CN101652458A - 润滑方法 - Google Patents

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Abstract

一种润滑两冲程的十字头柴油机的方法,其包含用汽缸油以及用系统油润滑该发动机,所述的油是彼此不同的,其中系统油是SAE20或者SAE30油,其的总碱值至少是10mg KOH/g,并且包含:(a)基油;(b)在一定总量去垢剂中的至少一种去垢添加剂,如通过热过滤试验所测量的,其在性能方面相当于占该系统油的至少1.5重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中该烷基是C12-C30烷基;和(c)至少一种抗磨损添加剂。该方法进一步包含用补足系统油来补充发动机中的系统油,其中该补足系统油具有与先前加入到发动机中的系统油中的同样的添加剂,但是其的粘度低于先前加入到发动机中的系统油的粘度。系统油可以通过将低去垢力系统油与包含基油和至少一种去垢添加剂的润滑剂浓缩组合物进行混合来制备。

Description

润滑方法
本发明涉及润滑方法,特别是涉及润滑两冲程十字头柴油机的方法。
两冲程的十字头柴油机是压缩点火发动机,在其中每个活塞杆通过十字头轴承(有时也仅仅称为十字头)连接到曲轴上。这样的发动机通常用在海运应用中以及有时候用于陆基(land-based)的能量产生装置(power generation plants)中。在两冲程十字头柴油机中,汽缸套是通过汽缸油来润滑的,汽缸油润滑了汽缸的内壁和活塞环套,并且控制腐蚀和机械磨损。汽缸油还除去活塞外表面和活塞环和/或汽缸套的沉积物。在两冲程的十字头柴油机中,曲轴箱是用系统油(system oil)来润滑的,系统油润滑了曲轴、十字头、主轴承、十字头轴承和凸轮轴,并且保护曲轴箱抗腐蚀。系统油还冷却活塞顶内表面,并且防止、减少或者除去活塞顶内表面区域的沉积物。这两种润滑系统通过隔板(有时候也称作填料函)隔开,来使得系统油的污染最少,例如由于未燃烧的燃料、由于燃料燃烧的副产物、由于所使用的汽缸油(其可通过填料函泄漏)、或者由于可从发动机冷却系统中泄漏出来的水,引起的污染。
通常,系统油不具有高的碱值或者高的中和能力,这是因为系统油通常不曝露于柴油燃料燃烧所产生的酸性副产物气体。通常,系统油不具有非常高的污染物处理性能,这是因为由于填料函所提供的隔离,因此通常期望系统油不会受到任何显著程度的由于未燃烧的燃料等引起的污染。但是,目前的经验表明情况并非总是如此。
在目前的市场上可获得的系统油典型地具有处于SAE 30范围内的粘度(其典型的为在100℃大约11.5cSt)和典型的是6mg KOH/g或者更低的总碱值(有时称作BN)。
有时候这样的系统油可能另外包含一些抗磨损的、抑制腐蚀的和/或抗氧化添加剂,它们通常未很好适于处理更高程度污染的系统油,这样的更高程度污染的系统油在现代的十字头发动机中越来越多的会遇到,在这里这样的污染可以包括未燃烧的燃料、燃料燃烧的副产物、所用的汽缸油和/或水。
在使用中,随着时间的推移,发动机中的一些系统油被消耗。常规的实践是用新鲜的系统油补足(top-up)该发动机,该新鲜的系统油与先前加入到发动机中的系统油相同。通常还使用系统油的在线清洁。如果系统油的污染较低,则使用与先前加入到发动机中的系统油相同的新鲜的系统油的补足,当与在线清洁结合时,可以使发动机中的系统油的性能保持在可接受的限度内,例如,由发动机设计者所定义的。
如果系统油的污染过高,则可能需要使用新鲜的系统油(其与以前加入到发动机中的系统油相同)来部分的或者完全的置换发动机中的系统油,来将发动机中的系统油的性能保持在可接受的界限内。
发动机中的系统油的一种可能需要校正的性能是粘度。粘度通常在发动机运行过程中上升。通常,使用与先前加入到发动机中的系统油同粘度的新鲜系统油来部分置换发动机中的系统油,来校正这种粘度的上升。但是,同样已知的、但是并非常规性的是使用这样的系统油(有时称作刀具油(cutter oil)),该系统油的粘度低于先前加入到发动机中的系统油的粘度。这会降低校正粘度上升所需的系统油的置换程度。例如,根据www/lubmarine.com,当由于汽缸润滑剂穿过填料函的污染使得使用中的系统油的粘度和BN高于警戒限时,据说使用了ATLANTA MARINE 20(商标名)来补足慢速2冲程十字头柴油机的曲轴箱润滑。据说其能够用来定期的补足,以降低粘度和将粘度保持在可接受的程度,或者置换部分的使用中的油来彻底将粘度降低到警戒限以下。ATLANTA MARINE 20的碱值仅为2。
