI881898A0; ATE116678T1; AU617666B2; EP0288296B2; ES2065909T5; US5090966A; KR960014924B1; AU1512288A; NO881771L; FI93652B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in allgemeinster Form Kraftstoffzusammensetzungen zur Verwendung in Verbrennungsmotoren mit Funkenzündung. In einem besonderen Aspekt betrifft sie Kraftstoffzusammensetzungen zur Verwendung in funkengezündeten Motoren, wobei die Zusammensetzungen ein zur Verminderung des Ventilsitzrückgangs (Aushöhlung des Ventilsitzes) in bleifreien oder bleiarmen Kraftstoffen wirksames Additiv enthalten.
Während des letzten Jahrzehnts fand eine allgemeine Verminderung bei der Verwendung von Organoblei in Vergaserkraftstoff statt. Zum Teil ist dies auf die Besorgnis über die Gesundheitsbeeinflussungen, die mit Bleiemissionen verbunden sind und zum Teil auch auf das Erfordernis zurückzuführen, zur Verhinderung einer Vergiftung von Metallkatalysatoren, die zur Bekämpfung von Abgasemission verwendet werden, unverbleites Benzin einsetzen zu müssen. Die Verwendung von Blei in Benzin normaler Qualität ist aufgrunddessen beispielsweise in Westdeutschland Mitte 1988 ausgelaufen. In diesem Land allein würden jedoch etwa eine Million Kraftfahrzeuge nicht in der Lage sein, mit unverbleitem Normalbenzin betrieben zu werden, aufgrund des vorhandenen Problems der Ventilsitzschädigung oder -aushöhlung. Dieses Problem ist besonders bei bestimmten (älteren) Motoren mit weichen, beispielsweise gußeisernen abgasseitigen Ventilsitzen vorherrschend. Während des Betriebes dieser Motoren mit verbleitem Benzin wirken Bleizersetzungsprodukte als fester Schmierstoff und verhindern den Verschleiß des Ventilsitzes durch das härtere Abgasventil. Wenn solche Motoren mit unverbleitem Benzin betrieben werden, verlieren sie den Schutz des festen Schmierstoffes und die Folge kann ein starker Ventilsitzverschleiß sein. In extremen Fällen wird der Ventilsitz so verschlissen, daß das Ventil auf einen Punkt zurückgeht, bei dem es nicht mehr geöffnet werden kann. Das Ergebnis ist ein ka tastrophaler Motorendefekt.
Das Problem mit dem Absinken des Ventilsitzes oder dessen Rückgang wurde nun auf dem Fachgebiet erkannt und zahlreiche Lösungen des Problems wurden in Patentveröffentlichungen vorgeschlagen. Repräsentativ können EP-A-0 207 560 und WO 87/01126 angeführt werden.
EP-A-0 207 560 offenbart eine Kraftstoffzusammensetzung, umfassend einen Hauptanteil eines zur Verwendung in funkengezündeten Motoren geeigneten Kraftstoffs und eine geringe Menge eines Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzes eines Bernsteinsäurederivats, das als Substituenten an mindestens einem seiner a-Kohlenstoffatome eine unsubstituierte oder substituierte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 20 bis 200 Kohlenstoffatomen aufweist, oder eines Bernsteinsäurederivats, das als Substituenten an einem seiner a-Kohlenstoffatome eine unsubstituierte oder substituierte Kohlenwasserstoffgruppe mit 20 bis 200 Kohlenstoffatomen aufweist, die zu dem anderen α-Kohlenstoffatom über einen Kohlenwasserstoffrest, der 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, unter Bildung einer Ringstruktur verbunden ist. Die vorstehend genannten Verbindungen werden als die Flammgeschwindigkeit in dem Motorenzylinder verbessernd angeführt, wodurch sich die Verbrennung verbessert und es wird kein Bezug genommen auf irgendeine Verschlechterung des Motors.
