润滑油组合物制造技术

本发明专利技术公开了用于在火花点火的直接喷射式发动机中减少低速预点火事件或改善氧化的润滑油组合物。该组合物包括清净剂添加剂，其包含：包括镁和钙作为阳离子的油溶性磺酸盐；或包括镁和钙作为阳离子的油溶性水杨酸盐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及降低火花点火内燃机中的低速预点火(LSPI)(或低速预点火事件)的发生率，其中使用具有指定清净剂添加剂的润滑油组合物润滑发动机曲轴箱。
技术介绍
市场需求以及政府立法已使汽车制造商在保持性能(马力)的同时跨越各种发动机系列不断改进燃料经济性和降低CO2排放。使用较小发动机提供较高功率密度、使用涡轮增压器或机械增压器提高增压压力以提高比输出和使用通过在较低发动机速度下的较高转矩发生实现的较高传动齿轮比将发动机降速能使发动机制造商在降低摩擦和泵送损失的同时提供优异的性能。但是，已经发现在较低发动机速度下的较高转矩造成在低速下的发动机中的随机预点火——被称作低速预点火或LSPI的现象，以产生极端高的汽缸峰值压力，这会造成灾难性的发动机故障。LSPI的可能性阻碍发动机制造商在这种更小的高输出发动机中充分优化在较低发动机速度下的发动机转矩。业内致力于解决这一问题。例如，SAE2013-01-2569(“InvestigationofEngineOilEffectonAbnormalCombustioninTurbochargedDirectInjection-SparkIgnitionEngines(Part2)”，Hirano等人)断定，提高钙浓度造成更高的LSPI频率。此外，WO2015/042340A1描述了使用选自磺酸盐、酚盐和水杨酸盐清净剂的金属高碱性清净剂解决该问题。例举磺酸镁和磺酸钙的混合物。
技术实现思路
现在已经发现，混合金属高碱性清净剂的使用与相应的高碱性清净剂混合物相比带来改进的LSPI(以及氧化)性能。因此，本专利技术在第一方面中提供在火花点火的直接喷射式内燃机中减少低速预点火事件和/或改进氧化性能的方法，其包括用润滑油组合物润滑发动机曲轴箱，所述润滑油组合物包含含有包括至少镁和钙作为阳离子的油溶性碱性有机酸盐的清净剂添加剂，其中所述有机酸是羟基苯甲酸或磺酸。第二方面，本专利技术提供与含有单独镁和钙盐的混合物的类似组合物相比，包含含有至少镁和钙作为阳离子的油溶性碱性有机酸盐(其中所述有机酸是羟基苯甲酸或磺酸)的清净剂添加剂在润滑油组合物中在所述组合物润滑火花点火的直接喷射式内燃机的曲轴箱时减少低速预点火事件和/或改进氧化性能的用途。该清净剂添加剂是：包括至少镁和钙作为阳离子的油溶性羟基苯甲酸盐；或包括至少镁和钙作为阳离子的油溶性磺酸盐。该清净剂不是油溶性镁清净剂和油溶性钙清净剂的混合物。该清净剂添加剂在用例如二氧化碳高碱性化的步骤之前(或如果存在多于一个高碱性化步骤，在最后一个高碱性化步骤之前)在镁和钙化合物，例如镁氧化物(或氢氧化物)和钙氧化物(或氢氧化物)存在下制备。“混合金属清净剂”是指包括至少两种不同的金属(即钙和镁)作为阳离子的单一油溶性高碱性清净剂。关于混合金属清净剂的进一步信息可见于GB818,323：‘ProcessforthepreparationofOil-SolubleBasicOrganicAcidSaltscontainingasCationstwoormoredifferentMetals’。在本说明书中，如果使用下列词语和措辞，其具有下述含义：“活性成分”或“(a.i.)”是指不是稀释剂或溶剂的添加剂材料；“包含”或任何同源词指定所述要素、步骤或整数或组分的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它要素、步骤、整数、组分或其群组；措辞“由...构成”或“基本由...构成”或同源词可能涵盖在“包含”或同源词内，其中“基本由...构成”允许包括不会实质影响其适用的组合物的特征的物质；“烃基”是指通常仅含氢和碳原子并直接经由碳原子键合到该化合物的其余部分上的化合物的化学基团，但其可能含有杂原子，只要它们不会减损该基团的基本烃基性质；“油溶性”或“油分散性”或同源术语不一定是指该化合物或添加剂在所有比例下都可溶、可溶解、可混溶或可悬浮在油中。但是，这些是指它们例如在足以在使用油的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能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％，优选超过组合物的60质量％，更优选超过组合物的70质量％，最优选超过组合物的80质量％；“次要量”是指组合物的50质量％或更少，优选40质量％或更少，更优选30质量％或更少，最优选20质量％或更少；“TBN”是指通过ASTMD2896测得的以mgKOHg-1为单位的总碱值(mgKOH/g)；“磷含量”通过ASTMD5185测得；“硫含量”通过ASTMD2622测得；且“硫酸化灰分含量”通过ASTMD874测得。还要理解的是，所用各种组分(基本的以及最佳的和常规的)可能在配制、储存或使用条件下反应，本专利技术也提供由于任何这样的反应可获得或已获得的产物。此外，要理解的是，本文列出的量、范围和比率的任何上限和下限可以独立地组合。此外，本专利技术的成分可以是独立的或存在于混合物内并保持在本专利技术的范围内。具体实施方式LPSI火花点火内燃机中的各种异常燃烧形式存在若干术语，包括爆震(knock)、极端爆震(extremeknock)(有时称作超级-爆震(super-knock)或宏大-爆震(mega-knock))、表面点火和预点火(在火花点火前发生的点火)。极端爆震(extremeknock)以与传统爆震(knock)相同的方式发生，但具有提高的爆震(knock)幅度并可使用传统爆震(knock)控制方法减轻。LSPI通常在低速度和高负荷下发生。在LSPI中，起始燃烧相对缓慢并类似于正常燃烧，接着燃烧速度突增。不同于一些其它类型的异常燃烧，LSPI不是失控现象。LSPI的发生难以预测，但通常在性质上是周期性的。低速预点火(LSPI)最可能在运行过程中在大约1500至大约2500转/分钟(rpm)的发动机速度，如大约1500至大约2000rpm的发动机速度下生成大于大约1,500kPa(15巴)(峰值转矩)，如至少大约1,800kPa(18巴)，特别是至少大约2,000kPa(20巴)的制动平均有效压力(breakmeaneffectivepressure)水平的直接喷射、增压(涡轮增压或机械增压)、火花的(汽油)内燃机中发生。本文所用的制动平均有效压力(BMEP)被定义为是在发动机循环过程中实现的功除以发动机工作容积(sweptvolume)(通过发动机排量标准化的发动机转矩)。词语“制动”(“brake”)是指如在测力计上测得的在发动机飞轮处可供的实际转矩或功率。因此，BMEP是发动机的有用功率输出的量度。现在已经发现，通过用如上文在“
技术实现思路
”下定义的润滑油组合物润滑这样的发动机，可以降低在易发生LSPI的发动机中的LSPI发生率。润滑油组合物本专利技术的润滑油组合物可以是适合用作载客车(passengercar)发动机油的那些并传统上包含主要量的具有润滑粘性的油和次要量的性能增强添加剂，包括含灰分的清净剂。本专利技术中的合适的清净剂添加剂的实例包括，但不限于，一种或多种混合钙和镁高碱性水杨酸盐或磺酸盐。该具有润滑粘性的油(有时被称作“基础油料”或“基础油”)是润滑剂的主要液体成分，将添加剂和可能的其它油掺入其中以例如制造最终润滑剂(本文档来自技高网...