虽然加入到发动机中的补足(top-up)系统油可以具有比先前加入到发动机中的系统油更低的粘度,但是它将通常具有与先前加入到发动机中的系统油相同的添加剂,和相同的浓度。在某些情况中,可以使用具有期望的粘度、但是不具有或者具有相当低的添加剂含量的系统油,例如基油或者液压油。虽然这些能够校正发动机中的系统油粘度升高的问题,但是它们不能更多的解决系统油性能降低的其他方面的问题。具体的,它们不能解决系统油中的污染(例如泄漏的燃料,燃烧碎片和副产物,和/或废汽缸油)升高的问题,该问题在现代的两冲程十字头柴油机中越来越多的遇到,并且其通常是潜在造成粘度升高的主因。
使用常规的系统油时,这里经常存在着对于能够通过补足和/或部分置换发动机系统油来降低粘度的次数的限制,因为其他因素(例如,油劣化和污染)将最后变成了主因。这可能需要完全的置换发动机中的系统油,即使粘度可能处于可接受的界限内。
发动机系统油需要保持的粘度范围通常是相当宽的,并且可以允许发动机中的系统油的粘度明显高于先前加入到发动机中的系统油的粘度。但是,如果发动机中的系统油的粘度能够保持在可允许范围内的低值,则可以获得节约燃料的益处。
根据EP-1728849-A,一种典型的系统油在100℃时具有11.5cSt的粘度和5mg KOH/g的总碱值(ASTM2896-98)。EP-1728849-A寻求提供一种用同样的润滑剂来润滑海运十字头柴油机中的汽缸套和曲轴箱的方法。这种润滑剂据说包含至少40质量%的润滑性粘度的油、至少一种去垢剂、至少一种分散剂和至少一种抗磨损添加剂,该润滑性油成分的BN是10-55,优选20-45mg KOH/g,该BN使用ASTMD2896-98来测量。使用相同的润滑剂同时作为汽缸油和系统油二者来润滑十字头型发动机具有不足之处,这样的不足之一至少是所述润滑剂的性能将要在适于汽缸油任务的性能和适于系统油任务的性能之间折衷,因此所述的油对于每个任务而言都不是最优的。例如,根据EP-1728849-A,所述润滑性油成分在100℃时优选的粘度是15-21cSt。与例如用100℃时粘度为11.5cSt的典型的系统油所获得燃料节约性相比,系统油中这样高的粘度被认为导致了更差的燃料节约性。
因此这里需要一种润滑两冲程的柴油机的方法,该方法避免了或者至少减轻了这些问题。
因此,本发明提供了一种润滑两冲程的十字头柴油机的方法,该方法包含用汽缸油以及用系统油润滑该发动机,所述的油是彼此不同的,特征在于该系统油是SAE 20或者SAE 30油,其的总碱值至少是10mg KOH/g,并且包含:
(a)基油;
(b)在一定总量去垢剂中的至少一种去垢添加剂,如通过热过滤试验所测量的,其在性能方面相当于占该系统油的至少1.5重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中该烷基是C12-C30烷基;和
(c)至少一种抗磨损添加剂。
本发明通过使用包含至少一种抗磨损添加剂并且具有规定性能和规定碱值的系统油,而解决了上述的技术问题。这能够减轻现代的两冲程十字头柴油机中所遇到的系统油中的污染(例如泄漏的燃料,燃烧碎片和副产物,和/或废汽缸油)升高的问题,该问题通常是潜在的引起粘度升高的主因。
当部分的置换和/或补足发动机中的系统油来控制发动机系统油的性能,例如来控制发动机系统油的粘度时,本发明可能是特别有益的。
因此,根据本发明的另一方面,这里提供了一种润滑两冲程的十字头柴油机的方法,该方法包含用汽缸油以及用系统油润滑该发动机,所述的油是彼此不同的,特征在于该系统油是SAE 20或者SAE 30油,其的总碱值至少是10mg KOH/g,并且包含:
(a)基油;
(b)在一定总量去垢剂中的至少一种去垢添加剂,如通过热过滤试验所测量的,其在性能方面相当于占该系统油的至少1.5重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中该烷基是C12-C30烷基;和
