润滑油组合物制造技术

技术编号:12280530 阅读:111 留言:0更新日期:2015-11-05 16:24
本发明专利技术涉及防止或降低直接喷射、增压、火花点火式内燃发动机中出现低速预点火(LSPI)的方法,所述发动机在操作中在约1500至约2500转/分(rpm)的发动机速度下产生大于约15巴的制动平均有效压力水平,该方法包括步骤:将发动机的曲轴箱用包含基于润滑油组合物的总质量为至少约0.2质量%镁硫酸盐灰分的润滑油组合物润滑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减少高输出火花点火式内燃发动机中出现低速预点火(LSPI)的方 法,其中使用具有指定金属含量的润滑油组合物润滑发动机曲轴箱,以及具有指定金属含 量且减少高输出火花点火式内燃发动机中出现LSPI的润滑油组合物。 专利技术背景 市场需求以及政府立法促使汽车制造商不断地改进燃料经济性以及降低发动机 家族的CO 2排放,同时保持性能(马力)。使用提供较高功率密度的较小发动机,通过使用 涡轮增压器或增压器提高比输出而提高增压压力以及通过在较低发动机速度下使用较高 扭矩发生所容许的较高传动齿轮比来使发动机降速已经使得发动机制造商提供优异性能 的同时降低摩擦和栗送损失成为可能。然而,已发现在较低发动机速度下的较高扭矩导致 发动机在低速下的无规律预点火,一种称为低速预点火或者LSPI的现象,产生极高的气缸 峰值压力,这可导致灾难性发动机故障。LSPI的可能发生阻碍了发动机制造商充分优化这 类较小高输出发动机中的在较低发动机速度下的发动机扭矩。 不愿受任何具体理论束缚,认为LSPI可能至少部分地由在发动机以低速操作且 压缩冲程时间最长(例如在4000rpm下具有7. 5msec压缩冲程的发动机以1250rpm操作时 具有24msec压缩冲程)的阶段期间在高压下从活塞缝隙(活塞环包与气缸衬里之间的空 间)进入发动机燃烧室中的发动机油滴的自燃导致。因此,有利的是确定和提供抗自燃并 且因此防止或改善LSPI的出现的润滑油组合物。
技术实现思路
根据本专利技术第一方面,提供防止或降低直接喷射、增压(涡轮增压 (turbocharged)或增压(supercharged))、火花点火(汽油)内燃发动机中出现低速预点 火(LSPI)的方法,所述发动机在操作中在约1500至约2500转/分(rpm)的发动机速度下 产生大于约15巴(峰值扭矩)的制动平均有效压力水平,该方法包括步骤:将发动机的曲 轴箱用包含基于润滑油组合物的总质量为至少约〇. 2质量%镁的润滑油组合物润滑,该量 以硫酸盐灰分(SASH)计算。 根据本专利技术第二方面,提供如第一方面中的方法,其中润滑油组合物进一步包含 在工业标准所容许的IOOppm最大磷量范围内的量的磷(对于客车机油(PCMO),目前最大为 800ppm,基于润滑油组合物的总质量)。 根据本专利技术第三方面,提供如第一或第二方面中的方法,其中润滑油组合物包含 基于润滑油组合物的总质量为小于0.4质量%钙,作为硫酸盐灰分(SASH)计算。 根据本专利技术第四方面,提供如第一、第二或第三方面中的方法,其中润滑油组合物 包含基于润滑油组合物的总质量为至少50ppm的钼。 本专利技术第五方面涉及包含基于润滑油组合物的总质量为至少约0. 2质量%镁(以 硫酸盐灰分计算)的润滑油组合物防止或减少直接喷射、增压(涡轮增压或增压)、火花点 火(汽油)内燃发动机中出现低速预点火(LSPI)的用途,所述发动机在操作中在约1500 至约2500转/分(rpm)的发动机速度下产生大于约15巴(峰值扭矩)的制动平均有效压 力水平。 参考以下说明理解本专利技术的其它和另外目的、优点和特征。【附图说明】 图1图解地显示了发动机中LSPI事件的出现水平,根据如本说明书的实施例中所 用的测定LSPI事件出现水平的方法。 图2绘制的是用使用钙高碱性清净剂制备的润滑油组合物润滑的涡轮增压、直接 喷射、GM Ecotec 2.0升、4缸发动机中LSPI事件的平均出现水平相对于钙硫酸盐灰分含量 的图,所述发动机在约2000rpm的发动机速度下增压来产生约18巴的制动平均有效压力水 平。 图3绘制的是用使用镁高碱性清净剂制备的润滑油组合物润滑的涡轮增压、直接 喷射、GM Ecotec 2.0升、4缸发动机中LSPI事件的平均出现水平相对于镁硫酸盐灰分含量 的图,所述发动机在约2000rpm的发动机速度下增压来产生约18巴的制动平均有效压力水 平。