початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2270231

ПРИСАДКА ДЛЯ БЕНЗИНІВ І ДИЗЕЛЬНИХ ПАЛИВ
І утримувати її ПАЛИВНА КОМПОЗИЦІЯ

Ім'я винахідника: Усольцев Олександр Олександрович (RU); Аліковскій Олександр Володимирович (RU); Овсянников Віктор Васильович
Ім'я патентовласника: Владивостоцький державний університет економіки і сервісу (ВГУЕС) Міністерство освіти Російської Федерації Освітня установа вищої професійної освіти (RU); Усольцев Олександр Олександрович
Адреса для листування: 690600, м.Владивосток, вул. Гоголя, 41, А.А. Усольцеву
Дата початку дії патенту: 2004.11.22

Винахід відноситься до виробництва і споживання бензинів і дизельних палив, присадок і добавок до них і паливним композиціям, що містять їх суміш. Присадка містить суміш нікелевих і цинкових солей монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю в молекулі _С39 при масовому співвідношенні Ni: Zn від 1: 1,5 до 1: 5 в перерахунку на метал. Описана і паливна композиція на основі автомобільного палива, що містить цю присадку, взяту в кількості, що забезпечує концентрацію Ni 0,5-2,0 мг і Zn 1,5-2,5 мг на 1 л базового палива. Винахід направлено на розширення асортименту бензинів і дизельних палив з поліпшеними споживчими властивостями і збільшення рівномірності і повноти згорання палива по всьому об'єму робочого циліндра двигуна.

ОПИС ВИНАХОДИ

Пропонований винахід відноситься до виробництва і споживання бензинів і дизельних палив, присадок і добавок до них і паливних композицій на їх основі, які використовуються в двигунах внутрішнього згоряння, і може бути використано виробниками і споживачами цих палив, зокрема, в зв'язку з необхідністю поліпшення експлуатаційних властивостей бензинів і дизельних палив і вирішення екологічних проблем.

Відомий ряд твердих і рідких присадок і добавок, здатних змішуватися з моторним паливом, до складу яких входять металоорганічні сполуки, що володіють в більшій чи меншій мірі вираженими каталітичні властивості. Ці присадки і добавки забезпечують підвищення ефективності згоряння палива і зменшення викидів шкідливих речовин з вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння.

Відома багатофункціональна присадка до бензину "Екстравіт-Ф» [пат. РФ №2064965, опубл. 10.08.96], призначена для використання в двигунах внутрішнього згоряння і поліпшення процесу згоряння бензину і детонаційної роботи двигуна, що забезпечує, зокрема, зниження вмісту СО у вихлопних газах. Присадка містить 1-3% розчин ферроцена в діхлоретане. Недоліком відомої присадки є її недостатньо висока ефективність щодо зниження токсичності вихлопних газів. Крім того, ферроцен, що входить до її складу, призводить до утворення струмопровідного нагару на свічках запалювання, який перешкоджає нормальному іскроутворення, приводячи в результаті до пропуску запалювання, знижує ресурс свічок. Що входить до її складу дихлоретан є отруйною речовиною і становить небезпеку для здоров'я людини як при приготуванні розчину, що включає нагрівання і фільтрацію, так і при вихлопі (при розкладанні дихлоретан утворюється вільний хлор).

Відома добавка до палива для двигунів внутрішнього згоряння [пат. США №4892562, опубл. 9.01.90], що включає розчинні в паливі металоорганічні сполуки металів платинової групи, що знаходяться в розчиннику, здатному змішуватися з паливом. Як розчинник використовують октил нітрат, етанол, тетрагідрофуран, метил бутиловий ефір або їх суміш. Добавка вводиться в кількості, що забезпечує вміст металу в паливі від 0,01 до 1,0 ppm, і сприяє збільшенню використовуваної енергії моторного палива і зменшення вмісту шкідливих сполук у вихлопі двигуна. Недоліком відомої добавки є висока вартість входять в її склад з'єднань, отримання яких є технологічно складним, який потребує використання просунутих технологій, і обмеженість ресурсів металів групи платини. Крім того, відома добавка не забезпечує підвищення ефективності згоряння бензинових палив.

