BR112017011744B1

BR112017011744B1 - uso do óleo-base derivado do processo de fischer-tropsch

Info

Publication number: BR112017011744B1
Application number: BR112017011744-4A
Authority: BR
Inventors: Scott Tyler Rappaport; Margaret Frances Wenham
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2021-05-18
Also published as: JP6694432B2; BR112017011744A2; RU2017123210A3; EP3227414B1; CN107001978A; RU2703731C2; WO2016087379A1; EP3227414A1; JP2018501347A; CN107001978B; RU2017123210A

Abstract

RESUMO ?MÉTODO PARA REDUÇÃO DE PRÉ-IGNIÇÃO DE BAIXA VELOCIDADE? Trata-se do uso do óleobase derivado do processo de Fischer-Tropsch em uma composição lubrificante para reduzir a ocorrência de Pré-Ignição de Baixa Ve-locidade (LSPI) em um motor de combustão interna.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001]Em condições ideais, a combustão normal em um motor de ignição por centelha convencional ocorre quando uma mistura de combustível e ar é inflamada no interior da câmara de combustão dentro do cilindro pela produção de uma centelha que tem origem a partir de uma vela de ignição. Tal combustão normal, de modo geral, é distinguida pela expansão da frente da chama através da câmara de combustão em um modo ordenado e controlado.

[002]No entanto, em alguns casos, o combustível/mistura de ar pode ser prematuramente inflamado por uma fonte de ignição antes do disparo da vela de ignição, desse modo, resultando em um fenômeno conhecido como pré-ignição. A pré-ignição é indesejável, visto que a mesma tipicamente resulta na presença de pressões e temperaturas muito altas dentro da câmara de combustão, o que pode ter um impacto significativo e negativo na eficiência e no desempenho gerais de um motor. A pré-ignição pode causar danos aos cilindros, pistões e válvulas no motor, e, em alguns casos, pode ainda culminar na falha do motor.

[003]Recentemente, a pré-ignição de baixa velocidade (“LSPI”) foi reconhecida entre muitos fabricantes de equipamentos originais (“OEMs”) como um problema potencial para motores de ignição por centelha altamente intensificados e de tamanho reduzido. Contrário ao fenômeno de pré-ignição observado no final dos anos 50 em altas velocidades, LSPI tipicamente ocorre em baixas velocidades e cargas altas. A ocorrência de LSPI pode finalmente levar ao assim chamado “monster knock” ou “mega-knock” em que ondas de pressão potencialmente devastadores podem resultar em danos graves ao pistão e/ou cilindro. De tal maneira, qualquer tecnologia que possa mitigar o risco da pré-ignição, o que inclui LSPI, seria altamente desejável.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004]De acordo com a presente invenção, é fornecido o uso de óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch em uma composição lubrificante para reduzir a ocorrência de Pré-Ignição de Baixa Velocidade (LSPI) em um motor de combustão interna.

[005]De acordo com a presente invenção, é adicionalmente fornecido um método para reduzir a ocorrência de Pré-Ignição de Baixa Velocidade (LSPI) em um motor de combustão interna, em que o método compreende lubrificar o motor de combustão interna com uma composição lubrificante que compreende óleo-base e um ou mais aditivos de desempenho, sendo que o óleo-base compreende óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch.

[006]As características e vantagens da presente invenção serão aparentes para aqueles versados na técnica. Embora inúmeras mudanças possam ser feitas por aqueles versados na técnica, tais mudanças se encontram dentro do espírito da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[007]Consequentemente, a revelação no presente documento fornece o uso de óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch em uma composição lubrificante para reduzir a ocorrência de Pré-Ignição de Baixa Velocidade (LSPI) em um motor de combustão interna.

[008]De acordo com a presente invenção, é adicionalmente fornecido um método para reduzir a ocorrência de Pré-Ignição de Baixa Velocidade (LSPI) em um motor de combustão interna, em que o método compreende lubrificar o motor de combustão interna com uma composição lubrificante que compreende óleo-base e um ou mais aditivos de desempenho, sendo que o óleo-base compreende óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch.

