Combustible liquide pour moteurs à combustion interne. La présente invention a pour objet un combustible liquide pour moteurs à combus tion interne.
Conformément à l'invention, le combus tible liquide comprend des carbures d'hydro gène liquides, au moins un alcool ne contenant pas plus de trois atomes de carbone, au moins un alcool contenant de quatre à dix atomes de carbone et au moins un éther aliphatique saturé. L'éther aliphatique saturé agit comme agent stabilisateur et l'alcool supérieur ren force cette action.
Comme éther aliphatique on peut utili ser un ou plusieurs éthers aliphatiques satu rés contenant au moins cinq atomes de car bone, les éthers d'éthylène-glycol, un éther butylique de l'éthylène-glycol étant en parti culier un des plus appropriés.
L'alcool à faible poids moléculaire pré- fèré est l'alcool éthylique et les carbures d'hy drogène liquides les plus appropriés sont la gazoline et l'essence légère type aviation.
Un combustible liquide approprié est ce lui qui contient de 5 % à 34 % d'alcool éthy- lique, de 2 % à<B>10%</B> d'éther butylique d'éthylène-glycol, et de 2 % à 12% d'alcool butylique, ces pourcentages étant évalués en volume, et le reste étant composé de carbures d'hydrogène. Le combustible liquide peut à volonté comprendre un composé antidétonant ou anticognant, comme l'aniline ou le plomb tétraéthyle, lorsqu'il est destiné à l'aviation ou à l'emploi sur canots automobiles.
Le combustible préconisé ne forme pas de brouillard, c'est-à-dire ne se trouble pas aux basses températures et il est avantageux à cet effet d'inclure une quantité suffisante d'agent stabilisateur pour conserver un mé lange homogène aux températures au-dessous de zéro. Le combustible peut admettre une teneur en eau relativement élevée et 'en rai son de ces propriétés, il est avantageusement utilisé dans les avions qui volent fréquem ment dans des atmosphères saturées de va peur d'eau. L'accumulation de glace dans les réservoirs de combustible, dans les conduites et dans le carburateur est ainsi évitée dans une grande mesure.
L'introduction dans le mélange d'un al cool aliphatique supérieur ayant de 4 à 10 atomes de carbone, augmente la tolérance du combustible pour l'eau.
On peut préparer le combustible en réu nissant et mélangeant les divers constituants, par exemple une essence, l'alcool éthylique, un éther aliphatique saturé ayant au moins cinq atomes de carbone et contenant de pré férence un radical monovalent ayant au moins trois atomes de carbone, comme agent stabilisateur, et un alcool de poids molécu laire plus élevé, de préférence un alcool ali phatique plus élevé,
comme -l'al'aool buty- lique et un alcool cyclique, par exemple l'hexahydrophénol, l'alcool fenchylique, etc.
La proportion des divers constituants peut varier quelque peu, et on a obtenu des résul tats satisfaisants en utilisant un alcool infé rieur ne contenant pas plus de 3 atomes de C dans la proportion de 5 % à 34 % en volume, un éther aliphatique dans la proportion de 2 % à<B>10%</B> en volume, et un alcool aliphati que plus élevé dans la proportion de 2 % à 19 %. Les compositions ainsi obtenues sont caractérisées par un point de brouillard infé rieur à -<B>29'</B> C et par une tolérance relati vement élevée pour la teneur en eau.
Comme on le verra plus loin, un combustible etnbilisé peut être produit conformément à l'invention et contenir jusqu'à 12 % d'eau, tout en res tant stable à - 29 C.
Les composés de carbures d'hydrogène, qui peuvent être utilisés pour la production du combustible ayant un bas point de brouillard, comprennent une gazoline, telle qu'une gazoline de tête, une gazoline moyenne, des gazolines ayant subi un cracking et des mélanges de ces corps, une es- sEnce, comme l'essence légère type aviation, e t d'autres combustibles,
comme les isoocta- res. Ces divers carbures d'hydrogène peuvent comprendre du plomb-tétraéthyle, lorsqu'ils sont destinés à.
l'aviation ou aux canots auto mobiles, de l'aniline ou d'autres antidéto- nante, si on le désire, sans altération de l'in fluence et des effets de l'agent stabilisateur ou de l'alcool supérieur. De plus, le mélange de carbures d'hydrogène peut contenir du benzol, ce qui augmente ses caractéristiques ou propriétés anticognantes.
