Способ получения ускорителя горения для газойля
Патент 1595342
Авторы
Классы МПК
Способ получения ускорителя горения для газойля
Иллюстрации
Реферат
Изобретение касается производства топлива, в частности, получения ускорителя горения для газойля - тяжелого жидкого топлива. Цель изобретения - повышение полноты сгорания и снижение расхода топлива. Для этого карбоксиэтил сесквиоксид германия формулы (GE-CH 2CH 2COOH) 2 .O 3 в количестве 100 мг/л растворяют в воде с последующим добавлением сначала 770 мл/л смеси 20 мас.% метанола с 80 мас.% этанола, а затем 100 мл/л газойля и 100 мл/л полиэтиленгликоля и перемешиванием полученной смеси до однородного продукта. Этот ускоритель в топливе позволяет очистить камеру сгорания и снизить отложение твердых частиц в ней, причем он оказывает эффективное воздействие на максимальный крутящий момент, мощность и расход топлива в автомобилях с карбюраторным двигателем. 7 табл.
СОЮЗ СОВЕТСИИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)5 С 10 L 1/18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ГЗАТЕНТУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГИНТ СССР
1 (21) 4027.191/23-04 (22) 13.03.86 (46) 23.09.90. Бюл. К - 35 (71) Дзиити Узки (JP) (72) Дзиити Узки (ЛР) (53) 665.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство ЧССР
Ф 189854, кл. С 10 L 1/32, 1982.
Патент США N- 4462810, кл. С 10 L 1/24, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УСКОРИТЕЛЯ
ГОРЕНИЯ ДЛЯ ГАЗОЙЛЯ (57) Изобретение касается производства топлив и, в частности, получения ускорителя горения для газойля — тяжелого жидкого топлива. Цель изобре",тения — повышение полноты сгорания
Изобретение относится к ускорителю горения для тяжелых жидких топлив, таких как нефть, который значительно способствует минимизации неполностью сгорающей части тяжелого жидкого топлива, тем самым повьппая скорость горения тяжелого жидкого топлива.
Цель изобретения — повьппение полноты сгорания и снижение расхода топлива.
Способ осуществляют следующим образом.
Карбоксиэтил сесквиоксид германия (СеСН СН СООН) О растворяют в воде с добавлением к полученному раствору смеси метилового спирта с этиловым спиртом с последующим добавлением к полученной смеси газойля и полиэтилен, гликоля и перемешивают полученную смесь до образования однородного про2 и снижение расхода топлива. Для этого карбоксиэтил свсквиоксид германия формулы (Ge-СН,СН СООН)>: О > в количестве 100 мг/л растворяют в воде с последующим добавлением сначала 770 мл/ смеси 20 мас.Ж метанола с 80 мас.Ж этанола, а затем 100 мл/л газойля и 100 мл/л полиэтиленгликоля и перемешиванием полученной смеси до однородного продукта, Этот ускоритель в топливе позволяет очистить камеру сгорания и снизить отложение твердых частиц в ней, причем он оказывает эффективное воздействие на максимальHbIH K T H Mo eHT, OD1Ho Tb PBC ход топлива в автомобилях с карбюра торным двигателем. 7 табл ..дукта. Спирты добавляются для того, чтобы повысить сродство при однородном, .смешивании их с органическим германием. Нефтепродукты или аналогичные вещества этого семейства добавляются © для того, чтобы облегчить примешива- @ ние предлагаемого ускорителя горения (,ф к тяжелому жидкому топливу. Поверхно- @в стно-активное вещество добавляется, © с тем, чтобы повысить диффузию ускорителя по тяжелому жидкому топливу, тем самым позволяя ему смешиваться с тяжелым жидким топливом быстро и однородно.
Органический германий, используе- р мый в настоящем изобретении, значительно способствует преобразованию частиц тяжелого жидкого топлива в более .мелкие частицы, и что это дей; ствие увеличивает площадь контактиро1595342 вания частиц тяжелого жидкого топлива и кислорода. Активный кислород, содержащийся в органическом германии, снижает вспышку или момент зажигания тяжелого жидкого топлива, -eM самым ускоряя скорость горения для тяжелогG жидкого топлива. Когда количество добавляемого ускорителя больше определенного значения,оно может повысить 10 скорости распыления, испарения и диффузии для тяжелого жидкого топлива.
