用于防止或减少直接喷射火花点火发动机中低速提前点火的组合物和方法技术

本文公开了有效防止或减少发动机中的低速提前点火以及防止或减少发动机组件腐蚀的改进的润滑组合物。所述润滑组合物包含与钙螯合络合物组合、任选地与另外的添加剂进一步组合的基础油。合的基础油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于防止或减少直接喷射火花点火发动机中低速提前点火的组合物和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年3月8日提交的美国临时申请62/815,795的权益，其内容在此整体并入。
专利

[0003]本公开涉及润滑剂组合物，其含有至少一种钙环状螯合络合物，例如1,3
‑
二羰基化合物的钙螯合物、邻酮基酚的钙螯合物、1,3
‑
二亚胺的钙螯合物、混合螯合物以及它们的组合。本公开还涉及润滑剂组合物，其含有至少一种用于直接喷射、增压、火花点火的内燃机的钙环状螯合络合物。本公开还涉及用于防止或减少用配制油润滑的发动机中的低速提前点火的方法。配制油具有包含至少一种油溶性或油分散性钙环状螯合络合物的组合物。

技术介绍

[0004]近年来，发动机制造商开发了更小的发动机，其提供更高的功率密度和卓越的性能，同时减少摩擦和泵送损失。这是通过使用涡轮增压器或机械超级增压器来增加增压压力，并通过使用由在较低的发动机速度下产生更高的扭矩允许的更高传动齿轮比来降低发动机的速度来实现。然而，已发现较低发动机速度下的较高扭矩会导致低速发动机随机提前点火，即一种称为低速提前提前点火或LSPI的现象，导致极高的气缸峰值压力，这可能导致灾难性的发动机故障。LSPI的可能性阻止了发动机制造商在这种更小、高输出的发动机中在较低的发动机速度下完全优化发动机扭矩。
[0005]围绕低速提前点火(LSPI)原因的主要理论之一至少部分是由于发动机油滴在高压下从活塞裂隙进入发动机燃烧室的自动点火，在此期间发动机低速运转并且压缩冲程时间最长(Amann等人SAE 2012
‑
01
‑
1140)。
[0006]虽然一些发动机爆震和提前点火问题可以并且正在通过使用新的发动机技术(诸如电子控制和爆震传感器)以及通过优化发动机运行条件来解决，但是仍然需要可减少或防止LSPI问题并且还改进或保持其他性能(诸如磨损和氧化保护)的润滑油组合物。
[0007]本专利技术人发现了通过使用钙环状螯合络合物(例如1,3
‑
二羰基化合物的钙螯合物、邻酮基酚的钙螯合物、1,3
‑
二亚胺的钙螯合物、混合螯合物以及它们的组合)来解决LSPI问题的解决方案。

