CN110546246A - 用于内燃发动机的润滑油组合物 - Google Patents

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羽生田洁
小林泉
佐藤卓
藤原彬充
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Abstract

一种润滑油组合物，其包含通过费‑托法合成的气制油(GTL)基础油和粘度指数改进剂，其中所述粘度指数改进剂的含量为0.1至20质量％，并且至少HTHSV 50℃/HTHSV 150℃为6.50或更小，并且KV 50℃/HTHSV 150℃为8.00或更小。

Description

用于内燃发动机的润滑油组合物
技术领域
本发明涉及用于内燃发动机(下文也称为发动机)的润滑油组合物，其在实际使用的温度范围内具有优异的燃料经济性。
背景技术
全球范围内正在加强关于环境保护的法规。基于关于环境问题(如全球变暖、石油资源枯竭)的关注，作为用于保护资源的战略，对燃料消耗的限制和对废气的限制，特别是当就汽车而言时，正变得越来越严苛。特别是当就需要降低汽车的燃料消耗而言时，为了减轻汽车的重量和改进能量效率，正在对发动机进行改进，并且正在对汽车中的各种类型的结构元件进行改进，如改进驱动力的传递效率。
在发动机油中，需要减少发动机中的摩擦损失，以便有助于降低燃料消耗。此摩擦损失主要是由于在流体润滑条件下由所使用的润滑油引起的粘性阻力，以及在混合润滑或边界润滑条件下滑动部分中的金属之间的摩擦造成的，并且因此，为了在燃料经济性方面实现优异的效果，有必要将粘度降低到低于润滑油粘度的常规粘度，以降低粘性阻力。使用具有较小粘度的基础油或粘度指数改进剂(如梳形聚合物)等，防止由于温度改变造成的粘度变化，在降低润滑油的粘度方面为有效的(如描述于例如，日本专利申请第2015-520285号和日本专利第5502730号中)。
与此相关，近年来，特别是作为降低客运车辆的燃料消耗的策略的典型实例，存在当客运车辆暂停时(如在信号灯处)停止怠速运转的功能，并且因此当在城市街道上行驶时发动机经常停止。因为这一点，当在短距离内操作时，如当购物旅行时，在内燃发动机润滑油的温度没有充分预热的情况下停止发动机操作。对于插电式混合动力车辆(PHV)也是如此，其中发动机根据需要打开/关闭，从而产生其中发动机在短距离通勤或购物旅行的情况下没有充分预热的倾向的状态。
另一方面，众所周知，降低发动机油的粘度导致由于油膜在高温下时失效造成的磨损和金属对金属摩擦的风险增加，并且因此，为了防止这种情况，SAE J300粘度标准为每种粘度等级定义150℃剪切粘度(下文称为“HTHSV150”)和100℃运动粘度(下文称为“KV100”)的下限。因为这一点，当试图降低发动机油的粘度时，HTHSV150和KV100的下限值成为障碍，并且尚未提出在给定粘度等级下实现另外的燃料经济性的具体方法，即使对于PHV和具有停止怠速功能的车辆也是如此。
鉴于上述情况，本发明是为了实现用于内燃发动机的润滑油组合物，其能够在一般驾驶条件下另外改进燃料经济性，包括其中发动机本身不运行的状态，同时仍将SAEJ300中规定的HTHSV150和KV100维持在不小于下限值。
发明内容
基于上述问题，本发明人使用新的方法首先发现可以通过关于通常不检查的各种温度范围内的特性的广泛研究，通过使在50℃下的剪切粘度和运动粘度两者均在具体范围内(对应于较高温度域中的温度特性的具体范围)，特别是在怠速停止车辆和其中发动机被反复停止和启动的PHV中来显著改进燃料经济性。结果是实现了本发明，其能够改进内燃发动机润滑油组合物的燃料经济性，同时将HTHSV 150℃和KV 100℃维持在不小于SAE J300中规定的下限值。