Органические окиси германия 32, которые содержатся в ускорителе горения в соответствии с настоящим изоб- 15 ретением, быстро растворяются в воде и получаемый раствор может равномерно диффундировать по нефтепродукту или аналогичным веществом этого семейства без риска сегрегации. По существу, 20 когда этот ускоритель используется с тяжелым жидким топливом, он может быстро диффундировать по тяжелому жидкому топливу, и как результат, может быть получена однородная смесь. 25
Так получается гомогенное тяжелое жидкое топливо.
Пример. 100 мг органической окиси германия 32 растворяют в 10 мл воды, и к полученному раствору добав- 30 ляют с перемешиванием 770 мл спиртов (которые содержат 20% метилового и
80% этилового спирта). Таким образом получается однородная смесь. Затем к этой однородной смеси постепенно добавляют с перемешиванием 100 mr газойля и 100 мл поверхностно-активного вещества — полиэтиленгликоля,.
В результате получается ускоритель горения в соответствии с настоящим изобретением, объем которого равен
1000 мл.
При добавлении 100 — 1000 ppm ускорителя в тяжелое жидкое топливо доказано, что он увеличивает коэффи- 45 циент полезного действия горения ва
5— 10%, Для двигателя внутреннего сгорания его КПД может быть увеличен на 10%. .J;:
Органическую окись германия с нефтеп родуктами трудно смешивать одно56 родна, настоящее изобретение создает преимущество, заключающееся в том
9 что это становится возможным. Органи; еская окись германия может добавлять— ся к этим в ещес твам с любыми по выб о55 ру соотношениями. и ускоритель, входя в однородную смесь окиси германия и других веществ, может быстро диффуидировать по тяжелому жидкому топливу
Испытание.
Ускоритель добавлен в количестве
500 ррш. Тяжелое жидкое топливо — газойль ¹ 1, предложенный Esso Oil.
10800 калорий, удельный вес 0,8326.
Двигатель: Модель GBD, предложен-ная Isrrzu Motors Со. Объем 5785 см .
Мощность 85 л .с ./2100 об/мин . Максимальный крутящий момент 31 кг м/
/1500 об/мин.
Режим испытания согласуется с
TiS — D — 1005, Результаты испытания следующие: максимальный крутящий момент 31 кг м/
/1500 об/мин, при использовании предлагаемого ускорителя 32,5 кг м/
/ 1500 об/мин, мощность 84,8 л.с./
/2096 об/мин, при использовании ускорителя 93 л .с./2107 об/мин. Расход топлива в течение 50 ч непрерывной работы 12,68 л/ч, при использовании ускорителя 12,12 л/ч.
В табл .1-7 представлены результаты фактического испытания для определенного типа автомобиля, при котором используется предлагаемый ускоритель горения.
Результаты испытания отходящих газов для автомобилей с карбюраторным двигателем (10 режимов и холостой режим).
Дата испытания 26 октября 1985 г.
Погода: ясно. Испытательная станция
Nippon Jidousha Yoso Gijutu Kyoukai.
Технические характеристики автомобиля SUBARU, модели .Е-АВ4, тип двигателя ЕА81, максимальная мощность
100 л.с./5600 об/мин, номер автомоби1ля АВ4-034436, 4 такта, 4 цилиндра, общий объем 1780 см, пройденное расстояние 38006 км, коробка передач— автоматическая, 3 передачи, полный вес автомобиля 1185 кг, передаточное число 3,77, вес испытуемого автомобиля 1020 кг. Тяжелое жидкое топливо неэтилированное, нормального качества. Эквивалентный вес инерции 1000 кг, пневматическая шина ведущего колеса (стандарт) 1,8 кг/см, то же, фактическое измерение 2,8 кг/см °
Испытательное оборудование: шассидинамометр BANZAI ВСЭ-10ОЕ. Спектрометр отходящих газов (испытание выхлопных газов при холостом режиме)
Horiba МЕХА-8320, (испытание отходящих; газов при 10 режимах) Horiba MEXA8320.