(c)至少一种抗磨损添加剂,
该方法进一步包含用补足系统油补充发动机中的系统油,其中该补足系统油具有与先前加入到发动机中的系统油相同的添加剂,但是其粘度低于先前加入到发动机中的系统油的粘度。
在本发明的这种实施方案中,当发动机中的系统油用下面的系统油补足和/或部分置换时,可以解决发动机中的系统油粘度升高的问题,同时还解决了系统油性能劣化的其他方面的问题,例如系统油中的污染(例如泄漏的燃料,燃烧碎片和副产物,和/或废汽缸油)增加的问题:所述的系统油是这样的系统油,其粘度小于最初加入到发动机中的系统油的粘度,但是其具有与先前加入到发动机中的系统油中的那些相同的添加剂。这样能够将发动机中的系统油粘度控制在比可能出现所述问题的粘度更低的粘度范围内。对发动机而言,这可能具有节约燃料的好处。
本发明的补足系统油具有与先前加入到发动机中的系统油中的那些相同的添加剂,但是其浓度是独立的,可以与先前加入到发动机中的系统油的浓度相同或者不同。
本发明的系统油和补足系统油中的每一个都包含基油。基油可以包含选自下面的至少一种基本油料(basestock):族I基本油料;族II基本油料;族III基本油料;衍生自费-托合成的、蜡状链烷烃材料的基本油料;环烷基本油料;粘度指数为40-80的矿物基本油料;及其混合物。
基本油料族是根据API标准1509,“ENGINE OIL LICENSINGAND CERTIFICATION SYSTEM”,2004年11月版本第15版次附录E所定义的,如下表I所示:
表I
Figure G2008800110324D00051
族I和族II基本油料通过已知的精炼方法而衍生自矿物油。族III基本油料可以通过本领域已知的精炼方法衍生自矿物油。族III基本油料也可以是已知的合成基本油料,并且包括例如Shell XHVI(商标)和Nexbase(商标)。环烷基本油料和其他矿物油基本油料可以通过本领域已知的精炼方法来衍生自矿物油。
衍生自费-托合成的、蜡状链烷烃材料的基本油料可以通过用于由费-托方法来制造基本油料的、任何合适的已知方法来制造。用于制造可以使用的、衍生自费-托合成的蜡状链烷烃材料的基本油料的方法描述在例如US4943672,EP-A-0668342和EP-A-0776959中,其内容在此引入作为参考。因此,该基本油料可以由下面的步骤来制造:(i)生产合成气,(ii)由该合成气来费-托合成烃,(iii)加氢裂化该烃来生产石脑油和柴油/煤油燃料工艺物流以及蜡状的链烷残留物,和(iv)氢异构化该蜡状残留物来生产基本油料。
系统油和补足系统油中的每一个包含在一定总量去垢剂中的至少一种去垢添加剂,如通过热过滤试验所测量的,其在性能方面相当于占该系统油的至少1.5重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中该烷基是C12-C30烷基。优选系统油和补足系统油中的每一个包含在一定总量去垢剂中的至少一种去垢添加剂,如通过热过滤试验所测量的,其在性能方面相当于占该系统油的至少1.75重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中该烷基是C12-C30烷基。
该去垢添加剂的性能是通过热过滤试验来测量的。这种试验比较了试验样品与参考样品的性能。热过滤试验是去垢添加剂的去垢力和燃料污染处理性能的测量。可以使用下面的程序来重复进行该试验:
1.将待测试的代表性的润滑剂样品(25g)与5-15重量%的燃料油充分混合,所述的量取决于燃料油的质量。燃料油必须是一种粘度为大约380cSt(在50℃测量)的残留的燃料油,并且优选其具有8-10重量%的通过IP 143/01方法所测量的庚烷不溶性沥青质含量。
2.将该混合物充分混合,并且在100℃的温度储存24小时。
3.然后将该混合物的一个称重过的样品在100℃在IP375/99所规定的设备中通过玻纤滤纸进行过滤,并且目标的滤出液体积等于10g的步骤(2)的混合物。
4.按照IP375/99的规定清洗和干燥所述过滤器之后,测量该过滤器所捕集的沉淀物的重量,并且按照IP375/99表示成样品的百分比。
5.结果表示成重复试验的平均值。
6.使用一种参考的烷基水杨酸钙去垢剂皂的润滑剂重复进行所述的程序,该参考润滑剂占系统油的1.5重量%,其中烷基是C12-C30烷基;