[009]O nível de ocorrência de pré-ignição em um motor de ignição por cente- lha pode ser avaliado com o uso de qualquer método adequado. Em geral, tal método pode envolver acionar um motor de ignição por centelha com o uso da composição lubrificante relevante, e monitoramento de mudanças na pressão do motor durante os ciclos de combustão do mesmo, isto é, mudanças na pressão versus ângulo de manivela. Um evento de pré-ignição resultará no aumento da pressão do antes do centelhamento: isso pode ocorrer durante alguns ciclos do motor, mas não em outros. Em vez disso, ou adicionalmente, mudanças no desempenho do motor podem ser monitoradas, por exemplo, pelo torque de frenagem máximo atingível, velocidade motor e pela temperatura de gás de escape e/ou pressão de admissão. Em vez disso, ou adicionalmente, um motorista adequadamente experiente pode realizar um teste de direção de um veículo que é acionado pelo motor de ignição por centelha para avaliar os efeitos de uma composição de lubrificante particular, por exemplo, no grau da detonação do motor ou outros aspectos do desempenho do motor. Em vez disso, ou adicionalmente, os níveis dos danos ao motor devido à pré-ignição, por exemplo, devido à detonação do motor associada, podem ser monitorados durante um período de tempo em que o motor de ignição por centelha está em funcionamento com o uso da composição lubrificante relevante.

[010]Uma redução na ocorrência da pré-ignição pode ser uma redução na taxa em que os eventos de pré-ignição acontecem dentro do motor, e/ou na gravidade dos eventos de pré-ignição que ocorrem (por exemplo, a mudança do grau de pressão que os mesmos causam). Isso pode ser manifestado por uma redução em um ou mais dos efeitos que a pré-ignição pode ter um desempenho motor, por exemplo, prejuízo de torque de frenagem ou inibição da velocidade do motor. Isso pode ser manifestado por uma redução na quantidade ou gravidade da detonação de motor, em particular, por uma redução no, ou eliminação de, “mega-knock”. Pre-ferencialmente, na presente invenção, uma redução na ocorrência de pré-ignição é uma redução na taxa em que os eventos de pré-ignição ocorrem dentro do motor.

[011]Uma vez que a pré-ignição, particularmente, se a mesma ocorre com frequência, pode causar danos significantes ao motor, as composições lubrificantes reveladas no presente documento também podem ser usadas com o propósito de reduzir danos ao motor e/ou com o propósito de aumentar a longevidade do motor.

[012]Os métodos e composições lubrificantes do presente documento podem ser usados para atingir qualquer grau de redução na ocorrência de pré-ignição no motor, o que inclui redução até zero (isto é, a eliminação da pré-ignição). Isso pode ser usado para atingir qualquer grau de redução em um efeito colateral da pré- ignição, por exemplo, danos ao motor. Isso também pode ser usado para o propósito de atingir um nível desejável de ocorrência ou efeito colateral. O método e o uso no presente documento preferencialmente alcançam uma redução de 5% ou mais na ocorrência de pré-ignição no motor, mais preferencialmente, uma redução de 10% ou mais na ocorrência de pré-ignição no motor, ainda mais preferencialmente, uma redução de 15% ou mais na ocorrência de pré-ignição no motor, e, especialmente, uma redução de 30% ou mais na ocorrência de pré-ignição no motor.

[013]Os exemplos de métodos adequados para medição dos eventos de Pré-Ignição de Baixa Velocidade podem ser encontrados nos seguintes documentos de SAE: no SAE 2014-01-1226. SAE 2011-01-0340, SAE 2011-01-0339 e SAE 201101-0342. Outro exemplo de um método adequado para medição dos eventos de Pré- Ignição de Baixa Velocidade é descrito abaixo nos Exemplos do presente documento.

[014]As composições de lubrificação da presente revelação, de modo geral, compreendem um óleo-base que compreende um óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch e um ou mais aditivos de desempenho, e devem ser adequados para uso em um motor de combustão interna de ignição por centelha. Em algumas modalidades, as composições lubrificantes reveladas no presente documento podem ser particularmente úteis em um motor de ignição por centelha turboalimentado, mais particularmente, um motor de ignição por centelha turboalimentado que opera, ou pode operar, ou é desejável que opere, com uma pressão de entrada de pelo menos 0,1 MPa (1 bar).

ÓLEO-BASE

[015]Como um componente essencial, as composições lubrificantes do presente documento compreendem um ou mais óleos-base derivados do processo de Fischer-Tropsch.

[016]Os óleos-base derivados do processo de Fischer-Tropsch são conhecidos na técnica. Pelo termo “derivado de Fischer-Tropsch” significa que um óleo-base é, ou é derivado de, um produto de síntese de um processo de Fischer-Tropsch. Um óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch também pode ser referido como um óleo-base de GTL (Gás-Para-Líquidos). Os óleos-base adequados derivados do processo de Fischer-Tropsch que podem convenientemente ser usados como um óleo-base na composição lubrificante da presente invenção são aqueles, por exemplo, revelados nos documentos nos EP 0 776 959, EP 0 668 342, WO 97/21788, WO 00/15736, WO 00/14188, WO 00/14187, WO 00/14183, WO 00/14179, WO 00/08115, WO 99/41332, EP 1 029 029, WO 01/18156 e WO 01/57166.