1595342 б
l5
25
Устройство CVS: Ног1Ъа CVS-31 (выборка 6,18 м /мм) .
Испытание выхлопных газов при холостом режиме; комнатная температура о
26,0 С, температура охлаждающей среды
82 С, атмосферное давление 763,0 мм рт.ст.; температура смазочного материала 94 С (результаты в табл.1).
Испытание выхлопных газов при
10 режимах.
Испытательная станция: температура по сухому термометру 26,0 26,0 С; температура по влажному термометру
16 0 16,0 С. Относительная влажность 347. Атмосферное давление
763 мм рт.ст.
Время начала 10-режимного испытания 10 ч 20 мин. При этом расход топлива 12,1 км/л; КН (NO влажность, поправочный коэффициент) 0,893; время начала прогрева испытуемого автомобиля 9 ч 50 мин; температура охлаждающей среды 82 82 С, температура смазочного материала 94 94 С; всасывание двигателя эквивалентно нагрузке шасси-динамометра: 461 мм рт.ст. (20 км/ч), 453 мм рт.ст. (40 км/ч), 414 мм рт.ст. (60 км/ч); перепад статического давления отверстия выхлоп" ной трубы мм Aq (40 км/ч) (результаты в абл.2) .
Результаты испытания отходящих газов для автомобилей с карбюраторным двигателем (10 режимов и холостой режим).
Дата испытания 29 ноября 1985 r.
Погода: ясно. Испытательная станция
Nippon Jidousha Yoso Gijutu Kyoukai.
Технические характеристики автомо" биля:.SUBARU модели Е-АВ4, тип двигателя ЕА81, максимальная мощность
100 л .с./5600 об/мин, номер автомобиля АВ4-034436, 4 такта, 4 цилиндра, общий объем 1780 смэ, пройденное расстояние 38639 км, коробка передач— автоматическая, 3 передачи, полный вес автомобиля 1185 кг, передаточное число 3,77, вес испытуемого автомоби.— ля 1020 кг. Тяжелое жидкое топливо— неэтилированное, нормального качества. Эквивалентный вес инерции 1000 кг пневматическая шина ведущего колеса (стандарт) 1,8 кг/см, то же, факти:ческое измерение 2,7 кг/см .
Испытательное оборудование: шассйдинамометр BANZAI BCD-100Е. Спектрометр выхлопных газов (испытание выхлопных газов при холостом режиме) Horiba МЕХА-8320 (испытание выхлопных газов при 10 режимах) HoribaMEXA 8320.
Устройство CVS: Horiba CVS-31 (выборка 6,18 мз/мм).
Испытание выхлопных газов при холостом режиме: комнатная температура
27,0 С, температура охлаждающей среды
86 С, атмосферное давление 751,7 мм рт.ст., температура смазочного материала 105 С (результаты в табл.3).
Испытание выхлопных газов при
10 режимах.
Испытательная станция: температура по сухому термометру 27,0 .27,0 С; температура по влажному термометру
15,0, 15,0 С. Относительная влажность 241. Атмосферное давление
751,7 мм рт.ст.
Время начала 10-режимного испытания 12 ч 00 мин. При этом расход топлива 12,3; КН (NO влажность, поправочный коэффициент) 0,858; время начала прогрева испытуемого автомобиля 11 ч 30 мин; температура охлаждающей среды 86 - 86 С, температура смазочного материала 105 -. 105 С; всасывание двигателя эквивалентно нагрузке шасси-динамометра: 485 мм рт.ст. (20 км/ч), 459 мм рт.ст. (40 км/ч), 397 мм рт.ст. (60 км/ч), перепад статического давления отверстия выхлопной трубы мм Aq (40 км/ч) (результаты в табл.4) .
В табл.5 представлены результаты фактического испытания для определенного автомобиля, при котором не используется предлагаемый ускоритель горения.
Результаты испытания выхлопных газов для автомобилей с карбюраторным двигателем (10 режимов и холостой режим).