Найбільш близькими до заявляється технічному рішенню є присадка, що поліпшує екологічні властивості бензинів і дизельних палив, що містить нікелеві солі синтетичних жирних кислот загальної формули _(C n H 2n _{+ 1} COO) ₂ Ni, де n = 10-16 [пат. РФ №2082751, опубл. 27.06.97], і включає її паливна композиція, описана в цьому ж патенті.

Паливна композиція, що включає відому присадку в кількості 0,5-1,0 мг на 1 кг бензину і 1,0-2,0 мг на 1 кг дизельного палива, знижує вміст оксидів азоту, вуглеводнів і фенолів у вихлопних газах карбюраторних двигунів і оксидів азоту, вуглеводнів, фенолів і сажі у вихлопних газах дизельних двигунів.

Недоліком відомої присадки для бензинів і дизельних палив і містить її паливної композиції є недостатнє зниження токсичності та димності вихлопних газів внаслідок того, що відома присадка, що входить до складу палива, не забезпечує в достатній мірі повного і рівномірного по всьому об'єму робочого циліндра двигуна згоряння палива.

Завданням запропонованого винаходу є створення присадки для бензинів і дизельних палив і включає її паливної композиції на основі моторного палива, що забезпечують розширення асортименту бензинів і дизельних палив з поліпшеними експлуатаційними властивостями і дозволяють зменшити токсичність і димність вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння за рахунок більш рівномірного і повного згоряння палива по всьому об'єму робочого циліндра двигуна.

Поставлена ​​задача вирішується присадкою для бензинів і дизельних палив, що містить нікелеві солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю від 3 до 9 і додатково містить цинкові солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю від 3 до 9 при масовому співвідношенні Ni: Zn від 1: 1,5 до 1: 5 в перерахунку на метал.

Поставлена ​​задача і вирішується і паливної композицією на основі автомобільного палива, переважно бензину або дизельного палива, що містить присадку, що включає нікелеві солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю від 3 до 9 і цинкові солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю від 3 до 9 при масовому співвідношенні Ni: Zn від 1: 1,5 до 1: 5 в перерахунку на метал, взяту в кількості, що забезпечує концентрацію Ni не менше 0,5-1,0 мг і Zn НЕ 1,5-2,5 мг на 1 літр базового палива.

Нікелеві і цинкові солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю n = 3-9 представляють собою тверді речовини, добре розчинні автомобільному паливі (бензин, дизельне паливо), а й в органічних розчинниках, здатних змішуватися з паливом.

Заявлену присадку отримують шляхом простого змішування однієї або декількох нікелевих солей монокарбонових кислот і однієї або декількох цинкових солей монокарбонових кислот, в тому числі змішаних за аніоном, в кількості, що забезпечує заявляється співвідношення між Ni і Zn. При цьому можуть бути використані як готові комерційні солі, так і солі, отримані за відомими стандартними методиками безпосередньо перед використанням.

Паливну композицію отримують шляхом внесення розрахунковихкількостей нікелевих і цинкових солей в базове паливо, що може бути здійснено декількома шляхами.

В одному із способів здійснення винаходу в базове паливо вносять відповідну кількість попередньо отриманої заявляється присадки, що забезпечує заявляється зміст в композиції Ni і Zn в перерахунку на метал.

В іншому способі здійснення винаходу для приготування композиції розрахункові кількості нікелевих і цинкових солей черзі розчиняють в паливі при перемішуванні.

Для забезпечення рівномірного розподілу присадки в паливній композиції можливо і її введення в базове паливо у вигляді розчину в одному з органічних розчинників, здатних змішуватися з паливом, наприклад в етоксіетанол, N-бутанолі, бензолі і т.п.

Ще одним з можливих способів здійснення винаходу є використання для отримання заявляється паливної композиції двох роздільних розчинів: одного, що містить розрахункову кількість нікелевих солей монокарбонових кислот, і іншого, що містить розрахункову кількість цинкових солей монокарбонових кислот, в здатних змішуватися з паливом органічних розчинниках.