In Beispiel 5 dieser Patentschrift wird die Verwendung des Salzes des Bernsteinsäurederivats zur Verminderung des Ventilsitzrückgangs erläutert.
WO 87/01126 offenbart eine Kraftstoffzusammensetzung für Verbrennungsmotoren, umfassend einen Hauptanteil an flüssigem Kohlenwasserstoffkraftstoff und einen geringeren Anteil, ausreichend zur Verminderung des Ventilsitzrückgangs, wenn der Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor verwendet wird von
(A) mindestens einer kohlenwasserstofflöslichen Alkali- oder Erdalkalimetall-enthaltenden Zusammensetzung, und
(B) mindestens einem kohlenwasserstofflöslichen aschefreien Dispersant. Die Zusammensetzung (A) kann ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalz einer Schwefelsäure, beispielsweise einer Sulfonsäure, einer Phosphorsäure, einer Carbonsäure oder eines Phenols, sein.
Die Verwendung von Metallboraten als Additive für Kraftstoffe und/oder Schmierölen ist beispielsweise aus US-A- 2 987 476 und GB-A-2 173 419 bekannt. US-A-2 987 476 offenbart, daß Zusammensetzungen von Massen, die anorganische Borsäureverbindungen umfassen, von einer Art, die leicht stabile, klare Dispersionen von jenen anorganischen Borsäureverbindungen in flüssigen Kraftstoffen bilden und in Grundlagen, die zur Formulierung von Schmierölen und Fetten verwendet werden, durch Hydrolyse eines organischen Esters von Borsäure in Gegenwart eines lyophilen ionischen oberflächenaktiven Mittels, einer im wesentlichen nichtpolaren organischen Flüssigkeit und einer in Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit hergestellt und, falls erwünscht, aus dem erhaltenen Gemisch einer dispergierbaren anorganischen Borsäureverbindung gewonnen werden. Die Produkte dieses Verfahrens werden als wesentliche Mengen an Bor in einer in flüssigen Kraftstoffen und Schmiergrundlagen leicht dispergierbaren Form unter Bildung klarer Dispersionen mit bis zu 10 Gew.-% anorganischer Borsäureverbindung enthaltend beschrieben.
GB-A-2 173 419 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Erdalkalimetallboratdispersion, umfassend zwei Schritte von:
(I) Umsetzen bei 20-100ºC eines Gemisches der nachstehenden Bestandteile (A) bis (E)
(A) 100 Gewichtsteile eines öllöslichen neutralen Sulfonats eines Erdalkalimetalls;
(B) 10-100 Gewichtsteile des Hydroxids oder Oxids eines Erdalkalimetalls;
(C) Borsäure in einer Menge, die 0,5-6,5 Mol pro Mol von Bestandteil (B) beträgt;
(D) 5-50 Gewichtsteile Wasser und
(E) 50-200 Gewichtsteile eines Verdünnungslösungsmittels und anschließend
(II) Erhitzen des erhaltenen-Reaktionsgemisches auf 100 bis 200ºC zur Entfernung des Wassers und eines Teils des verdünnten Lösungsmittels, wenn erforderlich. Die erhaltenen teilchenförmigen Dispersionen sind zur Verwendung in Brennstoffölen und Schmierölen vorgesehen.
Wir fanden nun, daß Additive, die Kaliumsalze in Form von teilchenförmigen Dispersionen davon umfassen, wünschenswerte Additive für bleifreie oder bleiarme Kraftstoffe für funkengezündete Motoren darstellen, insbesondere hinsichtlich der Verminderung des Ventilrückgangs. Die Additive können ebenfalls die Detergenzwirkung verbessern und die Verbrennung durch einen Mechanismus vom Zündhilfetyp verbessern.