Дата испытания 2 августа 1985 r.
Погода: ясно, Испытательная станция
Nippon Jidousha Yoso Gijutu Kyoukai.
Технические характеристики автомобиля SUBARU модели Е-АВ4, тип двигателя ЕА81, максимальная мощность
100 л.с./5600 об/мин, номер автомобиля АВ4-034436, 4 такта, 4 цилиндра, полный объем 1780 см, пройденное расстояние 35428 км, коробка передач — автоматическая, 3 передачи, полный вес автомобиля 1185 кг, передаточное число 3,77, вес испытуемого автомобиля 1020 кг. Тяжелое жидкое топливо — неэтилированное, нормально1595342 го качества. Эквивалентный вес инерции 1000 кг, пневматическая шина ведущего колеса (стандарт) 1,8 кг/см
2 то же, фактическое измерение
1,8 кг/см .
Испытательное оборудование: шассидинамометр ВЛИЛА? BCD — 100E. Спек1 рометр выхлопных газов (испытание выхлопных газов при холостом режиме) 1р
Horiba МЕХА-8320, (испытание выхлопных газов при 10 режимах) Horiba
МЕХА-8320.
Устройство CVS Horiba CVS-31 (выборка 6,16 м /мм). 15
Испытание выхлопных газов при холостом режиме: комнатная температура
23,0 С; температура охлаждающей среды
81 С; атмосферное давление 752,5 мм рт.ст., температура смазочного мате- 20 риала 100 С (результаты в табл.5).
Испытание выхлопных. газов при
10 режимах.
Испытательная станция: температура по сухому термометру 23,0 23,0 С; температура по влажному термометру l8 0, 18,0 С . Относительная влажность 62Х. Атмосферное давление
752,5 мм рт.ст.
Время начала прогрева испытуемого 30 автомобиля 14 ч 00 мин.
Температура охлаждающей среды
81, 81 С; температура смазочного материала 100, 100 С.
Время начала 10-режимного испыта35 ния 14 ч 40 мин. При этом расход топлива 9,9 км/л; КН (ИО„ влажность, поправочный коэффициент) 1,006," всасывание двигателя эквивалентно наг-рузке шасси-динамометра: 430 мм рт.ст. 40 (20 км/ч), 435 мм рт.ст. (40 км/ч), 402 мм рт. ст. (60 км/ч), перепад статического давления отверстия вых.лопной трубы мм Aq (40 км/ч) (результаты в таол.6) ., 45
В табл.7 представлены результаты для сравнения фактического испытания, при котором используется предлагаемый ускоритель горения, с результатом фактического испытания, при котором ускоритель горения не используется.
Результаты (сравнительные) испытания выхлопных газов для автомобилей с карбюраторным двигателем и результатом испытания расхода топлива .(10 режимов) ..
Технические характеристики автомобиля: SUBARU модели Е-АВ4, 4 такта, 4 цилиндра, полный объем 1780 см, максимальная мощность 100 л.с. /
/5600 об/мин, автоматическая коробка
Р передач, испытательная станция
Nippon Jidousha Yoso Gijutu Kyokai (результаты в табл.7) .
Приведенные результаты испытаний наглядно показывают, что ускоритель в соответствии с настоящим изобретением эффективен с точки зрения максимального крутящего момента, мощности и расхода топлива . Добавление ускорителя очищает камеру сгорания и снижает отложения твердых частиц в ней. формула изобретения
Способ получения ускорителя горения для газойля, используемого в качестве топлива, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения полноты сгорания и снижения расхода топлива, процесс ведут путем растворения карбоксиэтил сесквиоксида германия формулы (GeCH
80 мас.Ж этилового спирта с последующим добавлением к полученной смеси
100 мл/л газойля и .100 мл/л полиэти" ленгликоля и перемешиванием полученной смеси до образования однородного продукта.