L'agent stabilisateur pour le combusti ble peut contenir l'éther éthylique de l'éthy- lène-glycol, un éther butylique de l'éthylène- glycol, l'éther éthylique du diéthylène- glycol, un éther butylique du diéthylène- glycol, d'autres éthers, comme les éthers iso- propylique, butylique normal,
iso-butylique, divers éthers amyliques, par exemple d'iso- amyle. Il faut bien comprendre que l'expres sion "éther aliphatique saturé contenant au moins cinq atomes de carbone" comprend l'éther diêthylique de l'éthylène-glycol.
Les alcools aliphatiques supérieurs utili sés de préférence sont les alcools butyliques et amyliques. Toutefois, divers autres alcools contenant jusqu'à dix atomes de carbone peu vent être utilisés.
Le combustible peut conte nir las alcools supérieurs sous la forme pri maire, secondaire ou tertiaire. Les types pri:
maire et tertiaire sont préférables et plus particulièrement les iso-primaires. Les alcools mélangés aux carbures d'hydrogène peuvent être l'alcool éthylique, soit à 95 % , soit. absolu, l'alcool iso-propylique et l'alcool mé thylique.
Ces divers composés peuvent être utilisés soit directement, soit dans des mé langes compatibles.
Les compositions suivantes sont données à titre d'exemples de divers compositions pra tiques qui peuvent être réalisées conformé ment à l'invention. Les pourcentages sont donnés en volumes:
EMI0002.0126
<I>Exemple <SEP> 1:</I>
<tb> Essence <SEP> "aviation" <SEP> 84
<tb> Alcool <SEP> éthylique <SEP> <B>(95%) <SEP> 10%</B>
<tb> Ether <SEP> iso-propylique <SEP> ou <SEP> éther
<tb> butylique <SEP> de <SEP> l'éthylène glycol <SEP> 2
<tb> Alcool <SEP> supérieur <SEP> aliphatique
<tb> à <SEP> 4-10 <SEP> atomes <SEP> carbone <SEP> 4
<tb> <I>Exemple <SEP> 2:</I>
<tb> Essence <SEP> "aviation" <SEP> 84%
<tb> Alcool <SEP> éthylique <SEP> <B>(95%)</B> <SEP> 10 <SEP> 9ô
EMI0003.0001
Etherbutylique <SEP> de <SEP> l'éthylène glycol <SEP> 2
<tb> Alcool <SEP> butylique <SEP> 4
<tb> <I>Exemple <SEP> 3:
</I>
<tb> Gazoline <SEP> 80
<tb> Alcool <SEP> éhylique <SEP> (95 <SEP> %) <SEP> 9
<tb> Ether <SEP> aliphatique <SEP> saturé <SEP> 2
<tb> Alcool <SEP> aliphatique <SEP> supérieur <SEP> 9
<tb> <I>Exemple</I>
<tb> Gazoline <SEP> 88
<tb> Alcool <SEP> éthylique <SEP> <B>(95%)</B> <SEP> 6
<tb> Etherbutylique <SEP> de <SEP> l'éthylène glycol <SEP> 4
<tb> Alcool <SEP> butylique <SEP> 2
<tb> <I>Exemple <SEP> 5:</I>
<tb> Gazoline <SEP> 72
<tb> Alcool <SEP> éthylique <SEP> (absolu) <SEP> 18
<tb> Ether <SEP> iso-butylique <SEP> 8
<tb> Alcool <SEP> amylique <SEP> 2
<tb> <I>Exemple <SEP> 6:</I>
<tb> Gazoline <SEP> <B>79%</B>
<tb> Alcool <SEP> éthylique <SEP> (absolu) <SEP> 14
<tb> Ether <SEP> iso-amylique <SEP> 6
<tb> Alcool <SEP> amylique' <SEP> 1
<tb> <I>Exemple <SEP> 7:
</I>
<tb> Gazoline <SEP> 44
<tb> Alcool <SEP> éthylique <SEP> (95 <SEP> %) <SEP> 34
<tb> Ether <SEP> iso-amylique <SEP> 10
<tb> Alcool <SEP> butylique <SEP> 12 Lorsque l'alcool éthylique absolu est utilisé dans le combustible à la place de l'al cool éthylique à 95%, le système permet l'absorption d'un plus grand volume d'eau avant de devenir instable ou de former un brouillard à - 29 C. Cette quantité addi tionnelle d'eau sera celle qui aurait été suffi sante pour transformer ou réduire l'alcool éthylique absolu à une concentration de 95 ro.