Для отримання паливної композиції в невеликих обсягах, наприклад, безпосередньо в паливному баку автомобіля, зважаючи на незначну кількість присадки в складі паливної композиції, доцільним є використання розчинів присадки або розчинів розрахунковихкількостей входять до її складу нікелевих і цинкових солей монокарбонових кислот в органічному розчиннику, здатному змішуватися з паливом.

При використанні заявляється паливної композиції нікелеві солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю від 3 до 9, що входять до складу заявляється присадки, при температурі займання палива розкладаються, переважно утворюючи атомарний нікель із каталітичними властивостями. При цьому атоми нікелю рівномірно розподіляються по всьому робочому об'єму циліндра у вигляді атомарного «туману», що не осідаючи на його стінках і днище поршня.

Металевий Ni володіє високою спорідненістю до СО, а й є широко використовуваним каталізатором гідрування. Молекули СО і Н _2, що вступають в тимчасовий контакт з атомарним «туманом» металевого Ni, на якийсь час обездвиживаются, що полегшує їх подальшу взаємодію з киснем, тобто в цьому випадку процес згоряння йде швидше і повніше. Вуглеводні палива при цьому більш рівномірно згоряють по всьому об'єму робочого циліндра.

Молекули цинкових солей монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю від 3 до 9 в складі заявляється присадки розкладаються при температурі займання робочої суміші з переважним утворенням атомарного цинку, що володіє здатністю при температурі «холодного полум'я» (500 ° С) давати імпульс до займання оточуючим його молекулам, що сприяє об'ємному займання палива і забезпечує його рівномірне згоряння у всьому робочому обсязі.

Крім того, присутність зазначених цинкових солей монокарбонових кислот в дизельному паливі забезпечує зниження температури самозаймання робочої суміші, що призводить до скорочення періоду затримки займання робочої суміші.

Переважне використання нікелевих і цинкових солей оцтової, і / або тріметілуксусной, і / або фенилуксусной, і / або валериановой, і / або олійною, і / або пропіонової, і / або капронової, і / або каприлової, і / або пеларгоновой кислот забезпечує оптимальне досягнення поставленого завдання, оскільки розкладання цих солей при температурі займання робочої суміші призводить до утворення максимальної кількості вільних металів, що забезпечує найбільш ефективне «дожигание» палива.

При використанні заявляється присадки в складі паливної композиції, незважаючи на освіту додаткової енергії за рахунок більш повного згоряння палива, спостерігається зниження температури вихлопних газів, що свідчить про те, що ця додаткова енергія перетворюється в корисну роботу, а не в теплоту, збільшуючи тим самим коефіцієнт корисної дії двигуна.

Крім того, проведені випробування впливу заявляється паливної композиції, що містить заявлену паливну присадку, при використанні різних видів палива показали збільшення крутного моменту двигуна в середньому на 15-20%, а й економію палива на 5-8%, що свідчить про підвищення потужності двигуна та його ккд.

Таким чином, заявляються присадка і паливна композиція сприяють оптимізації процесу горіння паливної суміші, забезпечуючи рівномірність цього процесу у всьому обсязі і повноту згоряння, в результаті чого знижується токсичність і димність вихлопних газів, а й збільшується коефіцієнт корисної дії двигуна і його потужність.

Приклади конкретного виконання винаходу

приклад 1

Для отримання присадки 0,88 г нікелевої солі пропіонової кислоти (С ₃ Н ₅ O ₂₎₂ Ni і 1,11 г нікелевої солі тріметілуксусной кислоти (C ₅ H ₉ O ₂₎₂ Ni змішали з 1,82 г цинкової солі масляної кислоти (C ₄ H ₇ O ₂₎₂ Zn і 2,04 г цинкової солі тріметілуксусной кислоти (C ₅ H ₉ O ₂₎₂ Zn.

Все кількість отриманої присадки розчинили в 500 л бензину марки АІ-92. В 1 літрі отриманої паливної композиції міститься 1 мг Ni і 2 мг Zn в складі монокарбонових солей в перерахунку на метал.