具体地说，本发明提供如下的(1)至(5)：
(1)：一种用于内燃发动机的润滑油组合物，其包含通过费-托法合成的气制油(GTL)基础油和粘度指数改进剂，其中以树脂量计，所述粘度指数改进剂相对于润滑油组合物总量的含量为0.1至20质量％，并且所述润滑油组合物满足以下(A)至(E)：
(A)在150℃、106秒-1下的高温高剪切粘度(HTHSV(ASTM D4683或ASTM D5481))为1.0毫帕·秒或更大；
(B)在100℃下的运动粘度(KV(JIS K2283))为3.0毫米2/秒或更大；
(C)HTHSV50℃/HTHSV 150℃为6.50或更小；
(D)KV50℃/HTHSV150℃为8.00或更小；和
(E)NOACK蒸发量(JPI-5S-41)为15质量％或更小。
(2)：根据(1)所述的润滑油组合物，其包括：
KV100℃为1至8毫米2/秒、粘度指数为110或更大、通过ASTM D3238得到的CA％为5或更小以及通过ASTM D3238得到的CP％为60或更大的一种或多种基础油，其中：
所述基础油相对于所述润滑油组合物总量的含量为50质量％或更小，并且通过ASTM D2887在气相色谱蒸馏中得到的整个基础油中处于380℃或更低温度下的级分为10质量％或更小。
(3)：根据(1)或(2)所述的润滑油组合物，其中：
满足以下(F)至(I)中的至少一个：
(F)所述润滑油组合物包括含金属洗涤剂，所述含金属洗涤剂具有选自Ca和Mg中的至少一种，并且[Ca]+[Mg]＝0.10至0.25，其中[Ca]、[Mg]分别为所述润滑油组合物中钙和镁的浓度(质量％)；
(G)所述润滑油组合物含有琥珀酰亚胺无灰分散剂和/或硼改性的琥珀酰亚胺无灰分散剂，并且所述分散剂以氮浓度计为0.01至0.20质量％(基于所述润滑油组合物的总量)；
(H)所述润滑油组合物包括以磷浓度计0.03至0.09质量％(基于所述润滑油组合物的所述总量)的ZnDTP；和
(I)所述润滑油组合物包括以Mo浓度计0.01至0.12质量％(基于所述润滑油组合物的所述总量)的有机钼化合物。
(4)：根据(1)至(3)中任一项所述的润滑油组合物，其包括选自腐蚀抑制剂、酚基抗氧化剂、胺基抗氧化剂和含硫添加剂中的至少一种。
(5)：根据(1)至(4)中任一项所述的润滑油组合物，其中所述粘度指数改进剂为梳形聚合物，优选地其中所述梳形聚合物包含在主链中包括的(1)衍生自聚烯烃基大分子单体的重复单元，和(2)衍生自低分子量单体的重复单元，所述低分子量单体选自包含以下的群组：具有8至17个碳原子的苯乙烯单体、醇基中具有1至10个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯、酰基中具有1至11个碳原子的乙烯基酯、醇基中具有1至10个碳原子的乙烯基醚、醇基中具有1至10个碳原子的富马酸(二)烷基酯、醇基中具有1至10个碳原子的马来酸(二)烷基酯，以及这些单体的混合物。
本发明的组合物特别适用于PHV和/或停止怠速车辆。
本发明提供内燃发动机润滑油组合物，其能够改进燃料经济性，同时将HTHSV 150和kV 100维持在不小于SAE J300中规定的下限值。
