Смазочная композиция

Смазочная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскнх

Соцналнстннесянх

Реслублнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ 902672 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 15. 08. 75 (21) 2163155/23-04 (23) Приоритет - (32) 16.12. 74 (31) 533120 (331 США (511 М. Кл.

С 10 М 3/20

Гаеударстнонтый коннтвт

СССР

Опубликовано 30. 01. 82. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 30.01.82 (53) УДК 662.092, .810(088.8) ао делан нзобретнннй н ютнрытнй

Иностранец

Джордж 1>еренс (США) (72) Автор изобретеиия

Иностранная фирма

"Стауффер Кемикал Компани" (США) (71) Заявитель (54) СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к синтетическим смазочным маслам и в особен- ности к веществам для смазки картера двигателя, имеющим основной компонент, в состав которого входит жидкий эфир полиола и жидкий синтетический углеводород.

Известны смазочные композиции, содержащие сложные эфиры, например, n-(n-третбутилфенокси)-, m-(n-октилфенокси)-, и-(третпентилфенокси)"

-фенилнеогептаноаты 1,1) .

Наиболее близки к предлагаемой по составу являются композиции, со держащие пентаэритритный или триметилолпропановый эфир карбоновых кислот С -С,, например, триметилолпропан тригептаноата или триметилолпропан (1,8-этилгексаноата) 1,2-пентаноата, или дитриметилолпропан тетрагептаноата с добавлением различных присадок (21 .

Недостатком известных смазочных композиций являются их невысокие вязкостные характеристики при высоких температурах.

Цель изобретения — улучшение вяэкостных характеристик композиции для картера двигателя при высоких температурах.

Поставленная цель достигается тем, что смазочная композиция, содержащая триметилолпропан тригеп1р таноата или дитриметилолпропан тетрагептаноата, дополнительно содержит смешанный децен при следующем соотношении компонентов, вес.X:

Триметилолпропан !

5 тригептаноата или дитриметилолпропан тетрагептаноата 40-66,7

Смешанный децен До 100

Контролированное разбухание зат20 вора представляет собой одну из наиболее важных характеристик вещества для смазки картера двигателя. Существенной является возможность используемых смазочных масел осуИ ществлять контролированное набуха902672 ние эластомерного затвора . моторе, что предотвращает утечку смазочного масла.

Характеристика разбухания затвора из Випа И при использовании различных смесей триметилолпропан тригеп" таноатного эфира и смеси деценовых олигомеров представлена в табл. 1, а их вязкость и температура застывания — в табл. 2. 1Î азбухание затвора, 7

5,20

40:60

7,93

50:50

8,98

55:45

10,64

12,53

60:40

66,7.33,3

Т аблица2

21, 15

l8, 79

4,40

50:50

66,7:33,3

Смазочные композиции могут быть использованы в поршневых моторах с большей эффективностью, так как в случае их применения не происходит черезмерного разбухания зластомерных затворов в поршневых моторах, что имеет место при использовании известных композиций.

Разбухание затвора определяют

45 как количество в процентах, на которое увеличивается объем эластомерного затвора и экспозиция в отношении контакта со смазочными маслами в условиях эксплуатации моторов. Не- И достаточное или черезмерное разбухание,вызывает потерю затворами способности сохранять и собирать моторные масла. Происходит утечка, которая вызывает большое расходование ма - .->,. 55

Высоко"вязкостный эфир полиола, выбранный из группы, состоящей нз тетраэфиров дитриметилолпропана и гексазфиров дипентаэритрола и их смесей, смешанный с п-с(-олефиновыми олигомерами, обеспечивает получение основного вещества с хорошими вязкостными характеристиками и контролированным набуханием затвора.

Полученные свойства смеси дитриметилолпропана-тетрагептоноата и смешанных децеиовых олигомеров в соотношении 1:1 следующие:

Вязкость при 98,89 С сСт 9,5

Температура застывания, С -40

Разбухание затвора при 148,89 С после

70 ч, 7

Основная система изобретения, представляющая собой смесь эфира полиоласинтетический углеводородный олигомер, совместима с присадками безвредного влияния на эластомерный затвор мотора. Типичные присадки для эфиролигомерной смеси обычно представляют собой такие присадки, которые прида" ют антикоррозионные и антиизносные свойства, свойства устойчивости под нагрузкой, смазываемость, индекс вязкости улучшенных свойств, моющее действие, способность к диспергированию, свойства дезактнвировать металл, антипенные свойства и т.п.

Важным фактом является способность к диспергированию и к проявлению моющих свойств у присадок были совместимы и; эффективны по .отношению к основной сырьевой смеси. Это имеет значение благодаря тому факту, что окисные моторные газы проходят через поршневые кольца и могут вследствие этого загрязнять смазочное масло для картера двигателя.

Способность к диспергированию и моющему действию у присадок предотвращает коррозию и образование ржавчины на подшипниках и такие присадки являются необходимыми дополнительнь1ми веществами к основному сырью для нейтрализации, растворения и диспергирования этих примесей, а также для разрушения продуктов окисления топлива.