De plus, lorsque des alcools aliphatiques saturés supérieurs, ne contenant pas plus de dix atomes de carbone, comme les alcools bu- tyliques, amyliques, hexyliques, octyliques, sont utilisés pour produire les divers mé langes de carbures d'hydrogène, comme la gazoline, avec un alcool inférieur contenant une quantité relativement faible d'éther ali phatique, la tolérance par rapport à l'eau du combustible est notablement accrue,
et bien au delà des évaluations normales. Ce résultat inespéré semble dû à l'action combinée du mé lange éther aliphatique alcool supérieur, et est illustré par les exemples suivants : Un combustible contenant 88 % d'essence "avia- tion", 10 % d'alcool éthylique absolu et 2 d'éther butylique de l'éthylène-glycol, a une tolérance pour l'eau d'environ 2 % à - 29 C;
un combustible analogue, contenant au lieu dudit éther 4 % d'alcool butylique, a une to lérance de 1,5 % d'eau à - 29 C; mais un combustible qui contient 2 % d'éther buty- lique d'éthylène-glycol et 4 % d'alcool buty- lique a une tolérance de 6 % d'eau à - 29 C.
Ces résultats indiquent clairement que l'effet produit par l'introduction dans le combustible d'un agent stabilisateur, comme l'éther butylique de l'éthylène-glyçol., et d'un alcool aliphatique supérieur, comme l'alcool butylique, en combinaison, ne résulte pas simplement de l'addition des effets élémen taires de ces corps. Si cela était le cas, la to lérance ne serait que de 3,5 % d'eau au lieu de 6 %. Le dernier cas est celui de l'exemple 2, et ce combustible a été trouvé stable aux environs de - 40 C.
Un combustible pro duit conformément aux méthodes qui précè dent est caractérisé par sa stabilité à une température de - 29 C, c'est-à-dire par le fait qu'il ne se sépare pas en couches diffé rentes à cette température, et qu'il ne se pro duit aucun brouillard apparent. La tolérance pour l'eau peut être augmentée ou diminuée à volonté, et cette tolérance peut s'élever jus qu'à 12 % par rapport à l'alcool présent, à une température de - 29 C. On peut obte nir la variation de la tolérance en faisant va rier la quantité d'agent stabilisateur ou d'al cool supérieur présents, ou des deux.
On a ainsi trouvé qu'on peut produire un combus tible qui soit stable à - 29 C et qui con tienne jusqu'à quatre parties d'eau en poids pour cent parties de combustible. Un tel com bustible est représenté plus haut par l'exem ple 7.
Un autre avantage, dû à l'utilisation des combustibles décrits ci-dessus, est que l'em ploi des divers agents stabilisateurs facilite le mélange ou l'incorporation des éléments constituants et qu'on obtient un combustible avec lequel le gel dans le carburateur, qui augmente les dangers du vol dans des atmo sphères saturées de vapeur d'eau,
est prati quement éliminé et qui évite dans une très grande mesure l'obligation de faire un atter- mssage forcé, par suite d'accumulation d'eau dans les conduites et dans le réservoir de com bustible.
De plus, le givrage est notablement réduit et la formation de cristaux de glace empêchée.
Liquid fuel for internal combustion engines. The present invention relates to a liquid fuel for internal combustion engines.
According to the invention, the liquid fuel comprises liquid hydrogen carbides, at least one alcohol containing not more than three carbon atoms, at least one alcohol containing from four to ten carbon atoms and at least one ether. saturated aliphatic. Saturated aliphatic ether acts as a stabilizing agent and higher alcohol enhances this action.
As aliphatic ether it is possible to use one or more saturated aliphatic ethers containing at least five carbon atoms, ethylene glycol ethers, a butyl ether of ethylene glycol being in particular one of the most suitable.
The preferred low molecular weight alcohol is ethyl alcohol, and the most suitable liquid hydrogen carbides are gasoline and light aviation gasoline.
