Паливна емульсія

Предлагаемая топливная эмульсия относится к области топлив,предназначенных для использования в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Известны водно-топливные эмульсии для ДВС на основе углеводородного топлива с добавлением эмульгирующи х ве ществ, например, мочевинно-формальдегидной смолы (Иванов В. М., Канторович Е. В. Топливные эмульсии и суспензии. М., Металлур-гиздат, 1963, с. 24) или водно-аммиачного раствора казеина и различных пластификаторов (Иванов В. М., Топливные эмульсии. М., Изд-во Академии Наук СССР, 1982. Недостатком этих эмульсий является их малая седиментационная стабильность (не более 1 часа), относительно невысокая дисперсность (диаметр капелек воды около 2 мкм), значительная вязкость (от 0,7 до 0,8 сот). Наиболее близкой по составу к предлагаемой топливной эмульсии является топливная эмульсия по авт. св. СССР № 1014275, кл. С 10 L 1/32, содержащая углеводородное топливо (автомобильный бензин или дизельное топливо), воду, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и соли имидазолина и синтетических жирных кислот С21-С30 в качестве стабилизатора эмульсии. Такая эмульсия обладает высокой стабильностью к коалесценции и седиментации. Однако, состав этой эмульсии сложен за счет использования двух различных ве ществ в качестве П АВ и стабилизатора эмульсии. В основу изобретения поставлена задача разработать топливную эмульсию, которая обладает высокой устойчивостью к коалесценции и седиментации при пониженном содержании стабилизирующих добавок и ПАВ. Предлагаемая топливная эмульсия имеет следующие общие с прототипом признаки: углеводородное топливо (автомобильный бензин или дизельное топливо), вода и стабилизатор эмульсии в виде соли жирных кислот. В отличие от прототипа, в предлагаемой топливной эмульсии в качестве стабилизатора эмульсии используют четвертичн ую аммониевую соль амидокислоты жирного ряда фракции со следующим соотношением вышеназванных ингредиентов, мас.%: Четвертичная аммониевая соль амидокислоты жирного ряда, используемая в эмульсии, имеет следующее химическое строение: Эта соль легко растворяется в бензине и при перемешивании последнего с водой способствует образованию концентрированной обратной (типа "вода-масло") водно-топливной эмульсии, содержащей в себе взвешенные капельки воды (мелкодисперсной фазы), окруженные упругим адсорбционно-сольвантным слоем. Т.е. эта соль является одновременно ПАВ и стабилизатором эмульсии и позволяет получить высокоустойчивую эмульсию при минимальном содержании (по сравнению с прототипом расход эмульгирующего вещества снижен в 2-10 раз). Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемой топливной эмульсии заключается в снижении содержания токсичных компонентов в выхлопных газах ДВС (по окиси углерода до 80%, по окислам азота до 40%, по бензопирам до 0), повышении экономичности (до 5%) и уменьшении температурных напряжений деталей двигателя, а также в обеспечении возможности использования низкооктановых сортов топлив вместо высокооктановых. Для получения предлагаемой топливной эмульсии необходимое количество стабилизатора эмульсии растворяют в бензине или дизельном топливе и перемешивают с водой в течение 1-2 мин при температуре от 0 до +30°С с помощью роторно-пульсационного аппарата. Для исследования была подготовлена эмульсия следующего состава, мас.%: Полученная эмульсия при использовании имела характеристики (по сравнению с серийным бензином марки АИ-93), приведенные в таблице. Как видно из таблицы, свойства предлагаемой эмульсии удовлетворяют требованиям, предъявляемым к топливам, используемым в ДВС (в частности, в карбюраторных), а по октановому числу эта эмульсия даже превосходит серийный бензин.