[017]Tipicamente, o teor de aromáticos de um do óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch, determinado adequadamente por ASTM D 4629, será tipicamente abaixo de 1% em peso, preferencialmente, abaixo de 0,5% de peso e, mais preferencialmente, abaixo de 0,1% em peso. Adequadamente, o óleo-base tem um teor de parafina total de pelo menos 80% em peso, preferencialmente, de pelo menos 85, mais preferencialmente, de pelo menos 90, ainda mais preferencialmente, de pelo menos 95 e, mais preferencialmente ainda, de pelo menos 99% em peso. O mesmo adequadamente tem um teor de saturação (conforme medido por IP-368) maior do que 98% em peso. Preferencialmente, o teor de saturação do óleo-base é maior do que 99% em peso, mais preferencialmente, maior do que 99,5% em peso. Preferencial e adicionalmente, o mesmo tem um teor de n-parafina máximo de 0,5% em peso. O óleo-base, preferencialmente, também tem um teor de compostos naftê- nicos a partir de 0 a menos do que 20% em peso, mais preferencialmente, a partir de 0,5 a 10% em peso.

[018]Tipicamente, o óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch ou a mistura de óleo-base tem uma viscosidade cinemática a 100 °C (conforme medida por ASTM D445) na faixa de 1 a 30 mm2/s (cSt), preferencialmente, de 1 a 25 mm2/s (cSt), e, mais preferencialmente, de 2 mm2/s a 12 mm2/s. Preferencialmente, o óleo- base derivado do processo de Fischer-Tropsch tem uma viscosidade cinemática a 100 °C (conforme medida por ASTM D445) de pelo menos 2,5 mm2/s, mais preferencialmente, de pelo menos 3,0 mm2/s. Em uma modalidade da presente invenção, o óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch tem uma viscosidade cinemática a 100 °C no máximo de 5,0 mm2/s, preferencialmente, no máximo 4,5 mm2/s, mais preferencialmente, no máximo 4,2 mm2/s (por exemplo, “GTL 4”). Em uma outra modalidade da presente invenção, o óleo-base derivado do processo de Fischer- Tropsch tem uma viscosidade cinemática a 100 °C de mais de 8,5 mm2/s, preferencialmente, de no máximo 8 mm2/s (por exemplo, “GTL 8”).

[019]Adicionalmente, o óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch tipicamente tem uma viscosidade cinemática a 40 °C (conforme medida por ASTM D445) de 10 a 100 mm2/s (cSt), preferencialmente, de 15 a 50 mm2/s.

[020]Além disso, o óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch, pre-ferencialmente tem um ponto de fluidez (conforme medido de acordo com ASTM D 5950) de -24 °C ou abaixo, mais preferencialmente, abaixo de -30 °C, ainda mais preferencialmente, abaixo de —40 °C, e, de máxima preferência, abaixo de -45 °C.

[021]O ponto de inflamação (conforme medido por ASTM D92) do óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch é preferencialmente maior do que 120 °C, mais preferencialmente, ainda maior do que 140 °C.

[022]O óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch, preferencialmente tem um índice de viscosidade (de acordo com ASTM D 2270) na faixa de 100 a 200. Preferencialmente, o óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch tem um índice de viscosidade de pelo menos 125, preferencialmente, 130. Também é preferencial que o índice de viscosidade seja abaixo de 180, preferencialmente, abaixo de 150.

[023]No evento de o óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch conter uma mistura de dois ou mais óleos-base derivados do processo de Fischer- Tropsch, os valores acima são aplicados à mistura de dois ou mais óleos-base derivados do processo de Fischer-Tropsch.

[024]A composição de óleo lubrificante descrita do presente documento pre-ferencialmente compreende 80% em peso ou mais do que óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch.

