CN104194881A - 用于双离合变速箱油的组合物、其用途及包含其的润滑油 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于双离合变箱油的组合物，按质量份包括0.5～15份粘度指数改进剂、0.05～10份摩擦改进剂以及0.1～10份离子液体。本发明还涉及所述组合物的用途以及一种包含所述组合物的湿式双离合变速箱润滑油。本发明提供的组合物能满足湿式双离合器变速箱中离合器、同步器、齿轮和轴承的润滑要求，因此可用于湿式双离合变速箱的润滑油，所得润滑油具有优良的低温性能、摩擦特性、同步器性能、防锈防腐性能。添加了本发明所述组合物的润滑油与同类市售产品比较，在摩擦耐久性能方面具有显著的优势，而且成分简单、制造工艺简便。

Description

用于双离合变速箱油的组合物、其用途及包含其的润滑油

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体涉及一种用于双离合变速箱油的组合物、其用途，以及包含其的润滑油。

背景技术

随着人们对驾乘舒适感、排放、燃油经济性等方面要求的不断提高，双离合器变速箱(DCT)得到了快速发展。同时由于DCT的独特结构，也对润滑油提出了较高的要求。

作为干式双离合器变速箱，其润滑需求与传统的手动变速箱油品一致。而作为湿式双离合器变速箱油，由于变速箱结构和润滑系统的差异，其润滑油具有很独特的特点和作用。湿式双离合变速箱对油品的一系列要求中，部分之间存在对立性，这就要求湿式双离合变速箱油具有独特的性能来平衡这些相互对立的需求，从而使变速箱的性能达到最优。湿式双离合变速箱油具体的作用包括润滑离合器、齿轮组、主轴、轴承和同步器；作为离合器更换和齿轮组换档的液压执行介质；减少齿轮组磨损、同时对变速箱部件起到防锈蚀保护；能够为整个系统提供散热等。

DCTF油品必须有优异的高低温性能以保证变速箱在较低的温度下油品保持良好的低温泵送性，同时在高温或在高载荷下，仍能保护变速箱部件。湿式离合器无疑是DCT最重要的关键部件，离合器的精准控制对于变速箱的顺利操作极其重要。DCTF油品必须在换油周期内(大约200万次的换挡过程中)保持一致的启动特性和抗抖动耐久性，这其中油品的适宜摩擦特性和摩擦耐久性对于平滑换挡的和持续的换挡质量是至关重要的。对于DCT中的同步器部件，也需要DCTF产品的摩擦特性，通常油品必须在5000次循环测试中维持特定的摩擦系数，而且没有明显的磨损。双离合器变速箱中的齿轮通常为斜齿轮，每个齿轮承受的应力大于传统自动变速箱中的行星齿轮，因此对油品要求较高的极压、抗磨损特性，减少齿轮组啮合过程中产生的金属磨损。在双离合器工作过程中，表面温度可以高达几百摄氏度，油品热裂解产生的酸性副产物会形成漆膜或者油泥，影响液压阀体的工作和离合器的工作，因此油品必须具有优异的热和氧化稳定性。油品要对变速箱中的钢部件和铜部件起到防锈防腐蚀特性，尤其是对其中变速箱中的铜环，由于已经强调了对齿轮的极压保护，而配方中的极压剂容易引起铜部件的腐蚀，因此也需注意配方的平衡。DCTF产品在整个湿式双离合器变速箱中与很多部件接触，除了常规要求的与橡胶、密封材料的兼容性外，在DCT中也强调与油品接触的继电器、传感器等电子部件的相容性，避免对这些部件产生恶化作用，影响到最优的反应时间，或者引起泄露。

从上述这些要求来看，很明显无论是传统的自动变速器油(ATF)，还是标准的手动变速器液压油(MTF)都无法承担保护DCT的重任。DCT专用润滑油(DCTF)若要保证DCT的技术优势和使用的耐久性，就需要采用特定的配方技术。

发明内容

为克服现有DCTF油品性能方面的缺陷，寻找一种特别适用于DCT的润滑油，本发明的目的是提供一种用于双离合变箱油的组合物。

本发明的另一目的是提供所述组合物的用途。

本发明的另一目的是提供一种湿式双离合变速箱润滑油。

本发明提供的双离合变箱油组合物，按质量份包括：

粘度指数改进剂：       0.5～15份；

摩擦改进剂：           0.05～10份；

离子液体：              0.1～10份。

优选地，所述组合物按质量份包括：

粘度指数改进剂：         5～12份；

摩擦改进剂：             0.1～5份；

离子液体：               1～5份。

更优选地，所述组合物按质量份包括：

粘度指数改进剂：          5～10份；

摩擦改进剂：              0.1～3份；

离子液体：                1～3份。

上述技术方案所述的组合物中，所述粘度指数改进剂选自所述粘度指数改进剂选自分子量小于1000的聚异丁烯(PIB)和/或分子量为200～2000的聚甲基丙烯酸酯(PMA)。

