用于减少正时链拉伸的润滑剂组合物制造技术

一种减少发动机中正时链拉伸的方法，其包含用润滑油组合物润滑所述正时链的步骤，所述润滑油组合物包括大量基础油；和少量添加剂包，所述添加剂包包括(a)至少一种高碱性钙洗涤剂，(b)至少一种硼酸化分散剂，(c)金属二烷基二硫代磷酸盐，和(d)至少一种钼化合物。所述润滑油组合物具有至少7.5mg KOH/g所述润滑油组合物的TBN值，至少80ppm的钼，以所述润滑油组合物的总重量计，所述润滑油组合物中总钙与所述润滑油组合物中总钼的重量比小于8.4；并且来自润滑组合物中的所述分散剂的氮与所述润滑油组合物中的总硼的重量比为2.6到3.0。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少正时链拉伸的润滑剂组合物
本公开涉及润滑油组合物，并且特别涉及润滑油添加剂组合物和使用润滑组合物减少正时链拉伸的方法。
技术介绍
在内燃机中，可以存在金属链，也称为正时链，其由轴承销、滚子、衬套以及内板和外板构成。由于施加在这些组件上的大量负荷和摩擦，正时链易受包括腐蚀性磨损的严重磨损的影响。为了解决这个问题，使用润滑剂减少存在金属间接触的运动零件之间的磨损。链延伸或正时链拉伸是在具有由于磨损而劣化的正时链的内燃机中发生的现象。链延伸主要发生在销、衬套和侧板磨损接触界面处。正时链拉伸会导致内燃机运行中的严重问题，并且可能对发动机性能、燃料经济性和排放产生影响。链延伸可能导致可操作地连接到正时链的部件的所期望正时的偏差。举例来说，这类偏差可能由于在操作期间链条跳过一个或多个链轮齿，或超过凸轮相位器的可调节性而引起。这些偏差可能会改变阀门和点火的相对正时。进气门正时影响空气和/或燃料混合物吸入气缸的时间。排气门正时影响功率输出，因为如果排气门没有在适当的时间打开，那么功率会由于气体经由排气门逸出而损失。另外，当排气门正时偏离时，因为在这种情况下未燃烧的燃烧气体可能通过排气阀逸出，所以未燃烧的碳氢化合物排放可能增加。在《对柴油发动机正时链磨损的润滑效果研究(InvestigationofLubricationEffectonaDieselEngineTimingChainWear)》,Polat,Ozay,M.Sc.论文伊斯坦布尔技术大学科学技术研究所(IstanbulTechnicalUniversityInstituteofScienceandTechnology)(2008年1月)中研究不同基础油对柴油发动机正时链磨损的影响。这篇论文总结出基础油的选择可以影响柴油发动机中的正时链磨损。轻型柴油发动机中的正时链磨损由于多种因素造成，其中一个因素为烟尘对磨蚀的影响。Li,Shoutian等人,《M-11/EGR试验发动机中的磨损(WearinCumminsM-11/EGR)》,汽车工程师协会(SocietyofAutomotiveEngineers,Inc.)(2001)，论文编号2002-01-1672。这篇文章提到在具有废气再循环(exhaustgasrecirculation；EGR)系统的发动机中，烟尘造成对衬垫、十字头和顶环面的磨蚀。文章还提到，非EGR柴油发动机中烟尘引起的磨损主要集中在GM6.2L发动机的滚轮销磨损和CumminsM-11中的十字头磨损。汽油发动机中的链延伸通常由滚轮销磨损引起。结果，用于解决正时链拉伸的现有技术方法通常集中于抗磨剂的使用和选择。使用TGDi发动机，烟尘现在为汽油发动机燃烧的副产物，并且因此在这类发动机中可能发生由于这种烟尘产生而导致的链延伸。目前用于汽油发动机以减少正时链拉伸的润滑剂含有抗磨剂，因为人们认为这些添加剂能够减少正时链磨损。然而，如本申请的实例中所证明，某些典型的抗磨剂使正时链拉伸恶化。为了克服导致正时链拉伸的磨损问题，寻求一种用于减少引起滚轮销磨损的滚动和滑动摩擦力的解决方案。在某些情况下，已经使用分散剂和分散剂粘度指数改进剂解决磨损问题。举例来说，美国专利第7,572,200B2号公开一种链驱动系统，其采用设计成用氢含量为10原子％或更少的薄硬碳涂膜涂布系统的滑动零件(包括链条和链轮)的润滑剂，以减少对链驱动系统的摩擦和磨损量。