CN105316079B

CN105316079B - 一种节能型轻负荷发动机油及其应用

Info

Publication number: CN105316079B
Application number: CN201410375191.XA
Authority: CN
Inventors: 李万英; 隋秀华; 朱和菊; 廖鹏飞; 胡磊磊; 鄂红军; 李水云
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: CN105316079A

Abstract

本发明公开了一种节能型轻负荷发动机油，以重量百分比计，由如下组分组成：润滑油：99.4～99.7％；无磷钼盐减摩剂：0.3～0.6％。本发明采用无磷钼盐减摩剂与A5/B5润滑油调合，通过在现有的润滑油中加少量补强剂技术解决了产品不能满足OEM厂商节能技术要求的技术难题。内加的节能性能的补强剂不违反配方微小变动的技术原则，不影响原配方的技术性能；内加的补强剂，粘稠度适中，溶解性能良好，可以直接进行调合，可操作性强；内加的补强剂量较少，对产品的总体成本影响不大；经过模拟试验和台架试验证明，所用技术效果明显；技术应用范围广，可推广应用于其他对节能性能有要求的轻负荷发动机油产品。

Description

一种节能型轻负荷发动机油及其应用

技术领域

本发明涉及一种润滑油，特别是涉及一种补强及节能性能的轻负荷发动机润滑油。

背景技术

国内某轿车生产经营企业，要求其发动机装车油和服务用油除了满足ACEA-2010版A5/B5规格要求之外，还必须满足其特定节能性能苛刻技术要求，必须通过如表1要求的发动机台架评定试验。

表1发动机节能台架要求

而现有公开的普通ACEA-2010版A5/B5产品不能满足这一试验性能要求，存在在与参比油对比过程中差于参比油的缺点。

现有技术公开了以含钼化合物作为减摩剂的技术方案，如二元钼、有机减摩剂等，但上述方案，例如二元钼，磷含量较高，易污染三元催化器；有机减摩剂对节能效果改变不明显，依然无法解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的轻负荷发动机油存在节能性能不足，而提供一种新的节能型轻负荷发动机油，所要解决的技术问题是使其能够满足OEM节能要求，从而更加适于实用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轻负荷发动机油，以重量百分比计，由如下组分组成：润滑油：99.4～99.7％；无磷钼盐减摩剂：0.3～0.6％。

本发明采用无磷三元钼盐减摩剂与润滑油采用特定比例混合形成轻负荷发动机油，由于比例合理，使得二者具有优良的协同节能效应，比例选择适当能够满足OEM厂商配套用发动机油的节能性能要求。

进一步地，本发明优选所述轻负荷发动机油中润滑油的重量百分比含量为99.48～99.62％，更优选含量为99.50wt％。

本发明所述的轻负荷发动机油，所述的润滑油可采用现有技术公开的多种润滑油，如ACEA A/B类、API SN类。本发明优选所述润滑油为ACEA A/B类，更优选所述润滑油为A5/B5系列(包含但不限于0W-30/、5W-30、0W-20、5W-20等)润滑油，如最佳选择即A5/B5 0W-30润滑油，该种类的润滑油能够与本发明特定的无磷三元钼盐减摩剂的配合效果最佳。

此外，本发明优选所述轻负荷发动机油中无磷三元钼盐减摩剂的重量百分比含量为0.38～0.52％，更优选为0.5wt％。本发明对润滑油及无磷钼盐减摩剂用量的确定及优化选择能够满足OEM厂商配套用发动机油的特殊节能性能要求，效果明显。

本发明所述的技术方案，其中无磷钼盐减摩剂为三元钼，该三元钼是指如式Ⅰ所示化合物：

其中，R为C₄～C₉的烷基，优选C₄的烷基。

此外，作为本发明的最佳实施方式，所述轻负荷发动机油以重量百分比计，由如下组分组成：A5/B5 0W-30：99.5％；无磷钼盐减摩剂0.5％，所述的无磷钼盐减摩剂同样为如式Ⅰ所示化合物，其中，R为丁基。