上述技术方案所述的组合物中，所述摩擦改进剂选自单烷基长链酸性亚磷酸酯、单烷基长链酸性磷酸酯、脂肪酸多元醇酯、硼化脂肪酸多元醇酯中的一种或多种。

优选地，所述摩擦改进剂选自十八烷基亚磷酸酯、十八烷基磷酸酯、油酸丙三醇酯、硼化油酸丙三醇酯中的一种或多种。

上述技术方案所述的组合物中，所述离子液体可以为咪唑类离子液体、季磷类离子液体、季铵类离子液体等本领域常见离子液体，优选为烷基取代咪唑钼酸盐离子液体、烷基取代咪唑四氟硼酸盐离子液体、烷基取代六氟磷酸盐离子液体、烷基取代季膦盐类离子液体中的一种或多种。

本发明还提供了上述技术方案任一项所述组合物在湿式双离合变速箱润滑油中的用途。

本发明提供了一种湿式双离合变速箱润滑油，包括基础油，其中，所述润滑油按质量百分比还包括5～20％的上述技术方案任一项所述的组合物；优选10～15％。

上述技术方案所述的湿式双离合变速箱润滑油中，所述基础油选自矿物油和/或合成基础油。

优选地，所述矿物油选自III类矿物油；所述合成基础油选自PAO合成油、酯类合成油、聚醚类合成油中的一种或多种。

更优选地，为了满足使所得润滑油具有最佳的低温性能的要求，同时具有最佳的竞技性，所述基础油为PAO合成油与III类矿物油的混合物。

所述III类矿物油为III类加氢矿物油。根据API规范定义，III类矿物油基础油主要是加氢异构化基础油，硫含量小于或等于0.03％，饱和烃含量大于或等于90％，粘度指数大于120。所述III类矿物油包括但不限于中石化高桥生产的III类加氢基础油、S-oil生产的III类基础油、或Yubase生产的III类基础油。

所述酯类合成油包括但不限于二元酯类合成油、多元醇酯类合成油等。

所述润滑油还包括降凝剂、抗磨剂、高温抗氧剂、无灰分散剂、金属清净剂、金属钝化剂中的一种或多种。所述降凝剂、抗磨剂等添加剂可采用现有润滑油添加剂中的任意种类，添加量可根据润滑油性能要求由本领域技术人员确定。

优选地，所述润滑油按重量分包括：

本发明提供的组合物能满足湿式双离合器变速箱中离合器、同步器、齿轮和轴承的润滑要求，因此可用于湿式双离合变速箱的润滑油，所得润滑油具有优良的低温性能、摩擦特性、同步器性能、防锈防腐性能，通过了LVFA试验、SAE No.2摩擦特性试验、SSP-180同步耐久性台架试验。添加了本发明所述组合物的润滑油与同类市售产品比较，在摩擦耐久性能方面具有显著的优势，而且成分简单、制造工艺简便。

附图说明

图1是实施例1～4的双离合变速箱油与市售产品的SAE#2摩擦试验对比图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的试剂均为常规市售试剂，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

本发明通过SAE No.2摩擦试验、FZG SSP180同步器试验和LVFA低速摩擦试验来评价双离合变速箱油组合物的性能。

SAE No.2摩擦试验：自动传动液的换挡性能，主要体现在动摩擦系数与静摩擦系数的关系，μ0/μd代表换挡性能。

FZG SSP180同步器试验：SSP180可以用于测定不同材质的同步器，可以测定摩擦系数、同步器经过多少次循环以后的磨损情况，以及同步器的寿命。

LVFA低速摩擦试验：自动传动液的抗抖动性能，以LVFA低速摩擦实验数据dμ/dv来表征。测定dμ/dv数值大于0的时间越长，表明ATF的抗抖动性能越好。

本发明实施方式的组合物制备方法为：先将基础油(A)加入到调和釜中，并加热搅拌至30～50℃；然后加入摩擦改进剂(C)，同温度下搅拌20～40分钟；再加入粘度指数改进剂(B)和可选的降凝剂，升温至70～90℃搅拌70～100分钟；降温至约50～60℃，加入离子液体(D)，同温度下搅拌10～30分钟；最后加入可选的抗磨剂、高温抗氧剂、无灰分散剂、金属清净剂和金属钝化剂等其他组分，继续搅拌100～150分钟至混合物均匀透明即得。