【技术保护点】
在火花点火的直接喷射式内燃机中减少低速预点火事件和/或改进氧化性能的方法，所述方法包括用润滑油组合物润滑发动机曲轴箱，所述润滑油组合物包含含有包括至少镁和钙作为阳离子的油溶性碱性有机酸盐的清净剂添加剂，其中所述有机酸是羟基苯甲酸或磺酸。

【技术特征摘要】
2015.10.08 EP 15188998.71.在火花点火的直接喷射式内燃机中减少低速预点火事件和/或改进氧化性能的方法，所述方法包括用润滑油组合物润滑发动机曲轴箱，所述润滑油组合物包含含有包括至少镁和钙作为阳离子的油溶性碱性有机酸盐的清净剂添加剂，其中所述有机酸是羟基苯甲酸或磺酸。2.如权利要求1所述的方法，其中所述清净剂添加剂是：包括至少镁和钙作为阳离子的油溶性磺酸盐；或包括至少镁和钙作为阳离子的油溶性羟基苯甲酸盐，优选是包括至少镁和钙作为阳离子的油溶性水杨酸盐。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述润滑油组合物是载客车发动机油。4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中钙与镁的重量比为10:1至1:10，优选8:3至4:5，更优选1:1至1:3。5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其中所述清净剂添加剂为所述润滑油组合物提供50至8000重量ppmCa和50至6000重量ppmMg。6.如权利要求1至6任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·A·坎特，A·P·马施，R·W·肖，T·D·威尔金森，
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