DE977503C

DE977503C - Treibstoff fuer Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE977503C
Application number: DES87932A
Authority: DE
Inventors: John Luther Bame; Venard Edward Yust
Original assignee: Shell Research Ltd
Current assignee: Shell Research Ltd
Priority date: 1950-06-10
Filing date: 1951-06-10
Publication date: 1966-09-15

Description

Treibstoff für Verbrennungskraftmaschinen Gegenstand des Hauptpatents sind bleihaltige Treibstoffe für Verbrennungskraftmaschinen mit einer verminderten Neigung zur Zündkerzenverschmutzung, die aus Kohlenwasserstoffen im Siedebereich des Benzins und einer kleinen Menge eines Bleitetraalkyls, einer kleinen Menge eines Halogenkohlenwasserstoff säuberungsmittels und einer kleinen Menge einer vollständig veresterten sauerstoffhaltigen Säure des Phosphors mit mindestens einem Arylrest im Molekül bestehen. Bei der Verwendung von üblichen halogenhaltigen Säuberungsmitteln, wie Äthylendibromid oder Äthylendichlorid, hatte sich in der Praxis gezeigt, daß doch noch Niederschläge von Bleiverbindungen auftreten, die zu einer Zündkerzenverschmutzung und zu Korrosionserscheinungen, z. B. an den Auspuffventilen, Anlaß geben. Diese Überstände können gemäß der Lehre des Hauptpatents durch die Anwesenheit der vollständig veresterten sauerstoffhaltigen Säure des Phosphors mit mindestens einem Arylrest im Molekül beträchtlich verbessert werden.-Es wurde nun gefunden, daß besonders günstige Ergebnisse bezüglich einer Verhinderting-der Zündkerzenverschmutzung erzielt werden, wenn bei Verwendung von. vollständig veresterten Phosphon-, Phosphin-,-phosphonigen oder phosphinigen Säuren mit- mindestens -einem Arylrest im Molekül das Verhältnis zwischen den theoretischen Einheiten des Halogenkohlenwasserstoffsäuberungsmittels urid den betreffenden Phosphorsäureestern zwischen 3 : Y1tnd 15 : i, insbesondere zwischen :2: i und 9 : i, liegt.
Die Gesamtmenge an dem Halogenkohlenwasserstoffsäuberungsmittel und der vollständig veresterten Phosphon-, Phosphin-, phosphonigen oder phosphinigen Säure wird zweckmäßig so gewählt, daß sie 0,4 bis 2,o theoretischen Einheiten entspricht, wobei die Ester . der phosphorliältigen Säure in einer Konzentration entsprechend 0,05 bis o,6 und insbesondere bis zu 0,4 theoretischen Einheiten anwesend sind.
Der Begriff »theoretische Einheit« hat die -gleiche Bedeutung wie im Hauptpatent.
Als phosphorhaltige Zusatzstoffe köiririien beispielsweise Mono- und Diarylester der betreffenden Säuren sowie Alkylester von solchen Säuren in Betracht, lieh äenen eine oder mehrere Arylgruppen direkt an das Phosphoratom gebunden sind. Geeignete Vertreter derartiger Zusatzstoffe. sind 2,q.-Dimethylnaphthalinphosphonsäiireester; Diphenylkresylphosphonit, Diphenylphosphinsäureester' und Äthyldiphenylphosphinit.
-Die als - Basfsfreibstoffe_ _eingesefzten- Benzine weisen im allgemeinen einen Siedebereich bis etwa 232o C auf und sie können als- Bleiaritiklopfmittel z. B. Bleitetraäthyl enthalten.
Die Erfindung ist insbesondere von Bedeutung für die Beseitigung der Ziindkerzenverschtnutzung bei -Flugmotoren, wo ein Versagen des Motors infolge Fehlzündung besonders schwerwiegende Fölgen nach sich zieht.-Die neuen Treibstoffe können außerdem noch an sich bekannte Korrosionsverhinderer und Stabilisatoren, wie Alkylphenole, Hydrochinon oder Phenyla-naphthylamin, sowie Farbstoffe bzw. andere übliche Zusatzmittel enthalten.