【具体实施方式】 对于火花点火内燃发动机中各种形式的异常燃烧,存在几个术语,包括爆震、极端 爆震(有时称为超爆震或兆爆震)、表面点火和预点火(在火花点火以前发生的点火)。极 端爆震以与传统爆震相同的方式,但以提高的爆震振幅发生,并可使用传统的爆震控制方 法来消减。LSPI通常在低速和高负荷下发生。在LSPI中,初始燃烧相对缓慢且类似于正常 燃烧,其后是燃烧速度突然提高。LSPI不同于其它类型的异常燃烧,其不是失控现象。LSPI 的出现难以预测,但通常在性质上是周期性的。 低速预点火(LSPI)最可能在这样的直接喷射、增压(涡轮增压或增压)、火花点火 (汽油)内燃发动机中发生,所述发动机在其操作中在约1500至约2500转/分(rpm)的发 动机速度下,例如在约1500至约2000rpm的发动机速度下产生大于约15巴(峰值扭矩), 例如至少约18巴,特别是至少约20巴的制动平均有效压力水平。如本文所用,制动平均有 效压力(BMEP)定义为发动机循环期间实现的功除以发动机气缸工作容积;通过发动机排 量标准化的发动机扭矩。措辞"制动"表示在测力计上测量的在发动机飞轮上可得的实际 扭矩/功率。因此,BMEP为发动机的有用功率输出的度量。 现已发现,对LSPI的出现敏感的发动机中LSPI的出现可通过将该发动机用包含 基于润滑油组合物的总质量为至少约0. 2质量%镁的润滑油组合物润滑而减少,所述量以 镁硫酸盐灰分计。 适用作客车机油的润滑油组合物通常包含主要量的润滑粘度的油和次要量的性 能增强添加剂,包括含灰清净剂。方便地,镁通过一种或多种镁基清净剂,例如一种或多种 磺酸镁清净剂、一种或多种水杨酸镁清净剂或其混合物引入本专利技术实践中所用的润滑油组 合物中。优选,这类镁基清净剂为高碱性镁清净剂。 用于配制适用于本专利技术实践中的润滑油组合物中的润滑粘度的油在粘度方面可 从轻馏分矿物油至重质润滑油变化,例如汽油发动机油、矿物润滑油和重型柴油。一般而 言,在100°C下测量的油的粘度为约2mm2/sec (厘沲)至约40mm2/sec,尤其是约3mm2/sec至 约 20mm2/sec,最优选约 9mm2/sec 至约 17mm2/sec。 天然油包括动物油和植物油(例如蓖麻油、猪油);液体石油以及链烷烃、环烷烃 和混合链烷烃-环烷烃型的加氢精制、溶剂处理或酸处理的矿物油。衍生自煤或页岩的润 滑粘度的油也用作有用的基础油。 合成润滑油包括烃油和卤素取代的烃油,例如聚合和互聚烯烃(例如聚丁烯、聚 丙烯、丙烯-异丁烯共聚物、氯化聚丁烯、聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯));烷基 苯(例如十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二-(2-乙基己基)苯);聚苯(例如联苯、三 联苯、烷基化聚酚);以及烷基化二苯醚和烷基化二苯硫醚及其衍生物、类似物和同系物。 其中末端羟基已通过酯化、醚化等改性的氧化烯聚合物和互聚物及其衍生物构成 另一类已知的合成润滑油。这些通过例如包括:通过氧化乙烯或氧化丙烯聚合制备的聚氧 化烯聚合物,和聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如分子量为1000的甲基-聚异丙二醇 醚或分子量为1000-1500的聚乙二醇二苯基醚);及其单-和多羧酸酯,例如四甘醇的乙酸 酯、混合C 3-C8脂肪酸酯和C 13含氧酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
防止或降低直接喷射、增压、火花点火内燃发动机中出现低速预点火(LSPI)的方法,所述发动机在操作中在约1500至约2500转/分(rpm)的发动机速度下产生大于约15巴的制动平均有效压力水平,该方法包括步骤:将发动机的曲轴箱用包含基于润滑油组合物的总质量为至少约0.2质量%镁硫酸盐灰分的润滑油组合物润滑。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:A·J·D·里奇D·H·伯泽J·A·古铁雷斯
申请(专利权)人:英菲诺姆国际有限公司
类型:发明
国别省市:英国;GB

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