在本发明中，内燃发动机润滑油组合物满足150℃、106秒-1的高温/高剪切粘度{(ASTM D4683或ASTM D5481)，下文称为“HTHSV”}不小于1.0毫帕-秒、100℃运动速度{(JISK2283)，下文称为“KV”)不小于3.0毫米2/秒、NOACK蒸发(JPI-5S-41)不小于15质量％、HDHSV 50℃/HTHSV 150℃≤6.50，和KV 50℃/HTHSV 150℃≤8.00。
根据本发明的内燃发动机润滑油组合物的组成、制造方法、特性和应用将在下面详细解释，但本发明决不限于此。
具体实施方式
根据本发明的内燃发动机润滑油组合物包括基础油和粘度指数改进剂，并且如果需要，那么还包括其它添加剂。下面将解释根据本发明的组合物。
根据本发明的润滑油组合物中的基础油包括使用费-托法合成的气制油(GTL)基础油作为基本组分。当与从原油中精制的矿物油基础油相比时，使用费-托法(其为将天然气转化为液体燃料的技术)合成的气制油(GTL)基础油的硫含量和芳香族组分极小，并且其石蜡结构的比例极高，因此蒸发损失也将极小，氧化稳定性优异，使其适合作为本发明的基础油。虽然对GTL基础油的粘度特性没有特别限制，但通常在100℃下的运动粘度可在1.0和50.0毫米2/秒之间，更优选地在1.0和12.0毫米2/秒之间，并且更优选地在3.0和10.0毫米2/秒之间。此外，通常粘度指数可在100和180之间，并且优选地在105和160之间，并且更优选地在110和150之间。
此外，通常总硫含量可小于10ppm，并且总氮含量可小于1ppm。GTL基础油产品可为Shell XHVI(注册商标)。
注意，如果需要，那么根据本发明的润滑油组合物可包括其它基础油。矿物油和烃基合成油(称为高度精制的基础油)可用作其它基础油，并且特别地，可使用选自包含分类为美国石油学会(API)基础油分类的第2组、第3组和第4组中的基础油的群组的基础油。这里使用的基础油的100℃运动粘度在3.0和12.0毫米2/秒之间，但优选地可在3.0和10.0毫米2/秒之间，并且更优选地在3.0和8.0毫米2/秒之间。基础油的粘度指数可在100和180之间，并且优选地在100和160之间，并且更优选地在100和150之间。基础油的硫元素含量可不大于300ppm，并且优选地不大于200ppm，更优选地不大于100ppm，并且甚至更优选地不大于50ppm。此外，基础油在15℃下的密度可在0.80和0.95g/cm3之间，优选地在0.80和0.90g/cm3之间，并且更优选地在0.80和0.85g/cm3之间。
第2组基础油可为石蜡基矿物油，其通过例如对通过原油的低压蒸馏获得的润滑油级分使用如加氢裂解、脱蜡等的精制手段的适当组合而获得。此外，通过海湾公司(GulfCorporation)的加氢精制等而精制的第2组基础油的总硫含量小于10ppm，并且芳香族含量CA％不大于5ppm，并且适合用作混合到根据本发明的润滑油组合物中的基础油。在第2组基础油中，优选地粘度指数(其中本发明中的粘度指数使用ASTMD2270或JIS K2283测量)不小于100并且小于120，并且更优选地不小于105并且小于120。第2组基础油的100℃运动粘度(其中本发明中的运动粘度使用ASTM D445或JIS K 2283测量)优选地在3.0和12.0毫米2/秒之间，并且更优选地在3.0和9.0毫米2/秒之间。此外，在第2组基础油中，优选地总硫含量小于300ppm，更优选地小于200ppm，甚至更优选地小于100ppm，并且特别优选地小于10ppm。总硫含量为使用放射激发法(基于ASTM D4294和JIS K2541-4)测量的值。第2组基础油的总氮含量可小于10ppm，并且优选地小于1ppm。此外，第2组基础油的苯胺点(其中本发明中的苯胺点通过ASTM D611和JISK2256测量)优选地在80和150℃之间，并且更优选地在100和135℃之间。