7.如果测试的系统油所测量的平均沉淀百分比等于或者小于参考样品所测量的,则该测试的系统油被认为具有这样的总量的去垢剂,如通过热过滤试验所测量的,在去垢力和燃料污染处理性能方面相当于占该系统油的至少1.5重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中该烷基是C12-C30烷基。
一种或多种去垢添加剂中的每一个可以包含酸性有机化合物和碱的金属盐。该金属可以是碱金属或者碱土金属,例如钠、钾、锂、钙、钡或者镁。可以使用金属盐的混合物。优选该金属是钙。
一种或多种去垢添加剂中的每一个可以包含羧酸盐、磺酸盐、酚盐、硫代磷酸盐或者环烷酸盐的金属盐。可以使用盐的混合物。一种优选的羧酸盐是水杨酸盐。
优选本发明的一种或多种去垢添加剂包含酚钙、水杨酸钙或者其混合物。
优选系统油包含在总量为至少1.5重量%、更优选至少1.75重量%的系统油的烷基水杨酸钙去垢剂皂中的至少一种烷基水杨酸钙去垢添加剂,其中烷基是C12-C30烷基。
优选系统油和补足系统油中的每一个包含在总量为至少1.5重量%、更优选至少1.75重量%的系统油和补足系统油的烷基水杨酸钙去垢剂皂中的至少一种烷基水杨酸钙去垢添加剂,其中烷基是C12-C30烷基。
本发明的一种或多种去垢添加剂中的每一个可以包含络合的/杂混的去垢剂,其可以由一种或多种金属表面活性剂的混合物,例如由烷基酚钙和烷基水杨酸钙的混合物来制备。
该一种或多种去垢添加剂中的每一个可以包含至少一种烃基基团,例如在芳环上的取代基。术语烃基表示该基团主要包含氢和碳原子,并且其通过碳原子键合到化合物的其余部分上,但是不排除以不足以降低该基团的基本烃特性的比例存在的其他原子或者基团。有利的,所述的烷基具有5-100个,优选7-30个碳原子。
该一种或多种去垢添加剂中的每一个可以是硫化的。硫化方法是本领域已知的。
该一种或多种去垢添加剂中的每一个可以是硼酸盐化的。硼酸盐化的方法是本领域已知的。
该一种或多种去垢添加剂中的每一个可以是中性去垢剂,低碱性去垢剂,低的高碱性(over based)去垢剂或者高的高碱性去垢剂。
该一种或多种去垢添加剂中的每一个的总碱值可以处于大于0到500mg KOH/g的范围内,优选处于25-500mg KOH/g的范围内,更优选处于30-300mg KOH/g的范围内。
总碱值可以根据ASTM D2896-98来测量。
系统油和补足系统油中的每一个可以包含至少一种相对大量的高碱性去垢添加剂-例如5重量%量的总碱值400mg KOH/g的酚钙。
本发明的系统油和补足系统油中的每一个包含至少一种抗磨损添加剂。合适的抗磨损添加剂包括二烃基二硫代磷酸金属盐。该二烃基二硫代磷酸金属盐的金属可以是碱金属、碱土金属、铝、铅、锡、钼、锰、镍、锌或者铜。优选本发明的系统油和补足系统油中的每一个包含至少一种二烃基二硫代磷酸锌抗磨损添加剂。伯和/或仲烃基基团可以存在于该抗磨损添加剂中。烃基基团可以是烷基。每个烃基基团可以具有1-18个碳原子。在本发明的系统油和补足系统油每一个中的抗磨损添加剂的总量优选处于范围以锌表达的高到1100ppm锌的范围内。在本发明的系统油和补足系统油每一个中的抗磨损添加剂的总量优选处于范围以磷表达的高到1000ppm磷,优选处于100-600ppm磷,更优选处于200-400ppm磷的范围内。
本发明的系统油和补足系统油还可以包含一种或多种分散剂。优选该分散剂是无灰分散剂。这些无灰分散剂是燃烧时基本上不形成灰的非金属有机化合物。每个无灰分散剂可以包含具有极性头的长链烃。该极性头可以包含氧、磷或者氮原子。该烃链可以具有40-500个碳原子。合适的无灰分散剂是琥珀酰亚胺类,例如聚异丁烯琥珀酸酐;多元胺缩合产物;琥珀酰亚胺,例如聚异丁烯琥珀酰亚胺;琥珀酸酯,例如聚异丁烯琥珀酸酯;或者酰胺化的琥珀酸酯,例如酰胺化的聚异丁烯琥珀酸酯。分散剂可以是硼酸盐化的。如果存在,在本发明的系统油和补足系统油每一个中的分散剂的总量可以是大于0到3重量%,优选是大于0到2%,更优选是大于0到1重量%。
本发明的系统油和补足系统油还可以包含一种或多种消泡添加剂。能够使用的典型的消泡添加剂包括聚二甲基硅氧烷和甲基丙烯酸酯。如果存在,在本发明的系统油和补足系统油每一个中的消泡添加剂的总量可以以硅表达为高到50ppm,优选高到30ppm,更优选高到15ppm的量。