[025]A composição de óleo lubrificante descrita no presente documento também pode compreender um ou mais outros óleos-base em adição ao óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch. Desde que o óleo-base usado na composição lubrificante do presente documento compreenda pelo menos um óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch, não há limitações particulares a respeito do outro óleo-base (ou óleos-base) usado na composição lubrificante de acordo com a presente invenção, e diversos óleos minerais convencionais, óleos sintéticos, bem como ésteres naturalmente derivados, tais como óleos vegetais, podem ser convencionalmente usados. Qualquer óleo-base que pertença ao Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo IV, Grupo V e assim por diante das categorias de óleo-base de API (Instituto de Petróleo Americano) pode ser convencionalmente usado, desde que os requerimentos em relação às composições lubrificantes de acordo com a presente realização sejam cumpridos. Adicionalmente, o óleo-base pode convencionalmente compreender misturas de um ou mais óleos minerais e/ou um ou mais óleos sintéticos; dessa forma, o termo “óleo-base” pode se referir a uma mistura que compreende mais do que um óleo-base.

[026]Os óleos minerais incluem óleos de petróleo líquido e óleo de lubrificação mineral tratado com ácido ou tratado com solvente dos parafínicos, naftênicos, ou mistura com tipos parafínicos/naftênicos que podem ser adicionalmente refinados pelos processos de hidroacabamento e/ou desparafinagem.

[027]O óleo-base naftênico tem baixo índice de viscosidade (VI) (geralmente de 40 a 80) e um baixo ponto de fluidez. Tais óleos-base são produzidos a partir de matérias primas ricas em naftenos e com baixo teor de cera, e são usados principalmente para lubrificantes em que a cor e a estabilidade de cor são importantes, e VI e estabilidade de oxidação são de importância secundária.

[028]O óleo-base parafínico tem maior VI (geralmente >95) e um ponto de fluidez maior. Tais óleos-base são produzidos a partir de matérias primas rica em parafinas, e são usados para lubrificantes em que VI e a estabilidade de oxidação são importantes.

[029]Os óleos sintéticos incluem óleos de hidrocarboneto, tais como oligô- meros de olefina (que incluem óleos-base de polialfaolefina; PAOs), ésteres de ácidosdibásicos, ésteres de poliol, polialquileno glicóis (PAGs), alquil naftalenos e isô- meros cerosos desparafinados.

[030]Os óleos-base de polialfaolefina (PAOs) e a fabricação dos mesmos são bem conhecidos na técnica. Os óleos- base de polialfaolefina adequados que podem ser usados incluem aqueles derivados de alfaolefinas lineares C2 a C32, preferencialmente, C6 a C16. As matérias primas particularmente preferidas para as ditas polialfaolefinas são 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno e 1-tetradeceno.

[031]Preferencialmente, os óleo-base compreendem óleos minerais e/ou óleos sintéticos que contêm mais de 80% em peso de saturados, preferencialmente, mais de 90% em peso, conforme medido de acordo com ASTM D2007.

[032]É adicionalmente preferível que o óleo-base contenha menos do que 1,0% em peso, preferencialmente, menos do que 0,03% em peso de enxofre, calculado como enxofre elemental e medido de acordo com o documento no ASTM D2622, o documento no ASTM D4294, o documento no ASTM D4927 ou o documento no ASTM D3120.

[033]Preferencialmente, o índice de viscosidade do óleo-base é maior do que 80, mais preferencialmente, maior que 120, conforme medido de acordo com o documento no ASTM D2270.

[034]Preferencialmente, o óleo-base preferencialmente tem uma viscosidade cinemática a 100 °C de pelo menos 2,5 mm2/s (de acordo com o documento no ASTM D445), preferencialmente, de pelo menos 3 mm2/s. Em algumas modalidades, o óleo-base tem uma viscosidade cinemática a 100 °C entre 3,0 e 4,5 mm2/s.

[035]A quantidade total de óleo-base incorporado nas composições lubrificantes é preferencialmente uma quantidade na faixa de 60 a 99% em peso, mais preferencialmente, em uma faixa de 65 a 90% em peso e, mais preferencialmente, em uma faixa de 75 a 88% em peso com relação ao peso total da composição lubrificante.

ADITIVOS DE DESEMPENHO

[036]Adicionalmente, as composições lubrificantes podem ainda compreender um ou mais aditivos de desempenho, tais como antioxidantes, aditivos antides- gaste, detergentes, dispersantes, modificantes de atrito, melhorador de índice de viscosidade, redutores de ponto de fluidez, inibidores de corrosão, agentes anties- puma, aditivos de pressão extrema, passivadores de metal e agentes de compatibilidade de vedação/reparo de vedação.

[037]Os exemplos de antioxidantes adequados incluem, mas não se limitam a, antioxidantes amínicos, antioxidantes fenólicos e misturas dos mesmos. Os exemplos de antioxidantes amínicos que podem ser convenientemente usados in- cluem alquilato de difenilaminas, fenil-α-naftilaminas, fenil-β-naftilaminas e alquilato α-naftilaminas.