1595342
Таблица1
Концентрация
Измеренная величина (NDIR) Число обо- Всасывание, мм рт.ст. ротов, об/мин
СО, ppm %
НС, ppm
СО, HC
ppm % ppm
16,0
13,7
0,02
0,02
10,6
10,6
0,01 11,7
0,01 10,0
453
410
550
Таблица 2
Вес
Ингредиент Плотность А выхло разжиженного отработавшего. газа па, г/км
А — (BX (1 — 1 /
/®Ю
СО(ЬППК) 29,0мм рт.ст. 0,3 ррш
НС(ЕП)) 7,49 ppmC 2,33 ppmC
НО (СМ) 9,47 ррш 0,02 ppm
СО (NDIR). 0,57% 0,03%
П р и м е ч а н и е. Нормальная нулевая нагрузка об/мин (N) 800 + 50 об/мин, момент зажигания 13+ 3 (800+ BTDC) об/мин.
Таблица 3
Число оборотов,. об/мин
Измеренная величина (NDIR) ВсасываРаспо"
Концентрация ние, мм рт,ст. ложе ние передач
НС, ppm
СО, ррш%
СО, " НС, ррш ppm
472 0,01 21,0 8,6 0,01
405 0,01 11,0 9,2 0,01
35,3
17,3
580
Рас поло-. жение передач
Плотность
В окружающей среды
Результирующая плотность
28,71 ppm О, 67
5,26 ppmC 0,06
9,45 ppm 0,32
0,54% 195
12.
1595342
Т а блица 4
Вес
Ре з ультирующая плот" ность А
Плотность
В окружающей среды
Ингредиент Плотность А разжиженно-го отработавшего газа.
1 выхлопа, г/км, Гвх(1-1/ /DF)3
i7,36 ррш 0,40
5,99 ppmC 0,07
15,01 ppm 0,48
0,54% 192,0
1,3 ppm
2,47 рршС
0,09 ppm
0,04Х
П р и м е ч а н и е. Нормальная нулевая нагрузка об/мин (11) 800 + 50 об/мин, Ю момент зажигания 13 + 3 (800 t 50 ВТВС) об/мин.
Таблица5
Распо- Число всасываложение оборо- ние, передач тов,,мм рт.ст. ! об/мин
Измеренная вели- СО, чина (NDIR) Х
Концентрация
СО, ppm% .,НС, ppm CO, ppm% НС, ppm
730 480 0,02 . 11,0 13,2
600 420 0,01 9,8 13,2
0,03
0,01
12,1
t0,8
Т а б л и ц а 6
Ингредиент
Плотность А
Плотность В окружающей среды
Вес выхлопа, г/км
У разжиженного отработавшего газа ! со(антк)
НС (FID)
NO,(СтЛ)
СО (NDIR) 480 ppm
ppmC
1,55 ррш
0,66%
1,0 ppm
2,68 рршс
0,01 ppm
О. 04%
П р и м е ч а и и е. Нормальная нулевая нагрузка об/мин (N) 800 +
+ 50 об/мин, момент зажигания 13 + 3 (800 +
+ 50 ВТОС) об/мин, CO(NDI
HC(FID) ио„(стл) со (язв
18,6 ppm
8,35"рршс
15,10 ppm
0,58Х
Результирующая плотность А— (ВХ(1-1/ОР)3
479,05 ррш
69,26 ppmC
1,54 ppm
0,62Х
10,9
0,78
0,06
220
1595342
Таблица 7
Показатели
2 августа 26 октября
1985 г 1985 г.
29 ноября
1985 г.
Наличие ускорителя горения
Не добав- Добавлен Добавлен лен
Состояние пробега, км пройденное расстояние пройденное рассто-. яние после добавления
Вес выхлопа, г/км
СО
НС общий вес
Расход топлива, км/л
Удлинение, 7
Общий вес выхлопных газов, г/л
Изменение, Х
35428
38006
38639
2578
3211
10,90
0,78
11,68
0,67
0,06
0,73
0,40
0,07
0,47
9,9
115,63
100
12,1
122,22
12,3
124,24
5,78
-95,00
8,83
-92,36
Составитель Н.Богданова
Редактор Е.Папп Техред M.Äèäûê Корректор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101
Заказ 2841: — Тираж 433 Подписное РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5