Die Erfindung wird durch das nachstehende Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Ausführungsbeispiel Ein Franklin-4-AC-i76-Motor wurde mit einem Benzintreibstoff (ioo : i3o) betrieben, der i,o6 ccm Bleitetraäthyl pro Liter und eine theoretische Einheit Äthylendibromid enthielt. Es wurde eine Prüfung unter Bedingungen durchgeführt,- die den beim Flug herrschenden angepaßt wären, und die Zeit, die bis zur Zündkerzenverschmutzung (angezeigt durch Fehlzündungen) eintrat, wurde - festgestellt. Der Versuch wurde dann unter gleichen Arbeitsbedingungen wiederholt, wobei aber dem obengenannten Treibstoff außer i,o6 ccm Bleiteträäthyl und - einer theoretischen Einheit Ä.thylendibromid noch o,a theoretische Einheiten verschiedener Spülmittel einverleibt wurden. Die Ergebnisse sind in 'der- Tabelle zusammengestellt.

o/o Erhöhung

der Zeit

Zugesetztes Spülmittel bis zur

(0,2 theoretische Einheiten) Zündkerzen-

ver-

sdimutzung

Keines ........................... o

Phenylphosphonsaurer Diphenylester 200

Phenylphosphonigsaurer Diphenyl-

ester ......................... 200

Phenylphosphonsaurer Diallylester 150

Vinylphenylphosphonsaurer Dioctyl-

ester .......... ................ WO

Phenylphosphonigsaurer Di-

(3,3,5-trimethylcyclohexyl)-ester 400

Phenylphosphonigsaurer Di-(3,5-di-

methylphenyl)-ester ............. 400

Es ist nicht erforderlich, die einzelnen Zusatzstoffe dem Basistreibstoff direkt zuzusetzen, sondern man kann auch zunächst ein flüssiges Konzentrat aus z. B. 55 bis 6o Gewichtsprozent Bleitetraäthyl, ä5 -bis -g`ö tewichfsprozent Äthylendibromid und 12 bis 15 Gewichtsprozent vollständig veresterte Phosphön=; Pho'sphin-, phosphonige oder phosphinige Säure mit mindestens einem Arylrest im Molekül sowie-3 bis@@% an weiteren Zusatzstoffen, z. B. Farbstoffe, Stabilisatoren und Korrosionsverhinderer, herstellen und dieses dem Benzin kurz vor Gebrauch in den erforderlichen Mengen einverleiben.

Es ist bereits bekannt, die Zersetzung von Bleitetraäthyl unter dem Einfluß der Sonnenstrahlung und bei längerer Lagerung dadurch zu beheben, daß' ina@n den - lleihäftigen Benzinen noch einen oberflächenaktiven sauren Ester einer Polyphosphorsäure bzw. ein Salz eines solchen Esters einverleibt; beispielsweise den Dioctylester der Pyrophosphörsäure:-- Der anionaktive Teil des Estermoleküls hält die Zersetzungsprodukte des Bleiantiklopfmittels in Suspension und verhindert so ein Anwachsen der Teilchen bzw. die Bildung eines schlammartigen Bödensatzes.
Zwecks Verhinderung der Korrosion von Lagerbehältern aus ' Aluminium, Aluminiumlegierungen und anderen Leichtmetallen infolge der Anwesenheit kleiner Wassermengen in handelsüblichen Treibstoffen, die gegebenenfalls auch ein Bleiantiklopfmittel enthalten können, ist es weiterhin bekannt, solchen Treibstoffen auch noch aliphatische und aromatische Ester von Säuren des Phosphors in kleinen Mengen von etwa o, i % einzuverleiben: Das Problem der Zündkerzenverschmutzung wird davon aber nicht berührt, und es werden auch keine Anhaltspunkte gegeben, wie sich dieses Problem wohl lösen läßt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Treibstoff für Verbrennungskraftmaschinen, der Kohlenwasserstoffe mit dem Siedebereich des Benzins, geringe Mengen eines Bleitetraalkyls, eines Halogenkohlenwasserstoffsäuberungsmittels sowie einer vollständig veresterten sauerstoffhaltigen Säure des Phosphors mit mindestens einem Arylrest im Molekül nach Patent 855 48o enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den theoretischen Einheiten des Halogenkohlenwasserstoffsäuberungsmittels und den theoretischen Einheiten einer oder mehrerer vollständig veresterter Phosphon-, Phosphin-, phosphoniger oder phosphiniger Säuren mit mindestens einem Arylrest im Molekül zwischen 3 :2 und 15 : i, insbesondere zwischen 2 : i und g : i, liegt.
2. Treibstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB er das Halogenkohlenwasserstoffsäuberungsmittel und die vollständig veresterte Phosphon-, Phosphin-, phosphonige und/ oder phosphinige Säure bzw. Säuren in einer Gesamtmenge entsprechend 0,4 bis 2,o theoretischen Einheiten enthält, wobei die vollständig veresterten Säuren des Phosphors in einer Konzentration entsprechend o,o5 bis o,6 und insbesondere bis zu 0,4 theoretischen Einheiten anwesend sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 863 630. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 855 480.