无级变速传动液制造技术

含有无灰分散剂、螺双环二亚磷酸酯、钙清洁剂、润滑油添加剂以及任选的琥珀酰亚胺摩擦改性剂和有机单或双氢亚磷酸酯的润滑油的适合用于润滑无级变速器的组合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于润滑无级变速器(CVT)驱动的钢带或链的组合物和方法。更特别地，本专利技术涉及表现出与常规流体相比加强了的钢-钢摩擦的作为无级变速传动液有用的含有螺双环二亚磷酸酯的润滑组合物。
技术介绍
对燃料效率更高的汽车的不断研究已经导致了多个生产厂商在无级变速器方面的开发。无级变速器与常规自动变速器的的主要区别在于自动变速器使用行星齿轮组完成速度变换，而无级变速器使用滑轮和带或链改变速度。常规自动变速装置通常具有3、4或5个固定的减速比或“速度”，例如5速自动变速器。变速器的操作系统根据发动机的rpm、地面速度和油门位置选择适当的减速比或速度。在无级变速器中，通过改变驱动带或链运动在驱动或被动滑轮上的相对半径，在固定限制下，几乎可以获得无限多种的减速比。CVT中的关键装置是变速器。变速器由两个钢滑轮和钢带或链组成。滑轮可以是开放的和闭合的，从而允许带或链以不同的半径运动。当驱动滑轮完全开放(带运动半径小)并且被动滑轮完全闭合(带运动半径大)时，得到非常高的减速比(产生低地面速度)。相反，当驱动滑轮完全闭合(带运动半径大)并且被动滑轮完全开放(带运动半径小)时，得到输出速度相对于输入速度的增加(产生高地面速度)。这种设计的新颖性在于带是由钢制成的。存在着两种CVT装置。在一种设计中，使用钢带并且将其“推动”或压缩以传递动力，而在另一种设计中，动力是由被拉动的钢连接链传动的，正如更常V-带那样。由于两种设计中动力都是使用与钢滑轮接触的钢元件传递的，两种设计对润滑的需要是一样的。对用于CVT变速器的润滑剂的最关键的要求是润滑剂应提供高水平的钢-钢摩擦。由于常见润滑剂的钢-钢摩擦系数倾向于是非常低的，如果使用这些润滑剂，需要向滑轮侧面施加非常高的闭合力以避免带的滑动。带的任何滑动将引起严重的磨损，这将很快导致故障。滑轮被制造为精密极限的并且具有精密的表面精加工从而允许最佳的操作。这些表面上不能有任何磨损。因此，适当的润滑剂必须在钢-钢界面提供可能的最高的摩擦系数。由于使用CVT的目的是生产燃料效率改善了的车辆，它们经常可以装有带有滑动离合系统的扭矩转化器。使用滑动扭矩转化器离合器时可能的燃料效率增加是众所周知的。粘着-滑动行为，当未被润滑剂避免时，以滑动扭矩转化器离合器中的振动的形式表现出来。因此，这些润滑剂必须仍旧具有优异的纸-钢摩擦性质。为了成功地避免在滑动扭矩转化器离合器中的粘着-滑动行为，润滑剂必须在低滑动速度下具有优异的摩擦控制。更具体地，润滑剂必须在低滑动速度下提供无粘着-滑动摩擦环境。这种摩擦性质通过计算系统的摩擦-速度关系或dμ/dV确定，其中系统被定义为所使用的润滑剂和摩擦物质。为了成功地控制粘着滑动行为，这一关系，dμ/dV，必须始终为正，即摩擦系数必须始终随着滑动速度的增加而增加。而且，dμ/dV越正，润滑剂对于粘着-滑动行为所提供的安全裕度越大。过去已经尝试配制提供适当量的润滑、同时允许带和滑轮之间足够的摩擦以避免发动机高扭矩传递期间带的滑动的无级变速传动液。一种此类润滑剂公开于1998年11月公开的WO98/39400中，该文描述了包含以下混合物的组合物(1)主要量的润滑油；和(2)有效量的性能增强添加剂组合，其包含(a)无灰分散剂，(b)金属清洁剂，(c)有机亚磷酸酯，(d)有机磷酸盐/酯的胺盐，和(e)一种或多种摩擦改性剂，例如酰胺摩擦改性剂，琥珀酰亚胺摩擦改性剂和乙氧基化胺摩擦改性剂。参见1998年5月12日公开并通过引用结合于此的US-A-5750477(Sumiejski等)。但是，这些润滑剂没有解决dμ/dV的控制问题。美国专利4832867(1989)公开了螺双环亚磷酸酯在润滑油中的用途，但是始终需要与有机钼化合物组合使用。本专利技术的流体不合钼。钼的化合物，例如二硫化钼，硫氨基甲酸钼和羧酸钼，都是人所共知的减摩擦剂。它们广泛用于齿轮应用中和汽车曲柄轴箱中，从而改善那些装置的能量效率。本专利技术的目的是增加钢-钢摩擦，因此必须从这些组合物中排除钼络合物。我们已经发现了一种解决无级变速器中钢-钢滑轮系统和滑动扭矩转化器离合器产生的润滑困难的添加剂和摩擦改性剂的独特的组合。特别地，本专利技术人已经发现某些螺双环二亚磷酸酯可以提供显示显著改善了的钢-钢摩擦性质的无级变速传动液。