本发明所述的节能型轻负荷发电机油可采用现有技术公开的习用方法制备而成，本发明对此不作特别限定。

本发明采用无磷钼盐减摩剂与A5/B5系列(包含0W-30、5W-30、0W-20、5W-20等)润滑油调合，通过在现有的润滑油中加少量补强剂技术解决了产品不能满足OEM厂商节能技术要求的技术难题。内加的节能性能的补强剂不违反配方微小变动的技术原则，不影响原配方的技术性能；内加的补强剂，粘稠度适中，溶解性能良好，可以直接进行调合，可操作性强；内加的补强剂量较少，对产品的总体成本影响不大；内加的补强剂能够有效降低摩擦系数，从而达到节油效果；内加的补强剂，不含有磷，对三元催化器的影响与原有油品一致；经过模拟试验和台架试验证明，所用技术效果明显；经过实际行车检验，内加补强剂的润滑油的节能效果要优于未加补强剂的1％～2％；技术应用范围广，可推广应用于其他对节能性能有要求的轻负荷发动机。

本发明的第二目的即在于保护本发明所述轻负荷发动机油在柴油机与汽油机中的应用。

由于本发明得到了一种高质量的节能型轻负荷发动机油，可比未加减摩剂A/B系列产品节能1～2％。因此，应用在柴油机和汽油机中具有节油的优势，适宜推广。

附图说明

图1为实验组的HFRR图像；

图2为对照组1的HFRR图像；

图3为对照组2的HFRR图像；

图4为对照组3的HFRR图像。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的内燃机润滑油其具体实施方式、特征及其功效作详细说明。

实施例1

本实施例所述轻负荷发动机油以重量百分比计，由如下组分组成：A5/B5 0W-30：99.5％；无磷钼盐减摩剂0.5％，所述的无磷钼盐减摩剂为如式Ⅰ所示化合物：

其中，R为丁基。

本实施例制备得到的轻负荷发动机油磷含量为0.107，钼含量为0.028，原有产品中磷含量为0.107，钼含量为＜0.001，不增加产品中对三元催化器有害的磷元素含量，同时可提高节能效果2％。

实施例2

本实施例所述轻负荷发动机油以重量百分比计，由如下组分组成：A5/B5 5W-30：99.48％；无磷钼盐减摩剂0.52％，所述的无磷钼盐减摩剂为如式Ⅰ所示化合物：

其中，R为戊基。

本实施例制备得到的轻负荷发动机油磷含量为0.107，钼含量为0.0289，原有产品中磷含量为0.107，钼含量为＜0.001，不增加产品中对三元催化器有害的磷元素含量，同时可提高节能效果2％。

实施例3

本实施例所述轻负荷发动机油以重量百分比计，由如下组分组成：A5/B5 0W-30：99.62％；无磷钼盐减摩剂0.38％，所述的无磷钼盐减摩剂为如式Ⅰ所示化合物：

其中，R为己基。

本实施例制备得到的轻负荷发动机油磷含量为0.107，钼含量为0.032，原有产品中磷含量为0.107，钼含量为＜0.001，不增加产品中对三元催化器有害的磷元素含量，同时可提高节能效果2％。

实施例4

本实施例所述轻负荷发动机油以重量百分比计，由如下组分组成：A5/B5 0W-20：99.4％；无磷钼盐减摩剂0.6％，所述的无磷钼盐减摩剂为如式Ⅰ所示化合物：

其中，R为庚基。

本实施例制备得到的轻负荷发动机油磷含量为0.107，钼含量为0.0222，原有产品中磷含量为0.107，钼含量为＜0.001，不增加产品中对三元催化器有害的磷元素含量，同时可提高节能效果1.6％。

实施例5

本实施例所述轻负荷发动机油以重量百分比计，由如下组分组成：A5/B5 5W-20：99.7％；无磷钼盐减摩剂0.3％，所述的无磷钼盐减摩剂为如式Ⅰ所示化合物：

其中，R为辛基。

本实施例制备得到的轻负荷发动机油磷含量为0.107，钼含量为0.0267，原有产品中磷含量为0.1070，钼含量为＜0.001，不增加产品中对三元催化器有害的磷元素含量，同时可提高节能效果1.8％。

