Brevet FR2503178A1 — publié le 19821008

-1- La présente invention se rapporte à une composition de combustibles pour un moteur à combustion interne et à un procédé pour préparer cette composition, et plus particulièrement à une composition de combustibles stable et homogène pour un moteur à combustion interne comprenant de l'essence, du méthanol ou de l'éthanol et de l'eau et à un procédé pour préparer une telle composition de combustible. Des recherches diverses ont été faites pour réaliser une composition à base d'essence mélangée avec du méthanol ou de l'étha- nol et pour obtenir un moteur à combustion interne capable de fonctionner en utilisant une telle composition d'essence, dans le but d'économiser les ressources en pétrole. En ce qui concerne la stabilité d'une composition d'essence mélangée avec du méthanol ou de l'éthanol, il est connu que la composition peut être conservée sous forme de mélange stable et homogène dans la mesure o l'eau est absente de la composition, et que si même une très petite quantité d'eau est présente dans la composition il en résulte une séparation des phases, d'essence et d'alcool, et l'homogénéité de la composi- tion est détruite de sorte que l'essence migre pour former la couche supérieure et l'alcool et l'eau migrent pour former la couche inférieure. D'autre part, dans un moteur à combustion interne à haut rendement, il a été proposé d'injecter de l'eau dans l'essence avant qu'elle ne soit introduite dans le cylindre en vue d'améliorer les capacités de performance et de combustion du moteur. Ainsi il a été fait état d'un résultat expérimental dans lequel l'efficacité de combustion du combustible est augmentée de 10 à 20% et la quantité d'oxyde de carbone dégagée est diminuée de 20 à 50% en utilisant une composition combustible mixte dans un moteur d'automobile, ladite composition de combustible mixte étant préparée en mélangeant de l'essence avec de l'eau à l'aide d'un émulsifiant. On sait ainsi que l'addition d'eau est avantageuse pourvu que le mélange d'eau et de l'essence se présente sous forme d'un mélange stable et homogène. Un objet de la présente invention est de réaliser une composition d'essence stable et homogène contenant du méthanol ou de l'éthanol dans le but d'économiser les ressources de pétrole et contenant aussi de l'eau dans le but d'obtenir les avantages men- tionnés ci-dessus apportés par l'addition d'eau. Un autre objet de l'invention est de fournir un procédé pour la préparation de ladite composition d'essence. -2- La présente invention a donc pour objet une composition stable et homogène de combustible pour moteur à combustion interne comprenant de l'essence, un alcool choisi dans le groupe constitué par le méthanol et l'éthanol, et de l'eau. Un procédé de préparation, également objet de l'invention, d'une composition stable et homogène de combustible pour un moteur à combustion interne, comprend les étapes consistant à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz à de l'eau, à mélanger ladite eau avec un alcool choisi dans le groupe constitué par le méthanol et l'éthanol, à appliquer un courant élec- trique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz au mélange obtenu, à mélanger ledit mélange avec de l'essence et à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz à la composition obtenue. Un autre procédé pour préparer une composition stable et homogène de combustible pour un moteur à combustion interne selon l'invention comprend les étapes consistant à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz à un mélange d'eau et d'un alcool pris dans le groupe constitué par le méthanol et l'éthanol, à mélanger de l'essence avec ledit mélange et à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz à la composition résultante. Selon la présente invention, on préfère que l'alcool utilisé soit l'éthanol et que les proportions de mélange d'essence, d'alcool (d'éthanol) et d'eau soient telles que l'on mélange avec l'essence 10 à 50% en volume d'éthanol par rapport au volume d'es- sence et 1 à 10% en volume d'eau par rapport au volume d'alcool (d'éthanol). Si la proportion d'alcool est plus faible que celle indiquée ci-dessus, l'économie de pétrole devient moindre; tandis que si la proportion d'alcool est plus élevée que celle indiquée ci- dessus, la composition résultante est en substance un combustible à alcool et est en-dehors de l'objectif consistant à réaliser un combustible à base d'essence. Les avantages qui peuvent être obtenus par l'addition d'eau, comme mentionné ci-dessus, sont amoindris si la quantité d'eau est plus faible que celle mentionnée ci-dessus; tandis que la stabilité, en particulier la stabilité à basse tempé- rature, de la composition combustible résultante devient mauvaise si la proportion d'eau est plus élevée que celle indiquée ci-dessus. -3- 2 2503178 EXEMPLE 1 On applique un courant électrique de haute fréquence de 1200 kHz à de l'eau de ville pendant 24 minutes. On mélange à l'eau ainsi traitée du méthanol de qualité combustible ou de l'éthanol pour usage industriel et on agite pour obtenir un mélange auquel on applique pendant 17 minutes un courant électrique de haute fréquenc de 1200 kHz. Le mélange est lui-même mélangé et agité avec de l'es- sence pour moteur (essence sans plomb) pour obtenir un mélange auquel on applique un courant électrique de haute fréquence de 1200 kHz pendant 25 minutes. Les proportions relatives d'essence, de méthanol ou d'éthanol et d'eau sont indiquées dans les tableaux 1 e 2 ci-après (50 exemples de compositions). Pour chacune des compositions combustibles ainsi préparée on prélève deux échantillons, et un échantillon (pour chacune des 