本发明的系统油和补足系统油还可以包含一种或多种防锈添加剂。能够使用的典型的防锈添加剂包括壬基酚胺,辛基酚胺和非酚基的防锈添加剂,例如亚烷基二醇。如果存在,在本发明的系统油和补足系统油每一个中的防锈添加剂的总量可以高到1重量%,优选高到0.5重量%和更优选高到0.2重量%。
本发明的系统油和补足系统油还可以包含一种或多种倾点下降剂。能够使用的典型的倾点下降剂包括聚甲基丙烯酸酯化合物。如果存在,在本发明的系统油和补足系统油每一个中的倾点下降剂的总量可以高到1重量%,优选高到0.5重量%,更优选高到0.25重量%。
本发明的系统油和补足系统油还可以包含一种或多种除了抗磨损添加剂和/或去垢剂(其也可以至少部分的充当抗氧化剂)之外的抗氧化剂。能够使用的典型的抗氧化剂包括酚无灰抗氧化剂和胺无灰抗氧化剂。如果存在,在本发明的系统油和补足系统油每一个中的、不同于抗磨损添加剂和/或去垢剂(其至少部分的充当抗氧化剂)的抗氧化剂的总量可以高到1重量%,优选高到0.5重量%,更优选高到0.2重量%。
本发明的系统油和补足系统油还可以包含一种或多种摩擦改性剂。典型的摩擦改性剂包括水杨酸盐;硬脂酸盐,例如硬脂酸钙;甘油单油酸盐/酯和油酰胺;以及天然酯类,例如葵花籽油。如果存在,在本发明的系统油和补足系统油每一个中的甘油单油酸盐/酯和/或油酰胺摩擦改性剂的总量可以高到1重量%,优选高到0.5重量%,更优选高到0.2重量%。其他摩擦改性剂可以以更高的浓度存在。
本发明的系统油和补足系统油可以每个独立的具有下面的总碱值:10-40mg KOH/g,优选10-30mg KOH/g,更优选15-30mg KOH/g,仍然更优选15-20mg KOH/g。优选,系统油和补足系统油具有相同的总碱值。补足系统油可以具有低于先前加入到发动机的系统油的碱值。补足系统油可以具有高于先前加入到发动机中的系统油的碱值,例如可以使用总碱值范围为15-20mg KOH/g的补足系统油,同时先前加入到发动机中的系统油具有10-15mg KOH/g范围的总碱值。
总碱值可以根据ASTM D2896-98来测量。
系统油是SAE 20或者SAE 30油。SAE 20油在100℃的粘度是5.6到小于9.3cSt。SAE 30油在100℃的粘度是9.3到小于12.5cSt。优选系统油是SAE 30油。但是发动机设计者和制造者经常指定了能够用于发动机中的系统油的最小粘度。例如,用于本发明的系统油在100℃可以具有下面范围内的运动粘度:7.9到小于12.5cSt,优选8.8-11.5cSt,更优选9.3-11.5cSt。
发动机中的系统油的粘度可以通过用补足系统油补充发动机中的系统油来控制,其中该补足系统油具有与先前加入到发动机中的系统油相同的添加剂以及相同或者不同的浓度,但是其的粘度低于先前加入到发动机中的系统油。
在本发明的这种实施方案中,发动机中的系统油可以如下来补充:向发动机中加入补足系统油来置换已经被消耗或者从发动机中损失的系统油。发动机中的系统油可以通过从发动机中除去部分的系统油,并用补足系统油代替它来进行补充。在线清洁可以与发动机系统油的部分置换相结合来使用。
补足系统油可以是SAE 20或者SAE 30油,优选该补足系统油是SAE 20油。优选该补足系统油在100℃测量的运动粘度处于比先前加入到发动机中的系统油小5-1cSt的范围内,优选处于比最初(originally)加入到发动机中的系统油小4-2cSt的范围内。
可以对发动机中的系统油的粘度进行定期的和/或连续的监控。发动机中的系统油的粘度例如可以用在线监控器来连续的监控。系统补足油的加入可以通过在线监控器来控制,该监控器连续的监控该发动机系统油的粘度。
所述的系统油可以用在比常规系统油发动机入口温度高出至多20℃,例如高出10℃-20℃,或者高出15℃-20℃的发动机入口温度。常规系统油发动机入口温度可以是40℃-45℃。因此,所述系统油可以用于40℃-65℃,例如50℃-65℃或者55℃-65℃的发动机入口温度。使用具有更热的、例如50℃-65℃或者55℃-65℃的发动机入口温度的系统油能够产生提高燃料效率的优点。