技术实现思路

[0008]本文公开了减少或消除低速提前点火的润滑油添加剂。适合的添加剂包括钙环状螯合络合物，例如包含一种或多种多齿化合物，如1,3
‑
二羰基化合物、邻酮基酚、1,3
‑
二亚胺等的钙螯合物。
[0009]下文描述中阐述了一个或多个实施方案的细节。其他特征、目标以及优势将从说明书和权利要求书中显而易见。
[0010]详述
[0011]在公开和描述本专利技术的方法和系统之前，应当理解，所述方法和系统不限于特定合成方法、特定组件或具体组合物。还应理解本文使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的并且不意图具有限制性。
[0012]除非上下文另外明确规定，否则如本说明书和所附权利要求书中使用的单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数指示物。范围可在本文中表示为从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值。当表示这类范围时，另一个实施方案包括从一个具体值和/或到另一个具体值。类似地，在通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应了解具体值形成另一个实施方案。应进一步理解，每个范围的端点都是重要的，无论是相对于另一个端点，还是独立于另一个端点。
[0013]“任选”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括所述事件或情况发生的例子以及它们不发生的例子。
[0014]贯穿本专利说明书的说明书和权利要求书，词语“包括/包含(comprise)”和所述词语的变型诸如“包括/包含(comprising)”和“包括/包含(comprises)”意指“包括/包含但不限于”并且不旨在排除例如其他添加物、组件、整数或步骤。“示例性”意指
“……
的实例”并且不旨在传达优选或理想实施方案的指示。“诸如”不以限制性含义使用，而是用于解释性目的。
[0015]公开了可用来执行所公开的方法和系统的组件。本文公开了这些和其他组件，并且应了解当公开这些组件的组合、子集、相互作用组等时，虽然可能未明确公开对这些中的每一个不同单独和集体的组合以及排列的具体提及，但是每一个均被本文针对所有方法和系统具体地考虑和描述。这适用于本申请的所有方面，包括但不限于所公开方法中的步骤。因此，如果有可执行的各种额外步骤，应了解这些额外步骤中的每一个均可用所公开方法的任何特定实施方案或实施方案组合来执行。
[0016]整个说明书中都使用了术语“增压”。增压是指在比自然吸气发动机更高的进气压力下运行发动机。通过使用涡轮增压器(由排气驱动)或超级增压器(由发动机驱动)可以达到增压状态。“增压”允许发动机制造商使用较小的发动机，其提供更高的功率密度以提供卓越的性能，同时减少摩擦和泵送损失。
[0017]在整个说明书和权利要求书中使用了油溶性或油分散性的表述。油溶性或油分散性意指提供所需活性或性能水平所需的量可通过溶解、分散或悬浮在具有润滑粘度的油中而掺入。通常，这意味着可以至少约0.001重量％的材料可被掺入在润滑油组合物中。关于术语油溶性和油分散性，特别是"稳定分散性"的进一步讨论，参见美国专利第4,320,019号，其在这方面的相关教导通过引用明确并入本文。
[0018]如本文所用的术语“硫酸化灰分”是指润滑油中由清洁剂和金属添加剂产生的不可燃残留物。硫酸化灰分可以使用ASTM测试D874来确定。
[0019]如本文所用的术语“总碱值”或“TBN”是指相当于一克样品中的KOH毫克数的碱量。因此，较高的TBN值反映了产品具有更强的碱性，因此具有更高的碱度。TBN是使用ASTM D 2896测试确定的。
[0020]除非另有说明，否则所有百分比都以重量百分比计。
[0021]一般来说，本专利技术的润滑油组合物中的硫水平小于或等于基于润滑油组合物的总
重量的约0.7重量％,如硫水平为约0.01重量％至约0.70重量％、0.01至0.6重量％、0.01至0.5重量％、0.01至0.4重量％、0.01至0.3重量％、0.01至0.2重量％、0.01重量％至0.10重量％。在一个实施方案中，本专利技术的润滑油组合物中的硫水平小于或等于基于润滑油组合物的总重量的约0.60重量％、小于或等于基于润滑油组合物的总重量的约0.50重量％、小于或等于基于润滑油组合物的总重量的约0.40重量％、小于或等于基于润滑油组合物的总重量的约0.30重量％、小于或等于基于润滑油组合物的总重量的约0.20重量％、小于或等于基于润滑油组合物的总重量的约0.10重量％。
[0022]在一个实施方案中，本专利技术的润滑油组合物中的磷水平小于或等于基于润滑油组合物的总重量的约0.12重量％,如磷水平为约0.01本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种润滑组合物，其包含基础油和至少一种环状钙螯合络合物。2.根据前述权利要求中任一项所述的润滑组合物，其中所述钙螯合络合物包含配体，所述配体包含至少一种1,3
‑
二羰基化合物、1,3
‑
酮基酚、1,3
‑
二亚胺或邻酮基酚。3.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中所述钙螯合物包含具有下式的络合物：其中：独立地表示单键或双键，前提是满足价态；Y独立地选自O、S或NR
n1
；Z独立地选自O、S和NR
n2
；并且R1、R2、R3、R
n1
和R
n2
独立地选自R
a
、OR
b
和N(R
b
)2；其中R
a
在每种情况下均独立地选自氢、C1‑8烷基、C2‑8烯基、C2‑8炔基、芳基、C1‑8杂芳基、C3‑8环烷基或C1‑8杂环基；R
b
在每种情况下均独立地选自C1‑8烷基、C2‑8烯基、C2‑8炔基、芳基、C1‑8杂芳基、C3‑8环烷基或C1‑8杂环基；并且其中R1、R2、R3、R
n1
和R
n2
中的任两者或更多者可以一起形成环。4.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中所述钙螯合络合物具有下式：5.根据前述权利要求所述的润滑组合物，其中R1选自甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。6.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中R3选自甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。7.根据前述权利要求所述的润滑组合物，其中R2选自氢、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。8.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中R1和R2一起形成环。9.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中R2和R3一起形成环。10.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中R1、R2和R3一起形成多环状环体系。
11.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中所述钙螯合络合物包括：其中R
2a
、R
2b
、R
2c
和R
2d
独立地选自氢；羟基；C1‑
22
烷基；和O
‑
C1‑
22
烷基；其中R1、R
2a
、R
2b
、R
2c
和R
2d
中的任两者或更多者可以一起形成环。12.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中所述钙螯合络合物包括：其中R
k
选自羟基；氨基；C1‑
22
烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基；和O
‑
C1‑
22
烷基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基。13.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中所述钙螯合络合物具有下式：其中n是0、1或2；并且R
4a
、R
4a
’
、R
4b
、R
4b
’
、R
4c
、R
4c
’
、R
4d
、R
4d
’
、R
4e
和R
4e
’
独立地选自氢；羟基；C1‑
22
烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基；C1‑
22
O
‑
烷基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基；其中R
4a
、R
4a
’
、R
4b
、R
4b
’
、R
4c
、R
4c
’
、R
4d
、R
4d
’
、R
4e
和R
4e
’
中的任两者或更多者可以一起形成环，优选R
4c
和R
4c
’
是羟基或氨基，优选R
4b
和R
4b
’
各自为甲氧基。14.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中Y是NR
n1
，且R
n1
是C1‑8烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基；C1‑8O
‑
烷基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基。15.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中Z是NR
n2
，且R
n2
是C1‑8烷基，例如甲
基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基；C1‑8O
‑
烷基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基。16.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中Y是NR
n1
，Z是NR
n2
，且R
n1
是C1‑8烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基，R
n2
是C1‑8烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基，且R2是氢或甲基。17.根据任何前述权利要求所述的润滑组合物，其中所述钙络合物具有下式：其中R
6a
和R
6d
独立地选自氢或C1‑8烷基，并且R
6b
和R
6c
各自为其中R
7a
、R
7b
、R
7c
和R
7d
独立地选自氢、羟基、C1‑8烷基和O
‑
C1‑8烷基；其中R
7a
、R
7b
、R
7c
和R...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：雪佛龙奥伦耐有限责任公司，
类型：发明
国别省市：