本发明实施例1-5所述的轻负荷发动机油采用现有技术公开的方法制备而成，可应用在应用于其他对节能性能有要求的轻负荷发动机上，如汽油机和柴油机。

为了进一步验证本发明所得轻负荷发动机的性能，发明人进一步展开了相关验证实验，篇幅所限，此处仅例举最具代表性的实验例。实验例1

1实验室配方验证

实验对象：

实验组：本发明实施例1所得轻负荷发动机油；

对照组1：与实施例1相比，区别点仅在于本对照组加入的减摩剂为等量的有机型减摩剂甘油三油酸酯；

对照组2：与实施例1相比，区别点仅在于本对照组加入的减摩剂为等量的二元钼盐减摩剂,二元钼结构为二烷基二硫代磷酸钼。

对照组3：与实施例1相比，区别点未加入任何减摩剂。

上述样品加入后产品的理化数据均满足轿车厂商检验规范，可以作为减摩剂加入配方。

2模拟试验验证

采用高频往复试验(简称HFRR)验证减摩剂的减摩及抗磨损性能。

试验条件为：

负载200g，频率20Hz，温度115℃，时间为90min

实验结果见图1-4。

图1、3表明，添加了本发明所述无磷钼盐减摩剂和二烷基二硫代磷酸钼的摩擦系数曲线在10min左右的反应时间有一个明显的下降，作用机理为油中的抗氧化剂首先成膜，然后吸附分解Mo化合物，生成MoS2与MoS3的混合被膜。图2表明在115℃温度，20Hz，200g的反应条件下，甘油三油酸酯的添加对HFRR平均摩擦系数降低不明显，平均摩擦系数曲线整体上是平稳的，具体结果见表2。

表2添加减摩剂后油的磨斑直径和平均摩擦系数

组别	磨斑直径(um)	平均摩擦系数	节能效果
				实验组	143.5	0.078	★★★
对照组1	144.5	0.123	★
				对照组2	147.5	0.094	★★
对照组3	150.5	0.130	无

表1的数据表明，添加了三种减摩剂的HFRR磨斑直径均在140um左右，差异不大，未添加减摩剂的磨斑直径在150um左右。比较摩擦系数可以发现，未添加减摩剂的摩擦系数大于添加减摩剂的油品。添加了二烷基二硫代磷酸钼和无磷钼盐减摩剂的油的平均摩擦系数明显小于添加了甘油三油酸酯的油品，同时无磷钼盐减摩剂的平均摩擦系数小于备选二烷基二硫代磷酸钼，表明无磷钼盐减摩剂的减摩性能优于二烷基二硫代磷酸钼和甘油三油酸酯。

3台架试验验证

将添加了无磷三元钼盐减摩剂、二烷基二硫代磷酸钼和甘油三油酸酯的A5/B50W-30送往法国试验室进行EP6CDTFE台架试验(即实验组及对照组1、2产品)，试验结果表明添加甘油三油酸酯邮寄减摩剂的A5/B5 0W-30(即对照组1)节能效果不足，没有通过节能台架试验，而无磷三元钼盐减摩剂和二烷基二硫代磷酸钼的A5/B5 0W-30(即实验组，实施例1产品)都通过了台架试验，分别相对于未加减摩剂的A5/B5 0W-30节能1.7％和2.0％，且无磷三元钼盐减摩剂不含磷，更有优势。

对本发明的其他实施例重复上述实验例，得相同结论。

Claims

1.一种节能型轻负荷发动机油，其特征在于：以重量百分比计，由如下组分组成：润滑油：99.4～99.7％；无磷钼盐减摩剂：0.3～0.6％；所述的润滑油为A5/B5系列润滑油；所述无磷钼盐减摩剂为三元钼；所述的三元钼为如式Ⅰ所示化合物：

其中，R为C₄～C₉的烷基。

2.根据权利要求1所述的轻负荷发动机油，其特征在于：所述轻负荷发动机油中润滑油的重量百分比含量为99.48～99.62％。

3.根据权利要求1或2所述的轻负荷发动机油，其特征在于：所述的润滑油为A5/B5系列0W-30、5W-30、0W-20、5W-20润滑油。

4.根据权利要求3所述的轻负荷发动机油，其特征在于：所述的润滑油为A5/B5 0W-30润滑油。

5.根据权利要求1所述的轻负荷发动机油，其特征在于：所述轻负荷发动机油中无磷钼盐减摩剂的重量百分比含量为0.38～0.52％。

6.根据权利要求1所述的轻负荷发动机油，其特征在于：所述的R为丁基。

7.根据权利要求1所述的轻负荷发动机油，其特征在于：以重量百分比计，由如下组分组成：A5/B5 0W-30：99.5％；无磷钼盐减摩剂0.5％，所述的无磷钼盐减摩剂为如式Ⅰ所示化合物：

其中，R为丁基。

8.权利要求1-7任一项所述轻负荷发动机油在柴油机与汽油机中的应用。