第3组基础油可为例如“通过对通过原油的低压蒸馏获得的润滑油级分应用高级加氢精制手段获得的石蜡基矿物油”、“通过美孚蜡(WAX)异构化过程精制的基础油”等。
第3组基础油粘度指数优选地在120和150之间，并且更优选地在120和140之间。第3组基础油的100℃运动粘度优选地在3.0和12.0毫米2/秒之间，并且更优选地在3.0和9.0毫米/秒之间。此外，第3组基础油的总硫含量优选地小于100ppm，并且更优选地小于10ppm。第3组基础油的总氮含量优选地小于10ppm，并且更优选地小于1ppm。此外，第3组基础油的苯胺点优选地在80和150℃之间，并且更优选地在110和140℃之间。
第4组基础油可为例如聚α-烯烃、α-烯烃低聚物、其(聚α-烯烃和α-烯烃低聚物的)混合物等。聚α-烯烃(PAO)为α-烯烃(单体)的各种聚合物中的任一种。此外，聚α-烯烃可为其中混合“α-烯烃(单体)”的多种类型的共聚物的混合物而不是单一类型的“α-烯烃(单体)的聚合物”。此外，α-烯烃低聚物为α-烯烃(单体)的各种类型的低聚物中的任一种，并且包括α-烯烃(单体)的氢化低聚物。对α-烯烃(单体)没有特别限制，并且它们可为例如乙烯、丙烯、丁烯、碳数为五个或更多个的α-烯烃等。
烃基合成油可为例如聚烯烃(包括以上所述的PAO等)、烷基苯、烷基萘等，或其混合物等。
对这些合成基础油的粘度没有特别限制，但100℃运动粘度优选地在3.0和12.0毫米2/秒之间，更优选地在3.0和10.0毫米2/秒之间，并且甚至更优选地在3.0和8.0毫米2/秒之间。对于烷基苯或烷基萘的情况，合成基础油的粘度指数优选地在10和120之间，更优选地在20和120之间，并且甚至更优选地在20和110之间，并且在聚α-烯烃的情况下，优选地在100和170之间，更优选地在110和170之间，并且甚至更优选地在110和155之间。合成基础油的15℃密度优选地在0.8000和0.9500g/cm3之间，更优选地在0.8100和0.9500g/cm3之间，并且甚至更优选地在0.8100和0.9200g/cm3之间。
此外，本发明润滑油组合物的基础油可具有属于美国石油学会(API)的基础油类别的第1组的混合到以上所述的基础油中的基础油。第1组基础油可为石蜡基矿物油，其通过例如对通过原油的常压蒸馏获得的润滑油级分使用精制手段(如溶剂精制、加氢精制、脱蜡等)的适当组合获得。在这里使用的第1组基础油中，100℃运动粘度可在3.0和35.0毫米2/秒之间，但优选地可在3.0和10.0毫米2/秒之间，并且更优选地在3.0和8.0毫米2/秒之间。此外，粘度指数可在90和120之间，并且优选地在95和115之间，并且更优选地在95和110之间。此外，硫含量可在0.03和0.7质量％之间，并且优选地在0.1和0.7质量％之间，并且更优选地在0.4和0.7质量％之间。此外，ASTM D3238中的CA％可为5或更小，或优选地不大于4，或更优选地不大于3.4。此外，ASTMD3238中的CP％可为60或更大，或优选地不小于63，或更优选地不小于66。