A suitable liquid fuel is that which contains 5% to 34% ethyl alcohol, 2% to <B> 10% </B> ethylene glycol butyl ether, and 2% to 12% butyl alcohol, these percentages being evaluated by volume, and the remainder being composed of hydrogen carbides. The liquid fuel can at will comprise an anti-knock or anti-knock compound, such as aniline or tetraethyl lead, when it is intended for aviation or for use on motor boats.
The recommended fuel does not form a mist, that is to say does not cloudy at low temperatures and it is advantageous for this purpose to include a sufficient quantity of stabilizing agent to maintain a homogeneous mixture at temperatures below. below zero. The fuel can have a relatively high water content and because of these properties it is advantageously used in airplanes which frequently fly in atmospheres saturated with fear of water. The accumulation of ice in the fuel tanks, in the lines and in the carburetor is thus avoided to a great extent.
The introduction into the mixture of a higher aliphatic alcohol having 4 to 10 carbon atoms, increases the tolerance of the fuel for water.
The fuel can be prepared by combining and mixing the various constituents, for example gasoline, ethyl alcohol, a saturated aliphatic ether having at least five carbon atoms and preferably containing a monovalent radical having at least three carbon atoms. , as stabilizing agent, and an alcohol of higher molecular weight, preferably a higher aliphatic alcohol,
such as butyl alcohol and cyclic alcohol, for example hexahydrophenol, fenchyl alcohol, etc.
The proportion of the various constituents can vary somewhat, and satisfactory results have been obtained using a lower alcohol containing not more than 3 C atoms in the proportion of 5% to 34% by volume, an aliphatic ether in the mixture. proportion of 2% to <B> 10% </B> by volume, and a higher aliphatic alcohol in the proportion of 2% to 19%. The compositions thus obtained are characterized by a fog point less than - <B> 29 '</B> C and by a relatively high tolerance for the water content.
As will be seen later, an etnbilised fuel can be produced in accordance with the invention and contain up to 12% water, while remaining stable at -29 C.
Hydrogen carbide compounds, which can be used for the production of the low fog point fuel, include gasoline, such as overhead gasoline, medium gasoline, cracked gasolines, and gasoline mixtures. these bodies, an essence, such as light aviation type gasoline, and other fuels,
like isoocta. These various hydrogen carbides can include lead-tetraethyl, when intended for.
aviation or motorboats, aniline or other anti-knockout, if desired, without altering the influence and effects of the stabilizer or higher alcohol. In addition, the mixture of hydrogen carbides may contain benzol, which increases its characteristics or anti-knocking properties.
The stabilizing agent for the fuel may contain ethyl ether of ethylene glycol, butyl ether of ethylene glycol, ethyl ether of diethylene glycol, butyl ether of diethylene glycol, other ethers, such as isopropyl ethers, normal butyl ethers,
iso-butyl, various amyl ethers, for example iso-amyl. It should be understood that the term "saturated aliphatic ether containing at least five carbon atoms" includes the diethyl ether of ethylene glycol.
The higher aliphatic alcohols preferably used are butyl and amyl alcohols. However, various other alcohols containing up to ten carbon atoms can be used.
The fuel may contain higher alcohols in primary, secondary or tertiary form. The pri types:
mayor and tertiary are preferable and more particularly iso-primary. The alcohols mixed with the hydrogen carbides can be ethyl alcohol, either 95% or. absolute, isopropyl alcohol and methyl alcohol.
These various compounds can be used either directly or in compatible mixtures.