实施例1

双离合变速箱油组合物的组成(质量百分比)如下：基础油(按质量比4cSt III类基础油∶3cSt III类基础油＝1∶2.3)77.9％、粘度指数改进剂(按质量比PMA∶PIB＝6.2∶2.0)8.2％、摩擦改进剂双十八烷基亚磷酸酯1.2％、3-正辛基-1-甲基-咪唑钼酸盐离子液体2.5％、其它成分：降凝剂聚甲基丙烯酸酯2.0％、抗磨剂三烷基二硫代磷酸酯1.0％、高温抗氧剂二正丁基二硫代氨基甲酸异辛酯0.5％、无灰分散剂聚异丁烯基丁二酰亚胺6.0％、金属清净剂烷基苯磺酸钙0.2％、金属钝化剂噻二唑十八胺甲醛缩合物0.5％。

实施例2

双离合变速箱油组合物的组成如下：基础油(按质量比4cSt III类基础油∶3cSt III类基础油∶PAO4＝1∶2.2∶0.5)75.8％、粘度指数改进剂PMA9.4％、摩擦改进剂硼化单油酸丙三醇酯2.0％、三丁基烷基季膦盐离子液体3.0％、其它成分：降凝剂二正丁基二硫代氨基甲酸异辛酯1.8％、抗磨剂二硫代磷酸丙烯酸酯1.0％、高温抗氧剂双丁基二苯胺0.5％、无灰分散剂聚异丁烯基丁二酰亚胺5.8％、金属清净剂烷基苯磺酸钙0.2％、金属钝化剂噻二唑十八胺甲醛缩合物0.5％。

实施例3

双离合变速箱油组合物的组成如下：基础油4cSt III类基础油78.3％、粘度指数改进剂PMA8.0％、摩擦改进剂双油酸丙三醇酯0.2％、甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体3.0％、其它成分：降凝剂聚甲基丙烯酸脂2.0％、抗磨剂二硫代磷酸丙烯酸酯1.0％、高温抗氧剂双丁基二苯胺0.5％、无灰分散剂聚异丁烯基丁二酰亚胺6.0％、金属清净剂烷基苯磺酸钙0.5％、金属钝化剂噻二唑十八胺甲醛缩合物0.5％。

实施例4

双离合变速箱油组合物的组成如下：基础油(按质量比4cSt III类基础油∶3cSt III类基础油∶PAO4＝1∶2.2∶0.5)78.0％、粘度指数改进剂PMA8.0％、摩擦改进剂单十八烷基亚磷酸酯1.8％、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体2.5％、其它成分：降凝剂聚甲基丙烯酸酯1.8％、抗磨剂二硫代磷酸丙烯酸酯1.0％、高温抗氧剂双丁基二苯胺0.5％、无灰分散剂聚异丁烯基丁二酰亚胺5.8％、金属清净剂烷基苯磺酸钙0.2％、金属钝化剂噻二唑十八胺甲醛缩合物0.4％。

实施例1～4与市售双离合变速箱油产品关键特性比较如下：

结论：

采用本发明提供的组合物制得的双离合变速箱油具有优良的摩擦特性、同步器性能、防腐性能，通过了LVFA试验、SAE No.2摩擦特性试验、SSP-180同步耐久性台架试验，可以满足湿式双离合器变速箱中离合器、同步器、齿轮和轴承的润滑要求。同时，与市售产品相比较，在摩擦性能特别是摩擦耐久性能方面具有明显的优势。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于双离合变箱油的组合物，其特征在于，按质量份包括：

粘度指数改进剂：       0.5～15份；

摩擦改进剂：           0.05～10份；

离子液体：             0.1～10份。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物按质量份包括：

粘度指数改进剂：         5～12份；

摩擦改进剂：             0.1～5份；

离子液体：               1～5份。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述粘度指数改进剂选自分子量小于1000的聚异丁烯和/或分子量为200～2000的聚甲基丙烯酸酯。

4.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述摩擦改进剂选自单烷基长链酸性亚磷酸酯、单烷基长链酸性磷酸酯、脂肪酸多元醇酯、膨化脂肪酸多元醇酯中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述摩擦改进剂选自十八烷基亚磷酸酯、十八烷基磷酸酯、油酸丙三醇酯、硼化油酸丙三醇酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述离子液体选自烷基取代咪唑钼酸盐离子液体、烷基取代咪唑四氟硼酸盐离子液体、烷基取代六氟磷酸盐离子液体、烷基取代季膦盐类离子液体中的一种或多种。

7.权利要求1-6任一项所述组合物在湿式双离合变速箱润滑油中的用途。

8.一种湿式双离合变速箱润滑油，包括基础油，其特征在于，所述润滑油按质量百分比还包括5～20％的权利要求1-6任一项所述的组合物；优选10～15％。

9.根据权利要求8所述的润滑油，其特征在于，所述基础油选自矿物油和/或合成基础油；优选地，所述矿物油选自III类矿物油；所述合成基础油选自PAO合成油、酯类合成油、聚醚类合成油中的一种或多种。

10.根据权利要求8或9所述的润滑油，其特征在于，所述润滑油还包括降凝剂、抗磨剂、高温抗氧剂、无灰分散剂、金属清净剂、金属钝化剂中的一种或多种。