当这些CVT流体也含有某些二酰亚胺摩擦改性剂时，它们特别适用于包括滑动扭矩转换器离合器的CVT。专利技术概述本专利技术涉及一种用于润滑无级变速器的组合物和方法，其包括(1)主要量的润滑油；和(2)有效量的性能增强添加剂组合，其包含(a)无灰分散剂；(b)式I的有效量的螺双环二亚磷酸酯， 式I 其中R和R1可以是相同或不同的脂肪烃基，优选具有约1-30个碳的烷基或烯基，更优选具有4-16个碳的烷基或烯基，最优选C10烷基。烷基或烯基可以含有环结构或杂原子；(c)钙润滑油清洁剂添加剂；(d)任选的式II的琥珀酰亚胺摩擦改性剂，并且其中R2和R3可以相同或不同并且是C6-C30烷基，并且z＝1-10； 式II(e)任选的式III的有机亚磷酸盐， 式III其中R4是烃基并且R5是烃基或氢，其条件是组合物不含钼。本专利技术的另一实施方案是含有本专利技术的流体的无级变速器。专利技术详述带有一个钢-钢摩擦变速器和滑动扭矩变换器离合器系统的CVT传动的润滑不是一件简单的事情。为变速器提供高的钢-钢摩擦和为扭矩变换器离合器提供优良的纸-钢摩擦提出了一个特殊的问题。为变速器开发一种高的钢-钢摩擦可以通过本专利技术的螺双环二亚磷酸盐和钙清洁剂的使用来实现。螺双环二亚磷酸盐也可以改善含有简单的有机二亚磷酸盐流体的特性。某些以琥珀酰胺为基础的摩擦改性剂与本体系是相容的并赋予了本专利技术的产品优良的纸-钢摩擦特性。1.润滑油在本专利技术中，有用的润滑油是由天然润滑油、合成润滑油及其混合物而得来的。通常天然及合成润滑油各自在100℃的动力粘度范围在从约1到约100mm2/s(cSt)，而典型的应用领域所要求的润滑油或润滑油混合物在100℃时的粘度在从约2到约8mm2/s(cSt)。天然润滑油包括动物油、植物油(例如蓖麻油和猪油)、石油、矿物油和从煤或页岩所得到的油。优选的天然润滑油是矿物油。适合的矿物油包括所有常见的矿物油基油。这包括化学结构为环烷基或烯烃基的油。油类可使用酸、碱和粘土或其他试剂如氯化铝通过常规方法进行精炼，或者它们可以是用如苯酚、二氧化硫、糠醛、二氯二乙基醚等的溶剂通过溶剂萃取的方法生产的萃取油。可对它们进行加氢处理或加氢精制，通过冷冻或催化脱蜡处理进行脱蜡，或加氢裂化。矿物油可从天然的原料中生产出来或由异构化的蜡质物质或其他精炼过程的残留物所组成。典型的矿物油，在100℃时的动力粘度从2.0mm2/s(cSt)到8.0mm2/s(cSt)。优选的矿物油所具有的动力粘度从2到6mm2/s(cSt)，最优选的矿物油是那些在100℃时的动力粘度为3到5mm2/s(cSt)的矿物油。合成润滑油包括烃油和卤素取代的烃油如低聚、聚合或互聚烯烃；烷基苯；聚苯；以及烷基化二苯醚、烷基化二苯硫及其衍生物、类似物及同系物等。在这类合成油中，优选的油是α-烯烃的低聚物，尤其是1-癸烯的低聚物。合成润滑油也包括环氧烷烃的聚合物、互聚物、共聚物及其衍生物，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于润滑无级变速器的润滑组合物，其包含下述组分：　　　　（１）主要量的润滑油；和　　　　（２）有效量的性能强化添加剂组合，它包括：　　　　（ａ）无灰分散剂　　　　（ｂ）螺双环二亚磷酸酯，其结构如下：　　　　＊＊＊　　　　其中Ｒ和Ｒ↓［１］可独立改变，并且是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］的脂肪族烃基；　　　　（ｃ）钙清洁润滑油添加剂　　　　（ｄ）任选的琥珀酰亚胺摩擦改性剂，其结构为：　　　　＊＊＊　　　　其中Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］可独立改变，并且是Ｃ↓［６］－Ｃ↓［３０］的烷基，ｚ＝１－１０，和　　　　（ｅ）任选的有机亚磷酸酯，其结构为：　　　　＊＊＊　　　　其中Ｒ↓［４］是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烃基，Ｒ↓［５］是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烃基或氢，其前提是组合物中不含钼。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石川真浩，RF沃茨，
申请(专利权)人：英菲诺姆国际有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]