此外，在根据本发明的润滑油组合物中可包括一种或多种基础油，其中KV 100℃在1和8毫米2/秒之间，粘度指数不小于110，并且根据ASTM D3238的CA％不大于5并且CP％不小于60，从而不超过整个润滑油组合物的50质量％，使得通过ASTM D2887在气相色谱蒸馏中得到的整个基础油中处于380℃或更低温度下的断裂不超过10质量％。使用这类基础油可以提供润滑油组合物，其中一部分GTL油被另一种基础油替代而没有在减少蒸发损失方面的显著损失，这是GTL油的显著特征。
粘度指数改进剂通常为具有改进粘度指数的效果的聚合物基材。各种粘度指数改进剂可用于本发明。粘度指数改进剂的实例包括聚(甲基)丙烯酸酯和烯烃共聚物，如乙烯/丙烯共聚物和苯乙烯/二烯共聚物等，作为非分散粘度指数改进剂，以及如可通过这些与包括氮的单体的共聚获得的分散粘度指数改进剂。优选具有高粘度指数改进效果并且可用于降低(设计)低温粘度的梳形聚合物作为粘度指数改进剂。注意，梳形聚合物为通过相对长的侧链与聚合物主链组合形成梳形的作为已知聚合物的聚合物。已知梳形聚合物可用作这类梳形聚合物。更具体地，可使用梳形聚合物，其中在主链中包括(1)衍生自聚烯烃基大分子单体的重复单元和(2)衍生自低分子量单体的重复单元，所述低分子量单体选自包含以下的群组：具有8至17个碳原子的苯乙烯单体、醇基中具有1至10个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯、酰基中具有1至11个碳原子的乙烯基酯、醇基中具有1至10个碳原子的乙烯基醚、醇基中具有1至10个碳原子的富马酸(二)烷基酯、醇基中具有1至10个碳原子的马来酸(二)烷基酯，以及这些单体的混合物。特别地，合适的梳形聚合物的摩尔支化水平在0.3和1.1mol％之间，其中，相对于以上所述的重复单元的质量，(1)衍生自聚烯烃基大分子单体的重复单元和(2)衍生自低分子量单体的重复单元的总和不小于80质量％，所述低分子量单体选自包含以下的群组：具有8至17个碳原子的苯乙烯单体、醇基中具有1至10个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯、酰基中具有1至11个碳原子的乙烯基酯、醇基中具有1至10个碳原子的乙烯基醚、醇基中具有1至10个碳原子的富马酸(二)烷基酯、醇基中具有1至10个碳原子的马来酸(二)烷基酯，以及这些单体的混合物，其中衍生自聚烯烃基大分子的重复单元在8和30质量％之间，并且其中碘值不大于0.2g/1g梳形聚合物。
这里，相对于整个润滑油组合物，粘度指数改进剂的包含比例以树脂量计在0.1和15质量％之间，并且更优选地，以树脂量计在0.1和10质量％之间。
在根据本发明的润滑油组合物中，除粘度指数改进剂之外的添加剂(其它添加剂)可包括Ca/Mg基清洁剂(包括选自Ca和Mg中的至少一种的含金属清洁剂)、琥珀酰亚胺基/硼改性的琥珀酰亚胺基无灰分散剂、ZnDTP和/或摩擦调节剂(其可为有机钼化合物)。此外，腐蚀抑制剂、酚基氧化抑制剂、胺基氧化抑制剂和/或含硫添加剂可适合用作其它添加剂。如这些的其它添加剂将在下面解释。
在根据本发明的润滑油组合物中，可包括Ca基清洁剂(至少包括Ca的清洁剂)和/或Mg基清洁剂(至少包括Mg的清洁剂)，其中其包含比例合适地在满足[Ca]+[Mg]＝0.10至0.25的范围内(其中[Ca]和[Mg]为润滑油组合物中钙和镁的各自浓度(质量％))。注意，如果[Ca]+[Mg]在0.10和0.25之间，那么[Mg]可为0(即，不包括Mg)或[Mg]可大于零(即，Ca基清洁剂中的一些或全部被Mg基清洁剂替代)。当[Ca]+[Mg]不超过0.25时，有利于实现扭矩改进率的改进，并且当不小于0.10时，清洁度将得到改进。