Kaliumborat, beispielsweise, wurde in Schmierölzusammensetzungen verwendet. Somit offenbart die US-Patentschrift Nr. 3 997 454 eine Extremdruckschmiermittelzusammensetzung, umfassend ein Öl mit Schmierviskosität, worin 1 bis 60 Gew.-% hydratisierte Kaliumboratmikroteilchen mit einem Bor-zu-Kaliumverhältnis von etwa 2,5 bis 4,5 und gegebenenfalls 0,01 bis 5,0 Gew.-% eines Antiverschleißmittels, ausgewählt aus (a) Zinkdikohlenwasserstoffdithiophosphaten mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen in jeder Kohlenwasserstoffgruppe, (b) einem C1 bis C&sub2;&sub0;-Ester, C&sub1; bis C&sub2;&sub0;-Amid oder C&sub1; bis C&sub2;&sub0;-Aminsalz einer Dikohlenwasserstoffdithiophosphorsäure mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen in jeder Kohlenwasserstoffgruppe oder (c) Gemischen davon dispergiert sind. Unseres Wissens wurde jedoch deren Verwendung niemals im Zusammenhang mit Kraftstoffzusammensetzungen vorgeschlagen und ihre Verwendbarkeit in diesem Zusammenhang muß als überraschend aufgefaßt werden.
Des weiteren ist aus DD-A-200 521 und JP-A-53-141184 beispielsweise bekannt, Metallsalze in Kraftstoffzusätze einzumischen, obgleich nicht als teilchenförmige Dispersionen der Metallsalze, sondern als Lösungen davon und nicht für den gleichen Zweck wie die erfindungsgemäßen Additive.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine bleifreie oder bleiarme Kraftstoffzusammensetzung zur Verwendung in Verbrennungsmotoren bereit, umfassend (A) einen Hauptbestandteil eines zur Verwendung in funkengezündeten Motoren geeigneten Kraftstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzusammensetzung zusätzlich (B) einen geringeren Teil einer Zusammensetzung umfaßt, die ein Kaliumsalz umfaßt, das in Form einer teilchenförmigen Dispersion mit einem mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 1 um in einen Träger eingebracht ist.
Hinsichtlich Bestandteil (A) ist der Kraftstoff ein Kraftstoff, der zur Verwendung in funkengezündeten Motoren geeignet ist, beispielsweise einem Kraftfahrzeugmotor, forthin als Kraftstoffe bezeichnet, und der Rest der Beschreibung wird folglich völlig auf solche Kraftstoffe abgestellt sein. Der Kraftstoff kann geeigneterweise einen Kohlenwasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffgemisch, das im wesentlichen im Benzinsiedebereich siedet, umfassen, d. h. von 30 bis 230ºC.
Der Kraftstoff kann Gemische gesättigter olefinischer und aromatischer Kohlenwasserstoffe umfassen. Sie können abgeleitet sein beispielsweise von Straight-run-Benzin, synthetisch hergestellten aromatischen Kohlenwasserstoffgemischen, thermisch oder katalytisch gecrackten Kohlenwasserstoffen, hydrogecrackten Erdölfraktionen oder katalytisch reformierten Kohlenwasserstoffen. Im allgemeinen wird die Octanzahl des Benzins größer als 65 sein. Ein Anteil an Kohlenwasserstoff kann beispielsweise durch Alkohole, Ether, Ketone oder Ester ersetzt werden.
Hinsichtlich Bestandteil (B) der Zusammensetzung ist das Metall Kalium. Das Salz kann als ein Salz einer Carbonsäure, Kohlensäure oder Borsäure geeignet sein, obwohl die Salze von anderen Säuren angewendet werden können. Es ist bevorzugt, wasserlösliche Salze zu verwenden. Beispiele geeigneter Salze sind Kaliumacetat, Kaliumbicarbonat, Kaliumcarbonat und Kaliumborat.
