DE416574C - Verfahren zur Zubereitung von Motorbrennstoffen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH /SJ

AUSGEGEBEN AM18.JULI1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 416574-iKLASSE 46 d GRUPPE

(G 56981 I/jffdJ

General Motors Corporation in Detroit, Michigan, V. St. A.

Verfahren zur Zubereitung von Motorbrennstoffen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juli 1922 ab.

Die Erfindung bezweckt, das »Brennstoffklopfen« bei Verbrennungsmotoren tunlichst zu verhindern, so daß man höher als sonst verdichten, kann.

Zu diesem Zweck wird nach der Erfindung dem Brennstoff eine Metallverbindung zugesetzt, die den »kritischen Verdichtungsdruck« des Brennstoffes, d. h. den höchsten Druck, bei dem ein Gemisch im Zylinder noch ohne Brennstoffklopfen verbrannt werden kann, erhöhen soll.

Nach der Erfindung kann beispielsweise ein Brennstoff benutzt werden, der aus ¹/_i Prozent Tetraäthylblei und 99³Zd Prozent Gasolin (nach Volumen) von einem normalen kritischen Verdichtungsdruck von etwa 5 Atm. besteht. Das Tetraäthylblei löst sich in dem Gasolin, und es ergibt sich ein etwa doppelt so wirtschaftlicher Brennstoff mit einem kritischen Verdichtungsdruck von etwa 11 Atm.

Für manche Zwecke, z. B. für Frachtwagen,

wird es wahrscheinlich genügen, nur einen Teil Tetraäthylblei auf 2000 Teile Gasolin zu verwenden. Relativ geringe Prozentsätze der Bleiverbindung sind nötig, um den kritischen Verdichtungsdruck von für Flugzeuge benutztem Gasolin von 9 Atm. auf Ίΐ Atm. oder mehr zu erhöhen.

Man kann auch andere Brennstoffe als Grundlage und andere Metallverbindungen als Beimischung verwenden. Zu den brauchbaren Brennstoffen gehören Gasolin und andere Kohlenwassetrstoffbrennstoffe, welche Kohlenwasserstoffe der Paraffinreihe enthalten, die aus einem Rohprodukt auf Asphalt-, Naphthen- oder Paraffingrundlage erzielbar sind.

Andere Bleiverbindungen, die mit Erfolg benutzt wurden, sind die Phenylverbindungen und andere Alkylverbindungen neben Tetraäthylblei. Verfahren zur Herstellung von Bleiverbindungen sind angegeben auf S. 133 ff. des Bandes; 111 von Watts Dictionary of Chemistry, durchgesehen, von M ο r 1 e y und Mu ir und veröffentlicht bei Longmans Green & Co., London (England). Auch andere Metallverbindungen wurden benutzt, um das Stoßen im Motor zu beseitigen. Dazu gehören Verbindungen von Selen, Tellur, Zinn, Arsen und Antimon. Die Phenyl- und Alkylverbinidungen dieser Metalle wurden erfolgreich benutzt, soweit stabile Verbindungen erzielbar sind. Die Alkylmetallverbindungen haben gewöhnlich ein stärkeres Klopfunterdrückungsvermögen als die entsprechenden Phenylverbindungen.

Das Auflösen eines Antiklopfstofffes in einem Kohlenwasserbrennstoff hat sich als ein befriedigendes Verfahren gezeigt, um den kritischen Verdichtungsdruck eines Brennstoffes zu erhöhen!, und deshalb wurden die organischen Verbindungen mehr als andere für die Klopfunterdrückung verwendet.

Der Wert metallischer Verbindungen hinsichtlich Änderung des kritischen Verdichtungsdruckes hängt hauptsächlich von dem verwendeten Metall ab und schwankt zwischen den verschiedenen Verbindungen eines Metalls je nach der Menge des in einem Molekül der Verbindung vorhandenen Metalls und, in weiten Grenzen, je nach der Flüchtigkeit der Verbindung in einer Verbrennungskammer. ίο Wenn eine Verbindung sich hur teilweise in einer Verbrennungskammer verflüchtigt, so hängt ihr Wert als Antiklopfmittel erheblich von ihrer Flüchtigkeit ab. Bei Verwendung von Verbindungen, die in einer Verbrennungskammer sich vollständig verflüchtigen, schwankt dieser Wert der Verbindung mit dem Metallgehalt in der Verbrennungskammer und mit dem Metall.

Wird dem Metall in der Verbindung ein Radikal derart angefügt, daß die entstehende Verbindung öllöslich und flüchtig ist, so wird ein Höchstwert erzielt. Weicht die Verbindung hiervon in der Art des verwendeten Radikals oder der Zahl der Radikale einer gewissen Art in der Verbindung ab, so wird der Wert im allgemeinen verringert. Beispiele von Verbindungen, bei denen dieser Wert auf Grundlage dieser Bedingungen einen Mindestwert erreicht, sind Bleioleat und Bleiazetat. Wenn in der Formel für Tetraäthylblei ein Ο,Η-Radikal für ein Äthylradikal substituiert wird, so ist die entstehende Verbindung (Triäthylbleihydroxyd) weniger flüchtig und weniger löslich im Brennstoff als das Tetraäthylblei. Das Triäthylbleihydroxyd ist im wesentlichen ein ebenso wirksamer Klopfverhinderer wie das Tetraäthylblei.

Der Wert einer Metallverbindung als Klopfverhinderer scheint auch eine Funktion der Stellung des Metalls in der Tabelle von Mendelejeffzu sein. Um diese Funktion zu veranschaulichen, nimmt man die Äthylverbindungen der Metalle in der rechten Spalte der vierten, fünften und sechsten Gruppe, wo immer beständige Äthylverbindung/en sichtbar sind. Da die Äthylverbindung des Antimons in der Luft bei Zimmertemperatur unbeständig 'ist, verwendet man die Phenylverbindung des Antimons. Diese Verbindungen nehmen an Kliopfverhinderungswert in Gruppe 4 in der Reihenfolge Zinn und Blei zu, in Gruppe 5 in der Reihenfolge Arsen, Antimon, in Gruppe 6 in der Reihenfolge Selen, Tellur. Die Wertzunahme geschieht in der Richtung der Zunahme der Atomgewichte der Metalle in jeder Gruppe, wobei die Zunahme nach den schwereren Elementen jeder Gruppe zu erheblich größer ist. Nimmt man Gruppe 4 als Beispiel, so gibt ein Volumenprozent der Äthylverbindungen der Metalle in Gasolin oder Kerosin die folgenden Steigerungen im kritischen Verdichtungsdruck: Zinn ι Atm., Blei 24 Atm.

Die metallischen Verbindungen können auch für die schweren Kohlenwasserstoffe oder sonstige Brennstoffe Verwendung finden.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Zubereitung von Brennstoff für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß man den Brennstoffen eine Metallverbindung einverleibt, die den kritischen Verdichtungsdruck des Brennstoffes erhöht und Brennstoffstöße verhindert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brennstoff eine Phenyl- oder Alkyl-, vorzugsweise aber eine Äthylverbindung eines metallischen Elements zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall Blei und als Verbindung Tetraäthylblei verwendet wird. .

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Brennstoff eine Verbindung eines metallischen Elements in einer Gruppe zwischen der dritten und siebenten Gruppe von Mendelejeffs und vorzugsweise in der rechten Spalte dieser Gruppe aufgelöst wird.