BR112017028384B1 - Composição de óleo lubrificante, e, método para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade - Google Patents

Composição de óleo lubrificante, e, método para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade Download PDF

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Abstract

composição de óleo lubrificante, e, método para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade. uma composição de óleo lubrificante e método de operar um motor de combustão interna reforçado. a composição de óleo lubrificante inclui uma quantidade maior de um óleo de base, um ou mais detergentes contendo cálcio sobrebaseado tendo um número de base total maior que (225) mg koh/g, para fornecer mais de (900) ppm em peso a menos de (2400) ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante, e uma quantidade para reduzir pré-ignição em baixa velocidade de um ou mais compostos contendo titânio para fornecer de (10) ppm a (3000) pppm de titânio e/ou um ou mais compostos contendo tungstênio para fornecer de (125) ppm a (3000) ppm de tungstênio, tudo baseado no peso total da composição lubrificante. os eventos de pré-ignição em baixa velocidade no motor de combustão interna reforçado podem ser reduzidos em relação a um número de eventos pré-ignição em baixa velocidade no mesmo motor lubrificado com o mesmo óleo lubrificante sem o aditivo contendo titânio e/ou tungstênio.

Description

Campo técnico
[001] A revelação refere-se a composições lubrificantes contendo um ou mais aditivos contendo titânio e/ou contendo tungstênio solúveis em óleo e métodos para usar tais composições de óleo lubrificante para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade.
Antecedentes
[002] Motores turbocarregados ou supercarregados (isto é, motores de combustão interna impulsionados) podem apresentar um fenômeno de combustão anormal conhecido como pré-ignição estocástica ou pré-ignição em baixa velocidade (ou “LSPI”). LSPI é um evento de pré-ignição que pode incluir picos de pressão muito alta, combustão prematura durante um ângulo de manivela inapropriado e batida. Todos esses, individualmente e em combinação, têm o potencial de causar degradação e/ou dano severo ao motor. Entretanto, como eventos de LSPI ocorrem somente esporadicamente e em um modo descontrolado, é difícil identificar as causas para esse fenômeno e desenvolver soluções para suprimir o mesmo.
[003] Pré-ignição é uma forma de combustão que resulta de ignição da mistura de combustível-ar na câmara de combustão antes da ignição desejada da mistura de ar-combustível pelo ignitor. Pré-ignição tem sido tipicamente um problema durante operação do motor em alta velocidade uma vez que calor da operação do motor pode aquecer uma parte da câmara de combustão a uma temperatura suficiente para inflamar a mistura de ar- combustível após contato. Esse tipo de pré-ignição é às vezes mencionado como pré-ignição de ponto quente.
[004] Mais recentemente, combustão anormal intermitente foi observada em motores de combustão interna impulsionados em baixas velocidades e cargas média a alta. Por exemplo, durante operação do motor em 3.000 rpm ou menos, sob carga, com uma pressão efetiva média de freio (BMEP) de pelo menos 10 bar, pré-ignição em baixa velocidade (LSPI) pode ocorrer em um modo aleatório e estocástico. Durante operação de motor em baixa velocidade, o tempo de curso de compressão é o mais longo.
[005] Vários estudos publicados demonstraram que uso de turbocarregador, design de motor, revestimentos de motor, formato de pistão, escolha de combustível e/ou aditivos de óleo do motor podem contribuir para um aumento em eventos de LSPI. Uma teoria sugere que autoignição de gotículas de óleo de motor que entram na câmara de combustão do motor a partir da fenda de pistão (o espaço entre o engaxetamento de anel de pistão e revestimento de cilindro) pode ser uma causa de eventos de LSPI. Por conseguinte, há necessidade de componentes de aditivo de óleo de motor e/ou combinações que sejam eficazes para reduzir ou eliminar LSPI em motores de combustão interna impulsionados.
SUMÁRIO E TERMOS
[006] A presente revelação refere-se a uma composição de óleo lubrificante e método de operar um motor de combustão interna impulsionado. A composição de óleo lubrificante inclui mais de 50% em peso de um óleo base de viscosidade lubrificante, uma quantidade de um ou mais detergentes contendo cálcio alcalino tendo um número de base total maior que 225 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896 suficiente para fornecer mais de 900 ppm em peso a menos de 2400 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante, com base em um peso total da composição de óleo lubrificante, e uma composição de aditivo que reduz pré- ignição em baixa velocidade compreendendo uma quantidade de um ou mais compostos contendo titânio suficientes para fornecer 10 ppm a 3000 ppm em peso de titânio para a composição de óleo lubrificante e/ou uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer 125 a 3000 ppm de tungstênio para a composição de óleo lubrificante, ambos baseados no peso total da composição de óleo lubrificante. A composição de aditivo é eficaz para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante em relação a um número de eventos de pré-ignição em baixa velocidade no mesmo motor lubrificado com uma mesma composição de óleo lubrificante sem um ou mais compostos contendo titânio e/ou um ou mais contendo tungstênio.
[007] Em outra modalidade, a revelação fornece um método para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado. O método inclui lubrificar um motor de combustão interna impulsionado com uma composição de óleo lubrificante que inclui mais de 50% em peso de um óleo de base de viscosidade lubrificante, uma quantidade de um ou mais detergentes contendo cálcio alcalino tendo um número de base total maior que 225 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896 suficiente para fornecer mais de 900 ppm em peso a menos de 2400 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante, com base em um peso total da composição de óleo lubrificante, e uma composição de aditivo que reduz pré-ignição em baixa velocidade compreendendo uma quantidade de um ou mais compostos contendo titânio suficientes para fornecer 10 ppm a 3000 ppm em peso de titânio para a composição de óleo lubrificante e/ou uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer 125 a 3000 ppm de tungstênio à composição de óleo lubrificante, ambos com base no peso total da composição de óleo lubrificante. O método é eficaz para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante.
[008] Em cada das modalidades acima, um ou mais detergentes contendo cálcio alcalino podem ser selecionados de um detergente de sulfonato de cálcio alcalino, um detergente de fenato de cálcio alcalino e um detergente de salicilato de cálcio alcalino. Em cada das modalidades acima, um ou mais detergentes contendo cálcio alcalino pode fornecer aproximadamente 1.100 a aproximadamente 1.800 ppm em peso de cálcio à composição de óleo lubrificante baseado em um peso total da composição de óleo lubrificante.
[009] Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode conter um composto contendo titânio. Em cada das modalidades acima, um ou mais compostos contendo titânio podem compreender um produto de reação de isopropóxido de titânio e ácido neodecanoico, isopropóxido de titânio, um dispersante contendo titânio e misturas dos mesmos.
[0010] Em cada das modalidades acima, um ou mais composto(s) contendo titânio pode estar presente em uma quantidade que fornece aproximadamente 25 ppm a aproximadamente 1000 ppm em peso de titânio à composição de óleo lubrificante, com base no peso total da composição lubrificante.
[0011] Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode conter um composto contendo tungstênio. Em cada das modalidades acima, um ou mais compostos contendo tungstênio são um tungstato de amônio substituído por arila ou alquila em que os grupos de alquila e arila têm, cada, 6-30 átomos de carbono.
[0012] Em cada das modalidades acima, um ou mais composto(s) contendo tungstênio pode estar presente em uma quantidade que fornece aproximadamente 200 ppm a aproximadamente 1000 ppm em peso de tungstênio à composição de óleo lubrificante, com base no peso total da composição lubrificante.
[0013] Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode incluir um ou mais componentes selecionados entre modificadores de fricção, agentes antidesgaste, dispersantes, antioxidantes e melhoradores de índice de viscosidade. Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode ter um teor de cinza sulfatada menor que aproximadamente 1% em peso e o SASH pode ser menor que 0,8%.
[0014] Em cada das modalidades acima, os eventos de LSPI podem ser contagens de LSPI durante 25.000 ciclos de motor, em que o motor é operado a 200 revoluções por minuto com uma pressão efetiva média de freio de 18,000 kPa. Em cada das modalidades acima, a composição de aditivo que reduz pré-ignição em baixa velocidade pode reduzir o número de eventos de LSPI em pelo menos 50% ou em pelo menos 75%.
[0015] Em cada das modalidades acima, mais de 50% em peso de óleo base pode ser selecionado do grupo que consiste em óleos de base do Grupo II, Grupo III, Grupo IV, ou Grupo V e uma combinação de dois ou mais do acima, em que mais de 50% em peso do óleo de base é diferente de óleos diluentes que se originam da provisão de componentes aditivos ou melhoradores de índice de viscosidade à composição de óleo lubrificante.
[0016] Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode compreender não mais de 10% em peso de um óleo de base do Grupo IV, um óleo de base do Grupo V ou uma combinação dos mesmos. Em cada das modalidades acima, as composições de óleo lubrificante compreendem menos de 5% em peso de um óleo de base do Grupo V.
[0017] Em cada das modalidades acima, o detergente contendo cálcio alcalino pode ser um detergente de sulfonato de cálcio alcalino.
[0018] Em cada das modalidades acima, o detergente contendo cálcio alcalino pode excluir opcionalmente detergentes de salicilato de cálcio alcalino.
[0019] Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode excluir opcionalmente quaisquer detergentes contendo magnésio ou a composição de óleo lubrificante pode ser isenta de magnésio.
[0020] Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode não conter quaisquer óleos de base do Grupo IV.
[0021] Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode não conter quaisquer óleos de base do Grupo V.
[0022] Em cada das modalidades acima, a composição de óleo lubrificante pode conter ainda um detergente neutro/baixa base tendo um número de base total de até 175 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896. O detergente neutro/baixa base pode compreender pelo menos 0,2% em peso da composição de óleo lubrificante total. Em cada das modalidades acima, o detergente total na composição de óleo lubrificante pode variar de aproximadamente 0,6% em peso a aproximadamente 10% em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante. Em cada das modalidades acima, a quantidade total de cálcio a partir do detergente contendo cálcio alcalino e o detergente neutro/baixa base pode variar de 1100 ppm em peso a menos de 2400 ppm em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante. Em cada das modalidades acima, o detergente neutro/baixa base pode ser um detergente de sulfonato de cálcio.
[0023] As seguintes definições de termos são fornecidas para esclarecer os significados de certos termos como usados aqui.
[0024] Os termos “composição de óleo”, “composição de lubrificação”, “composição de óleo lubrificante”, “óleo lubrificante”, “composição lubrificante,” “composição de lubrificação,” “composição lubrificante totalmente formulada,” “lubrificante,” “óleo de cárter,” “lubrificante de cárter,” “óleo de motor,” “lubrificante de motor,” “óleo de motor,” e “lubrificante de motor” são considerados sinônimos, terminologia totalmente intercambiável se referindo ao produto de lubrificação acabado compreendendo mais de 50% em peso de um óleo de base mais uma quantidade menor de uma composição de aditivo.
[0025] Como usado aqui, os termos “pacote de aditivo,” “concentrado de aditivo,” “composição de aditivo,” “pacote de aditivo de óleo de motor,” “concentrado de aditivo de óleo de motor,” “pacote de aditivo de cárter,” “concentrado de aditivo de cárter,” “pacote de aditivo de óleo de motor,” “concentrado de óleo de motor,” são considerados sinônimos, terminologia totalmente intercambiável se referindo à porção da composição de óleo lubrificante excluindo mais de 50% em peso da mistura de material de óleo de base. O pacote de aditivo pode incluir ou não o melhorador de índice de viscosidade ou depressores de ponto de fluidez.
[0026] O termo “alcalino” se refere a sais de metal, como sais de metal de sulfonatos, carboxilatos, salicilatos e/ou fenatos, em que a quantidade de metal presente excede a quantidade estequiométrica. Tais sais podem ter um nível de conversão em excesso de 100% (isto é, os mesmos podem compreender mais de 100% da quantidade teórica de metal necessária para converter o ácido em seu sal “normal,” “neutro”). A expressão “razão de metal”, frequentemente abreviada como MR, é usada para designer a razão de equivalentes químicos totais de metal no sal alcalino para equivalentes químicos do metal em um sal neutro de acordo com estequiometria e reatividade química conhecida. Em um sal normal ou neutro, a razão de metal é uma em um sal alcalino, MR, é maior que um. São comumente mencionados como sais alcalinos, hiperbaseados, ou superbaseados e podem ser sais de ácidos de enxofre orgânicos, ácidos carboxílicos, salicilatos e/ou fenóis. Na presente revelação, o detergente alcalino tem um TBN maior que 225 mg KOH/g. O detergente alcalino pode ser uma combinação de dois ou mais detergentes alcalino cada tendo um TBN maior que 225 mg KOH/g.
[0027] Na presente revelação, o detergente neutro/baixa base tem um TBN de até 175 mg KOH/g. O detergente neutro/baixa base pode ser uma combinação de dois ou mais detergentes baseados-baixo e/ou neutros tendo um TBN de 175 mg KOH/g. Em alguns casos, “neutro/baixa base” pode ser abreviado “LB/N.”
[0028] O termo “metal total” se refere ao metal total, metaloide ou metal de transição na composição de óleo lubrificante incluindo o metal contribuído pelo(s) componente(s) detergente(s) da composição de óleo lubrificante.
[0029] Como usado aqui, o termo “substituinte de hidrocarbila” ou “grupo de hidrocarbila” é usado em seu sentido comum, que é bem conhecido por aqueles versados na técnica. Especificamente, se refere a um grupo tendo um átomo de carbono diretamente ligado ao restante da molécula e tendo caráter predominantemente de hidrocarboneto. Os exemplos de grupos de hidrocarbila incluem: (a) substituintes de hidrocarboneto, isto é, substituintes alifáticos (por exemplo, alquila ou alquenila), alicíclicos (por exemplo, cicloalquila, cicloalquenila), e substituintes aromáticos substituídos aromáticos, alifáticos e alicíclicos, bem como substituintes cíclicos em que o anel é concluído através de outra porção da molécula (por exemplo, dois substituintes juntos formam uma fração alicíclica); (b) substituintes de hidrocarboneto substituído, isto é, substituintes contendo grupos não de hidrocarboneto que, no contexto dessa revelação, não alteram o substituinte predominantemente de hidrocarboneto (por exemplo, halo (especialmente cloro e flúor), hidróxi, alcóxi, mercapto, alquil mercapto, nitro, nitroso, amino, alquilamino e sulfoxi); e (c) substituintes hetero, isto é, substituintes que, enquanto têm um caráter predominantemente de hidrocarboneto, no contexto dessa revelação, contêm outro que carbono em um anel ou cadeia de outro modo composto de átomos de carbono. heteroátomos podem incluir enxofre, oxigênio e nitrogênio, e abrangem substituintes como piridila, furila, tienila e imidazolila. Em geral, não mais que dois, por exemplo, não mais que um substituinte não hidrocarboneto estará presente para cada dez átomos de carbono no grupo de hidrocarbila; tipicamente, não haverá substituintes não hidrocarboneto no grupo de hidrocarbila.
[0030] Como usado aqui, o termo “percentagem em peso”, a menos que expressamente mencionado de outro modo, significa a percentagem que o componente mencionado representa para o peso da composição inteira.
[0031] Os termos “solúvel,” “solúvel em óleo”, ou “dispersável” usados aqui podem, porém não necessariamente, indicam que os compostos ou aditivos são solúveis, dissolvíveis, miscíveis, ou capazes de serem suspensos no óleo em todas as proporções. Os termos acima efetivamente significam, entretanto, que são, por exemplo, solúveis, suspensos, dissolvíveis ou estavelmente dispersáveis em óleo até um ponto suficiente para exercer seu efeito pretendido no ambiente no qual o óleo é empregado. Além disso, a incorporação adicional de outros aditivos também pode permitir incorporação de níveis mais altos de um aditivo específico, se desejado.