приклад 2

Для отримання присадки змішали 23,88 г змішаної нікелевої солі пропіонової і тріметілуксусной кислоти і 46,32 г змішаної цинкової солі масляної і тріметілуксусной кислоти.

Все кількість отриманої присадки розчинили в 1000 мл моноетиловий ефіру етиленгліколю (етілцеллозольва). Весь отриманий розчин, що містить 3000 мг Ni і 6000 мг Zn в перерахунку на метал, вносять в ємність з 6000 л бензину марки А-92 (бензовоз). В 1 літрі отриманої паливної композиції міститься 1 мг Ni і 2 мг Zn в складі монокарбонових солей в перерахунку на метал.

приклад 3

Розчин А. 3,98 г змішаної нікелевої солі пропіонової кислоти і тріметілуксусной кислоти розчинили в 1000 мл бензолу, що містить 8% диметилформаміду. Отриманий розчин містить 1 мг / мл Ni в перерахунку на метал.

Розчин В. 3,86 г змішаної цинкової солі масляної кислоти і тріметілуксусной кислоти розчинили в 1000 мл розчинника, що містить 2 частини етоксіетанол і 1 частина н-бутилового спирту. Отриманий розчин містить 1 мг / мл Zn в перерахунку на метал.

У ємність, що містить 40 л дизпалива, а саме в бензобак автомобіля, додали 20 мл розчину А і 100 мл розчину В.

В 1 літрі отриманої паливної композиції міститься 0,5 мг Ni і 2,5 мг Zn в складі монокарбонових солей в перерахунку на метал.

приклад 4

Для отримання присадки змішали 2,99 г змішаної нікелевої солі пеларгоновой кислоти (С ₉ Н ₁₇ О ₂₎₂ Ni і фенілоцтової кислоти (C ₈ H ₇ O ₂₎₂ Ni з 10,56 г змішаної цинкової солі фенілоцтової кислоти (C ₈ H ₇ O ₂₎₂ Zn і каприлової кислоти (C ₈ H ₁₅ O ₂₎₂ Zn.

Для отримання паливної композиції все кількість отриманої присадки розчиняють в 1000 мл моноетиловий ефіру етиленгліколю. Весь отриманий розчин, що містить 500 мг Ni і 2000 мг Zn в перерахунку на метал, вносять в ємність з 1000 л бензину АІ-80. Отримана паливна композиція містить 0,5 мг Ni і 2,0 мг Zn на 1 л палива в перерахунку на метал.

приклад 5

Розчин А. Для отримання розчину змішали 1,58 г нікелевої солі пеларгоновой кислоти і 1,41 г нікелевої солі фенілоцтової кислоти. Все кількість отриманої суміші розчинили в 500 мл бензолу, що містить 8% диметилформаміду. Отриманий розчин містить 1 мг / мл Ni в перерахунку на метал.

Розчин В. Для отримання розчину змішали 1,29 г цинкової солі фенілоцтової кислоти і 1,35 цинкової солі каприлової кислоти. Все кількість отриманої суміші розчинили в 500 мл розчинника, що містить 2 частини етоксіетанол і 1 частина н-бутилового спирту. Отриманий розчин містить 1 мг / мл Zn в перерахунку на метал.

У ємність, що містить 40 л бензину АІ-95, а саме в бензобак автомобіля, вносять 40 мл розчину А і 60 мл розчину В.

Отримана паливна композиція містить в 1 літрі 1,0 мг Ni і 1,5 мг Zn в перерахунку на метал.

Паливні композиції згідно прикладів 1-5 були випробувані на обкатному стенді марки КС276-04 (для легкових автомобілів) на наступних двигунах вітчизняного та японського виробництва: бензин АІ-80 - двигун ЗМЗ-4025.10, обсяг 2,5 л; бензин АІ-92 - двигун 3AU, обсяг 1,5 л; бензин АІ-95 - двигун 4S-FE, обсяг 1,8 л; дизпаливо Л 0,2-40 - двигун 2LT, обсяг 2,4 л, які встановлюються на стенд без каталітичних нейтралізаторів.