Die Zusammensetzung wird auch einen Träger für das Metallsalz enthalten, der geeigneterweise ein benzinverträgliches hochsiedendes Material sein kann. Geeignete Trägermaterialien sind Mineralöle, die solventraffiniert oder anderweitig veredelt sind, synthetische Schmieröle, beispielsweise vom Estertyp, flüssige Polyolefine, beispielsweise Polyisobutene niederen Molekulargewichts oder deren oxidierte oder aminierte Derivate, Amino- und Hydroxyderivate von Polyolefinen, Olefincopolymere oder hydrobehandelte Sulfonatgrundlagen, Succinimide, Polyisobutenbernsteinsäureanhydride oder deren polycyclische Alkoholderivate, Polyether, Polymethacrylate oder PMP-Ester.
Das Metallsalz wird in den Träger in Form einer teilchenförmigen Dispersion des Metallsalzes mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 1 um, vorzugsweise weniger als 0,5 um, eingemischt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt (8) ein Kallumborat in Form einer teilchenförmigen Dispersion in einem Träger, wobei das Molverhältnis von Bor zu Metall im Bereich von 0,33 bis etwa 4,5 liegt, vorzugsweise von 0,33 bis 2,5, am meisten bevorzugt etwa 1 : 1 ist.
Obwohl die Herstellung von Kaliumboratdispersionen zur Verwendung als Bestandteil (B) der Kraftstoffzusammensetzung forthin im einzelnen beschrieben wird, kann die Herstellung von borfreien Kaliumsalzdispersionen in ähnlicher Weise bewirkt werden.
Eine geeignete Kaliumboratdispersion zur Verwendung als Bestandteil (B) der Kraftstoffzusammensetzung kann durch völliges oder teilweises Desolvatisieren in einer Lösungsmittel-in-Trägeremulsion einer Lösung von Kaliumhydroxid und Borsäure unter Bereitstellung eines Bor-zu-Kalium-Molverhältnisses von 0,33 bis 4,5 hergestellt werden.
Geeignete Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoff- und substituierte Kohlenwasserstofflösungsmittel mit relativ geringem Siedepunkt und Wasser. Ein bevorzugtes Lösungsmittel ist Wasser.
Typischerweise kann das Verfahren durch Einführen in einen wie vorstehend beschriebenen, inerten unpolaren Träger, einer wässerigen Lösung des Kaliumhydroxids und Borsäure (Metallboratlösung) und vorzugsweise eines Emulgators, heftiges Rühren des Gemisches unter Bereitstellung einer Emulsion der wässerigen Lösung in dem Träger und anschließend Erhitzen auf eine Temperatur und für eine Zeit, die ausreicht, um einen vorbestimmten Grad an Wasserentzug in der Emulsion bereitzustellen, bewirkt werden. Geeigneterweise kann die Temperatur, bei der die Emulsion erhitzt wird, im Bereich von 60 bis 230ºC, vorzugsweise von 80 bis 140ºC, liegen, obwohl geringere Temperaturen bei unteratmosphärischen Drücken verwendet werden können. Es wird jedoch gewöhnlich als zweckmäßig befunden, bei Atmosphärendruck zu arbeiten.