51 compositions) est laissé au repos dans une pièce tandis que l'autre échantillon (de chacune des 50 compositions) est laissé au repos dans une chambre réfrigérée (maintenue à -17'C). Après une semaine, les échantillons sont examinés pour vérifier s'il y a eu séparation ou non. Les résultats sont indiqués dans les tableaux 1 et 2. Dans les tableaux 1 et 2, la notation O signifie qu'aucune séparation n'i été observée après que les échantillons ont été laissés au repos aussi bien dans une pièce à température normale que dans une chambre réfrigérée, tandis que la notation A signifie que l'échantillon laissé au repos dans la pièce à température normale n'a pas donné lieu à séparation tandis que l'échantillon laissé au repos dans la chambre réfrigérée a donné lieu à séparation. TABLEAU 1 Proportion relative d'éthanol par rapport à l'essence, % en volume 15 20 30 50 2 0 0 0 0 0 Proportion relative 5 0 0 0 0 0 d'eau par rapport à 7 0 0 0 0 0 l'éthanol, % en vol. 10 0 A A A A 12 A A A A A -4- TABLEAU 2 Proportion relative de méthanol par rapport à l'essence, % en volume 10 15 20 30 50 0,5 0 0 0 0 0 Proportion relative 1 0 0 0 0 0 d'eau par rapport au 2 A 0 0 0 0 méthanol, % en vol. 3 A A A A A A A A A A Exemple comparatif Du méthanol de qualité combustible ou de l'éthanol pour usage industriel est mélangé et agité avec de l'eau de ville, puis le mélange obtenu est mélangé et agité avec une essence pour moteur (essence sans plomb) de façon que les proportions relatives d'essen- ce, de méthanol ou d'éthanol et d'eau soient les mêmes que celles indiquées pour les compositions des tableaux 1 et 2. Tous les mélanges (50 compositions) ont donné lieu à séparation après qu'on les a laissés au repos pendant 10 minutes. EXEMPLE 2 On mélange du méthanol de qualité combustible ou de l'éthanol pour usage industriel avec de l'eau de ville, on agite pour obtenir un mélange auquel on applique un courant électrique de haute fréquence de 1200 kHz pendant 35 minutes, et le mélange est ajouté avec agitation à une essence pour moteur (essence sans plomb) puis on applique-un courant électrique de haute fréquence de 1200 kHz au mélange pendant 25 minutes. Les proportions relatives d'es- sence, de méthanol ou d'éthanol et d'eau sont les mêmes que celles indiquées dans les tableaux 1 et 2. La stabilité des compositions combustibles ainsi préparées a été testée selon la même méthode que celle décrite à l'exemple 1, et les résultats obtenus sont similaires. Exemple de Référence On prépare selon la procédure décrite à l'exemple 1, une composition combustible composée d'essence, de 15% en volume d'étha- nol par rapport au volume d'essence et de 5% d'eau par rapport au volume d'éthanol. On utilise la composition combustible ainsi préparée, ainsi que de l'essence pure, pour alimenter un moteur à -5- combustion interne, et le nombre de tours du moteur et les concen- trations de HC (hydrocarbures) et CO dans le gaz d'échappement ont été mesurées. Les détails du test sont indiqués ci-après Moteur utilisé: Mitsubishi Gallan 4G32 Appareil de test: Modèle HC-4 et HC-5 approuvé par le Ministère du Transport (Japon) Détecteur d'hydrocarbures: MEXA-221 et MEXA-222 Type de classification: MEXA-341 Désignation Complexe détecteur pour hydrocarbures. Groupe de classification: G-1 Les résultats sont indiqués ci-après Essence Composition décrite pure ci-dessus HC, ppm 250 250 CO, ppm 0,25 0, 15 Nombre de tours, rpm 520 500 Il. résulte du tableau précédent que la concentration de Cl -a été réduite de 40% bien que la concentration de HC n'ait pas changé. En outre, le nombre de tours dans ces conditions a été réduit de 3,8%. -6- 2503178 t REVENDICATIONS 1. Composition combustible stable et homogène pour moteur à combustion interne comprenant de l'essence, un alcool pris dans le groupe constitué par le méthanol et l'éthanol, et de l'eau. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend de l'essence, de 10 à 50% en volume d'alcool calculé par rapport au volume d'essence, et de 1 à 10% en volume d'eau calculé par rapport au volume d'alcool. 3. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit alcool est l'étha- nol. 4. Procédé de préparation d'une composition combustible stable et homogène pour moteur à combustion interne, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz à de l'eau, à mélanger ladite eau avec un alcool choisi dans le groupe constitué par le méthanol et l'éthanol, à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz au mélange obtenu, à mélanger celui-ci avec de l'essence et à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz à la composition obtenue. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit alcool est de l'éthanol et que les proportions du mélange d'essence, d'éthanol et d'eau sont telles que l'éthanol est présent à raison de 10 à 50% en volume par rapport au volume d'essen- ce et que les proportions d'eau sont de 1 à 10% en volume par rapport au volume d'éthanol. 6. Procédé pour préparer une composition combustible stable et homogène pour un moteur à combustion interne, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz à un mélange d'eau et d'un alcool pris dans le groupe constitué par le méthanol et l'éthanol, à mélanger de l'essence avec ledit mélange et à appliquer un courant électrique de haute fréquence de 500 kHz à 50 MHz au mélange résultant. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit alcool est de l'éthanol et que les proportions du mélange d'essence, d'éthanol et d'eau sont telles que l'éthanol est présent à raison de 10 à 50% en volume par rapport au volume d'es- sence et que l'eau est présente à raison de 1 à 10% en volume par rapport au volume d'éthanol.