[0032] O termo "TBN" como usado aqui é usado para indicar o Número base total em mg KOH/g da composição como medido pelo método de ASTM D2896.
[0033] O termo "alquila" como usado aqui se refere a frações de cadeia saturada retas, ramificadas, cíclicas e/ou substituídas de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 átomos de carbono.
[0034] O termo "alquenila" como usado aqui se refere a frações de cadeia insaturada retas, ramificadas, cíclicas e/ou substituídas de aproximadamente 3 a aproximadamente 10 átomos de carbono.
[0035] O termo “arila” como usado aqui se refere a compostos aromáticos de anel único e multi-aneis que podem incluir alquila, alquenila, alquil arila, amino, hidroxila, alcóxi, substituintes halo e/ou heteroátomos incluindo, porém, não limitados a nitrogênio, oxigênio e enxofre.
[0036] Lubrificantes, combinações de componentes ou componentes individuais da presente descrição podem ser adequados para uso em vários tipos de motores de combustão interna. Tipos de motor adequados podem incluir, porém não são limitados a diesel de carga pesada, carro de passageiros, diesel de carga leve, diesel de velocidade média, motores marítimos ou motores de motocicleta. Um motor de combustão interna pode ser um motor alimentado a diesel, um motor com combustível gasolina, um motor com combustível de gás natural, um motor com biocombustível, um motor com combustível diesel/biocombustível misturado, um motor com combustível gasolina/biocombustível misturado, um motor com combustível álcool, um motor com combustível álcool/gasolina misturado, um motor com combustível de gás natural comprimido (CNG) ou misturas dos mesmos. Um motor diesel pode ser um motor inflamado por compressão. Um motor diesel pode ser um motor inflamado por compressão com auxílio de vela de ignição. Um motor a gasolina pode ser um motor de injeção por centelha. Um motor de combustão interna pode ser também usado em combinação com uma fonte de energia de bateria ou elétrica. Um motor assim configurado é comumente conhecido como um motor híbrido. O motor de combustão interna pode ser um motor de 2 cursos, 4 cursos ou rotativo. Motores de combustão interna adequados incluem motores diesel marítimos (como águas territoriais), motores de pistão de aviação, motores diesel de baixa carga, e motores de motocicleta, automóvel, locomotiva e caminhão.
[0037] O motor de combustão interna pode conter componentes de um ou mais de uma liga de alumínio, chumbo, estanho, cobre, ferro fundido, magnésio, cerâmica, aço inoxidável, compósito e/ou misturas dos mesmos. Os componentes podem ser revestidos, por exemplo, com um revestimento de carbono semelhante a diamante, um revestimento lubrificado, um revestimento contendo fósforo, revestimento contendo molibdênio, um revestimento de grafite, um revestimento contendo nanopartícula, e/ou misturas dos mesmos. A liga de alumínio pode incluir silicatos de alumínio, óxidos de alumínio, ou outros materiais cerâmicos. Em uma modalidade a liga de alumínio é uma superfície de silicato de alumínio. Como usado aqui, o termo “liga de alumínio” pretende ser sinônimo de “compósito de alumínio” e descrever um componente ou superfície compreendendo alumínio e outro componente intermisturado ou reagido em um nível microscópico ou quase microscópio, independente da estrutura detalhada do mesmo. Isso incluiria quaisquer ligas convencionais com metais diferentes de alumínio bem como estruturas semelhantes à liga ou compósito com elementos ou compostos não metálicos como com materiais semelhantes à cerâmica.
[0038] A composição de óleo lubrificante para um motor de combustão interna pode ser adequada para qualquer motor independente do teor de enxofre, fósforo ou cinza sulfatada (ASTM D-874). O teor de enxofre do lubrificante de óleo de motor pode ser aproximadamente 1% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,8% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,5% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,3% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,2% em peso ou menos. Em uma modalidade o teor de enxofre pode estar na faixa de aproximadamente 0,001% em peso a aproximadamente 0,5% em peso, ou aproximadamente 0,01% em peso a aproximadamente 0,3% em peso. O teor de fósforo pode ser aproximadamente 0,2% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,1% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,085% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,08% em peso ou menos, ou mesmo aproximadamente 0,06% em peso ou menos, aproximadamente 0,055% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,05% em peso ou menos. Em uma modalidade o teor de fósforo pode ser aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 1000 ppm, ou aproximadamente 325 ppm a aproximadamente 850 ppm. O teor de cinza sulfatada total pode ser aproximadamente 2% em peso ou menos, ou aproximadamente 1,5% em peso ou menos, ou aproximadamente 1,1% em peso ou menos, ou aproximadamente 1% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,8% em peso ou menos, ou aproximadamente 0,5% em peso ou menos. Em uma modalidade o teor de cinza sulfatada pode ser aproximadamente 0,05% em peso a aproximadamente 0,9% em peso, ou aproximadamente 0,1% em peso ou aproximadamente 0,2% em peso a aproximadamente 0,45% em peso. Em outra modalidade, o teor de enxofre pode ser aproximadamente 0,4% em peso ou menos, o teor de fósforo pode ser aproximadamente 0,08% em peso ou menos, e a cinza sulfatada é aproximadamente 1% em peso ou menos. Ainda em outra modalidade o teor de enxofre pode ser aproximadamente 0,3% em peso ou menos, o teor de fósforo é aproximadamente 0,05% em peso ou menos, e a cinza sulfatada pode ser aproximadamente 0,8% em peso ou menos.
[0039] Em uma modalidade a composição de óleo lubrificante é um óleo de motor, em que a composição de óleo lubrificante pode ter (i) um teor de enxofre de aproximadamente 0,5% em peso ou menos, (ii) um teor de fósforo de aproximadamente 0,1% em peso ou menos, e (iii) um teor de cinza sulfatada de aproximadamente 1,5% em peso ou menos.
[0040] Em algumas modalidades, a composição de óleo lubrificante é adequada para uso com motores acionados por combustíveis com baixo teor de enxofre, como combustíveis contendo aproximadamente 1 a aproximadamente 5% de enxofre. Combustíveis de veículos de rodovia contêm aproximadamente 15 ppm de enxofre (ou aproximadamente 0,0015% de enxofre). A composição de óleo lubrificante é adequada para uso com motores de combustão interna impulsionados incluindo motores de combustão interna turbocarregados ou supercarregados.
[0041] Além disso, lubrificantes da presente descrição podem ser adequados para atender uma ou mais exigências de especificação industrial como ILSAC GF-3, GF-4, GF-5, GF-6, PC-11, CI-4, CJ-4, ACEA A1/B1, A2/B2, A3/B3, A3/B4, A5/B5, C1, C2, C3, C4, C5, E4/E6/E7/E9, Euro 5/6,Jaso DL-1, Low SAPS, Mid SAPS, ou especificações de fabricante de equipamento original como DexosTM1, DexosTM2, MB-Approval 229.51/229.31, VW 502.00, 503.00/503.01, 504.00, 505.00, 506.00/506.01, 507.00, 508.00, 509.00, BMW Longlife-04, Porsche C30, Peugeot Citroen Automobiles B71 2290, B71 2296, B71 2297, B71 2300, B71 2302, B71 2312, B71 2007, B71 2008, Ford WSS-M2C153-H, WSS-M2C930-A, WSS- M2C945-A, WSS-M2C913A, WSS-M2C913-B, WSS-M2C913-C, GM 6094M, Chrysler MS-6395, ou quaisquer especificações HDD ou PCMO passadas ou futuras não mencionadas aqui. Em algumas modalidades para aplicações de óleo de motor de carros de passageiros (PCMO), a quantidade de fósforo no fluido acabado é 1000 ppm ou menos ou 900 ppm ou menos ou 800 ppm ou menos.
[0042] Outro equipamento pode ser adequado para uso com o lubrificante revelado. Um “fluido funcional” é um termo que abrange uma variedade de fluidos incluindo, porém não limitado a fluidos hidráulicos de trator, fluidos de transmissão de energia incluindo fluidos de transmissão automática, fluidos de transmissão continuamente variáveis e fluidos de transmissão manual, fluidos hidráulicos, incluindo fluidos hidráulicos de trator, alguns óleos de engrenagem, fluidos de direção de energia, fluidos usados em turbinas eólicas, compressores, alguns fluidos industriais e fluidos relacionados a componentes do sistema propulsor. Deve ser observado que em cada desses fluidos como, por exemplo, fluidos de transmissão automática, há uma variedade de tipos diferentes de fluidos devido às várias transmissões tendo designs diferentes que levaram à necessidade de fluidos de características funcionais acentuadamente diferentes. Isso é contrastado pelo termo “fluido lubrificante” que não é usado para gerar ou transferir potência.
[0043] Com relação a fluidos hidráulicos de trator, por exemplo, esses fluidos são produtos de todas as finalidades usados para todas as aplicações lubrificantes em um trator exceto para lubrificar o motor. Essas aplicações lubrificantes podem incluir lubrificação de caixas de engrenagem, tomada de força e embreagem(ns), eixos traseiros, engrenagens de redução, travões molhados e acessórios hidráulicos.
[0044] Quando um fluido funcional é um fluido de transmissão automática, os fluidos de transmissão automática devem ter fricção suficiente para que as placas de embreagem transfiram potência. Entretanto, o coeficiente de fricção de fluidos tem tendência a diminuir devido aos efeitos de temperatura à medida que o fluido aquece durante operação. É importante que o fluido hidráulico de trator ou fluido de transmissão automática mantenha seu coeficiente de fricção alta em temperaturas elevadas, de outro modo sistemas de freio ou transmissões automáticas podem falhar. Essa não é uma função de um óleo de motor.
[0045] Fluidos de trator, e, por exemplo, Óleos Universais de Super trator (STUOs) ou Óleos de Transmissão de trator universal (UTTOs) podem combinar o desempenho de óleos de motor com transmissões, diferenciais, engrenagens planetárias de acionamento final, travões molhados, e desempenho hidráulico. Embora muitos dos aditivos usados para formular um fluido UTTO ou um STUO sejam similares em funcionalidade, podem ter efeito prejudicial se não incorporados adequadamente. Por exemplo, alguns aditivos de pressão extrema e antidesgaste usados em óleos de motor podem ser extremamente corrosivos para os componentes de cobre em bombas hidráulicas. Detergentes e dispersantes usados para desempenho de motor diesel ou gasolina podem ser prejudiciais para o desempenho de travão molhado. Modificadores de fricção específicos para silenciar o ruído de travão molhado, podem não ter a estabilidade térmica necessária para desempenho de óleo de motor. Cada desses fluidos, quer funcionais, de trator ou lubrificante, é projetado para atender as exigências de fabricante específicas e rigorosas.
[0046] A presente revelação fornece novas misturas de óleo lubrificante formuladas para uso como lubrificantes de cárter automotivo. As modalidades da presente revelação podem fornecer óleos lubrificantes adequados para aplicações de cárter e tendo aperfeiçoamentos nas características a seguir: retenção de ar, compatibilidade de combustível de álcool, antioxidação, desempenho antidesgaste, compatibilidade de biocombustível, propriedades de redução de espuma, redução de fricção, economia de combustível, prevenção de pré-ignição, inibição de ferrugem, capacidade de dispersão de borra e/ou fuligem, limpeza de pistão, formação de depósito e tolerância de água.
[0047] Detalhes e vantagens adicionais da revelação serão expostos em parte na descrição que segue, e/ou podem ser aprendidas por prática da revelação. Os detalhes e vantagens da revelação podem ser realizados e obtidos por meio dos elementos e combinações particularmente indicadas nas reivindicações apensas. Deve ser entendido que a descrição geral acima e a descrição detalhada a seguir são exemplares e explanatórias somente e não são restritivas da revelação, como reivindicado.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0048] Várias modalidades da revelação fornecem uma composição de óleo lubrificante e métodos para reduzir eventos pré-ignição em baixa velocidade (LSPI) em um motor de combustão interna impulsionado. Em particular, motores de combustão interna impulsionados da presente revelação incluem motores de combustão interna turbocarregados e supercarregados. Os motores de combustão interna impulsionados incluem motores de injeção de ignição por centelha, injeção direta e/ou de combustível portuário. Os motores de combustão interna de injeção por centelha podem ser motores a gasolina.
[0049] Em uma modalidade, a revelação fornece uma composição de óleo lubrificante e método de operar um motor de combustão interna impulsionado. A composição de óleo lubrificante inclui mais de 50% em peso de um óleo de base de viscosidade lubrificante, um ou mais detergente(s) alcalino contendo cálcio tendo um número de base total maior que 225 mg KOH/g em uma quantidade suficiente para fornecer mais de 900 ppm em peso a menos de 2400 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante baseada em um peso total da composição de óleo lubrificante, e uma composição de aditivo que reduz pré-ignição em baixa velocidade compreendendo uma quantidade de um ou mais compostos contendo titânio suficiente para fornecer de 10 ppm a 3000 ppm em peso de titânio para a composição de óleo lubrificante e/ou uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficiente para fornecer de 125 a 3.000 ppm de tungstênio para a composição de óleo lubrificante, ambos com base no peso total da composição de óleo lubrificante. A composição de aditivo e método são eficazes para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante em relação a um número de eventos de pré- ignição em baixa velocidade no mesmo motor lubrificado com uma mesma composição de óleo lubrificante sem um ou mais compostos contendo titânio e/ou um ou mais contendo tungstênio.
[0050] Em outra modalidade, a revelação fornece um método para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado. O método inclui lubrificar um motor de combustão interna impulsionado com uma composição de óleo lubrificante que inclui mais de 50% em peso de um óleo base de viscosidade lubrificante, uma quantidade de um ou mais detergentes contendo cálcio alcalino tendo um número de base total maior que 225 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896 suficiente para fornecer mais de 900 ppm em peso a menos de 2.400 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante, com base em um peso total da composição de óleo lubrificante, e uma composição de aditivo que reduz pré-ignição em baixa velocidade compreendendo uma quantidade de um ou mais compostos contendo titânio suficientes para fornecer 10 ppm a 3000 ppm em peso de titânio para a composição de óleo lubrificante e/ou uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer 125 a 3.000 ppm de tungstênio para a composição de óleo lubrificante, ambos baseados no peso total da composição de óleo lubrificante. O método é eficaz para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante.
[0051] Em algumas modalidades, a câmara de combustão ou paredes de cilindro de um motor de injeção direta de ignição por centelha ou motor de combustão interna de injeção de combustível portuário dotado de um turbocarregador ou um supercarregador é operada e lubrificada com a composição de óleo lubrificante pelo que os eventos de pré-ignição em baixa velocidade no motor lubrificado com a composição de óleo lubrificante podem ser reduzidos.
[0052] Opcionalmente, os métodos da presente invenção podem incluir uma etapa de medir eventos de pré-ignição em baixa velocidade do motor de combustão interna lubrificado com óleo lubrificante. Em tais métodos, o motor de combustão interna a redução de eventos de LSPI é uma redução de 50% ou mais, ou mais preferivelmente, uma redução de 75% ou mais e os eventos de LSPI são contagens de LSPI durante 25.000 ciclos de motor, em que o motor é operado em 2.000 revoluções por minuto com pressão efetiva média de freio de 18.000 kPa.
[0053] A composição da invenção inclui uma composição de óleo lubrificante contendo um óleo de base de viscosidade lubrificante e uma composição de aditivo específica. Os métodos da presente revelação empregam a composição de óleo lubrificante contendo a composição de aditivo. Como descrito em mais detalhe abaixo a composição de óleo lubrificante é surpreendentemente eficaz para uso na redução de eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante.
DETERGENTES
[0054] A composição de óleo lubrificante compreende um ou mais detergentes alcalinos, individualmente ou em combinação com um ou mais detergentes neutros/baseados-baixo. Substratos de detergente adequados incluem fenatos, fenatos contendo enxofre, sulfonatos, calixaratos, salixaratos, salicilatos, ácidos carboxílicos, ácidos de fósforo, ácidos mono- e/ou di-tiofosfóricos, ácidos fosfóricos, alquil fenóis, compostos de alquil fenol acoplados com enxofre, ou fenóis ligados por metileno. Detergentes adequados e seus métodos de preparação são descritos em maior detalhe em inúmeras publicações de patente, incluindo US 7.732.390 e referências citadas na mesma. O substrato de detergente pode ser salgado com metal alcalino ou alcalino terroso como, porém, não limitado a cálcio, magnésio, potássio, sódio, lítio, bário, ou misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, o detergente é isento de bário. Um detergente adequado pode incluir sais de metal alcalino ou alcalino terroso de ácidos sulfônicos de petróleo e ácidos mono- ou dialquilarilsulfônicos de cadeia longa com o grupo de arila sendo benzila, tolila e xilila. Os exemplos de detergentes adicionais adequados incluem, porém não são limitados a fenatos de cálcio, fenatos contendo enxofre de cálcio, sulfonatos de cálcio, calixaratos de cálcio salixaratos de cálcio, salicilatos de cálcio, ácidos carboxílicos de cálcio, ácidos de fósforo de cálcio, ácidos mono- e/ou di-tiofosfóricos de cálcio, alquil fenóis de cálcio, compostos de alquil fenol acoplados com enxofre de cálcio, fenóis ligados com metileno de cálcio, fenatos de magnésio, fenatos contendo enxofre de magnésio, sulfonatos de magnésio, calixaratos de magnésio, salixaratos de magnésio, salicilatos de magnésio, ácidos carboxílicos magnésio, ácidos de fósforo de magnésio, ácidos mono- e/ou di-tiofosfórico de magnésio, alquil fenóis de magnésio, compostos de alquil fenol acoplados com enxofre de magnésio, fenóis ligados por metileno de magnésio, fenatos de sódio, fenatos contendo enxofre de sódio, sulfonatos de sódio, calixaratos de sódio, salixaratos de sódio, salicilatos de sódio, ácidos carboxílicos de sódio, ácidos de fósforo de sódio, ácidos mono- e/ou di-tiofosfórico de sódio, alquil fenóis de sódio, compostos de alquil fenol acoplado com enxofre de sódio, ou fenóis ligados por metileno de sódio.
[0055] Aditivos de detergente alcalino são bem conhecidos na técnica e podem ser aditivos de detergente alcalino de metal alcalino ou alcalino terroso. Tais aditivos de detergente podem ser preparados por reagir um óxido de metal ou hidróxido de metal com um substrato e gás de dióxido de carbono. O substrato é tipicamente um ácido, por exemplo, um ácido como um ácido sulfônico substituído alifático, um ácido carboxílico substituído alifático ou um fenol substituído alifático.
[0056] A terminologia “alcalino” se refere a sais de metal, como sais de metal de sulfonatos, carboxilatos e fenatos, em que a quantidade de metal presente excede a quantidade estequiométrica. Tais sais podem ter um nível de conversão em excesso de 100% (isto é, podem compreender mais de 100% da quantidade teórica de metal necessário para converter o ácido em seu sal “normal”, “neutro”). A expressão “razão de metal”, frequentemente abreviada como MR, é usada para designar a razão de equivalentes químicos totais de metal no sal alcalino para equivalentes químicos do metal em um sal neutro de acordo com estequiometria e reatividade química conhecida. Em um sal normal ou neutro, a razão de metal é um e em um sal alcalino, MR é maior que um. São comumente mencionados como sais alcalinos, hiperbaseados ou superbaseados e podem ser sais de ácidos de enxofre orgânicos, ácidos carboxílicos ou fenóis.
[0057] Um detergente alcalino tem um TBN maior 225 mg KOH/grama, ou como exemplos adicionais, um TBN de aproximadamente 250 mg KOH/grama ou maior, ou um TBN de aproximadamente 300 mg KOH/grama ou maior ou um TBN de aproximadamente 350 mg KOH/grama ou maior, ou a TBN de aproximadamente 375 mg KOH/grama ou maior, ou a TBN de aproximadamente 400 mg KOH/grama ou maior.
[0058] Os exemplos de detergentes alcalinos adequados incluem, porém não são limitados a, fenatos de cálcio alcalino, fenatos contendo enxofre de cálcio alcalino, sulfonatos de cálcio alcalino, calixaratos de cálcio alcalino, salixaratos de cálcio alcalino, salicilatos de cálcio alcalino, ácidos carboxílicos de cálcio alcalino, ácidos de fósforo de cálcio alcalino, ácidos mono- e/ou ditiofosfóricos de cálcio alcalino, fenóis ligados de metileno de cálcio alcalino, fenatos de magnésio alcalino, fenatos contendo enxofre de magnésio alcalino, sulfonatos de magnésio alcalino, calixaratos de magnésio alcalino, salixaratos de magnésio alcalino, salicilatos de magnésio alcalino, ácidos carboxílicos de magnésio alcalino, ácidos de fósforo de magnésio alcalino, ácidos mono e/ou ditiofosfórico de magnésio alcalino, alquil fenóis de magnésio alcalino, compostos de alquil fenol acoplados com enxofre de magnésio alcalino, compostos de alquil fenol, ou fenóis ligados de metileno de magnésio alcalino.
[0059] O detergente alcalino pode ter uma razão de metal para substrato de 1.1:1, ou de 2:1, ou de 4:1, ou de 5:1, ou de 7:1, ou de 10:1.
[0060] O detergente total pode estar presente em até aproximadamente 10% em peso, ou até aproximadamente 8% em peso, ou até aproximadamente 4% em peso, ou mais que aproximadamente 2% em peso a aproximadamente 8% em peso, ou de 4% em peso a 8% em peso, com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
[0061] O detergente total pode estar presente em uma quantidade para fornecer de aproximadamente 1100 a aproximadamente 3500 ppm de metal para o fluido acabado. Em outras modalidades, o detergente total pode fornecer de aproximadamente 1100 a aproximadamente 3000 ppm de metal, ou aproximadamente 1150 a aproximadamente 2500 ppm de metal, ou aproximadamente 1200 a aproximadamente 2400 ppm de metal para o fluido acabado.
[0062] As composições de aditivo empregadas nas composições e métodos da presente revelação incluem pelo menos um detergente alcalino tendo um RTBN maior que 225 mg KOH/grama sozinho, ou em combinação com pelo menos um detergente baseado-baixo/neutro tendo um TBN de até 175 mg KOH/grama.
[0063] A composição de óleo lubrificante da revelação incluindo a composição de aditivo tem uma quantidade total de cálcio na composição de óleo lubrificante de pelo menos um detergente alcalino sozinho, ou em combinação com pelo menos um detergente neutro/baseado baixo que varia de mais de 900 ppm em peso a menos de 2.400 ppm em peso com base em um peso total da composição de óleo lubrificante.
[0064] O detergente alcalino pode ser detergente contendo cálcio alcalino. O detergente contendo cálcio alcalino pode ser selecionado de um detergente de sulfonato de cálcio alcalino, um detergente de fenato de cálcio alcalino, e um detergente de salicilato de cálcio alcalino. Em certas modalidades, o detergente contendo cálcio alcalino compreende um detergente de sulfonato de cálcio alcalino. Em certas modalidades, o detergente é um ou mais detergentes contendo cálcio, preferivelmente o detergente alcalino é um detergente de sulfonato de cálcio.
[0065] Em certas modalidades, o detergente alcalino compreende pelo menos 0,3% em peso da composição de óleo lubrificante. Em algumas modalidades, pelo menos 0,5% em peso, ou pelo menos 0,75% em peso, ou pelo menos 0,9% em peso, ou pelo menos 1,0% em peso ou pelo menos 1,2% em peso ou pelo menos 2,0% em peso da composição de óleo lubrificante é detergente alcalino.
[0066] Em certas modalidades, o detergente contendo cálcio alcalino fornece de aproximadamente 900 a aproximadamente 2.400 ppm de cálcio para o fluido acabado. Como exemplo adicional, um ou mais detergentes de cálcio alcalino podem estar presentes em uma quantidade para fornecer de aproximadamente 900 a aproximadamente 2.000 ppm de cálcio para o fluido acabado. Como exemplo adicional, um ou mais detergentes de cálcio alcalino podem estar presentes em uma quantidade para fornecer de aproximadamente 900 a aproximadamente 2.400 ppm de cálcio, ou de aproximadamente 900 a aproximadamente 1.800 ppm de cálcio, ou de aproximadamente 1.100 a 1.600 ppm de cálcio, ou de aproximadamente 1.200 a 1.500 ppm de cálcio para o fluido acabado.
[0067] O detergente neutro/baixa base opcional tem um TBN de até 175 mg KOH/g, ou até 150 mg KOH/g. O detergente neutro/baseado baixo pode incluir um detergente contendo cálcio. O detergente contendo cálcio neutro baseado-baixo pode ser selecionado de um detergente de sulfonato de cálcio, um detergente de fenato de cálcio e um detergente de salicilato de cálcio. Em algumas modalidades, o detergente neutro/baixa base é um detergente contendo cálcio ou uma mistura de detergentes contendo cálcio. Em algumas modalidades, o detergente neutro/baseado baixo é um detergente de sulfonato de cálcio ou um detergente de fenato de cálcio.
[0068] O detergente neutro/baixa base compreende pelo menos 0,2% em peso da composição de óleo lubrificante. Em algumas modalidades, pelo menos 0,5% em peso, ou pelo menos 0,75% em peso, ou pelo menos 0,9% em peso, ou pelo menos 1,0% em peso ou pelo menos 1,2% em peso ou pelo menos 2,0% em peso da composição de óleo lubrificante é um detergente neutro/baixa base que pode ser opcionalmente um detergente contendo cálcio neutro/baixa base.
[0069] Em certas modalidades, o detergente contendo cálcio neutro/baixa base fornece de aproximadamente 50 a aproximadamente 1000 ppm de cálcio em peso à composição de óleo lubrificante baseado em um peso total da composição de óleo lubrificante. Em algumas modalidades, o detergente contendo cálcio neutro/baixa base fornece de 75 a menos que 800 ppm, ou de 100 a 600 ppm, ou de 125 a 500 ppm em peso de cálcio à composição de óleo lubrificante baseado em um peso total da composição de óleo lubrificante.
[0070] Em algumas modalidades, a composição de óleo lubrificante tem uma razão de total de milimols de metal (M) para TBN da composição de óleo lubrificante que varia de mais de 4,5 a aproximadamente 10,0. Em algumas modalidades a razão de total de milimols de metal (M) para TBN da composição de óleo lubrificante varia de mais de 8 a menos que 10,0 ou de 8 a 9,5 ou de 8,1 a 9,0.
[0071] Em algumas modalidades, quando um detergente neutro/baixa base usado juntamente com um detergente de cálcio alcalino, a razão de ppm de cálcio, em peso, fornecida para a composição de óleo lubrificante pelo detergente neutro/baixa base para o ppm de cálcio, em peso, fornecida para a composição de óleo lubrificante pelo detergente de cálcio alcalino, é de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1, ou de aproximadamente 0,03 a aproximadamente 0,7, ou de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,5, ou de aproximadamente 0,08 a aproximadamente 0,4.
[0072] O detergente contendo cálcio alcalino pode ser um detergente de sulfonato de cálcio alcalino. O detergente contendo cálcio alcalino pode excluir opcionalmente detergentes de salicilato de cálcio alcalino. O óleo lubrificante pode excluir opcionalmente quaisquer detergentes contendo magnésio ou ser isento de magnésio. Em qualquer das modalidades da revelação, a quantidade de sódio na composição lubrificante pode ser limitada a não mais que 150 ppm de sódio, com base em um peso total da composição de óleo lubrificante.
Compostos contendo titânio
[0073] A composição lubrificante pode incluir também um ou mais compostos de titânio solúveis em óleo. Os compostos de titânio solúveis em óleo podem funcionar como agentes antidesgaste, modificadores de fricção, antioxidantes, aditivos para controle de depósito ou têm mais de uma dessas funções. Em certas modalidades a inclusão de titânio na composição de óleo lubrificante reduz inesperadamente o número de eventos de LSPI e consequentemente a Razão de LSPI. Titânio pode ser usado na composição de óleo lubrificante para aumentar adicionalmente a redução em eventos de LSPI fornecidos por reduzir a quantidade de cálcio na composição de óleo lubrificante.
[0074] Os compostos contendo titânio podem funcionar como agentes antidesgaste, modificadores de fricção, antioxidantes, aditivos para controle de depósito ou mais de uma dessas funções. Entre os compostos contendo titânio que podem ser usados em ou que podem ser usados para preparação dos materiais solúveis em óleo da tecnologia revelada estão vários compostos de Ti (IV) como óxido de titânio (IV); sulfeto de titânio (IV); nitrato de titânio (IV); alcoxidos de titânio (IV) como metóxido de titânio, etóxido de titânio, propóxido de titânio, isopropóxido de titânio, butóxido de titânio, 2-etil hexoxido de titânio e outros compostos de titânio ou complexos incluindo, porém não limitados a fenatos de titânio; carboxilatos de titânio como 2-etil- 1-3-hexanodioato de titânio (IV) ou citrato de titânio ou oleato de titânio; e (trietanol aminato) isopropoxido de titânio (IV). Outras formas de titânio abrangidas na tecnologia revelada incluem fosfatos de titânio como ditiofosfatos de titânio (por exemplo, dialquil ditiofosfatos) e sulfonatos de titânio (por exemplo, alquilbenzenosulfonatos) ou, em geral, o produto de reação de compostos de titânio com vários materiais ácidos para formar sais, como sais solúveis em óleo. Compostos de titânio podem desse modo ser derivados de, entre outros, ácidos orgânicos, álcoois e glicóis. Compostos Ti também podem existir em forma dimérica ou oligomérica, contendo estruturas Ti—O—Ti. Tais materiais de titânio são comercialmente disponíveis ou podem ser facilmente preparados por técnicas de síntese apropriadas que serão evidentes para a pessoa versada na técnica. Podem existir em temperatura ambiente como um sólido ou como um líquido, dependendo do composto específico. Podem ser também fornecidos em uma solução em um solvente inerte apropriado.
[0075] Em uma modalidade, o titânio pode ser fornecido como um dispersante contendo titânio como um dispersante modificado por titânio, como um dispersante de succinimida. Tais materiais podem ser preparados por formar um anidrido misturado de titânio entre um alcoxido de titânio e um anidrido succcínico substituído por hidrocarbila, como um anidrido succínico de alquenila (ou alquila). O intermediário de succinato-titanato resultante pode ser usado diretamente ou pode ser reagido com qualquer de um número de materiais, como (a) um dispersante de amida/succinimida baseado em poliamina tendo funcionalidade de -NH condensável, livre; (b) os componentes de um dispersante de amida/succinimida baseado em poliamina, isto é, um anidrido succínico de alquenila (ou alquila) e uma poliamina; (c) um dispersante de poliéster contendo hidróxi preparado pela reação de um anidrido succínico substituído com um poliol, aminoálcool, poliamina ou misturas dos mesmos. Alternativamente, o intermediário de succinato-titanato pode ser reagido com outros agentes como álcoois, aminoálcoois, álcoois de éter, álcoois de poliéter ou poliois, ou ácidos graxos, e o produto dos mesmos usado diretamente para transmitir Ti para um lubrificante, ou então adicionalmente reagido com os dispersantes succínicos como descrito acima. Como exemplo, 1 parte (por mol) de titanato de tetraisopropila pode ser reagida com aproximadamente 2 partes (por mol) de um anidrido succínico substituído por poliisobuteno a 140-150°C por 5 a 6 horas para fornecer um intermediário ou dispersante modificado por titânio. O material resultante (30 g) pode ser adicionalmente reagido com um dispersante de succinimida a partir do anidrido succínico substituído por poliisobuteno e uma mistura de polietileno poliamina (127 gramas mais óleo diluente) a 150°C por 1,5 horas, para produzir um dispersante de succinimida modificado por titânio. Dispersantes contendo titânio exemplificadores são revelados na patente US 8.008.237 e 8.268.759.
[0076] Outro composto contendo titânio pode ser um produto de reação de alcoxido de titânio e um ácido carboxílico C6 a C25. Esse produto de reação pode ser representado pela seguinte fórmula:
Figure img0001
em que n é um inteiro selecionado de 2, 3 e 4, e R é um grupo de hidrocarbila contendo aproximadamente 5 a aproximadamente 24 átomos de carbono, ou esse produto de reação pode ser representado pela fórmula:
Figure img0002
em que cada de R1, R2, R3, e R4são iguais ou diferentes e são selecionados de um grupo de hidrocarbila contendo de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 átomos de carbono. Ácidos carboxílicos adequados para uso na reação podem incluir, porém não são limitados a ácido caproico, ácido caprílico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido oleico, ácido erucico, ácido linoleico, ácido linolênico, ácido cicloexanocarboxílico, ácido fenil acético, ácido benzoico, ácido neodecanoico e similares.
[0077] Nas modalidades acima, o composto contendo titânio solúvel em óleo pode estar presente na composição de óleo lubrificante em uma quantidade suficiente para fornecer de aproximadamente 10 a aproximadamente 3.000 ppm de titânio em peso ou de aproximadamente 25 a aproximadamente 1.500 ppm de titânio em peso ou de aproximadamente 35 ppm a aproximadamente 500 ppm titânio em peso ou de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 350 ppm de titânio em peso.
[0078] Em uma modalidade, o composto contendo titânio solúvel em óleo é preferivelmente um produto de reação de isopropóxido de titânio e ácido neodecanoico. Em outra modalidade, o composto de titânio é preferivelmente isopropóxido de titânio. Em uma modalidade adicional o composto de titânio é preferivelmente um dispersante contendo titânio.
[0079] Em modalidades adicionais o composto de titânio solúvel em óleo pode ser um alcóxido de titânio (IV). O alcoxido de titânio pode ser formado de um álcool monoídrico, um poliol, ou misturas dos mesmos. Os alcoxidos monoídricos podem ter 2 a 16, ou 3 a 10 átomos de carbono. Em uma modalidade, o alcoxido de titânio pode ser isopropóxido de titânio (IV). Em uma modalidade, o alcoxido de titânio pode ser 2-etil hexoxido de titânio (IV). Em uma modalidade, o composto de titânio pode ser o alcoxido de um 1,2-diol ou poliol. Em uma modalidade, o 1,2-diol compreende um mono- éster de ácido graxo de glicerol, como ácido oleico. Em uma modalidade, o composto de titânio solúvel em óleo pode ser um carboxilato de titânio. Em uma modalidade o carboxilato de titânio (IV) pode ser neodecanoato de titânio.
Compostos contendo tungstênio
[0080] A composição lubrificante também pode incluir um ou mais compostos contendo tungstênio. Os compostos contendo tungstênio são preferivelmente solúveis em óleo e podem funcionar como agentes antidesgaste, modificadores de fricção, antioxidantes, aditivos de controle de depósito ou têm mais de uma dessas funções. Em certas modalidades a inclusão de tungstênio na composição de óleo lubrificante reduz inesperadamente o número de eventos de LSPI e consequentemente a razão de LSPI. Tungstênio pode ser usado na composição de óleo lubrificante para aumentar adicionalmente a redução em eventos de LSPI fornecidos por reduzir a quantidade de cálcio na composição de óleo lubrificante.
[0081] Compostos de tungstênio adequados para uso na composição de óleo lubrificante podem incluir tungstênio elementar, organotungstênio, óxido de tungstênio, organotungstênio contendo enxofre, fontes de tungstênio isento de enxofre e fósforo e similares.
[0082] Esses compostos contendo tungstênio podem incluir compostos de tungstato de amônio substituído por arila ou alquila. Compostos de tungstato de amônio substituído por alquila são descritos em EP 1 618 172 B1. Esses são compostos de metal organo-amônio consistindo em íons de politungstato e íons de dialquil-amônio do tipo R2NH2+, em que os radicais -R são grupos de alquila ou arila de cadeia longa, como grupos de arila ou alquila C6-C30 ou C10-C34. Um exemplo para tal grupo é tungstato de di-tridecil amônio, que pode ser preparado por reagir hidrato de ácido tungstico com ditridecil amina.
[0083] Como exemplo adicional, o composto de organotungstênio contendo enxofre pode ser preparado por uma variedade de métodos. Um método incluiria reagir uma fonte de tungstênio isento de enxofre e fosforo com um grupo de amino e uma ou mais fontes de enxofre. Compostos de tungstênio contendo enxofre poderiam também ser a reação de uma fonte de tungstênio isento de enxofre com um grupo amino ou um grupo tiuram e, opcionalmente, uma segunda fonte de enxofre.
[0084] Os exemplos de fontes de tungstênio isentas de enxofre e fosforo incluem ácido tungstênio, trióxido de tungstênio, orto tungstato de amônio, tungstato de metal de amônio, paratungstato de amônio, tungstato de sódio, tungstato de potássio e haletos de tungstênio.
[0085] Compostos de tungstênio ainda adicionais incluem, sem limitação, hexacarbonila de tungstênio, etoxido de tungstênio, oxicloreto de tungstênio, pentacarbonil-N-pentilisonitrila de tungstênio, silicieto de tungstênio, ácido tungstênio, compostos de tungstênio ciclomático, organoaminas de tungstênio, fosfenos de tungstênio, organo-oxo- tungstenatos.
[0086] Compostos de tungstênio ainda adicionais podem estar na forma de compostos de aditivo lubrificante de tungstênio de nanoliga como, sem limitação, MgWO4, CaWO4, ZnWO4 e similares.
[0087] O tungstênio pode ser solúvel em óleo ou disperso ou misturado em um lubrificante. Compostos contendo tungstênio disponíveis e a produção dos mesmos, são ilustrados na publicação internacional número WO 20071009022.
[0088] O aditivo contendo tungstênio pode ser adicionado em uma quantidade suficiente de modo a produzir uma concentração final de pelo menos 125 ppm, ou pelo menos 200 ppm, ou pelo menos 300 ppm de tungstênio na composição de óleo lubrificante, com base em um peso total da composição de óleo lubrificante. O aditivo contendo tungstênio pode ser adicionado em uma quantidade suficiente de modo a produzir uma concentração final de 125-3.000 ppm, ou 200-2.000 ppm, ou 300-1.000 ppm de tungstênio na composição de óleo lubrificante, com base em um peso total da composição de óleo lubrificante.
[0089] Um exemplo adequado de um composto contendo tungstênio que pode ser usado inclui um tungstato de dialquil amônio comercial vendido sob o nome comercial VanLube™ W-324 (Vanderbilt Chemicals, LLC).
Óleo de base
[0090] O óleo de base usado nas composições de óleo lubrificante da presente invenção pode ser selecionado de qualquer dos óleos de base nos Grupos I-V como especificado nas Diretrizes de Capacidade de troca de óleo de base do American Petroleum Institute (API). Os cinco grupos de óleo de base são como a seguir: Tabela 1
Figure img0003
[0091] Os grupos I, II e III são materiais de processo de óleo mineral. Os óleos de base do grupo IV contêm espécie molecular sintética verdadeira, que são produzidos por polimerização de hidrocarbonetos olefinicamente insaturados. Muitos óleos de base do grupo V são também produtos sintéticos verdadeiros e podem incluir diésteres, ésteres de poliol, polialquileno glicóis, aromáticos alquilados, ésteres de polifosfato, éteres de polivinil, e/ou éteres de polifenil, e similares, porém podem ser também óleos de ocorrência natural, como óleos vegetais. Deve ser observado que embora óleos de base do grupo III sejam derivados de óleo mineral, o processamento rigoroso que esses fluidos são submetidos faz com que suas propriedades físicas sejam muito similares a alguns sintéticos verdadeiros, como PAOs. Portanto, óleos derivados dos óleos de base do Grupo III podem ser mencionados como fluidos sintéticos na indústria.
[0092] O óleo de base usado na composição de óleo lubrificante revelada pode ser um óleo mineral, óleo animal, óleo vegetal, óleo sintético ou misturas dos mesmos. Óleos adequados podem ser derivados de hidrocraqueamento, hidrogenação, hidroacabamento, óleos não refinado, refinado e refinado novamente e misturas dos mesmos.
[0093] Óleos não refinados são aqueles derivados de uma fonte natural, mineral ou sintética sem ou com pouco tratamento de purificação adicional. Óleos refinados são similares aos óleos não refinados exceto que foram tratados em uma ou mais etapas de purificação, o que pode resultar na melhora de uma ou mais propriedades. Os exemplos de técnicas de purificação adequadas são extração de solvente, destilação secundária, extração de base ou ácido, filtração, percolação e similar. Óleos refinados na qualidade de um comestível podem ou não ser úteis. Óleos comestíveis podem ser também chamados óleos brancos. Em algumas modalidades, as composições de óleo lubrificante são livres de óleos brancos ou comestíveis.
[0094] Óleos refinados novamente são também conhecidos como óleos recuperados ou reprocessados. Esses óleos são obtidos similarmente a óleos refinados usando processos iguais ou similares. Frequentemente esses óleos são adicionalmente processados por técnicas dirigidas à remoção de aditivos usados e produtos de ruptura de óleo.
[0095] Óleos minerais podem incluir óleos obtidos por perfuração ou de plantas e animais ou quaisquer misturas dos mesmos. Por exemplo, tais óleos podem incluir, porém não são limitados a óleo de rícino, óleo de banha, azeite, óleo de amendoim, óleo de milho, óleo de soja, e óleo de linhaça, bem como óleos lubrificantes minerais, como óleos de petróleo líquido e óleos lubrificantes minerais tratados com ácido ou tratados com solvente dos tipos parafínico, naftênico ou parafínico-naftênico misturado. Tais óleos podem ser parcial ou totalmente hidrogenados, se desejado. Óleos derivados de carvão ou xisto podem ser também uteis.
[0096] Óleos lubrificantes sintéticos uteis podem incluir óleos de hidrocarboneto como olefinas polimerizadas, oligomerizadas ou interpolimerizadas (por exemplo, polibutilenos, polipropilenos, copolímeros de propileno/isobutileno); poli(1-hexenos), poli(1-octenos), trímeros ou oligômeros de 1-deceno, por exemplo, poli(1-decenos), tais materiais sendo frequentemente mencionados como α-olefinas, e misturas dos mesmos; alquil-benzenos (por exemplo, dodecil benzenos, tetradecil benzenos, dinonil benzenos, di-(2-etil hexil)-benzenos); polifenilas (por exemplo, bifenilas, terfenilas, polifenilas alquiladas); difenil alcanos, difenil alcanos alquilados, difenil éteres alquilados e difenil sulfetos alquilados e derivados, análogos e homólogos dos mesmos ou misturas dos mesmos. Polialfaolefinas são tipicamente materiais hidrogenados.
[0097] Outros óleos lubrificantes sintéticos incluem ésteres de poliol, diésteres, ésteres líquidos de ácidos contendo fósforo (por exemplo, fosfato de tricresila, fosfato de trioctila e éster de dietila de ácido fosfonico decano) ou tetraidrofuranos poliméricos. Óleos sintéticos podem ser produzidos por reações Fischer-Tropsch e tipicamente podem ser ceras ou hidrocarbonetos Fischer-Tropsch hidropolimerizados. Em uma modalidade óleos podem ser preparados por um procedimento sintético de gás para líquido Fischer- Tropsch bem como outros óleos de gás para líquido.
[0098] Mais de 50% em peso do óleo de base incluído em uma composição lubrificante pode ser selecionado do grupo que consiste em Grupo I, Grupo II, um Grupo III, um Grupo IV, um Grupo V, e uma combinação de dois ou mais do acima, e em que mais de 50% em peso do óleo de base é diferente de óleos de base que se originam da provisão de componentes de aditivo ou melhoradores de índice de viscosidade na composição. Em outra modalidade, mais de 50% em peso do óleo de base incluído em uma composição lubrificante pode ser selecionado do grupo que consiste em Grupo II, um Grupo III, um Grupo IV, um Grupo V, e uma combinação de dois ou mais do acima, e em que mais de 50% em peso do óleo de base é diferente de óleos de base que se originam da provisão de componentes de aditivo ou melhoradores de índice de viscosidade na composição.
[0099] A quantidade do óleo de viscosidade lubrificante presente pode ser o resto que sobra após subtrair de 100% em peso a soma da quantidade dos aditivos de desempenho inclusive de melhorador(es) de índice de viscosidade e/ou depressor(es) de ponto de fluidez e/ou outros aditivos de tratamento superior. Por exemplo, o óleo de viscosidade lubrificante que pode estar presente em um fluido acabado pode ser uma quantidade maior, como mais de aproximadamente 50% em peso, mais de aproximadamente 60% em peso, mais de aproximadamente 70% em peso, mais de aproximadamente 80% em peso, mais de aproximadamente 85% em peso ou mais de aproximadamente 90% em peso.
[00100] A composição de óleo lubrificante pode compreender não mais que 10% em peso de um óleo de base do grupo IV, um óleo de base do grupo V, ou uma combinação dos mesmos. Em cada das modalidades acima, as composições de óleo lubrificante compreendem menos de 5% em peso de um óleo de base do grupo V. a composição de óleo lubrificante não contém nenhum óleo de base do grupo IV. A composição de óleo lubrificante não contém nenhum óleo de base do grupo V.
[00101] Em outras modalidades, a composição de óleo lubrificante inclui ainda um ou mais componentes opcionais selecionados dos vários aditivos expostos abaixo.
Antioxidantes
[00102] As composições de óleo lubrificante da presente invenção também podem conter opcionalmente um ou mais antioxidantes. Compostos antioxidantes são conhecidos e incluem, por exemplo, fenatos, sulfetos de fenato, olefinas sulfurizadas, terpenos fosfossulfurizados, ésteres sulfurizados, aminas aromáticas, difenil aminas alquiladas (por exemplo, nonil difenil amina, di-nonil difenil amina, octil difenil amina, di-octil difenil amina), fenil-alfa-naftil aminas, fenil-alfa-naftil aminas alquiladas, aminas não aromáticas impedidas, fenóis, fenóis impedidos, compostos de molibdênio solúveis em óleo, antioxidantes macromoleculares ou misturas dos mesmos. Compostos antioxidantes podem ser usados individualmente ou em combinação.
[00103] O antioxidante de fenol impedido pode conter um grupo de butila secundária e/ou butila terciária como um grupo de impedimento estérico. O grupo de fenol pode ser adicionalmente substituído com um grupo de hidrocarbila e/ou um grupo de ligação ligando a um segundo grupo aromático. Os exemplos de antioxidantes de fenol impedido adequados incluem 2,6-di-terc-butilfenol, 4-metil-2,6-di-terc-butilfenol, 4-etil-2,6-di- terc-butilfenol, 4-propil-2,6-di-terc-butilfenol ou 4-butil-2,6-di-terc-butilfenol, ou 4-dodecil-2,6-di-terc-butilfenol. Em uma modalidade, o antioxidante de fenol impedido pode ser um éster e pode incluir, por exemplo, IRGANOX™ L-135 disponível junto a BASF ou um produto de adição derivado de 2,6-di- terc-butilfenol e um acrilato de alquila, em que o grupo de alquila pode conter aproximadamente 1 a aproximadamente 18, ou aproximadamente 2 a aproximadamente 12, ou aproximadamente 2 a aproximadamente 8, ou aproximadamente 2 a aproximadamente 6, ou aproximadamente 4 átomos de carbono. Outro antioxidante de fenol impedido comercialmente disponível pode ser um éster e pode incluir ETHANOXTM4716 disponível junto a Albemarle Corporation.
[00104] Antioxidantes úteis podem incluir diaril aminas e fenóis com alto peso molecular. Em uma modalidade, a composição de óleo lubrificante pode conter uma mistura de uma diaril amina e um fenol com alto peso molecular, de modo que cada antioxidante pode estar presente em uma quantidade suficiente para fornecer até aproximadamente 5%, em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante. Em uma modalidade, o antioxidante pode ser uma mistura de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 1,5% diarilamina e aproximadamente 0,4 a aproximadamente 2,5% de fenol com alto peso molecular, em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante.
[00105] Os exemplos de olefinas adequadas que podem ser sulfurizadas para formar uma olefina sulfurizada incluem propileno, butileno, isobutileno, poli-isobutileno, penteno, hexeno, hepteno, octeno, noneno, deceno, undeceno, dodeceno, trideceno, tetradeceno, pentadeceno, hexadeceno, heptadeceno, octadeceno, nonadeceno, eicoseno ou misturas dos mesmos. Em uma modalidade, hexadeceno, heptadeceno, octadeceno, nonadeceno, eicoseno ou misturas dos mesmos e seus dímeros, trímeros e tetrâmeros são olefinas especialmente úteis. Alternativamente, a olefina pode ser um aducto Diels-Alder de um dieno como 1,3-butadieno e um éster insaturado, como butilacrilato.
[00106] Outra classe de olefina sulfurizada inclui ácidos graxos sulfurizados e seus ésteres. Os ácidos graxos são frequentemente obtidos de óleo vegetal ou óleo animal e tipicamente contêm aproximadamente 4 a aproximadamente 22 átomos de carbono. Os exemplos de ácidos graxos adequados e seus ésteres incluem triglicerídeos, ácido oleico, ácido linoleico, ácido palmitoléico ou misturas dos mesmos. Frequentemente, os ácidos graxos são obtidos de óleo de banha, talloil, óleo de amendoim, óleo de soja, óleo de semente de algodão, óleo de semente de girassol ou misturas dos mesmos. Ácidos graxos e/ou éster podem ser misturados com olefinas, como α-olefinas.
[00107] Um ou mais antioxidante(s) podem estar presentes em faixas de aproximadamente 0% em peso a aproximadamente 20% em peso, ou aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 10% em peso, ou aproximadamente 1% em peso a aproximadamente 5% em peso, da composição de óleo lubrificante.
Agentes antidesgaste
[00108] As composições de óleo lubrificante da presente invenção também podem conter opcionalmente um ou mais agentes antidesgaste. Os exemplos de agentes antidesgaste adequados incluem, porém não são limitados a um tiofosfato de metal; um dialquil ditiofosfato de metal; um éster de ácido fosfórico ou sal do mesmo; um éster(es) de fosfato; um fosfito; um éster carboxílico contendo fósforo, éter ou amida; uma olefina sulfurizada; compostos contendo tiocarbamato incluindo ésteres de tiocarbamato, tiocarbamatos acoplados com alquileno, e bis (S-alquil ditiocarbamil) dissulfetos; e misturas dos mesmos. Um agente antidesgaste adequado pode ser um ditiocarbamato de molibdênio. Os agentes antidesgaste contendo fósforo são mais completamente descritos na patente europeia 612 839. O metal nos sais de ditiofosfato de dialquila pode ser um metal alcalino, metal alcalino terroso, alumínio, chumbo, estanho, molibdênio, manganês, níquel, cobre, titânio ou zinco. Um agente antidesgaste útil pode ser dialquil tiofosfato de zinco.
[00109] Exemplos adicionais de agentes antidesgaste adequados incluem compostos de titânio, tartratos, tartrimidas, sais de amina solúveis em óleo de compostos de fósforo, olefinas sulfurizadas, fosfitos (como fosfito de dibutila), fosfonatos, compostos contendo tiocarbamato, como ésteres de tiocarbamato, amidas de tiocarbamato, éteres tiocarbâmicos, tiocarbamatos acoplados com alquileno e bis(S-alquilditiocarbamil) dissulfetos. O tartrato ou tartrimida pode conter grupos de éster de alquila, onde a soma de átomos de carbono nos grupos de alquila pode ser pelo menos 8. O agente antidesgaste pode em uma modalidade incluir um citrato.
[00110] O agente antidesgaste pode estar presente em faixas que incluem aproximadamente 0% em peso a aproximadamente 15% em peso, ou aproximadamente 0,01% em peso a aproximadamente 10% em peso, ou aproximadamente 0,05% em peso a aproximadamente 5% em peso, ou aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 3% em peso da composição de óleo lubrificante.
[00111] Um composto antidesgaste pode ser um ditiofosfato de diidrocarbila de zinco (ZDDP) tendo uma razão de P:Zn de aproximadamente 1:0,8 a aproximadamente 1:1,7.
Compostos contendo boro
[00112] As composições de óleo lubrificante da presente invenção podem conter opcionalmente um ou mais compostos contendo boro.
[00113] Os exemplos de compostos contendo boro incluem ésteres de borato, aminas graxas boradas, epóxidos borados, detergentes borados, e dispersantes borados como dispersantes de succinimida borada como revelado na patente US 5.883.057.
[00114] O composto contendo boro, se presente, pode ser usado em uma quantidade suficiente para fornecer até aproximadamente 8% em peso, aproximadamente 0,01% em peso a aproximadamente 7% em peso, aproximadamente 0,05% em peso a aproximadamente 5% em peso, ou aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 3% em peso da composição de óleo lubrificante.
Dispersantes
[00115] A composição de óleo lubrificante pode compreender ainda opcionalmente um ou mais dispersantes ou misturas dos mesmos. Dispersantes são frequentemente conhecidos como dispersantes do tipo sem cinza porque, antes da mistura em uma composição de óleo lubrificante, os mesmos não contêm metais de formação de cinza e não contribuem normalmente qualquer cinza adicionada a um lubrificante. Dispersantes do tipo sem cinza são caracterizados por um grupo polar fixado em uma cadeia de hidrocarboneto com peso molecular relativamente alto. Dispersantes sem cinza típicos incluem succinimidas de alquenila de cadeia longa substituída- N. os exemplos de succinimidas de alquenila de cadeia longa substituída-N incluem succinimida de poli-isobutileno com peso molecular médio numérico do substituinte de poli-isobutileno na faixa de aproximadamente 350 a aproximadamente 50.000, ou a aproximadamente 5,000, ou a aproximadamente 3.,000. Dispersantes de succinimida e sua preparação são revelados, por exemplo, nas Patentes US 7.897.696 ou Patente US 4.234.435. A poliolefina pode ser preparada de monômeros polimerizáveis contendo aproximadamente 2 a aproximadamente 16, ou aproximadamente 2 a aproximadamente 8, ou aproximadamente 2 a aproximadamente 6 átomos de carbono. Dispersantes de succinimida são tipicamente a imida formada de uma poliamina, tipicamente um poli(etileno amina).
[00116] Em uma modalidade a presente revelação compreende ainda pelo menos um dispersante de succinimida de poli-isobutileno derivado de poli-isobutileno com peso molecular médio numérico na faixa de aproximadamente 350 a aproximadamente 50.000, ou a aproximadamente 5.000, ou a aproximadamente 3.000. A succinimida de poli-isobutileno pode ser usada individualmente ou em combinação com outros dispersantes.
[00117] Em algumas modalidades, poli-isobutileno, quando incluído, pode ter mais de 50% mol, mais de 60% mol, mais de 70% mol, mais de 80% mol, ou mais de 90% mol de teor de ligações duplas terminais. Tal PIB também é mencionado como PIB altamente reativo (“HR-PIB”). HR-PIB tendo um peso molecular médio numérico variando de cerca de 800 a cerca de 5000 é adequado para uso em modalidades da presente revelação. PIB convencional tem tipicamente menos de 50% mol, menos de 40% mol, menos de 30% mol, menos de 20% mol, ou menos de 10% mol de teor de ligações duplas terminais.
[00118] Um HR-PIB tendo um peso molecular médio numérico que varia de aproximadamente 900 a aproximadamente 3000 pode ser adequado. Tal HR-PIB é comercialmente disponível ou pode ser sintetizado pela polimerização de isobuteno na presença de um catalisador não clorado como trifluoreto de boro, como descrito na patente US 4.152.499 de Boerzel, et al. e patente US 5.739.355 de Gateau, et al. Quando usado na reação ene térmica, HR-PIB pode levar a taxas de conversão mais altas na reação, bem como quantidades mais baixas de formação de sedimento, devido à reatividade aumentada. Um método adequado é descrito na patente US 7,897,696.
[00119] Em uma modalidade a presente revelação compreende ainda pelo menos um dispersante derivado de anidrido succínico de poli-isobutileno (“PIBSA”). O PIBSA pode ter uma média entre aproximadamente 1,0 e aproximadamente 2,0 de frações de ácido succínico por polímero.
[00120] A% de ativos do anidrido succínico de alquila ou alquenila pode ser determinada usando uma técnica cromatográfica. Esse método é descrito na coluna 5 e 6 na patente US 5.334.321.
[00121] A percentagem de conversão da poliolefina é calculada a partir da% de ativos usando a equação na coluna 5 e 6 na patente US 5.334.321.
[00122] A menos que dito de outro modo, todas as percentagens são em por cento em peso e todos os pesos moleculares são pesos moleculares médios numéricos.
[00123] Em uma modalidade, o dispersante pode ser derivado de um anidrido succínico de polialfaolefina (PAO).
[00124] Em uma modalidade, o dispersante pode ser derivado de copolímero de anidrido maleico de olefina. Como exemplo, o dispersante pode ser descrito como um poli-PIBSA.
[00125] Em uma modalidade, o dispersante pode ser derivado de um anidrido que é enxertado em um copolímero de etileno-propileno.
[00126] Uma classe de dispersantes adequados pode ser bases Mannich. Bases Mannich são materiais que são formados pela condensação de um peso molecular mais alto, fenol substituído por alquila, uma poliamina de polialquileno e um aldeído como formaldeído. Bases Mannich são descritas em mais detalhe na patente US 3.634.515.
[00127] Uma classe de dispersantes adequada pode ser ésteres com alto peso molecular ou amidas de meio éster.
[00128] Um dispersante adequado também pode ser tratado posteriormente por métodos convencionais por uma reação com qualquer de uma variedade de agentes. Entre esses estão boro, ureia, tioureia, dimercaptotiadiazois, dissulfeto de carbono, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, anidridos succínicos substituídos por hidrocarboneto, anidrido maleico, nitrilas, epóxidos, carbonatos, carbonatos cíclicos. ésteres fenólicos impedidos e compostos de fósforo. US 7.645.726; US 7.214.649; e US 8.048.831 são incorporadas aqui por referência na íntegra.
[00129] Além dos tratamentos posteriores de ácidos bórico e carbonato ambos os compostos podem ser tratados posteriormente ou tratamento posterior adicional com uma variedade de tratamentos posteriores projetados para melhorar ou transmitir propriedades diferentes. Tais tratamentos posteriores incluem aqueles resumidos nas colunas 27-29 da patente US 5.241.003. pela presente incorporada por referência. Tais tratamentos incluem tratamento com: Ácidos de fósforo inorgânico ou anidratos (por exemplo, Patentes US 3.403.102 e 4.648.980); Compostos de fósforo orgânico (por exemplo, Patentes US 3.502.677); Pentassulfetos de fósforo; Compostos de boro como já mencionado acima (por exemplo, Patentes US 3.178.663 e 4.652.387); Ácido carboxílico, ácidos policarboxílicos anidridos e/ou haletos de ácido (por exemplo, Patentes US 3.708.522 e 4.948.386); Epóxidos, poliepóxidos ou tioepóxidos (por exemplo, Patentes US 3.859.318 e 5.026.495); Aldeído ou cetona (por exemplo, Patentes US 3.458.530); Dissulfeto de carbono (por exemplo, Patentes US 3.256.185); Glicidol (por exemplo, Patentes US 4.617.137); Ureia, tioureia ou guanidina (por exemplo, Patentes US 3.312.619; 3.865.813; e Patente britânica GB 1.065.595); Ácido sulfônico orgânico (por exemplo, Patentes US 3.189.544 e Patente britânica GB 2.140.811); Cianeto de alquenila (por exemplo, Patentes US 3.278.550 e 3.366.569); Diceteno (por exemplo, Patentes US 3.546.243); Um di-isocianato (por exemplo, Patentes US 3.573.205); Sultona de alcano (por exemplo, Patentes US 3.749.695); Composto de 1,3-Dicarbonila (por exemplo, Patentes US 4.579.675); Sulfato de fenol ou álcool alcoxilado (por exemplo, Patentes US 3.954.639); Lactona cíclica (por exemplo, Patentes US 4.617.138; 4.645.515; 4.668.246; 4.963.275; e 4.971.711); Carbonato ou tiocarbonato cíclico monocarbonato ou policarbonato linear ou cloroformato (por exemplo, Patentes US 4.612.132; 4.647.390; 4.648.886; 4.670.170); Ácido carboxílico contendo nitrogênio (por exemplo, Pat. US 4.971.598 e Patente britânica GB 2.140.811); Composto de clorodicarbonilóxi protegido por hidróxi (por exemplo, Patentes US 4.614.522); Lactama, tiolactama. tiolactona ou ditiolactona (por exemplo, Patentes US 4.614.603 e 4.666.460); Carbonato ou tiocarbonato cíclico. monocarbonato ou policarbonato linear. ou cloroformato (por exemplo, Patentes US 4.612.132; 4.647.390; 4.646.886; e 4.670.170); Ácido carboxílico contendo nitrogênio (por exemplo, Patentes US 4.971.598 e Patente britânica GB 2.440.811); Composto clorodicarboniloxi protegido por hidróxi (por exemplo, Patentes US 4.614.522); Lactama, tiolactama, tiolactona ou ditiolactona (por exemplo, Patentes US 4.614.603. e 4.666.460); Carbamato cíclico, tiocarbamato cíclico ou ditiocarbamato cíclico (por exemplo, Patentes US 4.663.062 e 4.666.459); Ácido carboxílico hidroxialifático (por exemplo, Patentes US 4.482.464; 4.521.318; 4.713.189); Agente de oxidação (por exemplo, Patente US 4.379.064); Combinação de pentassulfeto de fósforo e uma poliamina de polialquileno (por exemplo, Patente US 3.185.647); Combinação de ácido carboxílico ou um aldeído ou cetona e enxofre ou cloreto de enxofre (por exemplo, Patentes US 3.390.086; 3.470.098); Combinação de uma hidrazina e dissulfeto de carbono (por exemplo, Patentes US 3.519.564); Combinação de um aldeído e um fenol (por exemplo, Patentes US 3.649.229; 5.030.249; 5.039.307); Combinação de um aldeído e um O-diéster de ácido ditiofosfórico (por exemplo, Patentes US 3.865.740); Combinação de um ácido carboxílico hidroxialifático e um ácido bórico (por exemplo, Patente US 4.554.086); Combinação de um ácido carboxílico hidroxialifático, a seguir formaldeído e um fenol (por exemplo, Patente US 4.636.322); Combinação de um ácido carboxílico hidroxialifático e então um ácido dicarboxílico alifático (por exemplo, Patente US 4.663.064); Combinação de formaldeído e um fenol e então ácido glicólico (por exemplo, Patentes US 4.699.724); Combinação de um ácido carboxílico hidroxialifático ou ácido oxálico e então um di-isocianato (por exemplo, Patente US 4.713.191); Combinação de ácido inorgânico ou anidrido de fósforo ou um análogo de enxofre parcial ou total do mesmo e um composto de boro (por exemplo, Patente US 4.857.214); Combinação de um diácido orgânico então um ácido graxo insaturado e então uma amina nitrosoaromática opcionalmente seguida por um composto de boro e então um agente de glicolação (por exemplo, Patente US 4.973.412); Combinação de um aldeído e um triazol (por exemplo, Patente US 4.963.278); Combinação de um aldeído e um triazol e então um composto de boro (por exemplo, Patente US 4.981.492); Combinação de lactona cíclica e um composto de boro (por exemplo, Patentes US 4.963.275 e 4.971.711). As patentes acima mencionadas são aqui incorporadas na íntegra.
[00130] O TBN de um dispersante adequado pode ser de aproximadamente 10 a aproximadamente 65 em uma base isenta de óleo, que é comparável a aproximadamente 5 a aproximadamente 30 TBN se medido em uma amostra de dispersante contendo aproximadamente 50% de óleo diluente.
[00131] O dispersante, se presente, pode ser usado em uma quantidade suficiente para fornecer até aproximadamente 20% em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante. Outra quantidade do dispersante que pode ser usada pode ser aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 15% em peso, ou aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 10% em peso, ou aproximadamente 3% em peso a aproximadamente 10% em peso, ou aproximadamente 1% em peso a aproximadamente 6% em peso, ou aproximadamente 7% em peso a aproximadamente 12% em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante. Em algumas modalidades, a composição de óleo lubrificante utiliza um sistema dispersante misturado. Um tipo único ou uma mistura de dois ou mais tipos de dispersantes em qualquer razão desejada pode ser usado. Modificadores de fricção
[00132] As composições de óleo lubrificante da presente invenção também podem conter opcionalmente um ou mais modificadores de fricção. Modificadores de fricção adequados podem compreender metal modificadores de fricção isento de metal e contendo metal e podem incluir, porém não são limitados a, imidazolinas, amidas, aminas, succinimidas, aminas alcoxiladas, aminas de éter alcoxiladas, óxidos de amina, amidoaminas, nitrilas, betaínas, aminas quaternárias, iminas, sais de amina, amino guanidina, alcanolamidas, fosfonatos, compostos contendo metal, ésteres de glicerol, compostos graxos sulfurizados e olefinas, óleo de girassol diferente de óleos de animal ou planta de ocorrência natural, ésteres de ácido dicarboxílico, ésteres ou ésteres parciais de um poliol e um ou mais ácidos carboxílicos alifáticos ou aromáticos e similares.
[00133] Modificadores de fricção adequados podem conter grupos de hidrocarbila que são selecionados de cadeia reta, cadeia ramificada, ou grupos de hidrocarbila aromática ou misturas dos mesmos, e podem ser saturados ou insaturados. Os grupos de hidrocarbila podem ser compostos de carbono e hidrogênio ou heteroátomos como enxofre ou oxigênio. Os grupos de hidrocarbila podem variar de aproximadamente 12 a aproximadamente 25 átomos de carbono. Em algumas modalidades o modificador de fricção pode ser um éster de ácido graxo de cadeia longa. Em outra modalidade o éster de ácido graxo de cadeia longa pode ser um mono-éster, ou um di-éster ou um (tri)glicerídeo. O modificador de fricção pode ser uma amida graxa de cadeia longa, um éster graxo de cadeia longa, um derivado de epóxido graxo de cadeia longa ou uma imidazolina de cadeia longa.
[00134] Outros modificadores de fricção adequados podem incluir modificadores de fricção orgânicos, sem cinza (isento de metal), orgânico isento de nitrogênio. Tais modificadores de fricção podem incluir ésteres formados por reagir ácidos carboxílicos e anidridos com alcanois e em geral incluir um grupo terminal polar (por exemplo, carboxila ou hidroxila) covalentemente ligado a uma cadeia de hidrocarboneto oleofílica. Um exemplo de um modificador de fricção isento de nitrogênio sem cinza orgânico é conhecido em geral como monooleato de glicerol (GMO) que pode conter mono-, di- e tri-ésteres de ácido oleico. Outros modificadores de fricção adequados são descritos na patente US 6.723.685, aqui incorporada por referência na íntegra.
[00135] Modificadores de fricção amínica podem incluir aminas ou poliaminas. Tais compostos podem ter grupos de hidrocarbila que são lineares, saturados ou insaturados, ou uma mistura dos mesmos e podem conter aproximadamente 12 a aproximadamente 25 átomos de carbono. Exemplos adicionais de modificadores de fricção adequados incluem aminas alcoxiladas e aminas de éter alcoxilada. Tais compostos podem ter grupos de hidrocarbila que são lineares, saturados, insaturados ou uma mistura dos mesmos. Os mesmos podem conter aproximadamente 12 a aproximadamente 25 átomos de carbono. Os exemplos incluem aminas etoxiladas e aminas de éter etoxilado.
[00136] As aminas e amidas podem ser usadas como tal ou na forma de um aducto ou produto de reação com um composto de boro como um óxido bórico, haleto de boro, metaborato, ácido bórico ou um mono-, di-, ou tri- alquil borato. Outros modificadores de fricção adequados são descritos na patente US 6.300.291, aqui incorporada por referência na íntegra.
[00137] Um modificador de fricção pode estar opcionalmente presente em faixas como aproximadamente 0% em peso a aproximadamente 10% em peso, ou aproximadamente 0,01% em peso a aproximadamente 8% em peso, ou aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 4% em peso.
Componente contendo molibdênio
[00138] As composições de óleo lubrificante da presente invenção podem conter opcionalmente um ou mais compostos contendo molibdênio. Um composto de molibdênio solúvel em óleo pode ter o desempenho funcional de um agente antidesgaste, um antioxidante, um modificador de fricção, ou misturas dos mesmos. Um composto de molibdênio solúvel em óleo pode incluir ditiocarbamatos de molibdênio, dialquil ditiofosfatos de molibdênio, ditiofosfinatos de molibdênio, sais de amina de compostos de molibdênio, xantatos de molibdênio, tioxantatos de molibdênio, sulfetos de molibdênio, carboxilatos de molibdênio, alcoxidos de molibdênio, um composto de organo-molibdênio trinuclear e/ou misturas dos mesmos. Os sulfetos de molibdênio incluem dissulfeto de molibdênio. O dissulfeto de molibdênio pode estar na forma de uma dispersão estável. Em uma modalidade o composto de molibdênio solúvel em óleo pode ser selecionado do grupo que consiste em ditiocarbamatos de molibdênio, dialquil ditiofosfatos de molibdênio, sais de amina de compostos de molibdênio e misturas dos mesmos. Em uma modalidade o composto de molibdênio solúvel em óleo pode ser um ditiocarbamato de molibdênio.
[00139] Exemplos adequados de compostos de molibdênio que podem ser usados incluem materiais comerciais vendidos sob os nomes comerciais como Molyvan 822™, Molyvan™ A, Molyvan 2000TMe Molyvan 855TMda R. T. Vanderbilt Co., Ltd., e Sakura-Lube™ S-165, S-200, S-300, S-310G, S- 525, S-600, S-700, e S-710 disponíveis junto a Adeka Corporation, e misturas dos mesmos. Componentes de molibdênio adequados são descritos em US 5.650.381; US RE 37.363 E1; US RE 38.929 E1; e US RE 40.595 E1, incorporadas aqui por referência na íntegra.
[00140] Adicionalmente, o composto de molibdênio pode ser um composto de molibdênio ácido. São incluídos ácido molibdico, molibdato de amônio, molibdato de sódio, molilbdato de potássio e outros molibdatos de metal alcalino e outros sais de molibdênio, por exemplo, molibdato de sódio de hidrogênio, MoOCl4, MoO2Br2, Mo2O3Cl6, trióxido de molibdênio ou compostos de molibdênio ácido similares. Alternativamente, as composições podem ser dotadas de molibdênio por complexos de enxofre/molibdênio de compostos de nitrogênio básico como descrito, por exemplo, nas patentes US 4.263.152; 4.285.822; 4.283.295; 4.272.387; 4.265.773; 4.261.843; 4.259.195 e 4.259.194; e publicação de patente US 2002/0038525, incorporada aqui por referência na íntegra.
[00141] Outra classe de compostos de organo-molibdênio adequados são compostos de molibdênio trinucleares, como aqueles da fórmula Mo3SkLnQz e misturas dos mesmos, em que S representa enxofre, L representa ligandos independentemente selecionados tendo grupos organo com um número suficiente de átomos de carbono para tornar o composto solúvel ou dispersável no óleo, n é de 1 a 4, k varia de 4 até 7, Q é selecionado do grupo de compostos doadores de elétron neutros como água, aminas, álcoois, fosfinas e éteres, e z varia de 0 a 5 e inclui valores não estequiométricos. Pelo menos 21 de átomos de carbono totais podem estar presentes entre todos os grupos organo de ligandos, como pelo menos 25, pelo menos 30 ou pelo menos 35 átomos de carbono. Compostos de molibdênio adequados adicionais são descritos na patente US 6.723.685, aqui incorporada por referência na íntegra.
[00142] O composto de molibdênio solúvel em óleo pode estar presente em uma quantidade suficiente para fornecer aproximadamente 0,5 ppm a aproximadamente 2000 ppm, aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 700 ppm, aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 550 ppm, aproximadamente 5 ppm a aproximadamente 300 ppm, ou aproximadamente 20 ppm a aproximadamente 250 ppm de molibdênio.
Compostos contendo metal de transição adicionais
[00143] Em outra modalidade, o composto solúvel em óleo pode ser um composto contendo metal de transição adicional ou um metaloide. Os metais de transição adicionais podem incluir, porém não são limitados a vanádio, cobre, zinco, zircônio, molibdênio, tântalo, tungstênio e similares. Metaloides adequados incluem, porém não são limitados a boro, silício, antimônio, telúrio e similares.
Melhoradores de índice de viscosidade
[00144] As composições de óleo lubrificante da presente invenção podem também conter opcionalmente um ou mais melhoradores de índice de viscosidade. Melhoradores de índice de viscosidade adequados podem incluir poliolefinas, copolímeros de olefina, copolímeros de etileno/propileno, poliisobutenos, polímeros de estireno-isopreno hidrogenados, copolímeros de éster maleico/estireno, copolímeros de butadieno/estireno hidrogenado, polímeros de isopreno hidrogenado, copolímeros de anidrido maleico alfa- olefina, polimetacrilatos, poliacrilatos, estirenos de polialquila, copolímeros de dieno conjugado com arila alquenila hidrogenada, ou misturas dos mesmos. Melhoradores de índice de viscosidade podem incluir polímeros estrela e exemplos adequados são descritos na Patente US 8.999.905 B2.
[00145] As composições de óleo lubrificante da presente invenção também podem conter opcionalmente um ou mais melhoradores de índice de viscosidade de dispersante além de um melhorador de índice de viscosidade ou no lugar de um melhorador de índice de viscosidade. Melhoradores de índice de viscosidade adequados podem incluir poliolefinas funcionalizadas, por exemplo, copolímeros de etileno-propileno que foram funcionalizados com o produto de reação de um agente de acilação (como anidrido maleico) e uma amina; polimetacrilatos funcionalizados com uma amina, ou copolímeros de anidrido-estireno maleico esterificados reagidos com uma amina.
[00146] A quantidade total de melhorador de índice de viscosidade e/ou melhorador de índice de viscosidade de dispersante pode ser aproximadamente 0% em peso a aproximadamente 20% em peso, aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 15% em peso, aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 12% em peso, ou aproximadamente 0,5% em peso a aproximadamente 10% em peso, da composição de óleo lubrificante.
Outros aditivos opcionais
[00147] Outros adicionais podem ser selecionados para executar uma ou mais funções exigidas de um fluido lubrificante. Além disso, um ou mais dos aditivos mencionados podem ser multifuncionais e fornecer funções além de ou diferente da função prescrita aqui.
[00148] Uma composição de óleo lubrificante de acordo com a presente revelação pode compreender opcionalmente outros aditivos de desempenho. Os outros aditivos de desempenho podem ser além de aditivos especificados da presente revelação e/ou podem compreender um ou mais de desativadores de metal, melhoradores de índice de viscosidade, detergentes, boosters de TBN sem cinza, modificadores de fricção, agentes antidesgaste, inibidores de corrosão, inibidores de ferrugem, dispersantes, melhoradores de índice de viscosidade de dispersante, agentes de pressão extrema, antioxidantes, inibidores de espuma, desemulsificantes, emulsionantes, depressores de ponto de fluidez, agentes de intumescimento de vedação e misturas dos mesmos. Tipicamente, óleo lubrificante totalmente formulado conterá um ou mais desses aditivos de desempenho.
[00149] Desativadores de metal adequados podem incluir derivados de benzotriazois (tipicamente toliltriazol), derivados de dimercaptotiadiazol, 1,2,4-triazois, benzimidazois, 2-alquilditiobenzimidazois, ou 2- alquilditiobenzotiazois; inibidores de espuma incluindo copolímeros de acrilato de etila e 2-etilhexil acrilato e opcionalmente acetato de vinil; desemulsificantes incluindo fosfatos de trialquila, polietileno glicóis, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno e polímeros (óxido de etileno-óxido de propileno); depressores de ponto de fluidez incluindo ésteres de estireno- anidrido maleico, polimetacrilatos, poliacrilatos ou poliacrilamidas.
[00150] Inibidores de espuma adequados incluem compostos baseados em silício como siloxano.
[00151] Depressores de ponto de fluidez adequados podem incluir um polimetil metacrilato ou misturas do mesmo. Depressores de ponto de fluidez podem estar presentes em uma quantidade suficiente para fornecer aproximadamente 0% em peso a aproximadamente 1% em peso, aproximadamente 0,01% em peso a aproximadamente 0,5% em peso, ou aproximadamente 0,02% em peso a aproximadamente 0,04% em peso com base no peso final da composição de óleo lubrificante.
[00152] Inibidores de ferrugem adequados podem ser um composto único ou uma mistura de compostos tendo a propriedade de inibir corrosão de superfícies de metal ferroso. Exemplos não limitadores de inibidores de ferrugem úteis na presente invenção incluem ácidos orgânicos com alto peso molecular solúveis em óleo, como ácido 2-etil hexanoico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolênico, ácido beênico, e ácido cerótico, bem como ácidos policarboxílicos solúveis em óleo incluindo ácidos de dímero e trímero, como aqueles produzidos de ácidos graxos de talloil, ácido oleico, e ácido linoleico. Outros inibidores de corrosão adequados incluem ácidos alfa, ômega-dicarboxílicos de cadeia longa na faixa de peso molecular de aproximadamente 600 a aproximadamente 3000 e ácidos alquenil succínicos nos quais o grupo de alquenila contém aproximadamente 10 ou mais átomos de carbono como, ácido tetrapropenil succínico, ácido tetradecenil succínico e ácido hexadecenil succínico. Outro tipo útil de inibidores de corrosão ácida são os meio ésteres de ácidos succínicos de alquenila tendo aproximadamente 8 a aproximadamente 24 átomos de carbono no grupo de alquenila com álcoois como os poliglicois. As meio amidas correspondentes de tais ácidos succínicos de alquenila são também uteis. Um inibidor de ferrugem útil é um ácido orgânico com alto peso molecular. Em algumas modalidades, um óleo de motor é isento de um inibidor de ferrugem.
[00153] O inibidor de ferrugem, se presente, pode ser usado em uma quantidade suficiente para fornecer aproximadamente 0% em peso a aproximadamente 5% em peso, aproximadamente 0,01% em peso a aproximadamente 3% em peso, aproximadamente 0,1% em peso a aproximadamente 2% em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante.
[00154] Em termos gerais, um lubrificante de cárter adequado pode incluir componentes de aditivo nas faixas listadas na seguinte tabela. Tabela 2
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[00155] As percentagens de cada componente acima representam a percentagem em peso de cada componente, com base no peso da composição de óleo lubrificante final. O resto da composição de óleo lubrificante consiste em um ou mais óleos de base.
[00156] As composições de óleo lubrificante da presente invenção podem ter um teor de cinza sulfatada menor que 1,0% em peso ou menor que 0,8% em peso, com base no peso total da composição de óleo lubrificante. Em uma modalidade o teor de cinza sulfatada pode variar de aproximadamente 0,5% em peso a aproximadamente 1,0% em peso, ou de aproximadamente 0,7% em peso a aproximadamente 1,0% em peso, com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
[00157] Como descrito em mais detalhe abaixo, as modalidades da revelação fornecem aperfeiçoamento significativo e inesperado em reduzir eventos de LSPI enquanto mantém uma concentração de detergente de cálcio relativamente alta na composição de óleo lubrificante. Em cada das modalidades acima, a composição de aditivo que reduz pré-ignição em baixa velocidade pode reduzir o número de eventos de LSPI em pelo menos 50% ou em pelo menos 75%. Em cada das modalidades acima, os eventos de LSPI podem ser contagens de LSPI durante 25.000 ciclos de motor, em que o motor é operado a 2.000 revoluções por minuto com uma pressão efetiva média de freio de 18.000 kPa.
[00158] Aditivos usados na formulação das composições descritas aqui podem ser misturados no óleo de base individualmente ou em várias subcombinações. Entretanto, pode ser adequado misturar todos os componentes simultaneamente usando um concentrado de aditivo (isto é, aditivos mais um diluente, como um solvente de hidrocarboneto). Aditivos usados na formulação das composições descritas aqui podem ser misturados no óleo de base individualmente ou em várias subcombinações. Entretanto, pode ser adequado misturar todos os componentes simultaneamente usando um concentrado de aditivo (isto é, aditivos mais um diluente, como um solvente de hidrocarboneto).
[00159] A presente revelação fornece misturas de óleo lubrificante novas especificamente formuladas para uso como lubrificantes de motor automotivo. As modalidades da presente revelação podem fornecer óleos lubrificantes adequados para aplicações de motor que fornecem aperfeiçoamentos em uma ou mais das seguintes características: eventos pré- ignição em baixa velocidade, antioxidação, desempenho antidesgaste, inibição de ferrugem, economia de combustível, tolerância à água, retenção de ar, proteção de vedação, redução de depósito, isto é aprovação do teste TEOST 33, e propriedades de reduzir espuma.
[00160] Lubrificantes totalmente formulados convencionalmente contêm um pacote de aditivo, mencionado aqui como um pacote de inibidor/dispersante ou pacote DI que fornecerá as características que são necessárias nas formulações. Pacotes DI adequados são descritos, por exemplo, nas patente US 5.204.012 e 6.034.040, por exemplo, Entre os tipos de aditivos incluídos no pacote de aditivo pode haver dispersantes, agentes de intumescimento de vedação, antioxidantes, inibidores de espuma, agentes de lubrificação, inibidores de ferrugem, inibidores de corrosão, desemulsificantes, melhoradores de índice de viscosidade e similares. Vários desses componentes são bem conhecidos por aqueles versados na técnica e são em geral usados em quantidades convencionais com os aditivos e composições descritas aqui.
[00161] Os seguintes exemplos são ilustrativos, porém não limitadores, dos métodos e composições da presente revelação. Outras modificações e adaptações adequadas da variedade de condições e parâmetros normalmente encontrados no campo e que são óbvios para aqueles versados na técnica estão compreendidos no espírito e escopo da revelação. Todas as patentes e publicações citadas aqui são totalmente incorporadas por referência aqui na íntegra.
EXEMPLOS
[00162] Composições de óleo lubrificante totalmente formuladas contendo aditivos convencionais foram feitas e os eventos pré-ignição em baixa velocidade das composições de óleo lubrificante foram medidos. Cada das composições de óleo lubrificante continha uma quantidade maior de um óleo de base, um pacote DI convencional de base e um melhorador(es) de índice de viscosidade, em que o pacote DI de base (sem o melhorador de índice de viscosidade) forneceu aproximadamente 8 a 12 por cento em peso da composição de óleo lubrificante. O pacote DI de base continha quantidades convencionais de dispersante(s), aditivo(s) antidesgaste, agente(s) antiespuma, e antioxidante(s) como exposto na Tabela 3 abaixo. Especificamente, o pacote DI de base continha um dispersante de succinimida, um dispersante de succinimida borada, um composto contendo molibdênio em uma quantidade para fornecer aproximadamente 80 ppm de molibdênio para a composição de óleo lubrificante, um modificador de fricção orgânico, um ou mais antioxidantes, e um ou mais agentes antidesgaste (a menos que especificado de outro modo). O pacote DI de base também foi misturado com aproximadamente 5 a aproximadamente 10% em peso de um ou mais melhoradores de índice de viscosidade. O óleo de base do grupo I foi usado como diluente. A quantidade maior de óleo de base (aproximadamente 78 a aproximadamente 87% em peso) era um óleo de base do Grupo III. Os componentes que foram variados são especificados nas tabelas e discussão dos Exemplos abaixo. Todos os valores listados são mencionados como percentagem em peso do componente na composição de óleo lubrificante (isto é, ingrediente ativo mais óleo diluente, caso haja), a menos que especificado de outro modo. Tabela 3 - Composição de pacote DI de Base
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* Detergente varia nos seguintes experimentos, assim para fins da formulação de base, a quantidade de detergente é ajustada em zero na tabela 3.
[00163] Eventos pré-ignição em baixa velocidade (LSPI) foram medidos em um motor de injeção direta a gasolina turbocarregado (TGDi), 4 cilindros, GM 2.0 Litros. Um teste de motor inflamado LSPI completo consistiu em 4 ciclos de teste. Em um único ciclo de teste, dois estágios ou segmentos operacionais são repetidos para gerar eventos LSPI. No estágio A, quando LSPI é mais provável de ocorrer, o motor é operado em aproximadamente 2000 rpm e aproximadamente 18.000 kPa de pressão efetiva média de freio (BMEP). No estágio B, quando LSPI não é provável de ocorrer, o motor é operado em aproximadamente 1.500 rpm e aproximadamente 17.000 kPa BMEP. Para cada estágio, dados são coletados em 25.000 ciclos de motor. A estrutura de um ciclo de teste é como a seguir: estágio A - estágio A - estágio B - estágio B - estágio A - estágio A. cada estágio é separado por um período inativo. Como LSPI é estatisticamente significativo durante o estágio A, os dados de evento de LSPI que foram considerados nos presente exemplos somente incluíram LSPI gerado durante a operação do estágio A. desse modo, para um teste de motor inflamado LSPI completo, os dados foram tipicamente gerados durante um total de 16 estágios e foram usados para avaliar desempenho de óleos comparativo e inventivo.
[00164] Eventos de LSPI foram determinados por monitorar pressão de cilindro de pico (PP) e quando 2% do material combustível na câmara de combustão queimam (MFB02). O limiar para pressão de cilindro de pico é calculado para cada cilindro e para cada estágio e é tipicamente 65.000 a 85.000 kPa. O limiar para MFB02 é calculado para cada cilindro e para cada estágio e tipicamente varia de aproximadamente 3.0 a aproximadamente 7,5 de Grau de ângulo de manivela (CAD) Após ponto morto superior (ATDC). Um LSPI foi registrado quando os limiares tanto de PP como MFB02 foram excedidos em um ciclo de motor único. Eventos de LSPI podem ser reportados em muitos modos. Para remover ambiguidade envolvida com reportar contagens por ciclos de motor, onde testes de motor inflamado diferentes podem ser conduzidos com um número diferente de ciclos de motor, os eventos LSPI relativos de óleos inventivos e comparativos foram registrados como uma “Razão de LSPI”. Desse modo, aperfeiçoamento em relação a alguma resposta padrão é claramente demonstrado.
[00165] Todos os óleos de referência são óleos de motor comercialmente disponíveis que atendem a todas as exigências de desempenho ILSAC GF-5.
[00166] Nos exemplos a seguir, combinações de um detergente de cálcio alcalino e um detergente de cálcio baseado baixo/neutro foram testadas com a formulação de base. A Razão de LSPI foi reportada como uma razão dos eventos de LSPI do óleo de teste em relação aos eventos de LSPI do Óleo de referência “R-1”. R-1 era uma composição de óleo lubrificante formulada com o pacote DI de base e um detergente de cálcio alcalino em uma quantidade suficiente para fornecer aproximadamente 2.400 ppm Ca à composição de óleo lubrificante. Informação de formulação mais detalhada para óleo de referência R-1 é dada abaixo.
[00167] Aperfeiçoamento considerável em LSPI é reconhecido quando há mais de 50% de redução em eventos de LSPI em relação a R-1 (uma Razão de LSPI menor que 0,5). Um aperfeiçoamento adicional em LSPI é reconhecido quando há mais de 70% de redução em eventos de LSPI (uma Razão de LSPI menor que 0,3), um aperfeiçoamento ainda adicional em LSPI é reconhecido quando há mais de 75% de redução em eventos de LSPI (uma Razão de LSPI menor que 0,25), e um aperfeiçoamento ainda adicional em LSPI é reconhecido quando há mais de 80% redução em eventos de LSPI relativos a R-1 (uma Razão de LSPI menor que 0,20), e um aperfeiçoamento ainda adicional em LSPI é reconhecido quando há mais de 90% redução em eventos de LSPI relativos a R-1(uma Razão de LSPI menor que 0,10). A razão de LSPI para o óleo de referência R-1 é desse modo considerada como sendo 1,00.
[00168] Teor de cinza sulfatada (SASH) na composição de óleo lubrificante totalmente formulada foi calculado por somar o SASH atribuído a elementos metálicos que contribuem para SASH na composição lubrificante de acordo com os seguintes fatores que foram multiplicados pela quantidade de cada elemento metálico na composição lubrificante de acordo com: http://konnaris.com/portals/0/search/calculations.htm
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[00169] Óleos comerciais, R-1 e R-2, são incluídos como óleos de referência para demonstrar o estado atual da técnica. Óleo de referência R-1 foi formulado de aproximadamente 80,7% em peso de um óleo de base do grupo III, 12,1% em peso de Pacote de aditivo PCMO HiTEC® 11150 disponível junto a Afton Chemical Corporation e 7,2% em peso de um melhorador de índice de viscosidade de copolímero de etileno/propileno 35 SSI. Pacote de aditivo de óleo para motor de carro de passageiros HiTEC® 11150 é um pacote DI qualificado API SN, ILSAC-GF-5, e ACEA A5/B5. R- 1 também mostrou as seguintes propriedades e análise elementar parcial: Óleo de referência R-1
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[00170] Óleo de referência R-2 continha um detergente de cálcio alcalino em uma quantidade para fornecer aproximadamente 2600 ppm em peso de Ca à composição de óleo lubrificante. R-2 também compreendida um composto de titânio e a quantidade de titânio presente na composição lubrificante R-2 foi medida por análise ICP como sendo aproximadamente 100 ppm em peso de titânio.
Exemplo 1
[00171] O impacto sobre a Razão de LSPI pela incorporação de quantidades diferentes de titânio na composição de óleo lubrificante foi testado. Uma combinação de detergente de cálcio alcalino (“OB”) e um composto contendo titânio foram testados com a formulação de base. A formulação R-1, como mencionado acima, continha como o único detergente um detergente de cálcio alcalino em uma quantidade para fornecer aproximadamente 2400 ppm em peso de Ca para a composição de óleo lubrificante. A formulação R-2 continha ligeiramente mais cálcio, bem como 100 ppm de titânio.
[00172] A formulação comparativa C-1 continha como o único detergente um detergente de cálcio alcalino em uma quantidade para fornecer 1600 ppm em peso de Ca à composição de óleo lubrificante. A formulação comparativa C-2 continha um detergente de cálcio alcalino em uma quantidade para fornecer 2400 ppm em peso de Ca à composição de óleo lubrificante. A formulação C-2 também continha um produto de reação de isopropóxido de titânio e ácido neodecanoico em uma quantidade para fornecer aproximadamente 300 ppm em peso de titânio à composição de óleo lubrificante.
[00173] Nas formulações inventivas I-1, I-2, I-3 e I-4, um detergente de cálcio alcalino foi incluído em uma quantidade para fornecer 1600 ou 1575 ppm em peso de cálcio à composição de óleo lubrificante. Um produto de reação de isopropóxido de titânio e ácido neodecanoico foi usado para fornecer quantidades variadas de titânio a cada das composições. As quantidades de titânio e resultados são mostradas na tabela a seguir. Tabela 4
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[00174] Óleos comerciais, R-1 e R-2 são incluídos como óleos de referência para demonstrar o estado da técnica atual. As formulações R-1 e R- 2 contêm ambas detergentes contendo cálcio tendo um teor alto de cálcio. R-1 e R-2 atendem a todas as exigências de desempenho para ILSAC GF-5. Os exemplos comparativos C-1 e C-2 são composições lubrificantes que foram fornecidas para mostrar o efeito sobre a Razão de LSPI causado por SASH e/ou teor aumentado de titânio.
[00175] Como mostrado na Tabela 4, as formulações R-1 e R-2 demonstram que meramente adicionar titânio a uma composição contendo altas quantidades de Ca não melhora a Razão de LSPI. A formulação comparativa C-1 demonstra que a redução da quantidade de detergente de cálcio alcalino, em relação à quantidade contida nas formulações R-1, R-2 e C-2, reduziu a Razão de LSPI. Formulações inventivas I-1, I-2, I-3 e I-4, quando comparadas com a formulação comparativa C-1 mostraram que a adição de titânio às formulações contendo a quantidade reduzida de cálcio, reduziu adicionalmente a Razão de LSPI e que aumentar a quantidade de titânio enquanto mantém a quantidade de cálcio relativamente constante, forneceu uma redução adicional inesperada, significativa na Razão de LSPI.
[00176] Uma comparação de R-2, C-2 e I-2 demonstra que a simples adição de titânio a uma composição não resulta necessariamente em uma Razão de LSPI mais baixa. Especificamente, quando quantidades muito altas de detergente de Ca alcalino são incluídas na composição lubrificante, de modo que o teor de Ca está em ou acima de aproximadamente 2400 ppm em peso, uma grande quantidade de titânio seria necessária para compensar o efeito negativo do teor alto de Ca na Razão de LSPI para fornecer uma redução suficiente da Razão de LSPI. O teor de SASH inaceitavelmente alto acima de 1 nas Formulações R-2 e C-2 indica que essa abordagem não é atraente. Entretanto, foi inesperado que aumentar a quantidade de SADH não tem um impacto negativo sobre a Razão de LSPI, como mostrado por comparar os resultados dos exemplos inventivos I-1 a I-4. À medida que o teor de SASH desses Exemplos aumentou, a Razão de LSPI diminuiu.
Exemplo 2
[00177] O impacto de incluir titânio na composição de óleo lubrificante a partir de fontes diferentes foi determinado nesse exemplo. As formulações R-1 e C-1, como descrito acima no exemplo 1, foram usadas para fins de comparação. Adicionalmente, o exemplo inventivo I-2 também foi igual nesse exemplo 2 como no exemplo 1. Em cada das composições experimentais do exemplo 2, I-2, I-5, e I-6, detergente de cálcio alcalino foi incluído em uma quantidade para fornecer aproximadamente 1.575 ppm em peso Ca a cada composição de óleo lubrificante. A formulação I-2 usou um produto de reação de isopropóxido de titânio e ácido neodecanóico como a fonte de titânio. A formulação I-5 usou isopropóxido de titânio como a fonte de titânio. Na formulação I-6 um dispersante contendo titânio foi usada como a fonte de titânio. Os resultados são mostrados na tabela 5. Tabela 5
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[00178] Como mostrado na tabela 5, cada das fontes diferentes de titânio usado nas composições de óleo lubrificante foi eficaz para reduzir a Razão de LSPI.
Exemplo 3
[00179] Nesse exemplo, o efeito da adição de titânio a uma composição incluindo tanto um detergente de cálcio alcalino como um detergente de cálcio neutro/baixa base (“LB/N”) foi determinado. As formulações R-1, R-2, e C-1, como descrito acima nos Exemplos 1-2 foram todas usadas para esse exemplo. A formulação C-3 foi também incluída para testar o efeito de usar detergentes de cálcio neutro/baseado baixo e alcalino em combinação, sem a adição de titânio.
[00180] As composições inventivas I-7, I-8, e I-9 também incluíram detergentes de cálcio neutro/baixa base e alcalino. As quantidades testadas de detergentes e titânio e os resultados dos testes para essas composições são mostradas na Tabela 6. Tabela 6
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[00181] Uma comparação da formulação C-3 com os resultados obtidos com as formulações I-7, I-8, e I-9 mostra que a adição de titânio a uma composição tendo detergentes tanto de cálcio neutro/baixa base como alcalino fornece uma redução significativa na Razão de LSPI.
Exemplo 4
[00182] O impacto sobre a Razão de LSPI da incorporação de quantidades diferentes de tungstênio na composição de óleo lubrificante foi testado. A adição de um composto contendo tungstênio foi testada com a formulação de base. A formulação R-1, como mencionado acima, continha como o único detergente um detergente de cálcio alcalino em uma quantidade para fornecer aproximadamente 2.400 ppm em peso de Ca à composição de óleo lubrificante. A formulação comparativa C-1 continha como o único detergente um detergente de cálcio alcalino em uma quantidade para fornecer 1.600 ppm em peso de Ca à composição de óleo lubrificante. A formulação comparativa C-2 continha uma quantidade de sulfonato de cálcio alcalino que forneceu 1.600 ppm de cálcio à composição de óleo lubrificante e um composto contendo tungstênio solúvel em óleo (VanLube™ W-324 disponível junto a Vanderbilt Chemicals, LLC) em uma quantidade para fornecer aproximadamente 100 ppm em peso de tungstênio à composição de óleo lubrificante.
[00183] A formulação inventiva I-1 continha uma quantidade de sulfonato de cálcio alcalino que forneceu 1600 ppm de cálcio à composição de óleo lubrificante e um composto contendo tungstênio solúvel em óleo (VanLube™ W-324 disponível junto a Vanderbilt Chemicals, LLC) em uma quantidade suficiente para fornecer aproximadamente 300 ppm em peso de tungstênio à composição de óleo lubrificante. As quantidades de tungstênio e resultados são mostradas na seguinte tabela. Tabela 7
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[00184] Óleo comercial, R-1 é incluído como um óleo de referência para demonstrar o estado da técnica atual. R-1 atende a todas as exigências de desempenho para ILSAC GF-5. Os exemplos comparativos C-1 e C-2 são composições lubrificantes fornecidas para mostrar o efeito sobre a Razão de LSPI causado por tungstênio a 100 ppm em peso da composição de óleo lubrificante total.
[00185] Como mostrado na Tabela 7, a formulação comparativa C-1 demonstra que reduzir a quantidade de detergente de cálcio alcalino, em relação à quantidade contida na formulação R-1, reduziu a razão de LSPI. A formulação comparativa C-2 demonstra que adicionar 100 ppm em peso de tungstênio a uma composição de óleo lubrificante reduz a Razão de LSPI por uma quantidade mínima. A formulação inventiva I-1, quando comparada com a formulação comparativa C-1 mostrou que a adição de 300 ppm em peso de tungstênio à formulação, reduziu adicionalmente a Razão de LSPI por uma quantidade inesperada. Essa composição inventiva mostrou que aumentar a quantidade de tungstênio enquanto mantém a quantidade de cálcio relativamente constante, forneceu uma redução inesperada, significativa na Razão de LSPI.
[00186] Em inúmeros lugares em todo esse relatório descritivo, referência foi feita a diversas patentes US e outros documentos. Todos esses documentos citados são expressamente incorporados integralmente nessa revelação como se totalmente expostos aqui.
[00187] Outras modalidades da presente revelação serão evidentes para aqueles versados na técnica a partir da consideração do relatório descritivo e prática das modalidades aqui reveladas. Como usado em todo o relatório descritivo e reivindicações, “um” e/ou “umas” podem se referir a um ou mais de um. A menos que de outro modo indicado, todos os números que expressam quantidades de ingredientes, propriedades como peso molecular, por cento, razão, condições de reação e etc. usados no relatório descritivo e reivindicações dêem ser entendidos como sendo modificados em todas as instâncias pelo termo “aproximadamente”, quer ou não o termo “aproximadamente” esteja presente. Por conseguinte, a menos que indicado ao contrário, os parâmetros numéricos expostos no relatório descritivo e reivindicações são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas que se busca serem obtidas pela presente revelação. No mínimo, e não como tentativa para limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve pelo menos ser interpretado à luz do número de dígitos significativos reportados e por aplicar técnicas de arredondamento comuns. Não obstante que as faixas numéricas e parâmetros expondo o escopo amplo da revelação sejam aproximações, os valores numéricos expostos nos exemplos específicos são reportados tão precisamente quanto possível. Qualquer valor numérico, entretanto, contém inerentemente certos erros necessariamente resultando do desvio padrão encontrado em suas respectivas medições de teste. Pretende-se que o relatório descritivo e exemplos sejam considerados como exemplificadores somente, com um verdadeiro escopo e espírito da revelação sendo indicados pelas reivindicações a seguir.
[00188] As modalidades acima são suscetíveis de variação considerável na prática. Por conseguinte, as modalidades não pretendem ser limitadas às exemplificações específicas expostas acima. Ao invés, as modalidades acima estão compreendidas no espírito e escopo das reivindicações apensas, incluindo os equivalentes das mesmas disponíveis como uma questão de lei.
[00189] Os patenteadores não pretendem dedicar quaisquer modalidades reveladas ao público, e até o ponto em que quaisquer modificações reveladas ou alterações não podem estar compreendidas literalmente no escopo das reivindicações, as mesmas são consideradas como parte das mesmas de acordo com a doutrina de equivalentes.
[00190] Deve ser entendido que cada componente, composto, substituinte ou parâmetro aqui revelado deve ser interpretado como sendo revelado para uso individualmente ou em combinação com um ou mais de todo e cada outro componente, composto, substituinte ou parâmetro aqui revelado.
[00191] Também deve ser entendido que cada quantidade/valor ou faixa de quantidades/valores para cada componente, composto, substituinte ou parâmetro revelado aqui deve ser interpretado como também sendo revelado em combinação com cada quantidade/valor ou faixa de quantidades/valores revelados para qualquer outro(s) componente(s), composto(s), substituinte(s) ou parâmetro(s) revelado(s) aqui e que qualquer combinação de quantidades/valores ou faixas de quantidades/valores para dois ou mais componente(s), composto(s), substituinte(s) ou parâmetros revelados aqui são desse modo também revelados em combinação entre si para fins dessa descrição.
[00192] É adicionalmente entendido que cada faixa revelada aqui deve ser interpretada como uma revelação de cada valor específico compreendido na faixa revelada que tem o mesmo número de dígitos significativos. Desse modo, uma faixa de 1 a 4 deve ser interpretada como uma revelação expressa dos valores 1, 2, 3 e 4.
[00193] É adicionalmente entendido que cada limite inferior de cada faixa revelada aqui deve ser interpretado como revelado em combinação com cada limite superior de cada faixa e cada valor específico compreendido em cada faixa revelada aqui para o mesmo componente, compostos, substituinte ou parâmetro. Desse modo, essa revelação a ser interpretada como uma revelação de todas as faixas derivadas por combinar cada limite inferior de cada faixa com cada limite superior de cada faixa ou com cada valor específico em cada faixa, ou por combinar cada limite superior de cada faixa com cada valor específico em cada faixa.
[00194] Além disso, quantidades/valores específicos de um componente, composto, substituinte ou parâmetro revelado na descrição ou um exemplo deve ser interpretado como uma revelação de um limite inferior ou superior de uma faixa e desse modo podem ser combinados com qualquer outro limite superior ou inferior de uma faixa ou quantidade/valor específico para o mesmo componente, composto, substituinte ou parâmetro revelado em outro lugar no pedido para formar uma faixa para aquele componente, composto, substituinte ou parâmetro.

Claims (20)

1. Composição de óleo lubrificante, caracterizadapelo fato de que compreende: mais de 50% em peso de um óleo base de viscosidade lubrificante; uma quantidade de um ou mais detergentes contendo cálcio alcalino tendo um número de base total maior que 225 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896 suficiente para fornecer 1100 ppm em peso a menos de 1800 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante, com base em um peso total da composição de óleo lubrificante; e uma composição de aditivo que reduz pré-ignição em baixa velocidade compreendendo um dos seguintes a), b), ou c): a) uma quantidade de um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo suficientes para fornecer 10 ppm a 1500 ppm em peso de titânio para a composição de óleo lubrificante e pelo menos 0,2 % em peso de pelo menos um detergente neutro/baixa base tendo um número de base total de até 175 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896 e opcionalmente uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer 125 a 1000 ppm de tungstênio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante, b) uma quantidade de um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo suficiente para fornecer 300 a 1500 ppm em peso de titânio para a composição de óleo lubrificante e opcionalmente uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer de 125 a 1000 ppm de tungstênio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante; e c) uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer 125 a 1000 ppm de tungstênio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante, e uma quantidade de um ou mais compostos contendo componentes de molibdênio suficientes para fornecer de 0,5 a 300 ppm de molibdênio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante, e em que a composição de aditivo é eficaz para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante em relação a um número de eventos de pré-ignição em baixa velocidade no mesmo motor lubrificado com uma mesma composição de óleo lubrificante sem um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo e/ou um ou mais compostos contendo tungstênio.
2. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que um ou mais detergentes contendo cálcio alcalino compreendem um composto selecionado de: um detergente de sulfonato de cálcio alcalino, um detergente de fenato de cálcio alcalino, e um detergente de salicilato de cálcio alcalino.
3. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a composição de óleo lubrificante compreende um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo.
4. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato de que um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo são selecionados do grupo que consiste em um produto de reação de isopropóxido de titânio e ácido neodecanoico; isopropóxido de titânio; um dispersante contendo titânio e misturas dos mesmos.
5. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato de que um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo fornecem de 25 ppm a 1.000 ppm em peso de titânio à composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
6. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a composição de óleo lubrificante compreende um ou mais compostos contendo tungstênio.
7. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de que um ou mais compostos contendo tungstênio são um tungstato de amônio substituído por alquila ou arila em que os grupos de alquila e arila têm, cada, 6-30 átomos de carbono.
8. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que compreende ainda um ou mais componentes selecionados do grupo que consiste em modificadores de fricção, agentes antidesgaste, dispersantes, antioxidantes e melhoradores de índice de viscosidade.
9. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que mais de 50% em peso de óleo de base são selecionados do grupo que consiste em óleos de base do Grupo II, Grupo III, Grupo IV, Grupo V, e uma combinação de dois ou mais do acima, e em que mais de 50% em peso do óleo de base são diferentes de óleos diluentes que se originam da provisão de componentes de aditivo ou melhoradores de índice de viscosidade na composição.
10. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a composição de óleo lubrificante tem um teor de cinza sulfatada menor que 1,0 em peso e o um ou mais detergente contendo cálcio alcalino fornece de 1200 ppm a menos de 1800 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
11. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a composição de aditivo contém pelo menos 0,2% em peso de um detergente neutro/baixa base tendo um número de base total de até 175 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896.
12. Composição lubrificante de acordo com a reivindicação 11, caracterizadapelo fato de que o detergente neutro/baixa base compreende um detergente de sulfonato de cálcio.
13. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que os eventos de pré-ignição em baixa velocidade são contagens de pré-ignição em baixa velocidade durante 25.000 ciclos de motor, em que o motor é operado a 2000 revoluções por minuto com uma pressão efetiva média de freio de 18,000 kPa.
14. Método para reduzir eventos de pré-ignição em baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado, caracterizado pelo fato de que compreende: lubrificar um motor de combustão interna impulsionado com uma composição de óleo lubrificante compreendendo mais de 50% em peso de um óleo de base de viscosidade lubrificante; e uma quantidade de um ou mais detergentes contendo cálcio alcalino tendo um número de base total maior que 225 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896 suficiente para fornecer 1100 ppm em peso a menos de 1800 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante, com base em um peso total da composição de óleo lubrificante, em que a referida composição de óleo lubrificante compreende adicionalmente uma composição de aditivo compreendendo um dos seguintes a), b), ou c): a) uma quantidade de um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo suficientes para fornecer 10 ppm a 1500 ppm em peso de titânio para a composição de óleo lubrificante e pelo menos 0,2 % em peso de pelo menos um detergente neutro/baixa base tendo um número de base total de até 175 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896 e opcionalmente uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer 125 a 1000 ppm de tungstênio à composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante, b) uma quantidade de um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo suficiente para fornecer 300 a 1500 ppm em peso de titânio para a composição de óleo lubrificante e opcionalmente uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer de 125 a 1000 ppm de tungstênio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante; e c) uma quantidade de um ou mais compostos contendo tungstênio suficientes para fornecer 125 a 1000 ppm de tungstênio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante, e uma quantidade de um ou mais compostos contendo componentes de molibdênio suficientes para fornecer de 0,5 a 300 ppm de molibdênio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante, e operar o motor lubrificado com a composição de óleo lubrificante pelo que os eventos de pré-ignição em baixa velocidade no motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante são reduzidos em relação a um número de eventos de pré-ignição em baixa velocidade no mesmo motor lubrificado com uma mesma composição de óleo lubrificante sem um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo e/ou um ou mais compostos contendo tungstênio.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante tem um teor de cinza sulfatada menor que 1,0% em peso e o um ou mais detergente contendo cálcio alcalino fornece de 1200 ppm a menos de 1800 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
16. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os eventos de pré-ignição em baixa velocidade são contagens de pré-ignição em baixa velocidade durante 25.000 ciclos de motor, em que o motor é operado a 2.000 revoluções por minuto com uma pressão efetiva média de freio de 18.000 kPa.
17. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a composição de óleo lubrificante compreende um ou mais compostos contendo titânio solúveis em óleo.
18. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a composição de óleo lubrificante compreende um ou mais compostos contendo tungstênio.
19. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a composição de aditivo compreende o detergente neutro/baixa base tendo um número base total de até 175 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896, o detergente neutro/baixa base compreende um detergente contendo cálcio e uma quantidade total de cálcio a partir do detergente contendo cálcio alcalino e o detergente neutro/baixa base varia de mais 1100 ppm em peso a menos de 2400 ppm em peso com base em um peso total da composição de óleo lubrificante e o detergente neutro/baixa base compreende pelo menos 0,2% em peso da composição de óleo lubrificante.
20. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o um ou mais detergente contendo cálcio alcalino compreende um composto selecionado de: um detergente de cálcio sulfonado alcalino, um detergente de cálcio fenado alcalino, e um detergente de cálcio salicilado alcalino.
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