美国专利第8,771,119B2号公开一种用于链的润滑组合物，其包含80-95质量％的在室温下为液体的润滑剂和5-20质量％的在室温下为固体的蜡。据称蜡的添加提供更好的耐磨性并且为链条提供抗伸长性和更长寿命。美国专利第7,053,026B2号公开一种用于润滑输送链系统的方法。输送链可能暴露在高温下，并且通常需要基于多元醇酯的润滑剂。此专利着重于通过使用矿物油、聚(异丁烯)和多元醇酯的混合物来减少链磨损并使链表面上的沉积物减到最少。前述参考文献没有提供用于最小化内燃机中的正时链拉伸的适当解决方案。举例来说，已发现出于此目的提出的分散剂的使用提供不足以防止正时链拉伸的保护。因此，本公开提供一种使用钙洗涤剂和洗涤剂组合从而相比常规抗磨剂或分散剂的组合所提供的链延伸减少，提供更多链延伸减少的方法。
技术实现思路
在第一方面，本公开涉及一种用于减少发动机中正时链拉伸的方法，其包含用润滑油组合物润滑所述正时链的步骤，所述润滑油组合物包含：大量基础油；和少量添加剂包，所述添加剂包包括：a)至少一种高碱性钙洗涤剂，b)至少一种硼酸化分散剂，c)金属二烷基二硫代磷酸盐，和；d)至少一种油溶性钼化合物；其中所述润滑油组合物具有使用ASTM-2896的方法测定的为至少7.5mgKOH/g润滑油组合物的TBN值，至少80ppm的钼，以所述润滑油组合物的总重量计，所述润滑油组合物中总钙与所述润滑油组合物中总钼的重量比小于8.4；并且润滑组合物中的分散剂中的氮与所述润滑油组合物中的总硼的重量比为2.6到3.0。在某些实施例中，基础油的SAE粘度等级为5W，并且润滑油组合物的润滑油组合物中硼的总ppm与总洗涤剂的TBN的比率为45到63或50到63，或56到63。在前述所有实施例中，润滑油组合物的润滑油组合物中总硼与润滑油组合物中总氮的重量比可小于1.0。在前述所有实施例中，润滑油组合物的润滑油组合物中总硫与润滑油组合物中总钼的重量比可为约1:1到17:1。在每个前述实施例中，基础油的SAE粘度等级可为5W-30，并且润滑油组合物的钼含量可大于150ppm。在前述所有实施例中，以润滑油组合物的总重量计，润滑油组合物可含有1000ppm到1800ppm的钙，或1100ppm到1600ppm，或1200到1500ppm的来自高碱性含钙洗涤剂的钙。在前述所有实施例中，高碱性钙洗涤剂可占润滑组合物的约0.9wt.％到约10wt.％，或约1wt.％到约5wt.％，或约1wt.％到约2wt.％。在前述所有实施例中，润滑油的磷含量可为100-1000ppm，或200-900ppm，或300-800ppm。在前述所有实施例中，添加剂包可另外包括一种或多种选自抗氧化剂、摩擦改性剂、降凝剂和粘度指数改进剂的添加剂。在前述所有实施例中，润滑油的润滑油组合物中洗涤剂中的金属ppm与润滑油组合物中硼的总ppm的重量比可为5.7到8.5或5.7到6.5。在前述所有实施例中，至少一种金属二烷基二硫代磷酸盐可为至少一种二烷基二硫代磷酸锌。在每个前述实施例中，润滑油组合物可具有通过二烷基二硫代磷酸锌递送到润滑油的可为700ppm到900ppm的Zn含量。在前述所有实施例中，添加剂包可包括至少一种选自由磺酸镁洗涤剂和中性磺酸钙洗涤剂组成的组的洗涤剂。在前述所有实施例中，添加剂包可包括磺酸镁洗涤剂。在前述所有实施例中，润滑油组合物的硼含量可不大于310ppm。在前述所有实施例中，润滑油组合物可包括至少一种非硼酸化分散剂。在前述所有实施例中，发动机可为火花点火发动机。在前述所有实施例中，发动机可为火花点火客车汽油发动机。在每个前述实施例中，分散剂可含有烯烃共聚物与至少一种多胺的反应产物或烯烃共聚物与丁二酸酐和至少一种多胺的反应产物，其中反应产物经芳香族羧酸、芳香族聚羧酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少发动机中正时链拉伸的方法，其包含用润滑油组合物润滑所述正时链的步骤，所述润滑油组合物包含：大量基础油；和少量添加剂包，所述添加剂包包括：a)至少一种高碱性钙洗涤剂，b)至少一种硼酸化分散剂，c)金属二烷基二硫代磷酸盐，和；d)至少一种油溶性钼化合物；其中所述润滑油组合物具有使用ASTM‑2896的方法测定的至少7.5mg KOH/g润滑油组合物的TBN值，至少80ppm的钼，以所述润滑油组合物的总重量计，所述润滑油组合物中总钙与所述润滑油组合物中总钼的重量比小于8.4；并且来自所述润滑组合物中的分散剂的氮与所述润滑油组合物中的总硼的重量比为2.6到3.