Ein alternatives Verfahren zur Herstellung der Kaliumborat-Dispersion umfaßt die Umsetzung eines mit Kaliumcarbonat überbasifizierten trägerlöslichen Kaliumsulfonats mit Borsäure unter Bildung einer Kaliumboratzwischenverbindung als Reaktionsprodukt. Die Menge an Borsäure, die mit Kaliumcarbonat umgesetzt wurde, sollte ausreichen, um ein Kaliumborat mit einem Bor-zu-Kalium-Molverhältnis von mindestens 5 bereitzustellen. Das Kaliumboratzwischenprodukt wird zu dem Kaliumborat der Erfindung durch Inkontaktbringen des Boratreaktionszwischenproduktes mit einer ausreichenden Menge eines Kaliumhydroxids unter Herstellung eines Kaliumborats mit einem Bor-zu-Kalium-Molverhältnis zwischen 0,33 und 4, 5 umgewandelt. Der Wassergehalt kann danach, falls erforderlich, eingestellt werden.. Die Umsetzung eines mit Kaliumcarbonat überbasifizierten Metallsulfonats mit Borsäure und die anschließende Umsetzung mit Kaliumhydroxid kann bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 200ºC, vorzugsweise von 20 bis 150ºC, ausgeführt werden. Ein Reaktionsverdünnungsmittel kann während der zwei Reaktionsstufen vorliegen und anschließend durch übliches Abstreifen entfernt werden.
Wie vorstehend erwähnt, wird vorzugsweise ein Emulgator bei der Herstellung der Emulsion angewendet. Geeignete Emulgatoren schließen neutrale Sulfonate, Succinimide, Polyisobutenbernsteinsäureanhydride und deren Derivate mit mehrwertigen Alkoholen, Polyether, Polyolefinamine und Hydroxyderivate, Olefincopolymere, oxidierte Polybutene und deren aminierte Derivate, Polymethacrylate und PMP-Ester ein.
Die Zusammensetzung, umfassend Bestandteil (B) der Kraftstoffzusammensetzung, ist vorzugsweise ein Konzentrat. 1 bis 99%, vorzugsweise 20 bis 70 Gew.-%, davon sind das Metallsalz. Bestandteil (B) liegt vorzugsweise in der erfindungsgemäßen Kraftstoffzusammensetzung in einer Menge vor, die ausreicht, um mindestens 2 ppm, typischerweise etwa 10 ppm (Gewicht) an Metall, beispielsweise Kalium, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kraftstoffzusammensetzung, bereitzustellen.
Zusätzlich zu den wesentlichen Bestandteilen (A) und (B) enthält die Kraftstoffzusammensetzung vorzugsweise auch mindestens ein kraftstofflösliches Detergenzadditiv. Geeignete Detergents sind Polyolefinamine, beispielsweise Polybutenamine, Polyetheramine, Fettsäureamine, organische und Metallsulfonate sowohl vom neutralen als auch vom überbasischen Typ und dergleichen.
Die Kraftstoffzusammensetzung kann auch einen oder mehrere Rostinhibitoren enthalten. Geeignete Rostinhibitoren sind beispielsweise Bernsteinsäure, Carbonsäuren, Phosphorsäure und Derivate der vorstehend genannten Säuren, Amide und dergleichen.
Gegebenenfalls kann die Kraftstoffzusammensetzung auch einen oder mehrere Dismulgatoren, beispielsweise ein Polyoxyalkylenglycol oder ein Derivat davon, enthalten.
Die Kraftstoffzusammensetzung kann auch Additive enthalten, die üblicherweise in solchen Zusammensetzungen vorliegen, beispielsweise einen oder mehrere Antioxidantien. Schließlich kann die Kraftstoffzusammensetzung auch eine Zündhilfe oder einen Taktänderungverminderer enthalten.
Detergent(s), Rostinhibitor(en), Dismulgator(en), Antioxidans(tien) und/oder Zündhilfe(n) können entweder direkt zu der Kraftstoffzusammensetzung oder als Bestandteil der Zusammensetzung, die Komponente (B) der Kraftstoffzusammensetzung ausmacht, zugegeben werden.
Die Komponente (B) der Zusammensetzung wird in Kombination entweder mit einem bleiarmen oder bleifreien Kraft stoff als Komponente (A) der Kraftstoffzusammensetzung verwendet.
Die Erfindung wird nun mit Hinweis auf die nachstehenden Beispiele weiter erläutert.