Пример 1. Компоненты смазочной композиции, %:

Гидрированная смесь тримеров и тетрамеров децена 40

Триметилолпронан тригейтаноат

Метакрилат винил пирролидоновый сополимер

Lubri2ol 3826А (смесь диалкилдитиофосфата цинка, подщелоченная кальций алкилбензол сульфонатом, фенатом кальция и включающая сукцинимид)

Фенил-альфа-нафтиламин

Беиэотриазол

Силиконовый пеиогаситель

9,5

10,0

0,5

0,02

25,00

Испытание CRC-38 осуществляют для того, чтобы оценить смазочные масла для картера двигателя на устойчивость к окислению, коррозии, образованию шламма и эмали, в том числе когда они подвергаются эксплуатации при высокой температуре.

Основные условия эксплуатации мотора в этой оценке следующие:

Продолжительность, ч

Скорость, об/мин

Скорость потока топннвв, фунт/ч нг ч

Соотноненне воевунтопливо

Температура вне кооС

Разница между температурой вне кожуха и

5150 25

4 75+Ое25

0 45

14,0 0,5

200+2

Методика заключается в непрерывной эксплуатации одноцилиндрового мотора CLR для оценки масла при постоянной скорости, соотношении воздух-топливо и при постоянных условиях подачи топлива в течение 40 ч с последующей остановкой на 4,5 ч.

Перед кажцым опытом мотор тщательно вытирают, производят соответствующее измерение частей мотора и устанавливают новый поршень, поршневые кольца и новые медно-свинцовые соединяющие стержневые подшипниковые вкладыши.

902672

10+ 1 внутри кожуха,с С

Температура смазочного канала, С 290+2

При этом нагрузку устанавливают таким образом, чтобы обеспечить надлежащий поток при определенном отноше" нии воздух-топливо.

После завершения опыта мотор разбирают и состояние масла оценивают

lO визуальным изучением мотора на наличие отложений, по потере веса медносвинцовыми подшипниками, и, в результате сравнения данных осмотра образцов использованного масла, взятых

15 через периодические интервалы с данными осмотра свежего масла.

Оценка окисления масла для картера двигателя за 40 ч следующая:

Весовая потеря подшипника, кг

Верх 16,6

Низ 16,7

Общая 33,3

Для этого опыта допустима максимальная потеря веса, равная 40 мг.

В таком опыте создаются жесткие корризионные условия для медно-свинцовых стержневых соединяющих подшипников. Обычно, при использовании эфирных смазочных масел, т.е. таких, в которых эфир представляет собой основное сырье, опыт считается неудачным, если происходит потеря в весе, превышающая допустимый максимум, равный 40 мг. Полученная в ре35 зультате весовая потеря опыта 33,3мг может рассматриваться как допустимая и она указывает на то, что используемая жидкая смесь не будет вызывать черезмерной коррозии подшипника при действительной эксплуатации отора.

Обследование отложения в моторе.

Эта операция представляет собой визуальтый осмотр чистоты, который

45 оценивается в интервале от 0 до 10.0.

Оценка 10.0 означает чистоту. Внешний налет говорит о том, что имеется тенденция к деградации смазочного масла (шеллак-подобная глазурь

SO образуется на металлических частях).

Оценка отложения внешнего налета и грязи представлена в табл. 3.

902672

Т а б л и ц а 3

Оценка отложения

9,8 Клапанные коромысла 9,9

Юбка поршня

Кожух клапанного коромысла Кожух клапанного

9,9 коромысла

9,9

Кожух штока тол9,9 кателя

Кожух штока толкателя

9,9

Сетчатый масля9,9 ный фильтр !0,0

Стенка цилиндра, BRT

Поддон картера 9,9

Поддон картера двигателя

9,9

9,9

9,9 . Крьппка картера

Крышка картера

Общее количество внешнего налета 59,3

Общее количество грязи

59,5

Анализ масла представлен в табл.4. а 4

l,87 2,90 3,22 3,57 3,77

М нейтрализации

Вязкость при

362,4 344,9 34 1,4 334,0 330,5

75,89 73,12 71,47 70,40 69,57

37,8 С

98,9 С

71,55 при 37,8 С

98,9 С

5у8 72 .83

3,6

0,000

7,8

0-10

10"20

20-30

30-40

1,8

5 9

98,9 С

Вязкость отбензиненного масла при

Х уменьшения вязкости

Расходование масла, ч

4,8 5,8 7,8 8,8

9 902о72

Пример 2. Смазочную смесь, аналогичную примеру 1, подвергают жесткому испытанию на износ при высокой температуре, которое проводят на высокоскоростном моторе, имею- 5 щем 8 цилиндров с объемом 425 куб (7000 см3) дюймов. Продолжительность опыта 64 ч. Критерием прохождения испытания является увеличение вязкости за 40 ч менее чем на 400Х иизнос пальца (кулака) плюс подъемника менее чем на 0,002 минус максимальное значение и менее, чем на

0 001 минус среднее значение износа.