[038]Os antioxidantes amínicos preferenciais incluem difenilamina dialquila, tal como p,p'-dioctil-difenilamina, p,p'-di-α-metilbenzil-difenilamina e N-p-butilfenil-N- p'-octil fenolamina, monoalquildifenolaminas, tais como mono-t-butil-difenilamina e mono-octildifenilamina, bis(dialquilfelina)aminas, tais como di-(2,4-dietilfelina)amina e di(2-etil-4-nonilfenil)amina, alquil fenil-1-naftilaminas, tais como octilfenil-1- naftilamina e n-t-dodecilfenil-1-naftilamina, 1-naftilamina, arilnaftilaminas, tais como fenil-1-naftilamina, fenil-2-naftilamina, N-hexil-fenil-2-naftilamina e N-octilfenil-2- naftilamina, fenildiaminas, tais como N,N'-diisopropil-p-fenilenodiamina e N,N'-difenil- p-fenilenodiamina, e fenotiazinas, tais como fenotiazina e 3,7-dioctil-fenotiazina.

[039]Os antioxidantes amínicos preferenciais incluem os que estão disponíveis sobre as seguintes designações comerciais: “Sonoflex OD-3” (por exemplo, Seiko Kagaku Co.), “Irganox L-57” (por exemplo, Ciba Specialty Chemicals Co.) e feno- tiazina (por exemplo, Hodogaya Kagaku Co.).

[040]Os exemplos de antioxidantes fenólicos que podem ser convenientemente usados incluem ésteres de alquilas C7-C9 ramificadas de 3,5-bis(1,1-dimetil- etila)-4-hidroxiácido benzeno propanoico, 2-t-butil fenol, 2-t-butil-4-metil-fenol, 2-t- butil-5-metil-fenol, 2,4-di-t-butil fenol, 2,4-dimetil-6-t-butil fenol, 2-t-butil-4-metoxifenol, 3-t-butil-4-metoxifenol, 2,5-di-t-butil-hidroquinona, 2,6-di-t-butil-4-alquilfenóis, tais como 2,6-di-t-butilfenol, 2,6-di-t-butil-4-metil-fenol e 2,6-di-t-butil-4-etilfenol, 2,6-di-t- butil-4-alcoxifenóis, tais como 2,6-di-t-butil-4-metoxifenol e 2,6-di-t-butil-4-etoxifenol, 3,5-di-t-butil-4-hidroxibenzil-mercapto-acetato de etila, alquil-3-(3,5-di-t-butil-4- hidroxifenil)propionatos, tais como n-octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4- hidroxifenil)propionato, n-butil-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato e 2'-etilhexil-3- (3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato, 2,6-d-t-butil-α-dimetilamina-p-cresol, 2,2'- metilenobis(4-alquil-6-t-butilfenol), tal como 2,2'-metileno-bis(4-metil-6-t-butilfenol, e 2,2-metileno-bis(4-etil-6-t-butilfenol), bisfenóis, tais como 4,4'-butilideno bis(3-metil-6- t-butilfenol, 4,4'-metileno-bis(2,6-di-t-butilfenol), 4,4'-bis(2,6-di-t-butilfenol), 2,2-(di-p- hidroxifenil)propano, 2,2-bis(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propano, 4,4'-ciclohexilideno bis(2,6-t-butilfenol), hexametileno glicol-bis[3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato], trietilenoglicol bis[3-(3-t-butil-4-hidroxi-5-metilfenil)propionato], 2,2'-tio-[dietil-3-(3,5-di- t-butil-4-hidroxifenil)propionato], 3,9-bis{1,1-dimetil-2-[3-(3-t-butil-4-hidroxi-5- metilfenil)propinilox]etila}2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5,5]undecano, 4,4'-tio-bis(3-metil-6-t- butilfenol) e 2,2'-tio-bis(4,6-di-t-butilresorcinol), polifenóis, tais como tetra- kis[metileno-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)propionato]metano, 1,1,3-tris(2-metil-4- hidroxi-5-t-butilfenil)butano, 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-t-butil-4-hidroxibenzil) benzeno, bis-[3,3'-bis(4'-hidroxi-3'-t-butilfenil) ácido butírico] éster de glicol, 2-(3',5'-di-t- butil-4-hidroxifenil)metil-4-(2",4"-di-t-butil-3"-hidroxifenil)metil-6-t-butilfenol e 2,6- bis(2'-hidroxi-3'-t-butil-5'-metilbenzila)-4-metilfenol, e p-t-butilfenol - condensados de formaldeído e p-t-butilfenol - condensados de acetaldeído.

