润滑组合物中的改进和与润滑组合物有关的改进制造技术

本发明专利技术涉及润滑油组合物，减少直接喷射火花点火内燃发动机中的低速早燃(LSPI)的方法，以及润滑剂组合物减少这种发动机中的LSPI事件的用途。优选地，所述组合物包含含有硼酸化钙清净剂的清净剂包，其中清净剂包为组合物提供基于组合物的重量为至少0.12wt％的钙含量，并且其中硼酸化钙清净剂为组合物提供基于组合物的重量为至少100ppmw的硼含量。任选地，该组合物包含含有钙清净剂的第一清净剂和含有硼酸化钙清净剂的第二清净剂。

【技术实现步骤摘要】
润滑组合物中的改进和与润滑组合物有关的改进
本专利技术涉及润滑组合物。更具体但非排他地，本专利技术涉及用于减少火花点火内燃发动机中低速早燃(LPSI)(或低速早燃事件)发生的润滑组合物，其中具有所限定的清净剂包的润滑油组合物用于润滑发动机曲轴箱。专利技术背景市场需求以及政府法规已经促使汽车制造商不断提高燃油经济性，减少各类发动机的二氧化碳排放，同时保持性能(马力)。以下措施已经使得发动机制造商能够提供优异的性能，同时降低了摩擦和泵送损失：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(supercharger)来增加比输出以提高发动机的增压压力(boostpressure)，以及通过使用在较低的发动机转速下较高的扭矩产生所实现的较高的变速齿轮比来降低发动机的转速。然而，已经发现在较低的发动机转速下的较高的扭矩导致发动机在低速下的随机早燃，即称为低速早燃或LSPI的现象，导致极高的汽缸峰值压力，这可能导致灾难性的发动机失效。LSPI的可能性妨碍了发动机制造商充分优化在那种较小的高输出发动机中在较低发动机转速下的发动机扭矩。尽管不希望受任何具体理论的限制，但认为LSPI可能至少部分地由于液滴(例如包括发动机油，或发动机油、燃料和/或沉积物的混合物)的自点火而引起，所述液滴在发动机低速运行期间和压缩冲程时间最长期间(例如在4000rpm具有7.5毫秒压缩冲程的发动机在1250rpm运行时可能具有24毫秒的压缩冲程)，在高压下从活塞缝隙(活塞环组件和气缸套之间的空间)进入发动机燃烧室。因此，有利的是找出和提供耐自点火并因此防止或改进LSPI发生的润滑油组合物。WO2015/42337考虑使用无灰抗氧化剂添加剂来减少LSPI事件。WO2015/42340考虑使用金属过碱性清净剂来减少LSPI事件。WO2015/171980涉及通过提供包含硼酸化分散剂的含硼化合物或含硼化合物和非硼酸化分散剂的混合物来减少LSPI事件的方法。现有技术已经认识到，降低润滑油配方的钙含量可导致LSPI事件的减少，参见例如EP2940110。但是，清净剂通常被认为是维持基本发动机油性能的必要添加剂。因此，近来在提供减少LSPI事件的润滑油配方方面的努力集中在用替代清净剂代替钙清净剂。然而，仍然需要适用于现代直接喷射火花点火发动机的减少LSPI事件发生的润滑油组合物。
技术实现思路
专利技术人惊讶地发现，当用润滑油组合物润滑直接喷射火花点火内燃发动机的曲轴箱时，例如与用含有仅(非硼酸化)钙清净剂的组合物润滑曲轴箱的情况相比，在润滑油组合物中使用硼酸化钙出乎意料地显著降低了发动机中的LSPI事件的发生。因此，根据第一方面，本专利技术提供了一种润滑油组合物，其包含钙清净剂和第二清净剂，第二清净剂包含硼酸化钙清净剂，其中第一和第二清净剂一起为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少0.12wt％的钙含量，以及其中第二清净剂为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少100ppmw如至少150ppmw的硼含量。根据第二方面，本专利技术提供了一种减少直接喷射火花点火内燃发动机中的低速早燃(LSPI)事件的方法，包括用润滑油组合物润滑发动机的曲轴箱，所述组合物包含含有硼酸化钙清净剂的清净剂包，其中所述清净剂包为所述润滑油组合物提供基于所述润滑油组合物的重量为至少0.12wt％的钙含量，并且其中所述硼酸化钙清净剂为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少100ppmw，如至少150ppmw的硼含量。任选地，润滑油组合物是本专利技术第一方面的润滑油组合物。根据第三方面，本专利技术提供了包含硼酸化钙清净剂的清净剂包在润滑油组合物中用于在该组合物润滑直接喷射火花点火内燃发动机的曲轴箱时减少LSPI事件的用途，其中所述清净剂包为所述润滑油组合物提供基于所述润滑油组合物的重量为至少0.12wt％的钙含量，并且其中所述硼酸化钙清净剂为所述润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少100ppmw，例如至少150ppmw的硼含量。任选地，润滑油组合物是本专利技术第一方面的润滑油组合物。在本说明书中，如果使用的话，以下词语和表达具有如下的含义：“活性成分”或“(a.i.)”是指不是稀释剂或溶剂的添加剂材料；“烃基”是指通常仅含有氢和碳原子并直接经由碳原子键合到化合物的其余部分上但可能含有杂原子(条件是它们不会降低该基团的基本烃基性质)的化合物的化学基团。“油溶性”或“油分散性”或同源术语不一定是指化合物或添加剂在所有比例下都可溶、可溶解、可溶混或能悬浮在油中。但是，这些术语是指它们例如在足以在该油的使用环境中发挥其预期作用的程度上可溶或可稳定分散在油中。此外，如果需要，其它添加剂的额外掺入也可允许掺入其它添加剂也可允许掺入更高量的特定添加剂；“主要量”是指超过组合物的50质量％；“次要量”是组合物的50质量％或更少；“TBN”是指通过ASTMD2896测得的总碱值，单位为mgKOHg-1；“磷含量”通过ASTMD5185测量；润滑油组合物或添加剂组分的“金属含量”，例如润滑油组合物的钼含量或总金属含量(即所有单独金属含量的总和)通过ASTMD5185测量；“硼含量”通过ASTMD5185测量；“钙含量”通过ASTM4951测量；“硫含量”通过ASTMD2622测量；和“硫酸盐灰分含量”通过ASTMD874测量。此外，还应当理解的是，所使用的各种组分(必要的以及任选的和常用的组分)可能在配制、储存或使用的条件下反应，并且本专利技术还提供由任何此类反应可获得或获得的产物。另外，应该理解的是，本文给出的任何上限或下限质量、范围和比例可以独立地组合。此外，本专利技术的组分可以是分离的或存在于混合物中并且保持在本专利技术的范围内。当然，要理解的是，关于本专利技术的一个方面描述的特征可以结合到本专利技术的其它方面中。例如，本专利技术的方法可以结合参照本专利技术的组合物描述的任何特征，反之亦然。附图说明图1图示了发动机中的LSPI事件发生，根据本说明书的实施例中使用的确定LSPI事件发生的方法。具体实施方式关于在火花点火的内燃发动机中的各种形式的异常燃烧存在几种术语，包括爆震(knock)，极端爆震(有时称为超级爆震或巨型爆震)，表面点火和早燃(在火花点火之前发生的点火)。极端爆震的发生方式与传统爆震相同，但具有提高的爆震振幅，并且可以使用传统的爆震控制方法来减轻。LSPI通常在低速和高负载下发生。在LSPI中，初始燃烧相对较慢，与正常燃烧类似，随后燃烧速度突然增加。与一些其他类型的异常燃烧不同，LSPI不是失控现象。LSPI的发生很难预测，但往往是周期性的。LSPI最有可能发生在直接喷射、增压(涡轮增压或增压(supercharged))，火花点火(汽油)内燃发动机中，所述发动机在运行中在约1000至约2500转/分钟(rpm)的发动机转速下，例如在约1000至约2000rpm的发动机转速下产生大于约1,500kPa(15巴)的制动平均有效压力水平(峰值扭矩)，例如至少约1,800kPa(18巴)，特别是至少约2,000kPa(20巴)。本文所使用的制动平均有效压力(BMEP)被定义为在发动机循环期间完成的功除以发动机的扫气(sweep)体积；由发动机排量归一化的发动机扭矩。“制动”一词表示在发动机飞轮上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.润滑油组合物，其包含含有钙清净剂的第一清净剂和含有硼酸化钙清净剂的第二清净剂；其中通过ASTM 4951测量，第一和第二清净剂一起为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少0.12wt％的钙含量，其中通过ASTM D5185测量，第二清净剂为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少100ppmw的硼含量。