本发明的系统油可以通过将低去垢力系统油与润滑剂浓缩组合物进行混合来制备。这种混合可以在发动机外进行。如果该发动机处于船上,则这样的外部混合可以船载进行。低去垢力系统油可以是常规的系统油。该低去垢力系统油,例如一种常规的系统油,可以提供在船载的(on-board a vessel)储存槽中,并且与船载的润滑剂浓缩组合物进行混合。可选择的或者另外,该混合可以通过向发动机中加入低去垢力系统油(例如一种常规的系统油,其可以是用过的或者未用过的)和润滑剂浓缩组合物来至少部分的原位进行。因此,发动机可以已经加入了低去垢力系统油(例如一种常规的系统油,其可以是用过的或者未用过的),并且润滑剂浓缩组合物可以加入到该发动机中来与低去垢力系统油进行混合。可以除去发动机中部分的低去垢力系统油来为润滑剂浓缩组合物提供空间。因此,根据本发明的一种实施方案,将润滑剂浓缩组合物加入到发动机中,该发动机包含使用过的或者未用过的低去垢力系统油(例如一种常规的系统油),任选部分的该低去垢力系统油已经被除去,由此将该低去垢力系统油和该润滑剂浓缩组合物混合来提供本发明的系统油。具体的,根据本发明的一种实施方案,将润滑剂浓缩组合物加入到发动机中,该发动机包含使用过的低去垢力系统油(例如一种常规的系统油),部分的该低去垢力系统油已经被除去,由此将该低去垢力系统油和该润滑剂浓缩组合物混合来提供本发明的系统油。当至少部分的低去垢力系统油被除去时,这种油可以例如在沉淀槽中进行处理来优先除去固体、水和/或其他不期望的污染物。
润滑剂浓缩组合物包含基油和至少一种去垢添加剂。优选该润滑剂浓缩组合物还包含至少一种抗磨损添加剂。
润滑剂浓缩组合物包含一定类型和一定的量的至少一种去垢添加剂,使得与低去垢力系统油混合来提供本发明的系统油。因此,该润滑剂浓缩组合物具有比低去垢力系统油更高浓度的去垢添加剂(一种或多种)以及同样比本发明的系统油中将要存在的更高浓度的去垢添加剂,所述的本发明的系统油是通过混合低去垢力系统油和润滑剂浓缩组合物来制备的。
优选润滑剂浓缩组合物还包含至少一种抗磨损添加剂,该添加剂与此处所述的本发明的系统油的那些添加剂类型相同,并且其数量使得当与低去垢力系统油混合时提供本发明的系统油。
润滑剂浓缩组合物还可以包含一种或多种选自下面的添加剂:分散剂,消泡添加剂,防锈添加剂,倾点下降剂,抗氧化剂,摩擦改性剂及其组合。这些添加剂可以独立的与此处所述的本发明的系统油的那些添加剂类型相同。这些添加剂在润滑剂浓缩组合物中以足以提供本发明的系统油所需的浓度的量而存在。
适宜的,该润滑剂添加剂浓缩物的碱值大于本发明系统油的碱值。优选该润滑剂浓缩组合物的碱值至少是20mg KOH/g,更优选至少是25mg KOH/g。优选该添加剂浓缩物的碱值高到200mg KOH/g,更优选高到150mg KOH/g。更优选该添加剂浓缩物的碱值范围是20-200mg KOH/g,仍然更优选的范围是25-150mg KOH/g。
润滑剂浓缩组合物可以包含基油,该基油与此处所述的本发明系统油的那些类型相同。合适的基油包括150N和350N基油。润滑剂浓缩组合物可以包含溶剂或者稀释剂,例如刀具油,其是一种低粘度的基油。优选基油在润滑剂浓缩组合物中以高到90体积%的浓度而存在。
润滑剂浓缩组合物可以具有比低去垢力系统油小的运动粘度。这具有一定的优点,例如当低去垢力系统油是一种用过的油,并且润滑剂浓缩组合物将与该发动机中的用过的低去垢力系统油进行混合时,这是因为润滑剂浓缩组合物还能够降低该用过的低去垢力系统油的粘度,该低去垢力系统油的粘度例如由于使用,会由先前加入到发动机中的系统油的粘度而升高起来。合适的,润滑剂浓缩组合物在100℃的运动粘度范围是5cSt-12cSt。
一种优选的润滑剂浓缩组合物具有20-200mg KOH/g,优选25-150mg KOH/g的碱值,和在100℃为5cSt-12cSt的运动粘度。
合适的润滑剂浓缩组合物包含基油、一种或多种去垢剂(例如选自一种或多种水杨酸盐去垢剂,酚盐去垢剂及其组合)和一种或多种选自下面的添加剂:抗磨损添加剂、分散剂、腐蚀抑制剂及其组合。这样的润滑剂浓缩组合物可以具有20-200mg KOH/g,优选25-150mgKOH/g的碱值,和在100℃为5cSt-12cSt的运动粘度。