Суммарные результаты моторных испытаний представлены в табл. 5.

0i 0013

Таблица 5

Увеличение вязкости

25

72,66

68,08

68,72 0,64 блица 6

О,1

0,2

1,58

69,66

71,79

24

0,5

3,71

74,60 6,52

32

76,07 7,99 +12

77,44 9,36 +14

Кулачковые доли

0 О

0 0

48

l2 53 +18

14,09 +21

80,61

82,17

I

Подъемники

Концы головок клапанов

2 8

Прокладки клапанного коромысла

2 5

Увеличение вязкости на l27. через 40 ч указывает на хорошую стабильность смазочной жидкости. Допустимый максимум составляет 400Х, Оценка образования грязи

Передняя сторона кожуха дефлектора 9,6

Кожух коромысла 9,5

Перегородка кожуха 9,6

Среднее 9,6

Закупорка масляного .фильтра Нет

Оценка образования внешнего налета

Шбка поршня 9,6

Толкатель 9,6

Антутолкатель 9,6

Среднее 9,6

Отложение внешнего налета и грязи на главных участках составляют очень небольшие значения для жесткого типа условий эксплуатации, созданных в этом испытании. Для сравнения следу- . ет отметить, что минимальные нефтяные смазочные масла имеют тенденцию образовывать значительно больше грязи н внешнего налета при эквивалентных условиях.

Оценка осаждения на лицевые масляные кольца

Верх 5,9

Низ. 8,3

Среднее 7,0

Износ: кулак плюс подъемник, дюйм

Максимальное значение

Минимальное значение 0,0003

Среднее значение 0,0007

Потеря веса стержневым подшипником, мг

Стержень 4 53,1

Стержень 5 65, 1

Среднее значение 55,1

Число стираний (износа) представлено в табл. 6.

Шарниры клапанного коромысла 3 3 10

П р и м е ч а н и е. Расходование масла 4,53 (4,3 л). И кольцевом участке закупорки маслосъемного поршневого кольца нет. Слипшихся и грязных колец и подъемников нет.

Иэ табл. 6 следует, что затворы находятся в .хорошем состоянии без всяких свидетельств деградации. Затворы сохраняют гибкость, пространственную целостность и не дают утечки масла.

902672

8,16

Формула изобретения

Составитель Н.Богданова

Редактор А.Власенко Техр@ М.Тепер Корректор,Г. Огар

Заказ 12456 76 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5

Филиал 1ПП1 Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

1! р и м е р 3. Смазочную смесь, аналогичную примеру 1, подвергают испытанию согласно Ford Seguence VC, которое предназначено для оценки способности смазочного масла контролировать и диспергировать вредные

I примеси, такие, как кислые газы, индивидуальный углерод, высоко оксигенированные продукты окисления и т,п. Эти примеси вызывают отложе- 10 ние грязи и налета, что по всей вероятности, происходит в том случае, когда мотор подвергается различным прерывистым циклам, которые включают холостой ход, эксплуатацию при !5 средней скорости, эксплуатацию при высокой скорости и остановку двигателя.

Испытание согласно Ford Seguence p

VC осуществляют на 8 цилиндровом двигателе Ford с объемом цилиндра в 302 кубических дюйма. Это испытание состоит из четырех последовательных циклов эксплуатации, каждый 2g продолжительностью 4 ч. В каждом из циклов двигатель подвергают отдельным периодам холостого хода эксплуатации.при средней скорости и эксплуатации при высокой скорости.

После того, как эксплуатационная последовательность из 4 циклов завер" шена, двигатель останавливают на

8 ч после чего все операции повтоЭ

35 ряют. Испытание продолжается всего

192 ч.

После завершения испытания, мо- тор полностью разбирают, осматривают и оценивают, Получены следующие результаты.

Оценка чистоты . 10,0

Средняя оценка обра" зования грязи (8,5 проходов) 9,09

Оценка образования налета на юбке поршня (7,9 проходов)

Средняя оценка образования налета (8,0 проходов) 8,93

Полученные результаты свидетельствуют о способности смазочного масла диспергировать вредные примеси и сохранять двигатель в чистых условиях эксплуатации, вследствие чего обеспечивается хорошая работа двигателя в жестких условиях эксплуатации. Осмотр затвора показывает, что он находится в хорошем состоянии и не наблюдается его деградации.

Смазочная композиция для картера двигателя, содержащая триметилолпропан тригептаноата или дитриметилолпропан тетрагептаноата, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшения вяэкостных характеристик композиции при высоких температурах, она дополнительно содержит смешанный децен при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Триметилолпропан тригептаноата или дитриметилолпропан тетрагептаноата 40-66,7

Смешанный децен до !00

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. 11атент США !!- 3600431, кл. 260-479, опублик. 197!.

2. Патент США М 3476685, кл. 252-46.7, опублик. 1969 (прототип).