(A) Herstellung des Bestandteils (B)

(I) Herstellung von Kaliumboratdispersionen

Beispiel 1

Eine anorganische Phase, hergestellt durch Umsetzung eines Kaliumhydroxids mit Borsäure in Wasser bei 40ºC, wurde zu einer organischen Phase, umfassend einen Dispersant (ein Pentaerythritpibsatester) in einem Träger (Beispiel 1 - Weißöl) in einem Homogenisator (ein einstufiger Laborhomogenisator) über einen Zeitraum von einer Stunde bei 300-400 bar hergestellt. Die Reaktanten wurden durch den Homogenisator bei 500-700 bar für weitere 4 Stunden im Kreislauf geführt, wonach das meiste Wasser verdampft war. Das Produkt, eine klare Flüssigkeit, wurde aus dem Homogenisator abgelassen und ohne weitere Verarbeitung verwendet.
Die speziellen Kombinationen und Beschickungen sind in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Beispiel 1

Alkalimetall Kalium
Träger Weißöl
Dispersant ein Ester
Beschickungen (g)
Alkalimetallhydroxid 127
Borsäure 142
Wasser 665
Träger 504
Dispersant 116
Molverhältnis Alkalimetall : Bor 1 : 1
Alkalimetallgehalt (Gew.-%) 1,9

(II) Herstellung von borfreien Metallsalzdispersionen Beispiele 2 bis 5

Eine wässerige Lösung des Kaliumsalzes wurde bei einer Temperatur von 40ºC zu einem Gemisch von Träger (SN100 Grundöl) und Dispersant (ein handelsüblicher Pentaerythritmonopibsatester) über einen Zeitraum von 30 Minuten in einem Laborhomogenisator (500-600 bar) für 2 bis 3 Stunden zugegeben, wonach das meiste Wasser verdampft war. Die erhaltene Flüssigkeit wurde aus dem Homogenisator abgelassen und ohne weitere Behandlung verwendet.
Spezielle Kombinationen und Beschickungen sind in Tabelle 2 angeführt. Tabelle 2

(B) Motorentest

(a) Motor

Ventilsitzrückgangprüfungen wurden mit einem Ford-Industriemotor mit 2, 2 Liter Hubraum ausgeführt.

(b) Grundtestausführung

Die Literatur hat gezeigt, daß der Ventilsitzrückgang abgasseitig wahrscheinlicher während Hochgeschwindigkeits- und Hochbelastungsbedingungen auftritt. Die nachstehenden Testbedingungen wurden bei allen Tests ausgeführt:

Testbedingungen

Motorengeschwindigkeit U/min 2100 ± 20
Belastung WOT (weit geöffnete Drossel)
Die Tests wurden für 40 Stunden ausgeführt.

(c) Kraftstoff

Der Grundkraftstoff war unverbleites Indolen.

(d) Zylinderkopfaustausch

Der Zylinderkopf wurde für jeden Test ausgetauscht.
In jedem Fall wurden neue Ventile, Auslaßventilsitzeinsätze und Aufnahmeventildichtungen installiert. Die Ventilsitzeinsätze wurden hinsichtlich Härte geprüft und nur jene mit einer Rockwell "C"-Härte zwischen 10 und 20 wurden für die Prüfung ausgewählt. Die Ventilführungen wurden entweder ersetzt oder gerändelt und gerieben, wie erforderlich, um bestimmtes Spiel aufrecht zu erhalten. In den meisten Fällen wurden die Abgasventilführungen bei jedem weiteren Zylinderkopfaustausch ersetzt und die Einlaßventilführungen bei jedem dritten oder fünften Austausch. Die Ventilfedern wurden ersetzt, falls erforderlich.

(e) Geprüfte Zusammensetzungen

Die Formulierungen von Beispielen 1, 3 und 5 wurden in Kombination mit einem Detergenzadditivsystem geprüft, das bei 700 ppm auf das Volumen des Grundkraftstoffs verwendet wurde. Die Formulierung von Beispiel 1 wurde bei 122 ppm (Volumen) verwendet und verlieh dem Testbenzin 9,7 ppm Gew./Vol. Kalium.

Vergleichstest 1

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Abweichung, daß die Zusammensetzung (e) weggelassen wurde.