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.05 US 15/147,2111.一种减少发动机中正时链拉伸的方法，其包含用润滑油组合物润滑所述正时链的步骤，所述润滑油组合物包含：大量基础油；和少量添加剂包，所述添加剂包包括：a)至少一种高碱性钙洗涤剂，b)至少一种硼酸化分散剂，c)金属二烷基二硫代磷酸盐，和；d)至少一种油溶性钼化合物；其中所述润滑油组合物具有使用ASTM-2896的方法测定的至少7.5mgKOH/g润滑油组合物的TBN值，至少80ppm的钼，以所述润滑油组合物的总重量计，所述润滑油组合物中总钙与所述润滑油组合物中总钼的重量比小于8.4；并且来自所述润滑组合物中的分散剂的氮与所述润滑油组合物中的总硼的重量比为2.6到3.0。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述基础油的SAE粘度等级为5W，并且所述润滑油组合物的所述润滑油组合物中硼的总ppm与所述润滑油组合物中的总洗涤剂的TBN的比率为45到63。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述润滑油组合物的所述润滑油组合物中硼的总ppm与所述润滑油组合物中的总洗涤剂的所述TBN的比率为50到63。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述润滑油组合物的所述润滑油组合物中硼的总ppm与所述润滑油组合物中的总洗涤剂的所述TBN的比率为56到63。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述润滑油组合物的所述润滑油组合物中的总硼与所述润滑油组合物中的总氮的重量比小于1.0。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述润滑油组合物的所述润滑油组合物中的总硫与所述润滑油组合物中的总钼的重量比为约1:1到17:1。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述基础油的SAE粘度等级为5W-30，并且所述润滑油组合物的总钼含量大于150ppm。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述润滑油组合物含有一定量的高碱性含钙洗涤剂，以所述润滑油组合物的总重量计，其为所述润滑油组合物提供1000ppm到1800ppm的钙。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述润滑油组合物含有一定量的高碱性含钙洗涤剂，以所述润滑油组合物的总重量计，其为所述润滑油组合物提供1100ppm到1600ppm的钙。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述润滑油组合物的磷含量为100ppm到1000ppm。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述润滑油组合物的所述润滑油组合物中的所述洗涤剂中的金属ppm与所述润滑油组合物中硼的总pp...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯汀·弗莱彻，威廉·Y·拉姆，
申请(专利权)人：雅富顿化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US