[041]Os exemplos de antioxidantes fenólicos adequados incluem aqueles que estão comercialmente disponíveis sob as seguintes designações comerciais: “Irganox L-135” (por exemplo, Ciba Specialty Chemicals Co.), “Yoshinox SS” (por exemplo, Yoshitomi Seiyaku Co.), “Antage W-400” (por exemplo, Kawaguchi Kagaku Co.), “Antage W-500” (por exemplo, Kawaguchi Kagaku Co.), “Antage W-300” (por exemplo, Kawaguchi Kagaku Co.), “Irganox L109” (por exemplo, Ciba Speciality Chemicals Co.), “Tominox 917” (por exemplo, Yoshitomi Seiyaku Co.), “Irganox L115” (por exemplo, Ciba Speciality Chemicals Co.), “Sumilizer GA80” (por exemplo, Sumitomo Kagaku), “Antage RC” (por exemplo, Kawaguchi Kagaku Co.), “Irganox L101” (por exemplo, Ciba Speciality Chemicals Co.), “Yoshinox 930” (por exemplo, Yoshitomi Seiyaku Co.).

[042]Em uma modalidade preferencial, os antioxidantes estão presentes em uma faixa de 0,1 a 5,0% em peso, mais preferencialmente, em uma faixa de 0,3 a 3,0% em peso, e, mais preferencialmente, em uma faixa de 0,5 a 1,5% em peso, com base no peso total da composição lubrificante.

[043]Os aditivos antidesgaste que podem ser convencionalmente usados incluem compostos que contêm zinco, tais como compostos de ditiofosfato de zinco selecionados dentre ditiofosfatos de dialquil-, diaril- e/ou alquilarila , compostos que contêm molibdênio, compostos que contêm boro e aditivos antidesgaste sem cinzas, tais como ácido tiofosfórico substituído ou não substituído, e sais dos mesmos

[044]O ditiofosfato de zinco é um aditivo bem conhecido na técnica, e pode ser convencionalmente representado pela fórmula geral II:

em que R2 a R5 podem ser iguais ou diferentes e são, cada um, um grupo alquila primário que contém de 1 a 20 de átomos de carbono, preferencialmente, de 3 a 12 átomos de carbono, um grupo alquila secundário que contém de 3 a 20 átomos de carbono, preferencialmente, de 3 a 12 átomos de carbono, e um grupo arila ou um grupo arila substituído por um grupo alquila, em que o dito substituto de alquila contém de 1 a 20 átomos de carbono, preferencialmente, de 3 a 18 átomos de carbono.

[045]Os compostos de ditiofosfato de zinco em que R2 a R5 são todos diferentes uns dos outros podem ser usados individualmente ou em mistura adicional com compostos de ditiofosfato de zinco em que R2a R5 são todos iguais.

[046]Os exemplos de ditiofosfatos de zinco adequados incluem aqueles que estão comercialmente disponíveis sob as seguintes designações comerciais: “Lz 1097”, “Lz 1395”, “Lz 677A”, “Lz 1095”, “Lz 1370”, “Lz 1371”, e “Lz 1373” (por exemplo, Lubrizol Corporation); “OLOA 267”, “OLOA 269R”, “OLOA 260” e “OLOA 262” (por exemplo, Chevron Oronite); e “HITEC 7197” e “HITEC 7169” (por exemplo, Af- ton Chemical).

[047]Os exemplos de componentes que contêm molibdênio podem convencionalmente incluir ditiocarbamatos de molibdênio, compostos de molibdênio tri- nuclear, por exemplo, conforme descrito no documento no WO 98/26030, sulfetos de molibdênio e ditiofosfato de molibdênio.

[048]Os compostos que contêm boro que podem ser convencionalmente usados incluem ésteres de borato, aminas graxas boratadas, epóxido boratado, boratos de metal alcalino (ou mistura de metal alcalino ou metal alcalino-terroso) e sais metálicos superbásicos boratados.

[049]As composições lubrificantes podem, de modo geral, compreender na faixa de 0,4 a 1,2% em peso de um aditivo antidesgaste, com base no peso total da composição lubrificante.

[050]Os detergentes típicos que podem ser usados nas composições lubrificantes incluem um ou mais salicilato e/ou fenato e/ou detergentes sulfonato.

[051]No entanto, visto que sais com base em metal orgânicos e inorgânicos que são usados como detergentes podem contribuir para o teor de cinzas sulfatadas de uma composição lubrificante, em uma modalidade preferencial, as quantidades de tais aditivos são minimizadas. Adicionalmente, a fim de manter um baixo nível de enxofre, detergentes salicilatos são preferíveis.