Vergleichstest 2

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Abweichung, daß die Zusammensetzung (e) weggelassen wurde und stattdessen Blei bei einer Konzentration von 0,15 g/l verwendet wurde. Die Ergebnisse von Beispiel 1 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 sind in Tabelle 3 angegeben.
Die Ergebnisse von Beispielen 3 und 5 zusammen mit jenen für unverbleites Grundbenzin sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 3 Ventilsitzrückpanptestergebnisse für borversetzte Additive Tabelle 4 Ventilsitzrückqangtestergebnisse für borfreie Additive
Die in Tabellen 3 und 4 angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Additive für die Verminderung des Ventilsitzrückgangs bei unverbleiten Kraftstoffen wirksam sind.

Claims

1. Bleifreie oder bleiarme Kraftstoffzusammensetzung zur Verwendung in Verbrennungsmotoren, deren Zusammensetzung (A) einen Hauptbestandteil eines zur Verwendung in funkengezündeten Motoren geeigneten Kraftstoffs umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffzusammensetzung zusätzlich (B) einen geringeren Teil einer Zusammensetzung umfaßt, die ein Kaliumsalz umfaßt, das in Form einer teilchenförmigen Dispersion mit einem mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 1 um in einen Träger eingebracht ist.

2. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Kaliumsalz von (B) ein Salz einer Carbonsäure, Kohlensäure oder Borsäure ist.

3. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mittlere Teilchendurchmesser weniger als 0,5 um beträgt.

4. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Metallsalz Kaliumborat ist.

5. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das Molverhältnis von Bor zu Kalium im Bereich von 0,33 bis etwa 4, 5 liegt.

6. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 5, wobei das Molverhältnis von Bor zu Kalium im Bereich von 0,33 bis 2, 5 liegt.

7. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Molverhältnis von Bor zu Kalium etwa 1 : 1 beträgt.

8. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Salz Kaliumborat ist und (B) völlig oder teilweise durch Desolvatisieren einer Lösungsmittel-in- Trägeremulsion einer Lösung von Kaliumhydroxid und Borsäure hergestellt wird, wobei ein Bor-zu-Kalium-Molverhältnis von Z/3 (wobei Z die Wertigkeit des Kaliums darstellt) bis 4, 5 bereitgestellt wird.

9. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das Salz Kaliumborat ist und (B) hergestellt wird, indem eine wäßrige Lösung von Kaliumhydroxid und Borsäure und einem Emulgator in einen inerten, unpolaren Träger eingebracht wird, das Gemisch heftig bewegt wird, so daß eine Emulsion der wäßrigen Lösung in dem Träger bereitgestellt wird und anschließend bei einer Temperatur und für eine Zeit erhitzt wird, die ausreichen, den vorbestimmten Grad an Entwässerung in der Emulsion bereitzustellen.

10. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Salz Kaliumborat ist und (B) hergestellt wird, indem ein mit Alkalimetallcarbonat überbasifiziertes, trägerlösliches Alkalimetallsulfonat mit Borsäure in einer Menge umgesetzt wird, die ausreicht, um ein Alkalimetallboratzwischenprodukt mit einem Bor-zu- Alkalimetall-Molverhältnis von mindestens 5 herzustellen und das Alkalimetallboratzwischenprodukt mit ausreichend Alkalimetallhydroxid umgesetzt wird, so daß Kaliumborat mit einem Bor-zu-Kalium-Molverhältnis im Bereich von 0,33 bis 4,5 bereitgestellt wird.

11. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge von (B) in der Kraftstoffzusammensetzung ausreicht, um mindestens 2 ppm Kalium, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kraftstoffzusammensetzung, bereitzustellen.

12. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Salz entweder Kaliumcarbonat oder Kaliumbicarbonat ist.

13. Verwendung eines Kaliumsalzes in Form einer teilchenförmigen Dispersion mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 1 um, die in einen Träger eingeschlossen ist, als Additiv zur Verminderung der Aushöhlung des Ventilsitzes, in einer Kraftstoffzusammensetzung, umfassend (A) einen Hauptanteil eines Kraftstoffs, geeignet zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor und (B) einen geringeren Anteil einer das Kaliumsalz umfassenden Zusammensetzung.