润滑剂浓缩组合物和低去垢力系统油可以以润滑剂浓缩组合物:低去垢力系统油为5∶95-50∶50的体积比进行混合,例如以润滑剂浓缩组合物:低去垢力系统油为25∶75的体积比进行混合。
更优选该润滑剂浓缩组合物具有25-150mg KOH/g的碱值和在100℃为5cSt-12cSt的运动粘度,并且其与低去垢力系统油以润滑剂浓缩组合物:低去垢力系统油为5∶95-50∶50的体积比进行混合,例如以润滑剂浓缩组合物:低去垢力系统油为25∶75的体积比进行混合。
低去垢力系统油可以是一种本领域已知的常规系统油。
低去垢力系统油可以包含比本发明的系统油所存在的更少量的去垢添加剂。低去垢力系统油可以包含在一定总量去垢剂中的至少一种去垢剂,如通过热过滤试验所测量的,其在性能方面相当于占该低去垢力系统油的小于1.5重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中该烷基是C12-C30烷基。存在于低去垢力系统油中的一种或多种去垢剂可以与此处所述的本发明系统油中的那些去垢剂类型相同。
低去垢力系统油可以是SAE 20或者SAE 30油。低去垢力系统油的碱值范围可以是2-20mg KOH/g。
低去垢力系统油可以包含基油,该基油与此处所述的本发明系统油的基油类型相同。
低去垢力系统油可以包含至少一种抗磨损添加剂。该一种或多种抗磨损添加剂可以与此处所述的本发明的系统油中的那些抗磨损添加剂的类型相同。抗磨损添加剂可以在低去垢力系统油中以一定的总量存在,该总量等于、小于或者大于本发明的系统油中的抗磨损添加剂的总量。
低去垢力系统油还可以包含一种或多种选自下面的添加剂:分散剂、消泡添加剂、防锈添加剂、倾点下降剂、抗氧化剂、摩擦改性剂及其组合。这些添加剂可以独立的与此处所述的本发明的系统油中的那些添加剂的类型相同。
一种合适的低去垢力系统油是获自BP Marine Limited的OE-HT30(商标),或者获自Castrol Limited的CDX30(商标)。
使用润滑剂浓缩组合物来制备本发明的系统油的一个优点是它能够使用低去垢力系统油例如常规的系统油来制备系统油。因此,可以使用未用过的低去垢力系统油(例如在船载的存储槽中的该油),和/或用过的低去垢力系统油(例如在发动机中的该油)来制造本发明的系统油。这能够减少低去垢力系统油的损耗,当变成本发明的系统油时,所述的低去垢力系统油不需丢弃。
汽缸油可以是本领域已知的任何的汽缸油。优选该汽缸油是SAE50油。合适的汽缸油包括Castrol Cyltech 50S(商标)、Castrol Cyltech80AW(商标)、Castrol Cyltech 70(商标)、Castrol Cyltech 40SX(商标)、BP Energol CLO 50M(商标)、BP Energol CL-DX 405(商标)和BPEnergol CL505(商标)。
本发明的方法用于润滑两冲程的十字头柴油机。该柴油机发动机可以是海运的或者陆基的。
本发明现在将参考下面的实施例进行描述。一种用于本发明中的系统油是使用族I基本油料的混合物来制备的。这个系统油包含二烃基二硫代磷酸锌抗磨损添加剂,并且具有一定浓度的水杨酸盐和酚盐去垢剂,通过热过滤试验所测量的该一定浓度的水杨酸盐和酚盐去垢剂在性能方面相当于占该系统油至少1.5重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中烷基是C12-C30烷基。
系统油被制成包含下面特征的规格:
·根据ASTM D445所测量的100℃的运动粘度的范围是11.0-12.0cSt;
·根据ASTM D2896所测量的总碱值的范围是29.0-32.1mgKOH/g,和
·通过IP308所测量的锌含量范围是370-420ppm重量。
该系统油被用来润滑MAN B&W型6L 70MC Mk6海用十字头柴油机,该柴油机在108rpm时的功率是16980KW。它运行在103rpm为12917KW的负荷和76-78%的它的最大连续出力。
在发动机运行1464小时,使用3个月之后,对发动机及其油系统进行临时检查,该检查显示油性能是令人满意的。