[052]A fim de manter o teor total de cinza sulfatada da composição, a lubrificação é, preferencialmente, a um nível não maior do que 2,0% em peso, mais preferencialmente, a um nível não maior do que 1,0% em peso e, mais preferencialmente, a um nível não maior do que 0,8% em peso, com base no peso total da composição lubrificante, em que os ditos detergentes são preferencialmente usados em quantidades na faixa de 0,05 a 20,0% em peso, mais preferencialmente, de 1,0 a 10,0% em peso e, mais preferencialmente, na faixa de 2,0 a 5,0% em peso, com base no peso total da composição lubrificante.

[053]Além disso, os detergentes podem independentemente ter um valor de TBN (número de base total) na faixa de 10 a 500 mg.KOH/g, mais preferencialmente, na faixa de 30 a 350 mg.KOH/g e, mais preferencialmente, na faixa de 50 a 300 mg.KOH/g, conforme medido pelo documento no ISO 3771.

[054]As composições lubrificantes podem adicionalmente conter um disper- sante isento de cinzas que é preferencialmente misturado em adição em uma faixa de 5 a 15% em peso, com base no peso total da composição lubrificante.

[055]Os exemplos de dispersantes de isentos de cinzas que podem ser usados incluem a succinimida polialquenila e ésteres de ácido succínico de polialquenila revelados nas Patentes Japonesas nos 1367796, 1667140, 1302811 e 1743435. Os dispersantes preferenciais incluem succinimida boratada.

[056]Os exemplos melhoradores de índice de viscosidade que podem ser convencionalmente usados nas composições lubrificantes incluem os copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros estrelados de estireno-isopreno e o copolímero de polimetacrilato e copolímeros de estireno-propileno. Tais melhoradores de índice de viscosidade podem ser convencionalmente empregados na faixa dentre 1 a 20% em peso, com base no peso total da composição lubrificante.

[057]Os polimetacrilatos podem ser convencionalmente empregados nas composições lubrificantes como um efetivo redutor de ponto de fluidez. Para inibidores de corrosão, é possível usar ácido succínico de alquenila ou porções químicas de éster dos mesmos, compostos com base em benzotriazol e compostos com base em tiodiazol.

[058]Os compostos, tais como polissiloxanos, dimetil policicloexano e polia- crilatos, podem ser convencionalmente usados nas composições lubrificantes como agentes antiespuma.

[059]Os compostos que podem ser convencionalmente usados nas composições lubrificantes como agentes de compatibilidade de vedação ou reparo de ve- dação incluem, por exemplo, ésteres aromáticos comercialmente disponíveis.

[060]As composições lubrificantes podem ser convencionalmente preparadas com o uso de técnicas de formulação convencionais ao misturar por adição um ou mais óleos-base com um ou mais aditivos de desempenho.

[061]A revelação do presente documento adicionalmente fornece o uso de uma composição lubrificante que compreende um óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch e um ou mais aditivos de desempenho no cárter de um motor de ignição por centelha para reduzir da pré-ignição.

[062]Para facilitar um melhor entendimento da presente invenção, os exemplos a seguir das modalidades representativas ou preferenciais são fornecidos. De modo algum os exemplos a seguir devem ser lidos para limitar ou definir o escopo inteiro da invenção.

EXEMPLOS

[063]As composições de lubrificação compreendem um óleo-base e um pacote de aditivo que foram formulados conforme indicado na Tabela 1 abaixo. Todas as formulações foram fabricadas mesclando-se juntos os óleos-base, o modificador de viscosidade e o pacote de aditivo com o uso de técnicas de mistura convencionais.

[064]O óleo-base usado no Exemplo 1 foi uma mescla binária de GTL 4 e GTL 8. O GTL 4 é um óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch que tem uma viscosidade cinemática a 100 °C (ASTM D445) de aproximadamente 4 cst (mm2/s). O GTL 4 óleo-base pode ser convencionalmente fabricado pelo processo descrito, por exemplo, no documento no WO02/070631. O GTL 8 é um óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch que tem uma viscosidade cinemática a 100 °C (ASTM D445) de aproximadamente 8 cst (mm2/s). O GTL 8 óleo-base pode ser convencionalmente fabricado pelo processo descrito, por exemplo, no documento no WO02/070631.

[065]O óleo-base usado no Exemplo Comparativo 1 foi uma mistura de Yubase 4 e Yubase 6, sendo que ambos estão comercialmente disponíveis junto à SK Lubricants.