【技术特征摘要】
2017.03.01 EP 17158720.71.润滑油组合物，其包含含有钙清净剂的第一清净剂和含有硼酸化钙清净剂的第二清净剂；其中通过ASTM4951测量，第一和第二清净剂一起为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少0.12wt％的钙含量，其中通过ASTMD5185测量，第二清净剂为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少100ppmw的硼含量。2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中第一清净剂具有基于第一清净剂的重量为2wt％至16wt％，优选4wt％至10wt％的钙含量，和/或第二清净剂具有基于第二清净剂的重量4wt％至16wt％，优选5wt％至10wt％的钙含量。3.根据权利要求1或2所述的润滑油组合物，其中第二清净剂具有基于第二清净剂的重量为1wt％至10wt％，优选2wt％至8wt％的硼含量。4.根据前述权利要求中任一项所述的润滑油组合物，其中第一和第二清净剂一起为润滑油组合物提供基于润滑油的重量为至少0.14wt％，优选至少0.16wt％的钙含量。5.根据前述权利要求中任一项所述的润滑油组合物，其中第二清净剂为润滑油组合物提供基于润滑油组合物的重量为至少150ppmw，优选至少180ppmw的硼含量。6.根据前述权利要求中任一项所述的润滑油组合物，其中：第一清净剂包含酚钙、磺酸钙和/或水杨酸钙，优选磺酸钙和/或水杨酸钙；和/或第二清净剂包含硼酸化酚钙、硼酸化磺酸钙和/或硼酸化水杨酸钙，优选硼酸化磺酸钙和/或硼酸化水杨酸钙。7.根据前述权利要求中任一项所述的润滑油组合物，其中第二清净剂包含第一清净剂的钙清净剂的硼酸化类似物。8.根据前述权利要求中任一项所述的润滑油组合物，其中基于第二清净剂的重量，第二清净剂包含钙wt％与硼wt％之比为1:Z的钙和硼，其中Z为至少0.1，优选至少0.2。9.根据权利要求8所述的润滑油组合物，其中Z为0.1至4，优选0.2至3。10.根据前述权利要求中任一项所述的润滑油组合物，其中基于润滑油组合物的重量，第一清净剂和第二清净剂以第一清净剂wt％与第二清净剂wt％之比为1:X存在，其中X为至少0.1，优选至少0.2。11.根据权利要求10所述的润滑油组合物，其中X为0.1至10，优选0.2至5。12.根据前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·哈特利，A·WY·杨，
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