The following compositions are given as examples of various practical compositions which can be produced according to the invention. The percentages are given in volumes:
EMI0002.0126
<I> Example <SEP> 1: </I>
<tb> Gasoline <SEP> "aviation" <SEP> 84
<tb> <SEP> ethyl alcohol <SEP> <B> (95%) <SEP> 10% </B>
<tb> Ether <SEP> iso-propyl <SEP> or <SEP> ether
<tb> butyl <SEP> from <SEP> ethylene glycol <SEP> 2
<tb> Alcohol <SEP> higher <SEP> aliphatic
<tb> to <SEP> 4-10 <SEP> atoms <SEP> carbon <SEP> 4
<tb> <I> Example <SEP> 2: </I>
<tb> Gasoline <SEP> "aviation" <SEP> 84%
<tb> <SEP> ethyl alcohol <SEP> <B> (95%) </B> <SEP> 10 <SEP> 9ô
EMI0003.0001
Ethylene glycol <SEP> <SEP> etherbutyl <SEP> 2
<tb> Butyl alcohol <SEP> <SEP> 4
<tb> <I> Example <SEP> 3:
</I>
<tb> Gasoline <SEP> 80
<tb> Alcohol <SEP> ethyl <SEP> (95 <SEP>%) <SEP> 9
<tb> Ether <SEP> aliphatic <SEP> saturated <SEP> 2
<tb> Aliphatic <SEP> alcohol <SEP> superior <SEP> 9
<tb> <I> Example </I>
<tb> Gasoline <SEP> 88
<tb> <SEP> ethyl alcohol <SEP> <B> (95%) </B> <SEP> 6
<tb> Etherbutyl <SEP> from <SEP> ethylene glycol <SEP> 4
<tb> Butyl alcohol <SEP> <SEP> 2
<tb> <I> Example <SEP> 5: </I>
<tb> Gasoline <SEP> 72
<tb> <SEP> ethyl alcohol <SEP> (absolute) <SEP> 18
<tb> Isobutyl ether <SEP> <SEP> 8
<tb> Amyl alcohol <SEP> <SEP> 2
<tb> <I> Example <SEP> 6: </I>
<tb> Gasoline <SEP> <B> 79% </B>
<tb> <SEP> ethyl alcohol <SEP> (absolute) <SEP> 14
<tb> Iso-amyl ether <SEP> <SEP> 6
<tb> Amyl alcohol <SEP> '<SEP> 1
<tb> <I> Example <SEP> 7:
</I>
<tb> Gasoline <SEP> 44
<tb> <SEP> ethyl alcohol <SEP> (95 <SEP>%) <SEP> 34
<tb> Iso-amyl ether <SEP> <SEP> 10
<tb> Butyl alcohol <SEP> <SEP> 12 When absolute ethyl alcohol is used in the fuel instead of 95% ethyl alcohol, the system allows the absorption of a greater volume of water before becoming unstable or forming a mist at - 29 C. This additional quantity of water will be that which would have been sufficient to transform or reduce absolute ethyl alcohol to a concentration of 95 ro.
In addition, when higher saturated aliphatic alcohols, containing not more than ten carbon atoms, such as butyl, amyl, hexyl, octyl alcohols, are used to produce the various mixtures of hydrogen carbides, such as gasoline , with a lower alcohol containing a relatively small amount of aliphatic ether, the tolerance to fuel water is significantly increased,
and well beyond normal ratings. This unexpected result seems to be due to the combined action of the higher alcohol aliphatic ether mixture, and is illustrated by the following examples: A fuel containing 88% "aviation" gasoline, 10% absolute ethyl alcohol and 2 d ethylene glycol butyl ether has a water tolerance of about 2% at -29 C;
a similar fuel, containing instead of said ether 4% butyl alcohol, has a tolerance of 1.5% water at -29 C; but a fuel which contains 2% ethylene glycol butyl ether and 4% butyl alcohol has a tolerance of 6% water at -29 C.
These results clearly indicate that the effect produced by the introduction into the fuel of a stabilizing agent, such as ethylene glycol butyl ether, and a higher aliphatic alcohol, such as butyl alcohol, in combination, does not simply result from the addition of the elementary effects of these bodies. If this were the case, the tolerance would only be 3.5% water instead of 6%. The last case is that of Example 2, and this fuel was found to be stable around -40 C.
A fuel produced according to the above methods is characterized by its stability at a temperature of - 29 C, that is to say by the fact that it does not separate into different layers at this temperature, and that 'there is no apparent fog. The tolerance for water can be increased or decreased at will, and this tolerance can be up to 12% with respect to the alcohol present, at a temperature of - 29 C. We can obtain the variation of tolerance by varying the amount of stabilizer or higher alcohol present, or both.
It has thus been found that a fuel can be produced which is stable at -29 C and which contains up to four parts of water by weight per hundred parts of fuel. Such a fuel is represented above by example 7.
Another advantage, due to the use of the fuels described above, is that the use of the various stabilizing agents facilitates the mixing or incorporation of the constituent elements and that a fuel is obtained with which the gel in the carburetor , which increases the dangers of theft in atmospheres saturated with water vapor,
is practically eliminated and which avoids to a very great extent the obligation to make a forced landing, due to the accumulation of water in the pipes and in the fuel tank.
In addition, icing is significantly reduced and the formation of ice crystals is prevented.