[066]O pacote de aditivo era idêntico no Exemplo 1 e no Exemplo comparativo 1, e compreendia um detergente, um antioxidante, um modificador de viscosidade, um dispersante, um aditivo antidesgaste, um redutor de ponto de fluidez, um agente antiespuma e um inibidor de corrosão.

[067]O Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo 1 foram formulados para seguir as mesmas especificações de desempenho com o uso do mesmo pacote de aditivo. Em função de os óleos-base serem diferentes no Exemplo 1 e no Exemplo Comparativo 1, o modificador de viscosidade foi ajustado em cada exemplo de modo que a composição lubrificante tivesse a mesma especificação de viscosidade. Portanto, o Exemplo 1 e o Exemplo comparativo 1 foram praticamente idênticos em termos de kV100 (viscosidade cinemática a 100 °C), kV40 (viscosidade cinemática a 40 °C), CCS@-30 °C (simulação de arranque a frio a -30 °C) e HTHS@150 °C (Alto Cisa- lhamento à Alta Temperatura a 150 °C). Além disso, acredita-se de que há pouca ou nenhuma influência em LSPI com relação ao tipo ou à concentração de modificador de viscosidade, e, dessa forma, o Exemplo 1 e o Exemplo Comparativo 1 acima fornecem dados comparativos em termos do desempenho de LSPI. TABELA 1

[068]O Exemplo 1 e o Exemplo comparativo 1 foram submetidos ao método de teste a seguir para medir eventos de LSPI e a frequência do mesmo.

MÉTODO DE TESTE PARA MEDIÇÃO DE LSPI

[069]O protocolo de teste usado para medir os eventos de LSPI envolveu executar um teste de estado quase estacionário em um motor de injeção direta de gasolina turboalimentado com um deslocamento de 2,0 l. O teste incluiu uma operação em uma condição de motor em que o fenômeno de pré-ignição de velocidade baixa ocorreu. Nessa condição, os controles do motor foram fixados para evitar distorção dos resultados pelas configurações do motor. Para essa condição, o motor foi mantido em condições estacionárias por 25.000 ciclos de motor de (um segmento de teste). Essa sequência foi repetida por um período de 16 horas para garantir relevância estatística dos resultados. A métrica de medição para o teste foi medir a pressão de combustão em todos os quatro cilindros do motor e identificar ciclos de combustão em que uma pré-ignição de baixa velocidade ocorreu. Esses ciclos foram contados, e o número médio de ciclos por janela de 25.000 ciclos de motor foi usado para quantificar o comportamento de cada óleo.

[070]As seguintes condições de teste foram usadas durante o teste: - Torque/BMEP - 290 Nm/1,83 MPa (18,3 bar) - Velocidade do motor- 2000 rpm - Localização de injetor de combustível - montado ao lado. - Jatos de resfriamento de pistão - presentes, com galerias de óleo moldadas localmente no pistão para aprimorar o resfriamento. - Temporização da injeção- 303 graus BTDC (Antes do Ponto Morto Superi- or) - Temporização de centelha- 0 graus BTDC (Antes do Ponto Morto Superior) - Recirculação do gás de escape - nenhuma - Temperatura do agente refrigerante- 70 graus C - Tipo de combustível- Haltermann EEE a 93 AKI - A tabela abaixo estabelece o número médio dos ciclos de LSPI por segmento de teste para os lubrificantes do Exemplo 1 e do Exemplo Comparativo 1.

TABELA 2

[071]Os resultados na tabela 2 mostram que o lubrificante do Exemplo 1 compreende um óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch foi associado a uma ocorrência de LSPI reduzida, em comparação com o lubrificante do Exemplo Comparativo 1 (que compreende uma alternativa para o óleo-base de Grupo II não derivado pelo processo de Fischer-Tropsch Fischer-Tropsch).

Claims

1. Uso do óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch CARACTERIZADO pelo fato de que é em uma composição lubrificante para reduzir a ocorrência de Pré-Ignição de Baixa Velocidade (LSPI) em um motor de combustão interna.

2. Uso, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch tem uma viscosidade cinemática a 100 °C a partir de 2 a 12 mm2/s.

3. Uso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o óleo-base derivado do processo de Fischer-Tropsch tem uma viscosidade cinemática a 100 °C de pelo menos 2,5 mm2/s.

4. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o óleo-base derivado do processo de Fischer- Tropsch tem uma viscosidade cinemática a 100 °C de no máximo 8,5 mm2/s.

5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição lubrificante compreende um ou mais aditivos de desempenho.

6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição lubrificante é um óleo de motor de carro de passeio.