预期的是随着使用的进行,系统油的粘度将升高和/或一些系统油将被损失和/或在发动机中消耗。发动机中的系统油可以用补足系统油进行补充,该补足系统油具有与先前加入到发动机中的系统油中的相同的添加剂,相同或者不同的浓度,但是其的粘度低于先前加入到发动机中的系统油的粘度。一种合适的补足系统油可以是SAE 30,其在100℃的运动粘度小于11.5cSt。一种合适的补足系统油可以是SAE 20油。
预期的是系统油可以通过将低去垢力系统油与润滑剂浓缩组合物进行混合来制备,该润滑剂浓缩组合物包含基油和至少一种去垢添加剂。

Claims (18)

1.一种润滑两冲程的十字头柴油机的方法,该方法包含用汽缸油以及用系统油润滑该发动机,所述的油是彼此不同的,特征在于该系统油是SAE20或者SAE30油,其的总碱值至少是10mg KOH/g,并且包含:
(a)基油;
(b)在一定总量去垢剂中的至少一种去垢添加剂,如通过热过滤试验所测量的,其在性能方面相当于占该系统油的至少1.5重量%的烷基水杨酸钙去垢剂皂,其中该烷基是C12-C30烷基;和
(c)至少一种抗磨损添加剂。
2.权利要求1所要求的方法,其中系统油的总碱值是10-40mgKOH/g,优选是10-30mg KOH/g,更优选是15-30mg KOH/g,仍然更优选是15-20mg KOH/g。
3.权利要求1或者权利要求2所要求的方法,其中该系统油100℃时的运动粘度范围是7.9到小于12.5cSt,优选的范围是8.8-11.5cSt,更优选的范围是9.3-11.5cSt。
4.任何一个前述权利要求所要求的方法,其中该系统油包含在总量为至少1.5重量%、更优选至少1.75重量%的系统油的烷基水杨酸钙去垢剂皂中的至少一种烷基水杨酸钙去垢添加剂,其中烷基是C12-C30烷基。
5.任何一个前述权利要求所要求的方法,其中该方法进一步包含用补足系统油来补充发动机中的系统油,其中该补足系统油具有与先前加入到发动机中的系统油中的同样的添加剂,但是其的粘度低于先前加入到发动机中的系统油的粘度。
6.权利要求5所要求的方法,其中该补足系统油的总碱值是10-40mg KOH/g,优选是10-30mg KOH/g,更优选是15-30mg KOH/g,仍然更优选是15-20mg KOH/g。
7.权利要求5或者权利要求6所要求的方法,其中该补足系统油和先前加入到发动机中的系统油具有相同碱值。
8.权利要求5-7中任何一个所要求的方法,其中该补足系统油是SAE20或者SAE30油。
9.权利要求5-8中任何一个所要求的方法,其中该补足系统油在100℃所测量的运动粘度处于比先前加入到发动机中的系统油的粘度小5-1cSt的范围内,优选处于比先前加入到发动机中的系统油的粘度小4-2cSt的范围内。
10.权利要求5-9中任何一个所要求的方法,其中系统油和补足系统油包含在总量为至少1.5重量%、更优选至少1.75重量%的系统油的烷基水杨酸钙去垢剂皂中的至少一种烷基水杨酸钙去垢添加剂,其中烷基是C12-C30烷基。
11.任何一个前述权利要求所要求的方法,其中该系统油是通过将低去垢力系统油与润滑剂浓缩组合物进行混合来制备的,该润滑剂浓缩组合物包含基油和一定类型和一定的量的至少一种去垢添加剂,使得当与低去垢力系统油混合时,提供任何一个前述权利要求所述的系统油。
12.权利要求11所要求的方法,其中发动机处于船上,并且所述的混合是船载和在发动机之外来进行的。
13.权利要求12所要求的方法,其中可选择的或者另外的,混合是通过将低去垢力系统油和润滑剂浓缩组合物加入到发动机来至少部分在原位进行。
14.权利要求11-13中任何一个所要求的方法,其中润滑剂浓缩组合物的碱值至少是20mg KOH/g,优选至少是25mg KOH/g。
15.权利要求11-14中任何一个所要求的方法,其中该润滑剂浓缩组合物的碱值高到200mg KOH/g,优选高到150mg KOH/g。
16.权利要求11-15中任何一个所要求的方法,其中该润滑剂浓缩组合物在100℃的运动粘度是5cSt-12CSt。
17.权利要求11-16中任何一个所要求的方法,其中润滑剂浓缩组合物和低去垢力系统油是以润滑剂浓缩组合物:低去垢力系统油为5∶95-50∶50的比例来混合的。
18.任何一个前述权利要求所要求的方法,其中系统油是在40℃-65℃,优选50℃-65℃或者55℃-65℃的发动机入口温度使用的。
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