Одночасно були проведені випробування паливної композиції на основі неетильованого бензину АІ-92, що містить відому присадку (прототип) - 1,0 мг нікелевої солі каприлової кислоти (C ₇ H ₁₅ COO) ₂ Ni на 1 кг бензину (приклад 6), і паливної композиції , що містить 3,0 мг цієї ж присадки на 1 кг дизельного палива Л 0,2-40 (приклад 7).

Були визначені показники вихлопу, регульовані ГОСТом Р52033-2003 (введений з 01.01.04).

При випробуванні були використані стандартні прилади контролю, що випускаються нашою промисловістю:

для бензинових двигунів:

- Газоаналізатор «Инфракар М 1.02», випуск 2004 р Діапазон вимірювань СО - 0-7%; СН - 0-3000 ppm (мільйонні частки обсягу, пов'язані з відсотковим вмістом наближеною залежністю 10000 ppm = 1%); СО - 0-16%; O ₂ - 0-21%; коефіцієнт надмірності повітря l - 0 ... 2 (відносна величина);

для дизельних двигунів:

- Газоаналізатор ГИАМ-27-02, випуск 2002 р Діапазон вимірювань СО - 0-0,5%; CH - 0-5000 ppm;

- Димометр ДО-1, випуск 2002 р Димність 0-100%.

Результати випробувань наведені в таблиці.

Результати випробувань показали відсутність ефекту від використання відомої присадки (прототип) по заміряли показниками вихлопу, в той час як заявляється присадка в складі паливної композиції забезпечує зниження токсичних викидів бензинових і дизельних двигунів в 5-16 разів по СО, в 3-4 рази по СН і по димності вихлопу дизельних двигунів більш ніж на 50%.

Таким чином, технічний результат заявляється технічного рішення полягає у зменшенні токсичності та димності вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння за рахунок більш рівномірного і повного згоряння палива по всьому об'єму робочого циліндра двигуна, що забезпечує розширення паливної бази і асортименту автомобільних палив з поліпшеними експлуатаційними властивостями, в тому числі екологічними характеристиками. Крім того, заявляється технічне рішення додатково забезпечує підвищення коефіцієнта корисної дії і потужності двигуна внутрішнього згоряння.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Присадка для бензинів і дизельних палив, що містить нікелеві солі монокарбонових кислот, що відрізняється тим, що в якості нікелевих солей монокарбонових кислот вона містить солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю в молекулі _С39 і додатково містить цинкові солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю в молекулі _С39 при масовому співвідношенні Ni: Zn від 1: 1,5 до 1: 5 в перерахунку на метал.

2. Присадка по п.1, що відрізняється тим, що в якості нікелевих і цинкових солей монокарбонових кислот вона містить нікелеві і цинкові солі оцтової, і / або тріметілуксусной, і / або фенилуксусной, і / або валериановой, і / або олійною, і / або пропіонової, і / або капронової, і / або каприлової, і / або пеларгоновой кислот.

3. Паливна композиція, яка містить автомобільне паливо, переважно бензин чи дизельне паливо, і присадку, яка відрізняється тим, що в якості присадки вона містить нікелеві солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю в молекулі _С39 і цинкові солі монокарбонових кислот з числом атомів вуглецю в молекулі _С39 при масовому співвідношенні Ni: Zn в складі солей від 1: 1,5 до 1: 5 в перерахунку на метал, взяті в кількостях, що забезпечують концентрацію Ni 0,5-1,0 мг і Zn 1 , 5-2,5 мг на 1 л автомобільного палива.

4. Паливна композиція по п.3, що відрізняється тим, що в якості нікелевих і цинкових солей монокарбонових кислот вона містить нікелеві і цинкові солі оцтової, і / або тріметілуксусной, і / або фенилуксусной, і / або валериановой, і / або олійною, і / або пропіонової, і / або капронової, і / або каприлової, і / або пеларгоновой кислот.

Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів