BR112018000615B1 - Composição de óleo lubrificante, e, método para operação em um motor de combustão interna impulsionado - Google Patents

Composição de óleo lubrificante, e, método para operação em um motor de combustão interna impulsionado Download PDF

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Abstract

uma composição de óleo lubrificante e método para operar um motor de combustão interna reforçado. a composição de óleo lubrificante inclui mais que 50% em peso de um óleo base, um ou mais detergentes contendo cálcio sobrebasificados tendo um tbn superior a 225 mg koh/g e um ou mais detergentes contendo magnésio. uma quantidade total de cálcio dos um ou mais detergentes contendo cálcio sobrebasificados é de 900 ppm a menos de 2.400 ppm em peso e uma quantidade total de magnésio dos um ou mais detergentes contendo magnésio é de 50 ppm a 500 ppm em peso, ambas com base em um peso total da composição de óleo lubrificante. a composição de óleo lubrificante e o método de usar a mesma são eficazes para reduzir eventos de pré-ignição de baixa velocidade em um motor de combustão interna reforçado lubrificado com a composição de óleo lubrificante.

Description

CAMPO TÉCNICO
[001] A divulgação se refere a composições lubrificantes contendo um ou mais aditivos contendo magnésio solúveis em óleo e o uso de tais composições de óleo lubrificante para melhorar eventos de pré-ignição de baixa velocidade.
FUNDAMENTOS
[002] Os motores turboalimentados ou sobrealimentados (ou seja, motores de combustão interna reforçados) podem apresentar um fenômeno de combustão anormal conhecido como pré-ignição estocástica ou pré-ignição de baixa velocidade (ou "LSPI"). O LSPI é um evento de pré-ignição que pode incluir picos de pressão muito alta, combustão precoce durante um ângulo de manivela inapropriado e detonação. Todos estes, individualmente e em combinação, têm o potencial de causar degradação e/ou danos graves ao motor. No entanto, como os eventos de LSPI ocorrem esporadicamente e de forma descontrolada, é difícil identificar as causas desse fenômeno e desenvolver soluções para suprimir isso.
[003] A pré-ignição é uma forma de combustão que resulta da ignição da mistura ar-combustível na câmara de combustão antes da ignição desejada da mistura ar-combustível pelo ignitor. A pré-ignição tipicamente tem sido um problema durante a operação do motor de alta velocidade, uma vez que o calor da operação do motor pode aquecer uma parte da câmara de combustão para uma temperatura suficiente inflamar a mistura ar-combustível após contato. Este tipo de pré-ignição às vezes é chamado de pré-ignição de ponto quente.
[004] Mais recentemente, a combustão anormal intermitente foi observada em motores de combustão interna reforçados a baixas velocidades e cargas médias a altas. Por exemplo, durante a operação do motor a 3.000 rpm ou menos, sob carga, com uma pressão eficaz média de freio (BMEP) de pelo menos 10 bar, a pré-ignição de baixa velocidade (LSPI) pode ocorrer de forma aleatória e estocástica. Durante o funcionamento do motor de baixa velocidade, o tempo do curso de compressão é o mais longo.
[005] Vários estudos publicados demonstraram que o uso do turbocompressor, o design do motor, os revestimentos do motor, a forma do pistão, a escolha do combustível e/ou os aditivos do óleo do motor podem contribuir para um aumento nos eventos de LSPI. Uma teoria sugere que a autoignição de gotículas de óleo do motor que entram na câmara de combustão do motor da fenda do pistão (o espaço entre o pacote de anel do pistão e o forro do cilindro) pode ser uma das causas dos eventos de LSPI. Consequentemente, há uma necessidade de componentes de aditivos de óleo do motor e/ou combinações que sejam eficazes para reduzir ou eliminar LSPI em motores de combustão interna reforçados.
SUMÁRIO E TERMOS
[006] A presente divulgação se refere a uma composição de óleo lubrificante e a um método para 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 e um ou mais detergentes alcalinos contendo cálcio tendo um número de base total superior a 225 mg KOH/g, medido pelo método de ASTM D-2896 e um ou mais detergentes contendo magnésio. Os um ou mais compostos detergentes alcalinos contendo cálcio fornecem 900 ppm em peso a menos de 2.400 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante e os um ou mais detergentes contendo magnésio fornecem 50 ppm em peso a 1.000 ppm em peso de magnésio para a composição de óleo lubrificante, ambas baseadas no peso total da composição de óleo lubrificante. A composição de óleo lubrificante pode ser eficaz para reduzir eventos de pré-ignição de baixa velocidade no motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante.
[007] Em uma outra modalidade, a divulgação proporciona um método para reduzir eventos de pré-ignição de baixa velocidade num motor de combustão interna impulsionado. O método inclui uma etapa de lubrificação do motor de combustão interna impulsionado com uma composição de óleo lubrificante incluindo mais de 50% em peso de um óleo base de viscosidade lubrificante, um ou mais detergentes alcalinos contendo cálcio tendo um número de base total superior a 225 mg KOH/g medido pelo método de ASTM D-2896 e um ou mais detergentes contendo magnésio. Os um ou mais detergentes alcalinos contendo cálcio fornecem 900 ppm em peso a menos de 2.400 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante e os um ou mais detergentes contendo magnésio fornecem 50 ppm em peso a 1.000 ppm em peso de magnésio para a composição de óleo lubrificante, ambas baseadas no peso total da composição de óleo lubrificante. O motor de combustão interna impulsionado é operado e lubrificado com a composição de óleo lubrificante pelo que os eventos de pré-ignição de baixa velocidade no motor lubrificado com a composição de óleo lubrificante podem ser reduzidos.
[008] Em qualquer uma das modalidades anteriores, os um ou mais detergentes contendo cálcio alcalinos compreendem um composto selecionado de um detergente de sulfonato de cálcio alcalino, um detergente de fenato de cálcio alcalino e detergente de salicilato de cálcio alcalino e misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, o detergentes alcalino é uma mistura de dois ou mais detergentes contendo cálcio alcalinos. Em cada uma das modalidades anteriores, os um ou mais detergentes contendo cálcio alcalinos podem fornecer de cerca de 900 a cerca de 2.000 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante com base em um peso total da composição de óleo lubrificante.
[009] Em cada uma das modalidades anteriores, a quantidade do detergente contendo magnésio pode ser suficiente para fornecer de cerca de 100 ppm em peso a cerca de 800 ppm em peso de magnésio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante. Em cada uma das modalidades anteriores, os um ou mais compostos detergentes contendo magnésio pode ser detergentes contendo magnésio alcalinos tendo um número de base total superior a 225 mg de KOH/g medido por ASTM D-2896 e os um ou mais detergentes contendo magnésio alcalinos pode ser selecionados de um detergente de sulfonato de magnésio alcalino, um detergentes de fenato de magnésio alcalino, um detergente de salicilato de magnésio e misturas dos mesmos.
[0010] Em cada uma das modalidades anteriores, a composição de óleo lubrificante pode ter uma razão de total de mmol de metal (M) para total de número de base (TBN) variando de superior a 4,5 a cerca de 10,0 ou de superior a 8 a cerca de 10.
[0011] Em cada uma das modalidades anteriores, o número de base total da composição de óleo lubrificante pode ser de pelo menos 7,5 mg de KOH/g.
[0012] Em cada uma das modalidades anteriores, a redução dos eventos de pré-ignição de baixa velocidade (LSPI) pode ser expressa como uma razão de eventos de LSPI de um óleo de teste em relação a eventos de LSPI de um óleo de referência (a seguir “a Razão de LSPI”), em que o óleo de referência R-1 inclui um detergente contendo cálcio alcalino como o único detergente na composição de óleo lubrificante em uma quantidade que fornece cerca de 2.400 ppm de cálcio para a composição de óleo lubrificante. Detalhes adicionais do óleo de referência R-1 são estabelecidos abaixo. Nas modalidades anteriores, os eventos de LSPI podem ser expressos como contagens de LSPI durante 25.000 ciclos do motor, em que o motor é operado a 2.000 revoluções por minuto (RPM) com uma pressão efetiva média de freio (BMEP) de 18.000 kPA.
[0013] Em cada uma das modalidades anteriores, o óleo base pode ser selecionado de óleos base do Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo IV ou Grupo V e uma combinação de dois ou mais dos anteriores. Em outras modalidades, mais de 50% em peso de óleo base são selecionados do grupo consistindo em óleos base do Grupo II, Grupo III, Grupo IV ou Grupo V e uma combinação de dois ou mais dos anteriores, em que mais que 50% em peso de óleo base é diferente de óleos diluentes que resultam da provisão de componentes aditivos ou melhoradores do índice de viscosidade na composição.
[0014] Em cada uma das modalidades anteriores, a composição de óleo lubrificante pode incluir um ou mais componentes selecionados de modificadores de fricção, agentes antidesgaste, dispersantes, antioxidantes e melhoradores do índice de viscosidade.
[0015] Nas modalidades anteriores do método descrito aqui, o motor em operação pode gerar um nível de pressão efetiva médio de freio (BMEP) maior que 1.500 kPa a uma velocidade do motor de menos de 3.000 rotações por minuto (rpm) ou uma BMEP de 1.800 kPa a uma velocidade do motor de 2.000 rpm.
[0016] Em cada uma das modalidades anteriores, a composição de óleo lubrificante pode ser eficaz para passar em um teste de oxidação de bandada TEOST-33.
[0017] Em cada uma das modalidades anteriores, a composição de óleo lubrificante ainda pode incluir pelo menos 0,2% em peso de um detergente contendo cálcio de baixa base/neutro tendo um TBN de até 175 mg de KOH/g medido pelo método ASTM D-2896 com base em um peso total da composição de óleo lubrificante. O detergente de baixa base/neutro pode ser uma combinação de dois ou mais detergentes e baixa base e/ou neutros cada um tendo um TBN de até 175 ,g de KOH/g. Em cada uma das modalidades anteriores, os um ou mais detergentes contendo cálcio de baixa base/neutros compreendem um composto selecionado de um detergente de sulfonato de cálcio alcalino, um detergente de fenato de cálcio alcalino, um detergente de salicilato de cálcio alcalino e misturas dos mesmo. Em alguns exemplos, “alcalino” pode ser abreviado “OB” e em alguns exemplos “de baixa base/neutro” pode ser abreviado “LB/N”.
[0018] Em cada uma das modalidades anteriores, o cálcio total fornecido para a composição de óleo lubrificante pelo detergente alcalino pode ser de 1.000 ppm a 1.800 ppm em peso, ou de 1.050 ppm a 1.650 ppm em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
[0019] Em cada uma das modalidades anteriores, o cálcio total fornecido para a composição de óleo lubrificante pelo detergente contendo cálcio de baixa base/neutro pode ser de 50 ppm a 1.000 ppm em peso com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
[0020] Em cada uma das modalidades anteriores, a composição de óleo lubrificante pode compreender não mais de 10% em peso de um óleo base do Grupo IV, um óleo base do Grupo V ou uma combinação dos mesmos. Em cada uma das modalidades anteriores, as composições e óleo lubrificante compreendem menos de 5% em peso de um óleo base do Grupo V.
[0021] Em cada uma as modalidades anteriores, o detergente contendo cálcio alcalino pode ser um detergente de sulfonato de cálcio alcalino.
[0022] Em cada uma das modalidades anteriores, o detergente contendo cálcio alcalino pode opcionalmente excluir detergentes de salicilato de cálcio alcalinos.
[0023] Em cada uma das modalidades anteriores, a composição de óleo lubrificante pode opcionalmente excluir quaisquer detergentes contendo magnésio ou a composição de óleo lubrificante pode estar livre de magnésio.
[0024] Em cada uma das modalidades anteriores, a composição de óleo lubrificante pode não conter quaisquer óleos base do Grupo IV.
[0025] Em cada uma das modalidades anteriores, a composição de óleo lubrificante pode não conter quaisquer óleos base do Grupo V.
[0026] As seguintes definições de termos são fornecidas para esclarecer os significados de certos termos, tal como aqui utilizados.
[0027] 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 do cárter", "lubrificante do cárter", "óleo do motor", "lubrificante do motor", "óleo do motor" e "lubrificante do motor" são considerados terminologia sinônima, totalmente intercambiável, referente ao produto de lubrificação acabado compreendendo mais que 50% em peso de um óleo base mais uma quantidade menor de uma composição aditiva.
[0028] Tal como aqui utilizado, os termos "pacote de aditivos", "concentrado de aditivo", "composição de aditivo", "pacote de aditivo de óleo de motor", "concentrado de aditivo de óleo de motor", "embalagem de aditivo de cárter", "concentrado de aditivo de cárter", "pacote de aditivos de óleo de motor", "concentrado de óleo de motor", são considerados terminologia sinônima, totalmente intercambiável que remete para a porção da composição de óleo lubrificante, excluindo o máximo de 50% em peso de mistura de óleo base. O pacote de aditivos pode ou não incluir o melhorador do índice de viscosidade ou o depressor do ponto de fluidez.
[0029] O termo "alcalino" se refere a sais metálicos, tais como sais metálicos de sulfonatos, carboxilatos, salicilatos e/ou fenatos, em que a quantidade de metal presente excede a quantidade estequiométrica. Esses sais podem ter um nível de conversão superior a 100% (ou seja, eles podem compreender mais que 100% da quantidade teórica de metal necessária para converter o ácido em seu sal "normal", "neutro"). A expressão "razão de metal", muitas vezes 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 a reatividade química conhecida e estequiometria. Em um sal normal ou neutro, a razão de metal é um e, em um sal alcalino a MR é maior que um. Eles são comumente referidos como sais alcalinos, hiperbasificados, ou superbasificados e podem ser sais de ácidos orgânicos sulfurados, ácidos carboxílicos, salicilatos e/ou fenóis. Na presente divulgação, o detergente alcalino tem um TBN superior a 225 mg KOH/g. O detergente alcalino pode ser uma combinação de dois ou mais detergentes alcalinos, cada um com um TBN superior a 225 mg KOH/g.
[0030] 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.
[0031] Tal como aqui utilizado, o termo "substituinte hidrocarbil" ou "grupo hidrocarbil" é utilizado no seu sentido comum, o que é bem conhecido dos versados na técnica. Especificamente, se refere a um grupo com um átomo de carbono diretamente ligado ao restante da molécula e com predominância de caráter de hidrocarboneto. Exemplos de grupos hidrocarbil incluem: (a) substituintes de hidrocarboneto, isto é, substituintes alifáticos (por exemplo, alquil ou alquenil), substituintes alicíclicos (por exemplo, cicloalquil, cicloalquenil) e substituintes aromáticos aromáticos, alifáticos e alicíclicos substituídos, bem como substituintes cíclicos em que o anel é completado através de outra porção da molécula (por exemplo, dois substituintes juntos formam uma porção alicíclica); (b) substituintes de hidrocarboneto substituídos, isto é, substituintes que contêm grupos não hidrocarbonetos que, no contexto desta divulgação, não alteram o substituinte predominantemente hidrocarboneto (por exemplo, halo (especialmente cloro e fluoro), hidróxido, alcóxi, mercapto, alquilmercapto nitro, nitroso, amino, alquilamino e sulfóxi); e (c) substituintes hetero, isto é, substituintes que, embora possuam um caráter predominantemente hidrocarboneto, no contexto desta divulgação, contenham outros que não carbono em um anel ou corrente, de outro modo, composto de átomos de carbono. Heteroátomos podem incluir enxofre, oxigênio e nitrogênio, e abrangem substituintes, tais como piridil, furil, tienil e imidazolil. Em geral, não mais de dois, por exemplo, não mais de um substituinte não hidrocarboneto estará presente por cada dez átomos de carbono no grupo hidrocarbil; tipicamente, não haverá substituintes não hidrocarboneto no grupo hidrocarbil.
[0032] Tal como aqui utilizado, o termo "percentagem em peso", a menos que expressamente indicado em contrário, significa a percentagem que o componente recitado representa para o peso de toda a composição.
[0033] Os termos "solúvel", "solúvel em óleo" ou "dispersível" aqui utilizados podem, mas não necessariamente, indicar que os compostos ou aditivos são solúveis, dissolvíveis, miscíveis ou capazes de serem suspensos no óleo em todas as proporções. Os termos anteriores significam, no entanto, que eles são, por exemplo, solúveis, suscetíveis de suspensão, dissolvíveis ou dispersáveis de forma estável em óleo até um nível suficiente para exercer o seu efeito pretendido no ambiente em que o óleo é utilizado. Além disso, a incorporação adicional de outros aditivos também pode permitir a incorporação de níveis mais altos de um aditivo particular, se desejado.
[0034] O termo "TBN", tal como aqui utilizado, é utilizado para designar o número de base total em mg KOH/g composição, conforme medido pelo método de ASTM D2896.
[0035] O termo "alquil", tal como aqui utilizado, se refere a porções de cadeia saturada, linear, ramificada, cíclica e/ou substituída de cerca de 1 a cerca de 100 átomos de carbono.
[0036] O termo "alquenil", tal como aqui empregado, se refere a porções de cadeia insaturada, linear, ramificada, cíclica e/ou substituída de cerca de 3 a cerca de 10 átomos de carbono.
[0037] O termo "aril", tal como aqui utilizado, se refere a compostos aromáticos de anel único e múltiplo que podem incluir substituintes alquil, alquenil, alquilaril, amino, hidroxil, alcóxi, halo e/ou heteroátomos incluindo, mas não se limitando a, nitrogênio, oxigênio, e enxofre.
[0038] Uma redução nos eventos de pré-ignição de baixa velocidade pode ser expressa como uma "razão de LSPI". O termo "razão de LSPI" se refere a uma razão do número de eventos de pré-ignição de baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante da divulgação para uma série de eventos de pré-ignição de baixa velocidade no mesmo motor de combustão interna impulsionado lubrificado com óleo lubrificante de referência R -1 descrito aqui. Uma composição de óleo lubrificante que reduz a razão de LSPI é eficaz para reduzir os eventos de pré-ignição de baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado, lubrificado com a composição de óleo lubrificante em relação a uma série de eventos de pré-ignição de baixa velocidade no mesmo motor lubrificado com óleo lubrificante de referência R-1.
[0039] Os lubrificantes, combinações de componentes ou componentes individuais da presente divulgação podem ser adequados para uso em vários tipos de motores de combustão interna. Os tipos de motores adequados podem incluir, mas não estão limitados a diesel de serviço pesado, automóvel de passageiros, diesel leve, diesel de média velocidade, motores marinhos ou motores de motocicleta. Um motor de combustão interna pode ser um motor movido a diesel, um motor movido gasolina, um motor movido a gás natural, um motor movido a biocombustível, um motor movido a diesel/biocombustível misturados, um motor movido a gasolina/biocombustível misturados, um motor movido a álcool, um motor movido a gasolina/álcool misturados, um motor a gás natural comprimido (CNG), ou misturas dos mesmos. Um motor a diesel pode ser um motor de ignição por compressão. Um motor a diesel pode ser um motor de ignição por compressão com uma assistência à ignição por faísca. Um motor a gasolina pode ser um motor acionado por faísca. Um motor de combustão interna também pode ser usado em combinação com uma fonte de energia elétrica ou de bateria. Um motor assim configurado é comumente conhecido como um mecanismo híbrido. O motor de combustão interna pode ser um motor de 2 tempos, 4 tempos ou rotativo. Os motores de combustão interna adequados incluem motores a diesel marinhos (como motores marinhos internos), motores a pistão de aviação, motores a diesel de baixa carga e motores de moto, automóveis, locomotivas e caminhões.
[0040] O motor de combustão interna pode conter componentes de uma ou mais de uma liga de alumínio, chumbo, estanho, cobre, ferro fundido, magnésio, cerâmica, aço inoxidável, compósitos e/ou misturas dos mesmos. Os componentes podem ser revestidos, por exemplo, com um revestimento de carbono semelhante a um diamante, um revestimento lubrificado, um revestimento contendo fósforo, um revestimento contendo molibdênio, um revestimento de grafite, um revestimento contendo nano partículas 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. Tal como aqui utilizado, o termo "liga de alumínio" pretende ser sinônimo de "composto de alumínio" e descrever um componente ou superfície que compreende alumínio e outro componente misturado ou reagido em um nível microscópico ou quase microscópico, independentemente da estrutura detalhada do mesmo. Isto inclui quaisquer ligas convencionais com metais diferentes do alumínio, bem como estruturas de tipo composto ou em liga com elementos não metálicos ou compostos com materiais semelhantes a cerâmicas.
[0041] A composição do óleo lubrificante para um motor de combustão interna pode ser adequada para qualquer motor independentemente do teor de enxofre, fósforo ou cinzas sulfatadas (ASTM D-874). O teor de enxofre do lubrificante do óleo do motor pode ser de cerca de 1% em peso ou menos, ou cerca de 0,8% em peso ou menos, ou cerca de 0,5% em peso ou menos, ou cerca de 0,3% em peso ou menos, ou cerca de 0,2% em peso ou menos. Em uma modalidade, o teor de enxofre pode estar na faixa de cerca de 0,001% em peso a cerca de 0,5% em peso, ou cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,3% em peso. O teor de fósforo pode ser de cerca de 0,2% em peso ou menos, ou cerca de 0,1% em peso ou menos, ou cerca de 0,085% em peso ou menos, ou cerca de 0,08% em peso ou menos, ou mesmo cerca de 0,06% em peso ou menos, cerca de 0,055% em peso ou menos, ou cerca de 0,05% em peso ou menos. Em uma modalidade, o teor de fósforo pode ser de cerca de 50 ppm a cerca de 1000 ppm, ou cerca de 325 ppm a cerca de 850 ppm. O teor total de cinzas sulfatadas pode ser de cerca de 2% em peso ou menos, ou cerca de 1,5% em peso ou menos, ou cerca de 1,1% em peso ou menos, ou cerca de 1% em peso ou menos, ou cerca de 0,8% em peso ou menos, ou cerca de 0,5% em peso ou menos. Em uma modalidade, o teor de cinzas sulfatadas pode ser de cerca de 0,05% em peso a cerca de 0,9% em peso, ou cerca de 0,1% em peso ou cerca de 0,2% em peso a cerca de 0,45% em peso. Em uma modalidade, o teor de enxofre pode ser de cerca de 0,4% em peso ou menos, o teor de fósforo pode ser de cerca de 0,08% em peso ou menos e a cinza sulfatada é de cerca de 1% em peso ou menos. Em ainda uma outra modalidade, o teor de enxofre pode ser de cerca de 0,3% em peso ou menos, o teor de fósforo é de cerca de 0,05% em peso ou menos, e a cinza sulfatada pode ser de cerca de 0,8% em peso ou menos.
[0042] 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 cerca de 0,5% em peso ou menos, (ii) um teor de fósforo de cerca de 0,1% em peso ou menos, e (iii ) um teor de cinzas sulfatadas de cerca de 1,5% em peso ou menos.
[0043] Em algumas modalidades, a composição de óleo lubrificante é adequada para utilização com motores alimentados por combustíveis com baixo teor de enxofre, tais como combustíveis contendo cerca de 1 a cerca de 5% de enxofre. Os combustíveis dos veículos rodoviários contêm cerca de 15 ppm de enxofre (ou aproximadamente 0,0015% de enxofre). A composição do óleo lubrificante é adequada para uso com motores de combustão interna reforçados, incluindo motores de combustão interna turboalimentados ou sobrealimentados.
[0044] Além disso, os lubrificantes da presente descrição podem ser adequados para satisfazer um ou mais requisitos de especificação da indústria, tais 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, u especificações do fabricante do equipamento original, tais como DexosTM 1, DexosTM 2, 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 PCMO ou HDD passadas ou futuras não mencionadas aqui. Em algumas modalidades para aplicações de óleo de motor de automóveis de passageiros (PCMO), a quantidade de fósforo no fluido acabado é de 1000 ppm ou menos ou 900 ppm ou menos ou 800 ppm ou menos.
[0045] Outro hardware pode não ser adequado para uso com o lubrificante descrito. Um "fluido funcional" é um termo que abrange uma variedade de fluidos, incluindo, entre outros, 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, certos óleos de engrenagem, fluidos de direção hidráulica, fluidos utilizados em turbinas eólicas, compressores, alguns fluidos industriais e fluidos relacionados aos componentes do trem de força. Deve notar-se que, dentro de cada um desses fluidos, como, por exemplo, fluidos de transmissão automática, há uma variedade de diferentes tipos de fluidos devido às várias transmissões com diferentes projetos que levaram à necessidade de fluidos de características funcionais marcadamente diferentes. Isso é contrastado pelo termo "fluido lubrificante" que não é usado para gerar ou transferir energia.
[0046] No que diz respeito aos fluidos hidráulicos do trator, por exemplo, esses fluidos são produtos de uso geral utilizados para todas as aplicações de lubrificantes em um trator, exceto para lubrificar o motor. Essas aplicações de lubrificação podem incluir lubrificação de caixas de engrenagens, tomada de força e embreagem(ns), eixos traseiros, engrenagens de redução, freios úmidos e acessórios hidráulicos.
[0047] 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 possam transferir energia. No entanto, o coeficiente de fricção dos fluidos tende a diminuir devido aos efeitos da temperatura à medida que o fluido se aquece durante a operação. É importante que o fluido hidráulico do trator ou fluido de transmissão automática mantenha seu alto coeficiente de fricção a temperaturas elevadas, caso contrário sistemas de freio ou transmissões automáticas podem falhar. Esta não é uma função de um óleo de motor.
[0048] Os fluidos de trator e, por exemplo, Super Tractor Universal Oils (STUOs) ou Universal Tractor Transmission Oil (UTTOs), podem combinar o desempenho dos óleos do motor com transmissões, diferenciais, engrenagens planetárias de movimentação final, freios úmidos e desempenho hidráulico. Embora muitos dos aditivos utilizados para formular um fluido UTTO ou STUO sejam semelhantes em funcionalidade, eles podem ter efeitos deletérios se não forem incorporados adequadamente. Por exemplo, alguns aditivos antidesgaste e de extrema pressão usados nos óleos do motor podem ser extremamente corrosivos para os componentes de cobre nas bombas hidráulicas. Os detergentes e dispersantes utilizados para o desempenho da gasolina ou do motor diesel podem prejudicar o desempenho do freio em piso úmido. Os modificadores de fricção específicos para o ruído silencioso de freios úmidos podem não ter a estabilidade térmica necessária para o desempenho do óleo do motor. Cada um desses fluidos, sejam eles funcionais, de trator ou lubrificantes, são projetados para atender requisitos específicos e rigorosos do fabricante.
[0049] A presente divulgação proporciona novas misturas de óleo lubrificante formuladas para utilização como lubrificantes de cárter de automóvel. As modalidades da presente divulgação podem proporcionar óleos lubrificantes adequados para aplicações de cárter e com melhorias nas seguintes características: arrasto de ar, compatibilidade de álcool combustível, antioxidante, desempenho antidesgaste, compatibilidade de biocombustíveis, propriedades de redução de espuma, redução de fricção, economia de combustível, prevenção de pré-ignição , inibição de ferrugem, dispersão e/ou dispersabilidade de fuligem, limpeza do pistão, formação de depósitos e tolerância à água.
[0050] Os óleos de motor da presente divulgação podem ser formulados pela adição de um ou mais aditivos, como descrito em detalhes abaixo, a uma formulação de óleo base apropriada. Os aditivos podem ser combinados com um óleo base na forma de uma embalagem de aditivo (ou concentrado) ou, alternativamente, podem ser combinados individualmente com um óleo base (ou uma mistura de ambos). O óleo de motor totalmente formulado pode exibir propriedades de desempenho melhoradas, com base nos aditivos adicionados e suas respectivas proporções.
[0051] Detalhes e vantagens adicionais da divulgação serão apresentados em parte na descrição que se segue, e/ou podem ser aprendidos pela prática da divulgação. Os detalhes e vantagens da divulgação podem ser realizados e atingidos por meio dos elementos e combinações particularmente apontadas nas reivindicações anexas. Deve ser entendido que a descrição geral anterior e a descrição detalhada a seguir são exemplificativas e explicativas apenas e não são restritivas da divulgação, como reivindicada.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0052] Várias modalidades da divulgação proporcionam uma composição de óleo lubrificante e métodos que podem ser utilizados para reduzir eventos de pré-ignição de baixa velocidade (LSPI) num motor de combustão interna impulsionado. Em particular, os motores de combustão interna reforçados da presente divulgação incluem motores de combustão interna turboalimentados e sobrealimentados. Os motores de combustão interna reforçados incluem motores de injeção por ignição, injeção direta e/ou injeção no coletor de admissão. Os motores de combustão interna inflamados por centelha podem ser motores a gasolina.
[0053] A composição da invenção inclui uma composição de óleo lubrificante contendo um óleo base de viscosidade lubrificante e uma composição de aditivo particular. Os métodos da presente divulgação empregam a composição de óleo lubrificante contendo a composição de aditivo. Como descrito em mais detalhes abaixo, a composição de óleo lubrificante surpreendentemente pode ser eficaz para uso em reduzir eventos de pré-ignição de baixa velocidade em um motor de combustão interna impulsionado lubrificado com a composição de óleo lubrificante.
[0054] Em uma outra modalidade, a divulgação proporciona um método para reduzir eventos de pré-ignição de baixa velocidade num motor de combustão interna impulsionado. O método inclui uma etapa de lubrificação do motor de combustão interna impulsionado com uma composição de óleo lubrificante incluindo mais de 50% em peso de um óleo base de viscosidade lubrificante tendo um número de base total maior que 225 mg KOH/g medido pelo método de ASTM D-2896 e um ou mais detergentes contendo magnésio. Os um ou mais detergentes alcalinos contendo cálcio fornecem 900 ppm em peso a menos de 2.400 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante e os um ou mais detergentes contendo magnésio fornecem 50 ppm em peso a 1.000 ppm em peso de magnésio para a composição de óleo lubrificante. O motor de combustão interna impulsionado é operado e lubrificado com a composição de óleo lubrificante, pelo que os eventos de pré-ignição de baixa velocidade no motor lubrificado com a composição de óleo lubrificante podem ser reduzidos.
[0055] Em algumas modalidades, a câmara de combustão ou as paredes do cilindro de um motor de injeção direta com ignição por faísca ou motor de combustão interna de combustível injetável no coletor de admissão com um turboalimentador ou um superalimentador são operados e lubrificados com a composição de óleo lubrificante, pelo que os eventos de pré-ignição de baixa velocidade no motor lubrificado com a composição de óleo lubrificante podem ser reduzidos.
[0056] Opcionalmente, os métodos da presente invenção podem incluir uma etapa de medir eventos de pré-ignição de baixa velocidade do motor de combustão interna lubrificado com o óleo lubrificante. Em tais métodos, o motor de combustão interna a redução dos eventos de LSPI é uma redução de 50% ou maior ou, mais preferencialmente, uma redução de 75% ou maior e os eventos LSPI são contagens de LSPI durante 25.000 ciclos do motor, em que o motor é operado a 2000 revoluções por minuto com a pressão eficaz média de freio de 18.000 kPa.
[0057] Conforme descrito em mais detalhes abaixo, as modalidades da divulgação podem proporcionar uma melhoria significativa e inesperada na redução de eventos de LSPI, embora mantendo uma concentração de detergente de cálcio relativamente alta na composição de óleo lubrificante. Modalidades da divulgação também podem fornecer melhoria inesperada em teste TEOST 33, embora também reduzindo eventos de LSPI. Em algumas modalidades, as composições de óleo lubrificante e os métodos da presente invenção podem reduzir a razão de LSPI.
[0058] Nas modalidades da divulgação, a composição de óleo lubrificante também pode passar em um teste TEOST 33. As composições de óleo lubrificante da presente invenção podem ter um número de base total de pelo menos 7,5 mg de KOH/g. A composição de óleo lubrificante pode ter uma razão de total de mmol de metal (M) para total de número de base (TBN) variando de maior que 4,5 a cerca de 10,0 ou de maior que cerca de 8 a cerca de 10.
Óleo de base
[0059] O óleo base usado nas composições de óleo lubrificante aqui pode ser selecionado de qualquer dos óleos base nos Grupos IV, conforme especificado nas Diretrizes de Interligação de Óleo de Base do Instituto Americano de Petróleo (API). Os cinco grupos de óleo base são os seguintes: Tabela 1
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[0060] Os grupos I, II e III são estoques de processos de óleo mineral. Os óleos base do Grupo IV contêm verdadeiras espécies moleculares sintéticas, que são produzidas por polimerização de hidrocarbonetos olefinicamente insaturados. Muitos óleos base do Grupo V também são produtos sintéticos verdadeiros e podem incluir diésteres, ésteres de polióis, polialquilenoglicóis, aromáticos alquilados, ésteres de polifosfatos, polivnil ésteres e/ou polifenil éteres e semelhantes, mas também podem ser óleos que ocorrem naturalmente, tais como óleos vegetais. Deve notar-se que, embora os óleos base do Grupo III sejam derivados de óleo mineral, o processamento rigoroso que esses fluidos sofrem faz com que suas propriedades físicas sejam muito semelhantes a alguns sintéticos verdadeiros, como PAOs. Portanto, os óleos derivados dos óleos base do Grupo III podem ser referidos como fluidos sintéticos na indústria.
[0061] O óleo base utilizado na composição de óleo lubrificante divulgada pode ser um óleo mineral, óleo animal, óleo vegetal, óleo sintético ou misturas dos mesmos. Os óleos adequados podem ser derivados de hidrocraqueamento, hidrogenação, hidroacabamento, óleos não refinados, refinados e re-refinados e misturas dos mesmos.
[0062] Os óleos não refinados são aqueles derivados de uma fonte natural, mineral ou sintética sem ou com pouco tratamento de purificação. Os óleos refinados são semelhantes aos óleos não refinados, exceto que foram tratados em uma ou mais etapas de purificação, o que pode resultar na melhoria de uma ou mais propriedades. Exemplos de técnicas de purificação adequadas são extração por solvente, destilação secundária, extração de ácido ou base, filtração, percolação e semelhantes. Óleos refinados para a qualidade de um comestível podem ou não ser úteis. Os óleos comestíveis também podem ser chamados de óleos brancos. Em algumas modalidades, as composições de óleo lubrificante estão isentas de óleos comestíveis ou brancos.
[0063] Os óleos re-refinados também são conhecidos como óleos recuperados ou reprocessados. Estes óleos são obtidos de forma semelhante a óleos refinados usando processos iguais ou similares. Muitas vezes, esses óleos são adicionalmente processados por técnicas direcionadas à remoção de aditivos usados e produtos de degradação de óleo.
[0064] Os óleos minerais podem incluir óleos obtidos por perfuração ou a partir de plantas e animais ou quaisquer misturas dos mesmos. Por exemplo, tais óleos podem incluir, mas não estão 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 minerais lubrificantes, como óleos de petróleo líquidos e óleos lubrificantes minerais tratados com solvente ou tratados com ácido dos tipos parafínico, naftênico ou parafínico-naftênico mistos. Tais óleos podem ser parcial ou totalmente hidrogenados, se desejado. Óleos derivados de carvão ou xisto também podem ser úteis.
[0065] Os óleos lubrificantes sintéticos úteis podem incluir óleos de hidrocarbonetos, tais 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), sendo frequentemente referidos tais materiais como α-olefinas e misturas dos mesmos; alquil- benzenos (por exemplo, dodecilbenzenos, tetradecilbenzenos, dinonilbenzenos, di-(2-etil-hexil)-benzenos); polifenis (por exemplo, bifenis, terfenis, polifenis alquilados); difenil alcanos, difenil alcanos alquilados, difenil éteres alquilados e difenil sulfetos alquilados e derivados, análogos e homólogos ou misturas dos mesmos. As polialfaolefinas são tipicamente materiais hidrogenados.
[0066] Outros óleos lubrificantes sintéticos incluem ésteres de polióis, diésteres, ésteres líquidos de ácidos contendo fósforo (por exemplo, tricresil fosfato, trioctil fosfato e dietil éster de ácido decano fosfônico) ou tetra- hidrofuranos poliméricos. Os óleos sintéticos podem ser produzidos por reações de Fischer-Tropsch e tipicamente podem ser hidro-isomerizados por hidrocarbonetos ou ceras Fischer-Tropsch. Em uma modalidade, os óleos podem ser preparados por um procedimento de síntese de gás a líquido Fischer-Tropsch bem como outros óleos de gás a líquido.
[0067] Mais 50% em peso de óleo base incluído numa composição lubrificante pode ser selecionado do grupo que consiste em Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo IV, Grupo V e uma combinação de dois ou mais dos anteriores e em que mais que 50% em peso de óleo base são diferentes de óleos base que resultam da provisão de componentes aditivos ou melhoradores de índice de viscosidade na composição. Em uma outra modalidade, mais que 50% em peso de óleo base incluídos numa composição de lubrificante podem ser selecionados do grupo que consiste em óleos base do Grupo II, um Grupo III, um Grupo IV, um Grupo V e uma combinação de dois ou mais dos anteriores e em que mais que 50% em peso de óleo base são diferentes dos óleos diluentes que resultam da provisão de componentes aditivos ou melhoradores do índice de viscosidade na composição.
[0068] A quantidade de óleo de viscosidade lubrificante presente pode ser o restante restante após a subtração de 100% em peso da soma da quantidade de aditivos de desempenho inclusive do(s) melhorador(es) do índice de viscosidade e/ou depressor(es) do ponto de fluidez e/ou outros principais aditivos de tratamento. Por exemplo, o óleo de viscosidade lubrificante que pode estar presente num fluido acabado pode ser uma quantidade principal, tal como superior a cerca de 50% em peso, superior a cerca de 60% em peso, superior a cerca de 70% em peso, superior a cerca de 80%, superior a cerca de 85% em peso, ou superior a cerca de 90% em peso.
[0069] A composição de óleo lubrificante pode compreender não mais que 10% em peso de um óleo base do Grupo IV, um óleo base do Grupo V ou uma combinação dos mesmos. Em cada uma das modalidades anteriores, as composições de óleo lubrificante compreendem menos que 5% em peso de um óleo base do Grupo V. A composição do óleo lubrificante não contém nenhum óleo base do Grupo IV. A composição do óleo lubrificante não contém nenhum óleo base do Grupo V.
Detergentes
[0070] A composição de óleo lubrificante compreende um ou mais detergentes alcalinos e um ou mais detergentes contendo contendo cálcio alcalinos e um ou mais detergentes contendo magnésio. Os substratos detergentes adequados incluem fenatos, fenatos contendo sulfato, sulfatos, calixaratos, salixaratos, salicilatos, ácidos carboxílicos, ácidos fosforados, ácidos mono- e / ou di-tiofosfóricos, alquil fenóis, compostos de alquil fenol acoplados a enxofre ou fenóis em ponte de metileno. Os detergentes adequados e seus métodos de preparação são descritos em mais detalhes em numerosas publicações de patentes, incluindo US 7.732.390 e referências citadas. O substrato detergente pode ser salgado com um metal alcalino ou alcalino-terroso tal como, mas não limitado a, cálcio, magnésio, potássio, sódio, lítio, bário ou misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, o detergente é livre de bário. Um detergente adequado pode incluir sais de metais alcalinos ou alcalino-terrosos de ácidos sulfônicos de petróleo e ácidos mono- ou di-alquilarilssulfônicos de cadeia longa, o grupo aril benzil sendo tolil e xilil. Exemplos de detergentes adicionais apropriados incluem, mas não estão limitados a, fenatos de cálcio, enxofre de cálcio contendo fenatos, perfluoro-octanossulfonatos de cálcio, calixaratos de cálcio, salixaratos de cálcio, salicilatos de cálcio, ácidos carboxílicos de cálcio, ácidos de fósforo de cálcio, ácidos de cálcio mono e/ou di-tiofosfórico, alquil fenóis de cálcio, compostos de alquil fenol acoplados a enxofre de cálcio, fenóis em ponte de 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 de magnésio, ácidos de fósforo de magnésio, ácidos mono- e / ou di-tiofosfóricos de magnésio, alquil fenóis de magnésio,compostos de alquil fenol acoplados a enxofre de magnésio, fenóis em ponte de metileno e magnésio, fenatos de sódio, fenatos contendo sódio, sulfonatos de sódio, calixaratos de sódio, salixaratos de sódio, salicilatos de sódio, ácidos carboxílicos de sódio, ácidos fosforados de sódio, ácidos mono- e/ou di-tiofosfóricos de sódio, alquil fenóis de sódio, compostos de alquil fenol acoplados com enxofre de sódio ou fenóis em ponte de metileno e sódio.
[0071] Detergentes alcalinos são bem conhecidos na técnica e podem ser detergentes alcalinos de metais alcalinos ou alcalinos terrosos. Os aditivos detergentes alcalinos são bem conhecidos na técnica e podem ser aditivos de detergente alcalinos em metal alcalino ou alcalino-terroso. Tais aditivos detergentes podem ser preparados fazendo reagir um óxido metálico ou hidróxido metálico com um substrato e gás dióxido de carbono. O substrato é tipicamente um ácido, por exemplo, um ácido tal como um ácido sulfônico substituído alifático, um ácido carboxílico substituído alifático ou um fenol substituído alifático.
[0072] A terminologia "alcalino" se refere a sais metálicos, tais como sais metálicos de sulfonatos, carboxilatos e fenatos, em que a quantidade de metal presente excede a quantidade estequiométrica. Esses sais podem ter um nível de conversão superior a 100% (ou seja, eles podem compreender mais que 100% da quantidade teórica de metal necessária para converter o ácido em seu sal "normal", "neutro"). A expressão "razão de metal", muitas vezes 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 a reatividade química conhecida e estequiometria. Em um sal normal ou neutro, a razão de metal é um e, em um sal alcalino a MR é maior que um. Eles são comumente referidos como sais alcalinos, hiperbasificados, ou superbasificados e podem ser sais de ácidos orgânicos sulfurados, ácidos carboxílicos e fenóis.
[0073] Um detergente alcalino tem um TBN de 225 mg KOH/grama superior, ou como outros exemplos, um TBN de cerca de 250 mg KOH/grama ou superior, ou um TBN de cerca de 300 mg KOH/grama ou superior, ou um TBN de cerca de 350 mg KOH/grama ou superior, ou uma TBN de cerca de 375 mg de KOH/grama ou superior, ou uma TBN de cerca de 400 mg de KOH/grama ou superior.
[0074] Exemplos de detergentes alcalinos adequados incluem, mas não estão limitados a, fenatos de cálcio alcalinos, fenatos com excesso de cálcio contendo enxofre, sulfonatos de cálcio alcalinos, calixaratos de cálcio alcalinos, salixaratos de cálcio alcalinos, salicilatos de cálcio alcalinos, ácidos carboxílicos de cálcio alcalinos, ácidos de fósforo de cálcio alcalinos, ácidos de cálcio mono- e/ou di-tiofosfóricos alcalinos, alquil fenóis de cálcio alcalinos, compostos de alquil fenol acoplados a enxofre de cálcio alcalinos, fenóis em ponte de metileno de cálcio alcalinos, fenatos de magnésio alcalinos, fenatos contendo sobre sulfato de magnésio alcalinos, sulfatos de magnésio alcalinos, calixaratos de magnésio sobre alcalinos, salixaratos de magnésio alcalinos, salicilatos de magnésio alcalinos, ácidos carboxílicos de magnésio alcalinos, ácidos de fósforo de magnésio alcalinos, ácidos de cálcio mono- e di-tiofosfóricos alcalinos, alquil fenóis de magn'seio alcalinos, compostos de alquil fenol acoplados a enxofre de magnésio alcalinos ou fenóis em ponte de metileno de magnésio alcalinos.
[0075] 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.
[0076] Em algumas modalidades, um detergente é eficaz para reduzir ou prevenir ferrugem em um motor.
[0077] O detergente total pode estar presente em até 10% em peso, ou cerca de cerca de até 8% em peso, ou até cerca de 4% em peso, ou superior a cerca de 4% em peso até cerca de 8% em peso com base num peso total da composição de óleo lubrificante.
[0078] O detergente total pode estar presente numa quantidade para fornecer de cerca de 950 a cerca de 3.500 ppm de metal para o fluido acabado. Em outras modalidades, o detergente pode fornecer de cerca de 1.100 a cerca de 3.000 ppm de metal, ou cerca de 1.150 a cerca de 2.500 ppm de metal, ou cerca de 1.200 a cerca de 2.400 ppm de metal ao fluido acabado.
[0079] As composições de óleo lubrificante da presente divulgação incluem pelo menos um detergente contendo cálcio alcalino tendo um TBN superior a 225 mg KOH/grama e pelo menos um detergente contendo magnésio. A presente divulgação também inclui métodos para usar tais composições de óleo lubrificante num método ou lubrificar um motor lubrificando o motor com a composição de óleo lubrificante e operando o motor.
[0080] A composição de óleo lubrificante da divulgação tem uma quantidade total de cálcio do detergente contendo cálcio alcalino que varia de 900 ppm em peso a menos de 2.400 ppm em peso com base num peso total da composição de óleo lubrificante. 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 sulfonato de cálcio alcalino. Em certas modalidades, o detergente alcalino é um ou mais detergentes contendo cálcio. De preferência, o detergente alcalino é um detergente de sulfonato de cálcio.
[0081] Em certas modalidades, os um ou mais detergentes contendo cálcio alcalinos fornecem de cerca de 900 a cerca de 2.000 ppm de cálcio para o fluido acabado. Como um exemplo adicional, um ou mais detergentes contendo cálcio alcalinos podem estar presentes em uma quantidade para fornecer de cerca de 1.000 a cerca de 2.000 ppm de cálcio, ou de cerca de 900 a cerca de 1.800 ppm de cálcio ou de cerca de 1.050 a 1.650 ppm de cálcio, ou de cerca de 1.200 a 1.600 ppm de cálcio para o fluido acabado.
[0082] A quantidade de detergente contendo magnésio pode ser suficiente para proporcionar de cerca de 100 ppm em peso a cerca de 800 ppm em peso de magnésio para a composição de óleo lubrificante, com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
[0083] Os um ou mais detergentes contendo magnésio podem ser detergentes contendo magnésio alcalinos tendo um número de base total superior a 225 mg de KOH/g medido pelo método de ASTM D-2896 e um ou mais detergentes contendo magnésio alcalinos podem ser selecionados de um detergente de sulfonato de magnésio alcalino, um detergente de fenato de magnésio alcalino, um detergente de salicilato de magnésio alcalino e misturas dos mesmos. Alternativamente, os detergentes contendo magnésio podem incluir um ou mais dos detergentes contendo magnésio descritos acima, incluindo detergentes contendo magnésio de baixa base/neutro.
[0084] 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 variando de maior que 4,5 a cerca de 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 de 10,0 ou de 8 a 9,5 ou de 8,1 a 9,0.
[0085] As composições de óleo lubrificante da presente invenção podem opcionalmente também conter um ou mais detergentes de baixa base/neutro. O detergente de baixa base/neutro tem um TBN de até 175 mg de KOH/g, ou até 150 mg de KOH/g. O detergente de baixa base/neutro pode incluir um detergente contendo cálcio. O detergente contendo cálcio de baixa base/neutro 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 de baixa base/neutro é um detergente contendo cálcio ou uma mistura de detergentes contendo cálcio. Em algumas modalidades, o detergente de baixa base/neutro é um detergente de sulfonato de cálcio ou um detergente de fenato de cálcio.
[0086] O detergente de baixa base/neutro pode compreender pelo menos 0,2% em peso da composição de óleo lubrificante. Em algumas modalidades, o detergente de baixa base/neutro compreende pelo menos 0,25% em peso, ou pelo menos 0,5% em peso, ou pelo menos 0,7% 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. O detergente de baixa base/neutro pode opcionalmente incluir um ou mais detergentes contendo calico de baixa base/neutro.
[0087] Em certas modalidades, os um ou mais detergentes contend cálcio de baixa base/neutro proporcionam de cerca de 50 a cerca de 1.000 ppm de cálcio em peso para a composição de óleo lubrificante com base num peso total da composição de óleo lubrificante. Em algumas modalidades, os um ou mais detergentes de baixa base/neutro proporcionam de 75 a menos de 800 ppm, ou de 100 a 600 ppm, ou de 125 a 500 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante com base em um peso total da composição do óleo lubrificante.
[0088] Em algumas modalidades, a razão das ppm de cálcio em peso fornecido à composição de óleo lubrificante pelo detergente de baixa base/neutro para as ppm de cálcio em peso fornecido à composição de óleo lubrificante pelo detergente de cálcio alcalino é de cerca de 0,01 a cerca de 1, ou de cerca de 0,03 a cerca de 0,7, ou de cerca de 0,05 a cerca de 0,5, ou de cerca de 0,08 a cerca de 0,4.
[0089] O detergente contendo cálcio alcalino pode ser um detergente sulfonato de cálcio alcalino. O detergente contendo cálcio alcalino pode opcionalmente excluir detergentes de salicilato de cálcio alcalinos. O óleo lubrificante pode opcionalmente excluir quaisquer detergentes contendo magnésio ou ser isento de magnésio. Em qualquer uma das modalidades da divulgação, a quantidade de sódio na composição lubrificante pode ser limitada a não mais do que 150 ppm de sódio, com base num peso total da composição de óleo lubrificante.
[0090] A composição de óleo lubrificante pode também incluir um ou mais componentes opcionais selecionados dos vários aditivos apresentados abaixo.
Antioxidantes
[0091] As composições de óleo lubrificante aqui também podem opcionalmente conter um ou mais antioxidantes. Os compostos antioxidantes são conhecidos e incluem, por exemplo, fenatos, sulfatos de fenato, olefinas sulfuradas, terpenos fosforosulfatados, ésteres sulfatados, aminas aromáticas, difenilaminas alquiladas (por exemplo, nonil difenilamina, di-nonil difenilamina, octil difenilamina, di-octil difenilamina), fenil- alfa- naftilaminas, fenil-alfa-naftilaminas alquiladas, aminas não aromáticas impedidas, fenóis, fenóis impedidos, compostos de molibdênio solúveis em óleo, antioxidantes macromoleculares ou misturas dos mesmos. Os compostos antioxidantes podem ser usados sozinhos ou em combinação.
[0092] O antioxidante de fenol impedido pode conter um grupo butil secundário e/ou um grupo butil terciário como um grupo que impede estericamente. O grupo fenol pode ainda ser substituído por um grupo hidrocarbil e/ou um grupo de ligação que liga a um segundo grupo aromático. Exemplos de antioxidantes de fenol impedidos 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 na BASF ou um produto de adição derivado de 2,6-di-terc- butilfenol e um alquil acrilato, em que o grupo alquil pode contêm cerca de 1 a cerca de 18, ou cerca de 2 a cerca de 12, ou cerca de 2 a cerca de 8, ou cerca de 2 a cerca de 6, ou cerca de 4 átomos de carbono. Outro antioxidante de fenol impedido comercialmente disponível pode ser um éster e pode incluir ETHANOXTM 4716 disponível na Albemarle Corporation.
[0093] Antioxidantes úteis podem incluir diarilaminas e fenóis de peso molecular elevado. Em uma modalidade, a composição de óleo lubrificante pode conter uma mistura de uma diarilamina e um fenol de peso molecular elevado, de modo que cada antioxidante pode estar presente numa quantidade suficiente para proporcionar até cerca de 5%, em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante. Em uma modalidade, o antioxidante pode ser uma mistura de cerca de 0,3 a cerca de 1,5% de diarilamina e cerca de 0,4 a cerca de 2,5% de fenol de peso molecular elevado, em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante.
[0094] Exemplos de olefinas adequadas que podem ser sulfuradas para formar uma olefina sulfurada incluem propileno, butileno, isobutileno, poliisobutileno, penteno, hexeno, hepteno, octeno, noneno, deceno, undeceno, dodeceno, trideceno, tetradeceno, pentadeceno, hexadeceno, heptadeceno, octadeceno, nonadeceno, eicoseno ou misturas dos mesmos. Em uma modalidade, o hexadeceno, o heptadeceno, o octadeceno, o nonadeceno, o eicoseno ou misturas dos mesmos e seus dímeros, trímeros e tetrâmeros são olefinas especialmente úteis. Alternativamente, a olefina pode ser um aduto de Diels-Alder de um dieno tal como 1,3-butadieno e um éster insaturado, tal como o butilacrilato.
[0095] Outra classe de olefina sulfurada inclui ácidos graxos sulfatados e seus ésteres. Os ácidos graxos são frequentemente obtidos a partir de óleo vegetal ou óleo animal e tipicamente contêm cerca de 4 a cerca de 22 átomos de carbono. Exemplos de ácidos graxos adequados e seus ésteres incluem triglicerídeos, ácido oleico, ácido linoleico, ácido palmitoleico ou misturas dos mesmos. Muitas vezes, os ácidos graxos são obtidos a partir de óleo de banha, tall oil, óleo de amendoim, óleo de soja, óleo de semente de algodão, óleo de semente de girassol ou misturas dos mesmos. Os ácidos e/ou ésteres graxos podem ser misturados com olefinas, tais como α-olefinas.
[0096] Um ou mais antioxidantes podem estar presentes em faixas de cerca de 0% em peso a cerca de 20% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso, ou cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso, da composição de óleo lubrificante.
Agentes antidesgaste
[0097] As composições de óleo lubrificante aqui contidas também podem opcionalmente conter um ou mais agentes antidesgaste. Exemplos de agentes antidesgaste adequados incluem, mas não estão limitados a, um tiofosfato de metal; um dialquildifofosfato de metal; um éster de ácido fosfórico ou um sal do mesmo; um(s) éster(s) de fosfato; um fosfito; um éster, éter ou amida carboxílico contendo fósforo; uma olefina sulfurada; compostos contendo tiocarbamato incluindo ésteres de tiocarbamato, tiocarbamatos acoplados a alquileno e dissulfetos de bis(S-alquilditiocarbamil); 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 dialquil ditiofosfato pode ser um metal alcalino, metal alcalino-terroso, alumínio, chumbo, estanho, molibdênio, manganês, níquel, cobre, titânio ou zinco. Um agente antidesgaste útil pode ser dialquiltiofosfato de zinco.
[0098] Outros exemplos de agentes antidesgaste adequados incluem compostos de titânio, tartratos, tartrimidas, sais de amina solúveis em óleo de compostos de fósforo, olefinas sulfuradas, fosfitos (tais como dibutil fosfito), fosfonatos, compostos contendo tiocarbamato, tais como ésteres de tiocarbamato, tiocarbamato amidas, éteres tiocarbâmicos, tiocarbamatos acoplados com alquileno e dissulfetos de bis(S-alquilditiocarbamil). O tartarato ou a tartrimida podem conter grupos alquil éster, em que a soma de átomos de carbono nos grupos alquil pode ser pelo menos 8. O agente antidesgaste pode, numa modalidade, incluir um citrato.
[0099] O agente antidesgaste pode estar presente em faixas incluindo cerca de 0% em peso a cerca de 15% em peso, ou cerca de 0,01% em peso a cerca de 10% em peso, ou cerca de 0,05% em peso a cerca de 5% em peso, ou cerca de 0,1% em peso até cerca de 3 % em peso da composição de óleo lubrificante.
[00100] Um composto antidesgaste pode ser um zinco di-hidrocarbil ditiofosfato (ZDDP) tendo uma razão P:Z de cerca de 1:0,8 a cerca de 1:1,7.
Compostos contendo boro
[00101] As composições de óleo lubrificante aqui contidas opcionalmente podem conter um ou mais compostos contendo boro.
[00102] Exemplos de compostos contendo boro incluem ésteres de borato, aminas graxas boratadas, epóxidos boratados, detergentes boratados e dispersantes borados, tais como dispersantes de succinimida boratados, como divulgado na Patente U.S. 5.883.057.
[00103] O composto contendo boro, se presente, pode ser utilizado numa quantidade suficiente para proporcionar até cerca de 8% em peso, cerca de 0,01% em peso a cerca de 7% em peso, cerca de 0,05% em peso a cerca de 5% em peso, ou cerca de 0,1% em peso, a cerca de 3% em peso da composição de óleo lubrificante.
Dispersantes
[00104] A composição de óleo lubrificante pode opcionalmente compreender ainda um ou mais dispersantes ou misturas dos mesmos. Os dispersantes são frequentemente conhecidos como dispersantes de tipo sem cinzas porque, antes da mistura numa composição de óleo lubrificante, eles não contêm metais formadores de cinzas e normalmente não contribuem com nenhuma cinza quando adicionados a um lubrificante. Os dispersantes do tipo sem cinza são caracterizados por um grupo polar ligado a uma cadeia hidrocarbonada de peso molecular relativamente elevado. Os dispersantes típicos sem cinzas incluem alquenil succinimidas de cadeia longa N- substituídas. Exemplos de alquenil succinimidas de cadeia longa N- substituídas incluem poli-isobutileno-succinimida com peso molecular médio em número do substituinte de poli-isobutileno na faixa de cerca de 350 a cerca de 50 000 ou a cerca de 5000 ou a cerca de 3.000. Os dispersantes de succinimida e a sua preparação são divulgados, por exemplo, na Pat. U.S. 7.897.696 ou Pat. U.S. 4.234.435. A poliolefina pode ser preparada de monômeros polimerizáveis contendo cerca de 2 a cerca de 16, ou cerca de 2 a cerca de 8, ou cerca de 2 a cerca de 6 átomos de carbono. Os dispersantes de succinimida são tipicamente a imida formada a partir de uma poliamina, tipicamente uma poli(etilenamina).
[00105] Em uma modalidade, a presente divulgação compreende ainda pelo menos um dispersante de poli-isobutileno succinimida derivado de poli- isobutileno com um peso molecular médio numérico na faixa de cerca de 350 a cerca de 50 000 ou a cerca de 5000 ou a cerca de 3000. A poli-isobutileno succinimida pode ser utilizada isoladamente ou em combinação com outros dispersantes.
[00106] Em algumas modalidades, o poli-isobutileno, quando incluído, pode ter mais que 50% em mol, mais que 60% em mol, mais que 70% em mol, mais que 80% em mol ou mais que 90% em mols de ligações duplas terminais. Esse PIB também é referido como PIB altamente reativo ("HR- PIB"). O HR-PIB com um peso molecular médio numérico variando de cerca de 800 a cerca de 5000 é adequado para utilização em modalidades da presente divulgação. O PIB convencional tem tipicamente menos que 50% em mol, menos que 40% em mol, menos que 30% em mol, menos que 20% em mol ou menos que 10% em mol de ligações duplas terminais.
[00107] Um HR-PIB com um peso molecular médio numérico variando de cerca de 900 a cerca de 3000 pode ser adequado. Esse HR-PIB está comercialmente disponível ou pode ser sintetizado pela polimerização de isobuteno na presença de um catalisador não clorado, tal como trifluoreto de boro, como descrito na Patente U.S. 4.152.429 de Boerzel et al. e a Patente U.S. 5.739.355 de Gateau, et al. Quando usado na reação térmica de ene acima mencionada, o HR-PIB pode levar a maiores taxas de conversão na reação, bem como menores quantidades de formação de sedimentos, devido ao aumento da reatividade. Um método adequado é descrito na Patente U.S. 7.897.696.
[00108] Em uma modalidade, a presente divulgação compreende ainda pelo menos um dispersante derivado do anidrido de poli-isobutileno succínico ("PIBSA"). O PIBSA pode ter uma média entre cerca de 1,0 e cerca de 2,0 frações de ácido succínico por polímero.
[00109] A % de ativos do anidrido alquenil ou alquil succínico podem ser determinados utilizando uma técnica cromatográfica. Este método está descrito na coluna 5 e 6 na Pat. U.S. 5.334.321.
[00110] A percentagem de conversão da poliolefina é calculada a partir da % de ativos utilizando a equação nas colunas 5 e 6 na Pat. U.S. 5.334.321.
[00111] Salvo indicação em contrário, todas as percentagens estão em percentagem em peso e todos os pesos moleculares são pesos moleculares médios numéricos.
[00112] Em uma modalidade, o dispersante pode ser derivado de um anidrido succínico de polialfaolefina (PAO).
[00113] Em uma modalidade, o dispersante pode ser derivado de um copolímero de anidrido maleico de olefinas. Como exemplo, o dispersante pode ser descrito como um poli-PIBSA.
[00114] Em uma modalidade, o dispersante pode ser derivado de um anidrido que é enxertado a um copolímero de etileno-propileno.
[00115] Uma classe de dispersantes adequados pode ser bases de Mannich. As bases de Mannich são materiais que são formados pela condensação de um fenol substituído por alquil, peso molecular mais elevado, uma polialquileno poliamina e um aldeído, tal como formaldeído. As bases de Mannich são descritas com mais detalhes na Patente U.S. 3.634.515.
[00116] Uma classe adequada de dispersantes pode ser ésteres de elevado peso molecular ou amidas de meio éster.
[00117] Um dispersante adequado também pode ser pós-tratado por métodos convencionais por uma reação com qualquer um de uma variedade de agentes. Entre estes, estão o boro, a ureia, a tioureia, os dimercaptotiazois, o dissulfeto de carbono, os aldeídos, as cetonas, os ácidos carboxílicos, os anidridos succínicos substituídos por hidrocarbonetos, o anidrido maleico, nitris, epóxidos, carbonatos, carbonatos cíclicos, ésteres fenólicos impedidos e compostos de fósforo. U.S. 7.645.726; U.S 7.214.649; e U.S. 8.048.831 são aqui incorporados por referência na sua totalidade.
[00118] Além dos pós-tratamentos de carbonato e ácido bórico, ambos os compostos podem ser pós-tratados ou pós-tratamento posterior, com uma variedade de pós-tratamentos destinados a melhorar ou a difundir diferentes propriedades. Tais pós-tratamentos incluem aqueles resumidos nas colunas 27-29 da Pat. U.S. 5.241.003, aqui incorporado por referência. Tais tratamentos incluem, tratamento com: Ácidos ou anidratos de fósforo inorgânicos (por exemplo, Pat. U.S. 3.403.102 e 4.648.980); Compostos orgânicos de fósforo (por exemplo, Pat. U.S. 3.502.677); Pentassulfetos de fósforo; Os compostos de boro, como já se notou acima (por exemplo, Pat. U.S. 3.178.663 e 4.652.387); Ácido carboxílico, ácidos policarboxílicos, anidridos e/ou haletos de ácido (por exemplo, Pat. U.S. 3.708.522 e 4.948.386); Epóxidos, poliepóxidos ou tioexpóxidos (por exemplo, Pat. U.S. 3.859.318 e 5.026.495); Aldeído ou cetona (por exemplo, Pat. U.S. 3.458.530); O dissulfeto de carbono (por exemplo, Pat. U.S. 3.256.185); Glicidol (por exemplo, Pat. U.S. 4.617.137); Ureia, toureia ou guanidina (por exemplo, Pat. U.S. 3.312.619; 3.865.813; e Patente Britânica GB 1.065.595); Ácido sulfônico orgânico (por exemplo, Pat. U.S. 3.189.544 e Patente Britânica GB 2.140.811); Alquenil cianeto (por exemplo, Pat. U.S. 3.278.550 e 3.366.569); Diqueteno (por exemplo, Pat. U.S. 3.546.243); Um di-isocianato (por exemplo, Pat. U.S. 3.573.205); Alcano sultona (por exemplo, Pat. U.S. 3.749.695); Composto de 1,3-dicicarbonil (por exemplo, Pat. U.S. 4.579.675); Sulfato de álcool alcoxilado ou fenol (por exemplo, Pat. U.S. 3.954.639); Lactona cíclica (por exemplo, Pat. U.S. 4.617.138; 4.645.515; 4,668,246; 4.963.275; e 4.971.711); Monocarbonato ou policarbonato linear de carbonato cíclico ou tiocarbonato, ou cloroformato (por exemplo, Pat. U.S. 4.612.132; 4.647.390; 4.648.886; 4.670.170); Ácido carboxílico contendo nitrogênio (por exemplo, Pat. U.S. 4.971.598 e Patente Britânica GB 2.140.811); Composto de clorodicarboniloxi protegido com hidróxi (por exemplo, Pat. U.S. 4.614.522); Lactama, tiolactama, tiolactona ou ditiolactona (por exemplo, Pat. U.S. 4.614.603 e 4.666.460); Monocarbonato ou policarbonato linear de carbonato cíclico ou tiocarbonato, ou cloroformato (por exemplo, Pat. U.S. 4.612.132; 4.647.390; 4.646.886; e 4.670.170); Ácido carboxílico contendo nitrogênio (por exemplo, Pat. U.S. 4.971.598 e Patente Britânica GB 2.440.811); Composto de clorodicarboniloxi protegido com hidróxi (por exemplo, Pat. U.S. 4.614.522); Lactama, tiolactama, tiolactona ou ditiolactona (por exemplo, Pat. U.S. 4.614.603 e 4.666.460); Carbamato cíclico, tiocarbamato cíclico ou ditiocarbamato cíclico (por exemplo, Pat. U.S. 4.663.062 e 4.666.459); Ácido carboxílico hidroxialifático (por exemplo, Pat.U.S. 4.482.464; 4.521.318; 4.713.189); Agente oxidante (por exemplo, Pat. U.S. 4.379.064); Combinação de pentassulfeto de fósforo e uma polialquileno poliamina (por exemplo, Pat. U.S. 3.185.647); Combinação de ácido carboxílico ou um aldeído ou cetona e cloreto de enxofre ou enxofre (por exemplo, Pat. U.S. 3.390.086; 3.470.098); Combinação de uma hidrazina e dissulfeto de carbono (por exemplo, Pat. U.S. 3.519.564); Combinação de um aldeído e um fenol (por exemplo, Pat. U.S. 3.694.229; 5.030.249; 5.039.307); Combinação de um aldeído e um O-diéster de ácido ditiofosfórico (por exemplo, Pat. U.S. 3.865.740); Combinação de um ácido carboxílico hidroxialifático e um ácido bórico (por exemplo, Pat. U.S. 4.554.086); Combinação de um ácido carboxílico hidroxialifático, depois formaldeído e um fenol (por exemplo, Pat. U.S. 4.636.322); Combinação de um ácido carboxílico hidroxialifático e depois um ácido dicarboxílico alifático (por exemplo, Pat. U.S. 4.663.064); Combinação de formaldeído e um fenol e depois ácido glicólico (por exemplo, Pat. U.S. 4.699.724); Combinação de um ácido carboxílico hidroxialifático ou ácido oxálico e depois um di-isocianato (por exemplo, Pat. U.S. 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, Pat. U.S. 4.857.214); Combinação de um dióxido orgânico, em seguida, um ácido graxo insaturado e depois uma amina nitrosoaromática, opcionalmente seguida por um composto de boro e depois por um agente de glicolização (por exemplo, Pat. U.S. 4.973.412); Combinação de um aldeído e um triazol (por exemplo, Pat. U.S. 4.963.278); Combinação de um aldeído e um triazol, em seguida, um composto de boro (por exemplo, Pat. U.S 4.981.492); Combinação de lactona cíclica e um composto de boro (por exemplo, Pat. U.S. 4.963.275 e 4.971.711). As patentes mencionadas acima são aqui incorporadas na sua totalidade.
[00119] O TBN de um dispersante adequado pode ser de cerca de 10 a cerca de 65 numa base livre de óleo, o que é comparável a cerca de 5 a cerca de 30 TBN se medido numa amostra dispersante contendo cerca de 50% de óleo diluente.
[00120] O dispersante, se presente, pode ser utilizado numa quantidade suficiente para proporcionar até cerca de 20% em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante. Outra quantidade do dispersante que pode ser utilizado pode ser de cerca de 0,1% em peso a cerca de 15% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso, ou cerca de 3% em peso a cerca de 10% em peso, ou cerca de 1% em peso a cerca de 6% em peso, ou cerca de 7% em peso a cerca de 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 misto. Pode ser utilizado um único tipo ou uma mistura de dois ou mais tipos de dispersantes em qualquer razão desejada.
Modificadores de fricção
[00121] As composições de óleo lubrificante aqui também podem opcionalmente conter um ou mais modificadores de fricção. Os modificadores de fricção adequados podem compreender modificadores de fricção contendo metal e sem metal e podem incluir, mas não estão limitados a, imidazolinas, amidas, aminas, succinimidas, aminas alcoxiladas, éter aminas alcoxiladas, óxidos de amina, amidoaminas, nitris, betaínas, aminas quaternárias, iminas, sais de aminas, amino guanadina, alcanolamidas, fosfonatos, compostos contendo metais, ésteres de glicerol, compostos graxos sulfurados e olefinas, óleo de girassol outros óleos vegetais ou animais de ocorrência natural, ésteres de ácidos dicarboxílicos, ésteres ou ésteres parciais de um poliol e um ou mais ácidos carboxílicos alifáticos ou aromáticos e semelhantes.
[00122] Os modificadores de fricção adequados podem conter grupos hidrocarbil que são selecionados de grupos hidrocarbil de cadeia linear, ramificada ou aromática ou misturas dos mesmos, e podem ser saturados ou insaturados. Os grupos hidrocarbil podem ser compostos de carbono e hidrogênio ou heteroátomos, tais como enxofre ou oxigênio. Os grupos hidrocarbil podem variar entre cerca de 12 e cerca de 25 átomos de carbono. Em algumas modalidades, o modificador de fricção pode ser um éster de ácido graxo de cadeia longa. Em uma 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, derivados de epóxido graxo de cadeia longa ou uma imidazolina de cadeia longa.
[00123] Outros modificadores de fricção adequados podem incluir modificadores de fricção orgânicos sem nitrogênio, sem cinzas (sem metal), orgânicos. Tais modificadores de fricção podem incluir ésteres formados por reação de ácidos carboxílicos e anidridos com alcanóis e geralmente incluem um grupo terminal polar (por exemplo, carboxil ou hidroxil) ligado covalentemente a uma cadeia hidrocarbonada oleofílica. Um exemplo de um modificador de fricção isento de nitrogênio orgânico não é conhecido geralmente como mono-oleato de glicerol (OGM) que pode conter mono-, die tri-ésteres de ácido oleico. Outros modificadores de fricção adequados são descritos na Pat. U.S. 6.723.685, aqui incorporado por referência na sua totalidade.
[00124] Os modificadores de fricção amínicos podem incluir aminas ou poliaminas. Tais compostos podem ter grupos hidrocarbil que são lineares, saturados ou insaturados, ou uma mistura dos mesmos e podem conter de cerca de 12 a cerca de 25 átomos de carbono. Outros exemplos de modificadores de atrito adequados incluem aminas alcoxiladas e éter aminas alcoxiladas. Tais compostos podem ter grupos hidrocarbil que são lineares, saturados, insaturados ou uma mistura dos mesmos. Eles podem conter de cerca de 12 a cerca de 25 átomos de carbono. Os exemplos incluem aminas etoxiladas e éter aminas etoxiladas.
[00125] As aminas e amidas podem ser utilizadas como tal ou na forma de um produto de adução ou reação com um composto de boro, tal como um óxido de boro, haleto de boro, metaborato, ácido bórico ou um borato de mono-, di ou tri-alquil. Outros modificadores de fricção adequados são descritos na Pat. U.S. 6.300.291, aqui incorporado por referência na sua totalidade.
[00126] Um modificador de fricção pode opcionalmente estar presente em faixas, tais como cerca de 0% em peso a cerca de 10% em peso, ou cerca de 0,01% em peso a cerca de 8% em peso, ou cerca de 0,1% em peso a cerca de 4% em peso.
Componente contendo molibdênio
[00127] As composições de óleo lubrificante aqui também podem opcionalmente conter 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, dialquilditiofosfatos de molibdênio, ditiofosfatos de molibdênio, sais de amina de compostos de molibdênio, xantatos de molibdênio, tioxantatos de molibdênio, sulfetos de molibdênio, carboxilatos de molibdênio, alcóxidos 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, dialquilditiofosfatos 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.
[00128] Exemplos adequados de compostos de molibdênio que podem ser utilizados incluem materiais comerciais vendidos sob os nomes comerciais, tais como Molyvan 822™, Molyvan™ A, Molyvan 2000TM e Molyvan 855TM da RT Vanderbilt Co., Ltd. e Sakura-Lube™ S-165, S-200, S- 300, S-310G, S-525, S-600, S-700 e S-710 disponíveis na Adeka Corporation, e misturas dos mesmos. Componentes de molibdênio adequados são descritos em US 5.650.381; U.S. RE 37.363 E1; US RE 38.929 E1; e US RE 40.595 E1, aqui incorporado por referência na sua totalidade.
[00129] Adicionalmente, o composto de molibdênio pode ser um composto ácido de molibdênio. São incluídos o ácido molíbdico, o molibdato de amônio, o molibdato de sódio, o molibdato de potássio e outros molibdatos de metais alcalinos e outros sais de molibdênio, por exemplo, molibdato de hidrogênio-sódio, MoOCl4, MoO2Br2, Mo2O3Cl6, trióxido de molibdênio ou compostos de molibdênio acídicos similares. Alternativamente, as composições podem ser providas com molibdênio por complexos de molibdênio/enxofre de compostos básicos de nitrogênio como descrito, por exemplo, na Pat.U.S. 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 U.S. 2002/0038525, aqui incorporada por referência na sua totalidade.
[00130] Outra classe de compostos de organo-molibdênio adequados são compostos de molibdênio trinuclear, tais como os da fórmula Mo3SkLnQz e misturas dos mesmos, em que S representa o enxofre, L representa ligandos selecionados independentemente possuindo grupos orgânicos com um número suficiente de átomos de carbono para tornar o composto solúvel ou dispersível no óleo, n é de 1 a 4, k varia de 4 a 7, Q é selecionado do grupo de compostos de doação de elétrons neutros, tais como água, aminas, álcoois, fosfinas e éteres, e z varia de 0 a 5 e inclui valores não estequiométricos. Pelo menos 21 átomos de carbono totais podem estar presentes entre todos os grupos orgânicos dos ligandos, como pelo menos 25, pelo menos 30 ou pelo menos 35 átomos de carbono. Compostos de molibdênio adequados adicionais estão descritos na Pat. U.S. 6.723.685, aqui incorporado por referência na sua totalidade.
[00131] O composto de molibdênio solúvel em óleo pode estar presente numa quantidade suficiente para proporcionar cerca de 0,5 ppm a cerca de 2000 ppm, cerca de 1 ppm a cerca de 700 ppm, cerca de 1 ppm a cerca de 550 ppm, cerca de 5 ppm a cerca de 300 ppm, ou cerca de 20 ppm a cerca de 250 ppm de molibdênio.
Compostos contendo titânio
[00132] Outra classe de aditivos inclui compostos de titânio solúveis em óleo. Os compostos de titânio solúveis em óleo podem funcionar como agentes antidesgaste, modificadores de fricção, antioxidantes, aditivos de controle de depósitos ou mais de uma dessas funções. Em uma modalidade, o composto de titânio solúvel em óleo pode ser um alcóxido de titânio (IV). O alcóxido de titânio pode ser formado a partir de um álcool mono-hídrico, um poliol ou misturas dos mesmos. Os alcóxidos mono-hídricos podem ter 2 a 16, ou 3 a 10 átomos de carbono. Em uma modalidade, o alcóxido de titânio pode ser isopropóxido de titânio (IV). Em uma modalidade, o alcóxido de titânio pode ser titânio (IV) 2-etil-hexóxido. Em uma modalidade, o composto de titânio pode ser o alcóxido de um 1,2-diol ou poliol. Em uma modalidade, o 1,2-diol compreende um mono-éster de ácido graxo de glicerol, tal 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.
[00133] Em uma modalidade, o composto de titânio solúvel em óleo pode estar presente na composição de óleo lubrificante numa quantidade para proporcionar de zero a cerca de 1500 ppm de titânio em peso ou cerca de 10 ppm a 500 ppm de titânio em peso ou cerca de 25 ppm a cerca de 150 ppm.
Compostos contendo metal de transição
[00134] Em uma outra modalidade, o composto solúvel em óleo pode ser um composto contendo metal de transição ou um metaloide. Os metais de transição podem incluir, mas não estão limitados a, titânio, vanádio, cobre, zinco, zircônio, molibdênio, tântalo, tungstênio e semelhantes. Os metaloides adequados incluem, mas não estão limitados a, boro, silício, antimônio, telúrio e semelhantes.
[00135] Em uma modalidade, o composto solúvel em óleo que pode ser utilizado numa razão em peso de Ca/M variando de cerca de 0,8:1 a cerca de 70:1 é um composto contendo titânio, em que M é o metal total na composição de lubrificante como descrito acima. Os compostos contendo titânio podem funcionar como agentes antidesgaste, modificadores de fricção, antioxidantes, aditivos de controle de depósito ou mais de uma dessas funções. Entre os compostos contendo titânio que podem ser utilizados ou que podem ser utilizados para a preparação dos materiais solúveis em óleos da tecnologia divulgada são vários compostos de Ti (IV), tais como óxido de titânio (IV); sulfeto de titânio (IV); nitrato de titânio (IV); alcóxidos de titânio (IV), tais como metóxido de titânio, etóxido de titânio, propóxido de titânio, isopropóxido de titânio, butóxido de titânio, 2-etil-hexóxido de titânio; e outros compostos ou complexos de titânio, incluindo, mas não limitado a, fenatos de titânio; carboxilatos de titânio tais como titânio (IV) 2-etil-1-3- hexanodioato ou citrato de titânio ou oleato de titânio; e isopropóxido de titânio (IV) (trietanolaminato). Outras formas de titânio abrangidas pela tecnologia descrita incluem fosfatos de titânio, tais como ditiofosfatos de titânio (por exemplo, dialquilditiofosfatos) e sulfonatos de titânio (por exemplo, alquilbenzenossulfonatos) ou, em geral, o produto da reação de compostos de titânio com vários materiais ácidos para formar sais, tais como sais solúveis em óleo. Os compostos de titânio podem assim ser derivados de, entre outros, ácidos orgânicos, álcoois e glicóis. Os compostos de Ti também podem existir em forma dimérica ou oligomérica, contendo estruturas Ti-O- Ti. Tais materiais de titânio estão comercialmente disponíveis ou podem ser prontamente preparados por técnicas de síntese apropriadas que serão evidentes para o versado na técnica. Podem existir à temperatura ambiente como um sólido ou um líquido, dependendo do composto particular. Eles também podem ser fornecidos na forma de solução em um solvente inerte apropriado.
[00136] Em uma modalidade, o titânio pode ser fornecido como um dispersante modificado com Ti, tal como um dispersante de succinimida. Tais materiais podem ser preparados formando um anidrido misto de titânio entre um alcóxido de titânio e um anidrido succínico substituído por hidrocarbil, tal como um anidrido alquenil- (ou alquil) succínico. O intermediário titanato- succinato resultante pode ser utilizado diretamente ou pode ser feito reagir com qualquer um de vários materiais, tais como (a) um dispersante de succinimida/amida à base de poliamina com funcionalidade NH, condensável e livre; (b) os componentes de um dispersante de succinimida/amida à base de poliamina, isto é, um anidrido de alquenil- (ou alquil-) succínico e uma poliamina, (c) um dispersante de poliéster contendo hidroxi, preparado pela reação de um anidrido succínico substituído com um poliol, aminoálcool, poliamina ou misturas dos mesmos. Alternativamente, o intermediário titanato-succinato pode ser feito reagir com outros agentes, tais como álcoois, aminoalcoois, éter álcoois, poliéter-álcoois ou polióis, ou ácidos graxos, e o seu produto utilizado quer diretamente para conferir Ti a um lubrificante, ou então também reagir com os dispersantes succínicos como descrito acima. Como exemplo, 1 parte (em mol) de titanato de tetra-isopropil pode reagir com cerca de 2 partes (em mol) de um anidrido succínico substituído com poli-isobuteno a 140-150°C durante 5 a 6 horas para proporcionar um dispersante ou intermediário modificado com titânio. O material resultante (30 g) pode ser adicionalmente feito reagir com um dispersante de succinimida a partir de anidrido succínico substituído com poli-isobuteno e uma mistura de polietileno poliamina (127 gramas + óleo diluente) a 150°C durante 1,5 hora, para produzir um dispersante de succinimida modificado com titânio.
[00137] Outro composto contendo titânio pode ser um produto de reação de alcóxido de titânio e ácido C6 to C25 carboxílico. O produto da reação pode ser representado pela seguinte fórmula:
Figure img0002
em que n é um número inteiro selecionado entre 2, 3 e 4, e R é um grupo hidrocarbil contendo de cerca de 5 a cerca de 24 átomos de carbono, ou pela fórmula:
Figure img0003
em que cada um de R1, R2, R3, e R4 são os mesmos ou diferentes e são selecionados de um grupo hidrocarbil contendo de cerca de 5 a cerca de 25 átomos de carbono. Os ácidos carboxílicos adequados podem incluir, mas não estão limitados a ácido caproico, ácido caprílico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico, ácido oleico, ácido erúcico, ácido linoleico, ácido linolênico, ácido ciclo- hexanocarboxílico, ácido fenilacético, ácido benzoico, ácido neodecanoico e semelhantes.
[00138] Em uma modalidade, o composto de titânio solúvel em óleo pode estar presente na composição de óleo lubrificante numa quantidade para proporcionar de 0 a 3000 ppm de titânio em peso ou 25 a cerca de 1500 ppm de titânio em peso ou cerca de 35 ppm a 500 ppm de titânio em peso ou cerca de 50 ppm a cerca de 300 ppm.
Melhoradores do Índice de Viscosidade
[00139] As composições de óleo lubrificante aqui contidas também podem conter opcionalmente um ou mais melhoradores do índice de viscosidade. Os melhoradores de índice de viscosidade adequados podem incluir poliolefinas, copolímeros de olefina, copolímeros de etileno/propileno, poli-isobutenos, polímeros de estireno-isopreno hidrogenado, copolímeros de estireno/éster maleico, copolímeros de estireno/butadieno hidrogenados, polímeros de isopreno hidrogenado, copolímeros de anidrido maleico de alfa- olefina, polimetacrilatos, poliacrilatos, polialquilestirenos, copolímeros de dieno conjugado com alquenil aril hidrogenado ou misturas dos mesmos. Os melhoradores do índice de viscosidade podem incluir polímeros em estrela e exemplos adequados são descritos na Patente U.S. 8.999.905 B2.
[00140] As composições de óleo lubrificante aqui também podem opcionalmente conter um ou mais melhoradores do índice de viscosidade do dispersante, além de um melhorador do índice de viscosidade ou em vez de um melhorador do índice de viscosidade. Os melhoradores de índice de viscosidade adequados podem incluir poliolefinas funcionalizadas, por exemplo, copolímeros de etileno-propileno que foram funcionalizados com o produto da reação de um agente acilante (tal como anidrido maleico) e uma amina; polimetacrilatos funcionalizados com uma amina ou copolímeros de anidrido maleico esterificado e estireno reagidos com uma amina.
[00141] A quantidade total de melhorador do índice de viscosidade e/ou melhorador do índice de viscosidade do dispersante pode ser de cerca de 0% em peso a cerca de 20% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 15% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 12% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a cerca de 10% em peso, da composição de óleo lubrificante.
Outros aditivos opcionais
[00142] Outros aditivos podem ser selecionados para executar uma ou mais funções necessárias de um fluido lubrificante. Além disso, um ou mais dos aditivos mencionados podem ser multifuncionais e fornecer funções adicionais ou outras que não a função aqui prescrita.
[00143] Uma composição de óleo lubrificante de acordo com a presente divulgação pode opcionalmente incluir outros aditivos de desempenho. Os outros aditivos de desempenho podem ser adicionados aos aditivos especificados da presente divulgação e/ou podem compreender um ou mais dos desativadores de metal, melhoradores do índice de viscosidade, reforçadores de TBN sem cinzas, modificadores de fricção, agentes antidesgaste, inibidores de corrosão, inibidores de ferrugem, dispersantes, dispersantes melhoradores do índice de viscosidade, agentes de extrema pressão, antioxidantes, inibidores de espuma, desemulsificantes, emulsionantes, depressores do ponto de fluidez, agentes de intumescimento de vedação e misturas dos mesmos. Tipicamente, o óleo lubrificante totalmente formulado conterá um ou mais desses aditivos de desempenho.
[00144] Os desativadores de metais adequados podem incluir derivados de benzotriazois (tipicamente toliltriazol), derivados de dimercaptotiadiazol, 1,2,4-triazois, benzimidazois, 2-alquilditio benzimidazois ou 2-alquilditio- benzotiazois; inibidores de espuma incluindo copolímeros de etil acrilato e 2- etil-hexilacrilato e opcionalmente vinil acetato; demulsificantes incluindo fosfatos de trialquil, polietilenoglicóis, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno e polímeros de óxido de etileno e óxido de propileno; depressores do ponto de fluidez, incluindo ésteres de anidrido maleico- estireno, polimetacrilatos, poliacrilatos ou poliacrilamidas.
[00145] Inibidores de espuma adequados incluem compostos à base de silício, tais como siloxano.
[00146] Os depressores do ponto de fluidez adequados podem incluir polimetilmetacrilatos ou misturas dos mesmos. Os depressores do ponto de fluidez podem estar presentes numa quantidade suficiente para proporcionar de cerca de 0% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,5% em peso, ou cerca de 0,02% em peso a cerca de 0,04% em peso com base no peso final da composição de óleo lubrificante.
[00147] Os inibidores de ferrugem adequados podem ser um único composto ou uma mistura de compostos que têm a propriedade de inibir a corrosão de superfícies de metais ferrosos. Exemplos não limitativos de inibidores de ferrugem úteis aqui incluem ácidos orgânicos de peso molecular elevado solúveis em óleo, tais 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 diméricos e trímeros, tais como os produzidos a partir de ácidos graxos de tall oil, ácido oleico e ácido linoleico. Outros inibidores de corrosão adequados incluem ácidos alfa, omega- dicarboxílicos de cadeia longa na faixa de pesos moleculares de cerca de 600 a cerca de 3000 e ácidos alcenilsuccínicos em que o grupo alquenil contém cerca de 10 ou mais átomos de carbono, tais como ácido tetrapropenilsuccínico, ácido tetradecenilsuccínico e ácido hexadecenilsuccínico. Outro tipo útil de inibidores de corrosão ácidos são os metiésteres de ácidos alcenilsuccínicos com cerca de 8 a cerca de 24 átomos de carbono no grupo alquenil com álcoois, tais como os poliglicóis. As meias amidas correspondentes de tais ácidos alcenilsuccínicos também são úteis. Um inibidor de ferrugem útil é um ácido orgânico de peso molecular elevado. Em algumas modalidades, um óleo do motor é desprovido de um inibidor de ferrugem.
[00148] O inibidor de ferrugem, se presente, pode ser utilizado numa quantidade suficiente para proporcionar cerca de 0% em peso a cerca de 5% em peso, cerca de 0,01% em peso a cerca de 3% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 2% em peso, com base no peso final da composição de óleo lubrificante.
[00149] Em termos gerais, um lubrificante de cárter adequado pode incluir componentes aditivos nas faixas listadas na tabela a seguir. Tabela 2
Figure img0004
[00150] As percentagens de cada componente acima representam a percentagem em peso de cada componente, com base no peso da composição final de óleo lubrificante. O restante da composição de óleo lubrificante consiste em um ou mais óleos base.
[00151] Os aditivos utilizados na formulação das composições aqui descritas podem ser misturados no óleo base individualmente ou em várias subcombinações. No entanto, pode ser adequado misturar todos os componentes simultaneamente utilizando um concentrado de aditivo (isto é, aditivos mais um diluente, tal como um solvente de hidrocarboneto). Os aditivos utilizados na formulação das composições aqui descritas podem ser misturados no óleo base individualmente ou em várias subcombinações. No entanto, pode ser adequado misturar todos os componentes simultaneamente utilizando um concentrado de aditivo (isto é, aditivos mais um diluente, tal como um solvente de hidrocarboneto).
[00152] A presente divulgação proporciona novas misturas de óleo lubrificante especificamente formuladas para utilização como lubrificantes de motor de automóvel. As modalidades da presente divulgação podem proporcionar óleos lubrificantes adequados para aplicações de motor que proporcionem melhorias em uma ou mais das seguintes características: eventos de pré-ignição de baixa velocidade, antioxidantes, desempenho antidesgaste, inibição de ferrugem, economia de combustível, tolerância à água, arrasto de ar, proteção de vedação, redução de depósito, ou seja, passar pelo teste TEOST 33 e propriedades de redução de espuma.
[00153] Os lubrificantes totalmente formulados contêm convencionalmente um pacote de aditivos, aqui referido como um pacote de dispersante/inibidor ou pacote DI, que irá fornecer as características que são necessárias nas formulações. Os pacotes DI adequados são descritas, por exemplo, nas Patentes US 5.204.012 e 6.034.040, por exemplo, Entre os tipos de aditivos incluídos no pacote de aditivo podem estar dispersantes, agentes de intumescimento de sinalização, antioxidantes, inibidores de espuma, agentes de lubrificação, inibidores de ferrugem, inibidores de corrosão, desemulsificantes, melhoradores de índice de viscosidade e semelhantes. Vários destes componentes são bem conhecidos dos versados na técnica e são geralmente utilizados em quantidades convencionais com os aditivos e composições aqui descritos.
[00154] Os seguintes exemplos são ilustrativos, mas não limitativos, dos métodos e composições da presente divulgação. Outras modificações e adaptações adequadas da variedade de condições e parâmetros normalmente encontrados no campo, e que são óbvias para os versados na técnica, estão dentro do espírito e alcance da divulgação. Todas as patentes e publicações aqui citadas são totalmente incorporadas por referência aqui na sua totalidade.
EXEMPLOS
[00155] Composições de óleo lubrificante totalmente formuladas contendo aditivos convencionais foram feitas e testadas em um motor de combustão interna impulsionado para determinar sua influência em eventos de pré-ignição de baixa velocidade. Cada uma das composições de óleo lubrificante continha uma quantidade principal de um óleo base, um pacote DI convencional de base e um ou mais melhoradores de índice de viscosidade, em que o pacote DI de base (menos o melhorador do índice de viscosidade) forneceu cerca de 8 a cerca de 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) antiespumante(s) e antioxidante(s), conforme estabelecido na Tabela 3 abaixo. Especificamente, o pacote DI de base continha um dispersante de succinimida, um dispersante de succinimida boratada, um composto contendo molibdênio em uma quantidade suficiente para fornecer cerca de 80 ppm de molibdênio para a composição de óleo lubrificante, um modificador de fricção orgânico, um ou mais antioxidantes e um ou mais agentes antidesgate (salvo indicação em contrário). O pacote DI de base e o óleo base também foram misturados com cerca de 5 a cerca de 10% em peso de um ou mais melhoradores de índice de viscosidade. Um óleo base do Grupo I foi utilizado como um diluente para os melhoradores do índice de viscosidade. A maior quantidade de óleo base (cerca de 78 a cerca de 87% em peso) foi de um óleo base do Grupo III. Os componentes que foram variados são especificados nas Tabelas e na discussão dos Exemplos abaixo. Todos os valores listados são indicados como percentagem em peso do componente na composição do óleo lubrificante (isto é, ingrediente ativo mais óleo diluente, se houver), a menos que especificado de outra forma. Tabela 3 - Composição do Pacote DI de base
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* A quantidade e o tipo de detergente são variados nos seguintes experimentos, portanto, para os propósitos da formulação de base, a quantidade de detergente é estabelecida em zero na Tabela 3.
[00156] Os eventos de pré-ignição de baixa velocidade (LSPI) foram medidos em um motor de injeção direta de gasolina com turboalimentação (TGDi) Ecotec de 4 cilindros, 2,0 litros GM. Um teste completo de motor acionado por LSPI foi composto por 4 ciclos de teste. Dentro de um único ciclo de teste, são repetidos dois estágios ou segmentos operacionais para gerar eventos de LSPI. No estágio A, quando a LSPI é mais provável, o motor é operado a aproximadamente 2000 rpm e cerca de 18.000 kPa de pressão eficaz média de freio (BMEP). No estágio B, quando a LSPI não é provável de acontecer, o motor é operado a cerca de 1500 rpm e cerca de 17.000 kPa de BMEP. Para cada estágio, os dados são coletados em mais de 25 mil ciclos de motores. A estrutura de um ciclo de teste é a seguinte: estágio A - estágio A - estágio B - estágio B - estágio A - estágio A. Cada estágio é separado por um período ocioso. Como a LSPI é estatisticamente significativa durante o estágio A, os dados do evento de LSPI que foram considerados nos exemplos presentes apenas incluíram eventos de LSPI gerados durante a operação do estágio A. Assim, para um teste completo de motor acionado por LSPI, os dados geralmente foram gerados em um total de 16 estágios e foram utilizados para avaliar o desempenho de óleos comparativos e inventivos.
[00157] Os eventos de LSPI foram determinados monitorando a pressão máxima do cilindro (PP) e quando 2% do material combustível na câmara de combustão queima (MFB02). O limite para a pressão máxima do cilindro é calculado para cada cilindro e para cada estágio e geralmente é de 65.000 a 85.000 kPa. O limite para MFB02 é calculado para cada cilindro e para cada estágio e tipicamente varia de cerca de 3,0 a cerca de 7,5 Grau de Ângulo de Manivela (CAD) Após Ponto Morto (ATDC). Um LSPI foi registrado quando ambos os limiares PP e MFB02 foram excedidos em um único ciclo do motor. Os eventos de LSPI podem ser relatados de várias maneiras. Para remover a ambiguidade envolvida com a contagem de relatórios por ciclo do motor, onde os diferentes testes de motor acionado podem ser conduzidos com um número diferente de ciclos de motor, o número relativo de eventos de LSPI de óleos comparativos e inventivos foram relatados como "Razão de LSPI". Desta forma, a melhoria em relação a alguma resposta padrão é claramente demonstrada.
[00158] Todos os óleos de referência são óleos de motor comercialmente disponíveis que atendem a todos os requisitos de desempenho de ILSAC GF-5, incluindo passagem no teste TEOST-33 discutido abaixo.
[00159] Nos seguintes exemplos, a Razão de LSPI foi relatada como uma razão dos eventos de LSPI de um óleo de teste em relação aos eventos de LSPI do óleo de referência "R-1". O óleo de referência R-1 foi formulado a partir de cerca de 80,7% em peso de um óleo base do Grupo III, 12,1% em peso de Pacote de Aditivo HiTEC® 11150 PCMO disponível na Afton Chemical Corporation e 7,2% em peso de um melhorador de índice de viscosidade de copolímero de etileno/propileno 35 SSI. O pacote de aditivo de óleo de motor para automóveis de passageiros HiTEC® 11150 é um pacote DI, API SN, ILSAC-GF-5 e ACEA A5/B5 qualificado. R-1 também mostrou as seguintes propriedades e análise elementar parcial. Óleo de Referência R-1
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[00160] A melhora considerável na LSPI é reconhecida quando há uma redução de mais de 50% nos eventos de LSPI em relação à R-1 (uma razão de LSPI menor que 0,5). Uma maior melhoria na LSPI é reconhecida quando há uma redução superior a 70% nos eventos de LSPI (uma razão de LSPI menor que 0,3), uma melhoria ainda maior na LSPI é reconhecida quando há uma redução maior que 75% nos eventos de LSPI (uma razão de LSPI de menos que 0,25) e uma melhoria ainda maior na LSPI é reconhecida quando há uma redução de mais que 80% nos eventos de LSPI em relação à R-1 (uma razão de LSPI menor que 0,20) e uma melhoria ainda maior na LSPI é reconhecida quando há uma redução maior que 90% nos eventos de LSPI em relação à R-1 (uma razão de LSPI inferior a 0,10). A razão de LSPI para o óleo de referência R-1 é, portanto, considerada como sendo 1,00.
[00161] O teste TEOST-33 é um teste de bancada que pode ser usado para avaliar a degradação oxidativa e/ou o cozimento térmico do óleo de motor. De acordo com o teste, cerca de 100 mL de óleo de teste são usados em um teste de 12 ciclos/2 horas. O teste resulta em oxidação bruta do óleo (cerca de 100 gramas) em uma haste aquecida oca (haste depositária de TEOST) que acumulará os depósitos durante o período de teste. O óleo de teste flui sobre a haste a cerca de 0,5 grama por minuto enquanto a peça de teste é ciclada 12 vezes através de uma temperatura variando de 200 a 480°C. O depósito total é o parâmetro de desempenho medido. O depósito total é a soma do depósito na haste e do depósito no óleo que é removido por filtração. Quanto mais depósito medido indica um desempenho mais fraco da composição de aditivo. Especificamente, um óleo de teste tendo um ganho de peso de 30 mg ou menos passa no teste TEOST 33.
[00162] As medições de TBN dadas nas tabelas abaixo foram determinadas utilizando o método de ASTM D2896. As medições de TBN foram usadas para relatar o TBN total dos fluidos de exemplo totalmente formulados na Tabela 5 abaixo.
Exemplo 1
[00163] Nos seguintes exemplos, determinou-se o impacto da incorporação de magnésio em quantidades variáveis na Razão de LSPI. Uma combinação de um detergente de cálcio alcalino, um detergente de cálcio de baixa base/neutro e um detergente de magnésio alcalino foi formulada na mesma formulação de óleo lubrificante R-1, como indicado acima, substituindo o detergente de sulfonato de cálcio alcalino de R-1 pelas combinações de detergente listadas nas tabelas abaixo. R-2 é um produto comercial que contém um detergente de cálcio e um composto de magnésio. Foi determinado por análise de ICP que R-2 continha cerca de 1.240 ppmw de Ca e cerca de 730 ppmw de Mg, com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
[00164] Duas amostras foram testadas para comparar o impacto de um detergente de sulfonato de cálcio alcalino na Razão de LSPI, conforme medido em R-1. C-1 continha um detergente de sulfonato de cálcio alcalino que forneceu 1.600 ppmw de Ca ao óleo lubrificante e C-2 continha um detergente de sulfonato de cálcio alcalino que forneceu 1.100 ppmw de Ca ao óleo lubrificante.
[00165] Em I-3, C-3, I-1 e I-2, detergentes de sulfonato de cálcio alcalino e sulfonato de magnésio alcalino estavam presentes em quantidades variáveis. Além disso, as formulações I-1 e I-2 continham um detergente de sulfonato de cálcio de baixa base/neutro em uma quantidade suficiente para fornecer 125 ppmw de Ca ao óleo lubrificante. A formulação I-3 continha um detergente de fenato de cálcio de baixa base em uma quantidade suficiente para fornecer 125 ppmw de Ca à composição de óleo lubrificante. A composição e os resultados destas formulações de teste estão resumidos na Tabela 4. Tabela 4
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[00166] Os óleos comerciais, R-1 e R-2, são incluídos como óleos de referência para demonstrar o estado atual da técnica. O óleo R-1 continha um detergente contendo cálcio alcalino e tinha um alto teor de cálcio. O óleo R-2 continha um detergente contendo cálcio e tem um teor de cálcio relativamente baixo e um alto teor de magnésio. R-1 e R-2 cumprem todos os requisitos de desempenho para ILSAC GF-5 e, como tal, demonstrariam um desempenho de passagem no teste de oxidação de bancada TEOST-33. Os exemplos comparativos C-1, C-2 e C-3 não são fluidos comercialmente disponíveis, mas são projetados para demonstrar problemas técnicos experimentados por um especialista na técnica quando o sistema de detergente é modificado para atender às necessidades de desempenho de LSPI.
[00167] Na Tabela 4, as formulações R-1, C-1 e C-2 demonstram que a diminuição do teor de cálcio total na composição de óleo lubrificante reduz a Razão de LSPI. Quando o teor de Ca no óleo lubrificante foi diminuído de 2.400 ppmw para 1.600 ppmw para 1.100 ppmw, a Razão de LSPI também diminuiu para um mínimo de 0,05. Embora C-1 e C-2 proporcionem Razões de LSPI significativamente reduzidas, ambos falharam no teste TEOST-33.
[00168] Na Tabela 4, as formulações C-2 e C-3 demonstram que uma combinação de apenas um detergente de sulfonato de cálcio alcalino e um detergente de sulfonato de magnésio alcalino não é suficiente para proporcionar uma Razão de LSPI que é reduzida ao nível desejado, embora ainda sendo capaz de passar no teste TEOST-33. Na formulação C-3, a adição do sulfonato de magnésio alcalino ao óleo lubrificante não teve efeito sobre a Razão de LSPI em comparação com a formulação C-2 e ambas as formulações C-2 e C-3 falharam no teste TEOST-33. Uma vez que ambos estes exemplos contêm níveis reduzidos de detergente de sulfonato de cálcio alcalino, é evidente que um aditivo adicional além da combinação de um sulfonato de cálcio alcalino e um detergente de sulfonato de magnésio alcalino é necessário para obter a Razão de LSPI desejada, embora ainda passando no teste EOST-33.
[00169] As formulações inventivas I-1 e I-2 demonstram que a combinação de um detergente de sulfonato de cálcio alcalino, um detergente de sulfonato de cálcio de baixa base/neutro e um detergente de sulfonato de magnésio alcalino fornece óleos lubrificantes que reduzem significativamente a Razão de LSPI e passam o teste TEOST-33. Uma comparação das formulações I-1 e I-2 indica que níveis mais baixos de magnésio são desejáveis para reduzir a Razão de LSPI. Uma comparação das formulações I3 e I-2 demonstra que diferentes tipos de detergentes de cálcio de baixa base/neutros podem ser usados para fornecer resultados semelhantes para a Razão de LSPI e passagem no teste TEOST-33, quando combinados com um detergente sulfonato de cálcio alcalino e um detergente de sulfonato de magnésio alcalino.
Exemplo 2
[00170] No Exemplo 2, determinou-se o impacto da incorporação de um detergente de sulfonato de sódio, um detergente6 de fenato de calico alcalino e uma concentração mais alta de molibdênio na Razão de LSPI. TABELA 5
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[00171] Os óleos comerciais, R-1 e R-2, foram novamente incluídos como óleos de referência para demonstrar o estado atual da técnica. As formulações dos exemplos comparativos C-4, C-5 e C-6 não são fluidos comercialmente disponíveis, mas são projetados para demonstrar problemas técnicos experimentados por um especialista na técnica quando o sistema de detergente é modificado para atender às necessidades de desempenho de LSPI.
[00172] Na Tabela 5, as formulações C-4 e C-5 demonstram que um detergente de sódio proporciona uma redução menor na Razão de LSPI relativa ao uso do detergente de magnésio nas composições contendo magnésio exemplificadas. Os exemplos inventivos I-1 e I-4 demonstram que quando a concentração de molibdênio é triplicada na presença de um componente contendo magnésio, a Razão de LSPI é apenas ligeiramente reduzida.
[00173] O exemplo comparativo C-3 e o exemplo inventivo I-5 demonstram que a combinação de um detergente de sulfonato de cálcio alcalino, um detergente de fenato de cálcio alcalino e um detergente de sulfonato de magnésio alcalino proporciona a maior redução na Razão de LSPI, bem como a passagem no Teste TEOST-33. Além disso, estes exemplos também mostram que fenato de cálcio alcalino pode contribuir significativamente para reduzir a Razão de LSPI. A formulação C-6 demonstrou que uma composição de óleo lubrificante compreendendo apenas um detergente de fenato de cálcio alcalino e um detergente de cálcio de baixa base/neutro não proporciona uma redução tão grande na Razão de LSPI como a combinação inventiva de detergentes, embora ainda passando no teste TEOST-33.
Exemplo 3
[00174] No exemplo a seguir, determinou-se o impacto da incorporação de um detergente de cálcio alcalino e de um detergente de sulfonato de magnésio na temperatura no fluxo de saída de refrigerante do turboalimentador (temperatura de TCO).
Teste de Coqueificação de Turboalimentador
[00175] Os eventos de teste de coqueificação de turboalimetador foram concluídos em um motor de calibração Chevy Cruze de 1,4L, 2012 com 3 litros de carga de óleo de teste e um combustível de teste qualificado. Um teste de depósito de turboalimentador completo consistiu em 2.000 ciclos durante aproximadamente 536 horas. Cada ciclo consiste em dois estágios. O primeiro estágio consiste no motor em marcha lenta durante 30 segundos, seguido de um aumento para 3.000 RPM por seis minutos e meio. Após este período, a velocidade do motor é diminuída para 2.000 RPM por um período de 50 segundos, até que o motor fique completamente parado e o segundo estágio comece. O segundo estágio consiste em um período de sete minutos e meio do motor no período de imersão.
[00176] A temperatura no fluxo de saída do refrigerante do turboalimentador (temperatura TCO) é medida a cada 30 segundos. A temperatura de linha de base inicial é medida após os 100 ciclos iniciais estarem completos para aquecer o motor. Após o teste ter sido realizado durante 1.800 ciclos, a temperatura de TCO é medida novamente. Um desempenho de passagem é definido como um aumento menor que 13% na temperatura de TCO a partir da temperatura de TCO de linha de base e operação do motor sem pressão de reforço medida de menos de 5 kPa durando por uma duração de 10 segundos consecutivos durante todo o teste de 2.000 ciclos.
[00177] Para determinar um parâmetro de desempenho adicional deste teste, o ASTM Manual 20 Non-Rubbing Carbon Method é usado para analisar diferentes áreas do turboalimentador mediante conclusão do Teste de Coqueificação de Turboalimentador. Após 2.000 ciclos ou após operar até a falha, uma Classificação de Mérito Média é determinada pela média das classificações de mérito atribuídas a cada uma das seis áreas diferentes do turboalimentador, ou seja, A) Área de Eixo de Turbina, B) Área de Eixo de Turbina, C) Orifício de extremidade de turbina de alojamento central, D) Orifício de entrada de turbina de alojamento central, E) Orifício de saída de turbina de alojamento central e F) Tubo de entrada. A Classificação de Mérito Média é relatada como uma faixa de 0-10 méritos. Uma classificação de 10 méritos é a classificação máxima e melhor e uma classificação de 0 mérito é a classificação de mérito mínima e pior. A composição e o resultado do teste da formulação estão resumidos na Tabela 6. Tabela 6
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[00178] Na Tabela 6, a formulação I-6 demonstra resultados aceitáveis para os testes de aumento de temperatura de TCO e Classificação de Mérito Média relativamente alta.
[00179] Em vários lugares ao longo deste relatório descritivo, foi feita referência a uma série de Patentes U.S. e outros documentos. Todos esses documentos citados são expressamente incorporados integralmente nesta divulgação como se fosse totalmente estabelecido aqui.
[00180] Outras modalidades da presente divulgação serão evidentes para os versados na técnica a partir da consideração do relatório descritivo e da prática das modalidades aqui descritas. Conforme usado em todo o relatório descritivo e reivindicações, "um" e/ou "uma" podem se referir a um ou mais de um. Salvo indicação em contrário, todos os números que expressam quantidades de ingredientes, propriedades tais como peso molecular, percentagem, razão, condições de reação, e assim por diante utilizados no relatório descritivo e reivindicações devem ser entendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo "cerca" se o termo "cerca de" estiver ou não presente. Por conseguinte, a menos que indicado em contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no relatório descritivo e nas reivindicações são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas buscadas sendo obtidas pela presente divulgação. Ao final, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve ser pelo menos interpretado à luz do número de dígitos significativos relatados e pela aplicação de técnicas de arredondamento ordinárias. Apesar de as faixas numéricas e os parâmetros que definem o amplo escopo da divulgação serem aproximações, os valores numéricos estabelecidos nos exemplos específicos são relatados com a maior precisão possível. Qualquer valor numérico, no entanto, contém inerentemente certos erros que resultam necessariamente do desvio padrão encontrado em suas respectivas medidas de teste. Pretende-se que o relatório descritivo e os exemplos sejam considerados apenas exemplificativos, com um verdadeiro alcance e o espírito da divulgação sendo indicado pelas seguintes reivindicações.
[00181] As modalidades anteriores são suscetíveis a variações consideráveis na prática. Consequentemente, as modalidades não se destinam a ser limitadas às exemplificações específicas aqui descritas. Em vez disso, as modalidades anteriores estão dentro do espírito e alcance das reivindicações anexas, incluindo os seus equivalentes disponíveis por questão de direito.
[00182] Os titulares da patente não pretendem dedicar nenhuma modalidade divulgada ao público e, na medida em que quaisquer modificações ou alterações divulgadas não se enquadrem literalmente no âmbito das reivindicações, elas são consideradas parte da mesma sob a doutrina de equivalentes.
[00183] Deve ser entendido que cada componente, composto, substituinte ou parâmetro aqui divulgado deve ser interpretado como sendo divulgado para uso sozinho ou em combinação com um ou mais de cada um dos outros componentes, compostos, substituintes ou parâmetros aqui descritos.
[00184] Também deve ser entendido que cada quantidade/valor ou faixa de quantidades/valores para cada componente, composto, substituinte ou parâmetro aqui divulgado deve ser interpretado como também sendo divulgado em combinação com cada quantidade/valor ou faixa de quantidades/valores divulgados para qualquer outro componente(s), composto(s), substituinte(s) ou parâmetro(s) aqui divulgado e que qualquer combinação de quantidades/valores ou faixas de quantidades/valores para dois ou mais componente(s), compostos(s) ), o(s) substituinte(s) ou os parâmetros aqui descritos são assim também divulgados em combinação uns com os outros para os propósitos desta descrição.
[00185] Entende-se ainda que cada faixa aqui divulgada deve ser interpretada como uma divulgação de cada valor específico dentro da faixa divulgada que tem o mesmo número de dígitos significativos. Assim, uma faixa de 1-4 é para ser interpretada como uma divulgação expressa dos valores 1, 2, 3 e 4.
[00186] É ainda entendido que cada limite inferior de cada faixa aqui divulgada deve ser interpretado como divulgado em combinação com cada limite superior de cada faixa e cada valor específico dentro de cada faixa aqui divulgada para o mesmo componente, compostos, substituinte ou parâmetro. Assim, essa divulgação deve ser interpretada como uma divulgação de todas faixas derivadas combinando cada limite inferior de cada faixa com cada limite superior de cada faixa ou com cada valor específico dentro de cada faixa ou combinando cada limite superior de cada faixa com cada valor específico dentro de cada faixa.
[00187] Além disso, quantidades/valores específicos de um componente, composto, substituinte ou parâmetro divulgado na descrição ou num exemplo devem ser interpretados como uma divulgação de um limite inferior ou superior de uma faixa e, portanto, podem ser combinados com qualquer outro limite inferior ou superior de uma faixa ou quantidade/valor específico para o mesmo componente, composto, substituinte ou parâmetro descrito em outro lugar no aplicativo para formar uma faixa para esse componente, composto, substituinte ou parâmetro.

Claims (18)

1. Composição de óleo lubrificante compreendendo: mais que 50% em peso de um óleo base de viscosidade lubrificante; e uma composição aditiva caracterizada pelo fato de ter: um detergente de sulfonato de cálcio alcalino tendo um número de base total maior que 225 mg de KOH/g medido pelo método ASTM D-2896, um ou mais detergentes contendo magnésio, e um de: (a) um detergente de fenato de cálcio ou de salicilato de cálcio alcalino com um número base total superior a 225 mg KOH/g, medido pelo método ASTM D-2896, e (b) pelo menos um detergente de baixa base contendo cálcio, com um número de base total de até 175 mg KOH/g, medido pelo método ASTM D-2896 em uma quantidade que fornece pelo menos 50 ppm em peso de cálcio à composição de óleo lubrificante, com base no peso total da composição lubrificante em que a composição de óleo lubrificante inclui uma quantidade dos detergentes contendo cálcio alcalino que proporciona 900 ppm em peso a menos que 1800 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante, uma quantidade do detergente contendo magnésio que proporciona 50 ppm em peso a 1.000 ppm em peso de magnésio para a composição de óleo lubrificante, ambas as quantidades sendo baseadas em um peso total da composição de óleo lubrificante com base num peso total da composição de óleo lubrificante; e o total de cálcio na composição lubrificante é de 1800 ppm, com base no peso total da composição lubrificante.
2. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um detergente de fenato de cálcio alcalino está presente na composição do óleo lubrificante.
3. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os um ou mais detergentes contendo magnésio são detergentes contendo magnésio alcalinos tendo um número de base total maior que 225 mg de KOH/g medido pelo método ASTM D-2896 e os um ou mais detergentes contendo magnésio alcalinos são selecionados de um um detergente de sulfonato de magnésio alcalino, um detergente de fenato de magnésio alcalino, um detergente de salicilato de magnésio alcalino e misturas dos mesmos.
4. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a quantidade do detergente contendo magnésio é suficiente para fornecer de 100 ppm em peso a 800 ppm em peso de magnésio para a composição de óleo lubrificante com base no peso total da composição de óleo lubrificante.
5. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o um ou mais detergentes contendo cálcio alcalinos fornecem de 1000 a 1650 ppm peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante com base num peso total da composição de óleo lubrificante.
6. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de óleo lubrificante tem uma razão de um total de mmol de metal na composição de óleo lubrificante para um número de base total da composição de óleo lubrificante variando de maior que 4,5 a 10,0.
7. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o número de base total da composição de óleo lubrificante é de pelo menos 7,5 mg de KOH/g.
8. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que (b) o pelo menos um detergente contendo cálcio de baixa base/neutro está presente na composição de óleo lubrificante.
9. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um detergente contendo cálcio de baixa base/neutro compreende um composto selecionado de um detergente de sulfonato de cálcio de baixa base, um detergente de fenato de cálcio de baixa base, um detergente de salicilato de cálcio de baixa base e misturas dos mesmos.
10. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o cálcio total na composição de óleo lubrificante varia de 1.000 ppm a 1.800 ppm.
11. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cálcio total na composição de óleo lubrificante varia de 1.050 ppm a 1.650 ppm
12. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um ou mais componentes selecionados do grupo consistindo em modificadores de fricção, agentes antidesgaste, dispersantes, antioxidantes e melhoradores do índice de viscosidade estão presentes na composição de óleo lubrificante.
13. Composição de óleo lubrificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que mais que 50% de óleo base são selecionados do grupo que consiste em óleos base do Grupo II, Grupo III, Grupo IV, Grupo V e uma combinação de dois ou mais dos anteriores e em que mais que 50% em peso de óleo base é diferente de óleos diluentes que resultam da provisão de componentes aditivos ou melhoradores do índice de viscosidade na composição.
14. Método para operação 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 conforme definida na reivindicação 1, compreendendo: mais que 50% em peso de um óleo base de viscosidade lubrificante e uma composição aditiva que compreende: um detergente de sulfonato de cálcio alcalino tendo um número de base total maior que 225 mg KOH/g medido pelo método de ASTM D-2896, uma quantidade de um ou mais detergentes contendo magnésio suficiente para fornecer 50 ppm em peso a 1.000 ppm em peso de magnésio para a composição de óleo lubrificante com base num peso total da composição de óleo lubrificante, e um de: (a) um detergente de fenato de cálcio ou de salicilato de cálcio alcalino com um número de base total superior a 225 mg KOH/g, medido pelo método ASTM D-2896, e (b) pelo menos um detergente de baixa base contendo cálcio, com um número base total de até 175 mg KOH/g, medido pelo método ASTM D-2896 em uma quantidade que fornece pelo menos 50 ppm em peso de cálcio à composição do óleo lubrificante, com base no peso total da composição lubrificante, em que a composição de óleo lubrificante inclui uma quantidade do detergente contendo cálcio alcalino que proporciona 900 ppm em peso a menos que 1800 ppm em peso de cálcio para a composição de óleo lubrificante, baseadas em um peso total da composição de óleo lubrificante e o total de cálcio na composição lubrificante é de 1800 ppm, com base no peso total da composição lubrificante, e operar o motor lubrificado com a composição de óleo lubrificante.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a quantidade do detergente contendo magnésio é suficiente para fornecer de 100 ppm em peso a 800 ppm em peso de magnésio 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 o cálcio total na composição de óleo lubrificante varia de 1.000 ppm a 1.800 ppm.
17. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a etapa de lubrificação lubrifica uma câmara de combustão ou paredes de cilindro de um motor de injeção direta acionado por centelha ou motor de combustão interna de injeção de combustível no orifício fornecido com um turboalimentador ou um superalimentador.
18. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa de medir eventos de pré-ignição de baixa velocidade do motor de combustão interna lubrificado com o óleo lubrificante.
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