Ca/Mg清洁剂可为已知的含金属清洁剂，其包括作为碱土金属的钙和/或镁。注意，这类含金属清洁剂可包括作为其主要组分的酚盐、水杨酸盐、羧酸盐或磺酸盐。
根据本发明的润滑油组合物可包括琥珀酰亚胺基无灰分散剂和/或硼改性的琥珀酰亚胺基无灰分散剂，并且其包含比例以氮浓度计可满足在0.01和0.20质量％之间的条件(相对于润滑油组合物的总量)。注意，以氮浓度计，不大于0.20质量％在耐磨性方面为可用的。
已知的物质可用于不包括硼的双型琥珀酰亚胺基无灰分散剂，并且可使用其中在酰亚胺化时无水琥珀酸被添加到多胺的两端的双型琥珀酰亚胺。此外，可使用已知用于硼改性的琥珀酰亚胺基无灰分散剂的物质，并且其可为其中在酰亚胺化时无水琥珀酸已经被添加到多胺的一端的单型琥珀酰亚胺和/或其中无水琥珀酸已经被添加到多胺的两端的双型琥珀酰亚胺已经被硼改性的琥珀酰亚胺。
根据本发明的润滑油组合物可包括ZnDTP，并且以磷包含比例计(相对于润滑油组合物的总量)，其包含部分可在0.03和0.09质量％之间。注意，ZnDTP具有作为抗磨剂的功能，并且如果磷包含比例不小于0.03质量％，那么耐磨性将更优异。此外，如果磷包含比例不大于0.09质量％，那么不太可能干扰摩擦调节剂的效果。
ZnDTP为二烷基二硫代磷酸锌的缩写，并且由下面的结构式(1)表示。在等式中，R指示相互独立的烃基。优选地，它们为在C3和C20之间的伯或仲烷基。更优选地，它们为在C3和C10之间的伯或仲烷基。
式1
通常用作润滑油摩擦调节剂的任意化合物可用于根据本发明的润滑油组合物中，并且可为例如有机钼化合物或无灰摩擦调节剂。有机钼化合物和无灰摩擦调节剂可单独使用或组合使用。
已知的物质可用于有机钼化合物，并且其可为例如二硫代氨基甲酸钼(其可简单缩写为MoDTC等)、如WO-98/26030中所述的三核钼化合物、钼的硫化物、二磷酸钼盐、钼-胺络合物、钼-琥珀酰亚胺络合物、有机酸的钼盐、醇的钼盐等。在有机钼化合物的任意组合中，其包含比例以Mo浓度计可满足在0.01和0.12质量％之间(相对于润滑油组合物的总量)。注意，以Mo浓度计，储存稳定性在不超过0.12质量％时更好。
常规已知的物质可用作无灰摩擦调节剂，并且其可为例如碳数在3和30之间的烷基或炔基，并且特别地，可为无灰摩擦调节剂，如胺化合物、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸、脂肪族醇、脂肪族醚等，其在分子中具有至少一个碳数在3和30之间的直链烷基或直链炔基。注意，这些烷基或炔基中的一些或全部可被烷氧基替代，或者烷基或炔基的碳原子可被杂原子替代。注意，虽然对无灰摩擦调节剂的包含比例没有特别限制，但是其可例如满足0.01至1.0质量％(相对于润滑油组合物的总量)。注意，如果其不大于1.0质量％，那么将改进储存稳定性和密封相容性。
在本发明中，从最佳降低摩擦的观点来看，二硫代氨基甲酸钼为最合适的。
根据本发明的润滑油组合物可包括腐蚀抑制剂。
已知的物质可用于腐蚀抑制剂，其可为例如苯并三唑基化合物、甲苯基三唑基化合物、噻二唑基化合物或咪唑基化合物等。
注意，虽然对包含比例没有特别限制，但其可例如在0.01和0.1质量％之间(相对于润滑油组合物的总量)。
酚基氧化抑制剂和/或胺基氧化抑制剂可作为无灰氧化抑制剂包括在根据本发明的润滑油组合物中。
已知的物质可用作酚基氧化抑制剂，其可为例如4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4'-双(2,6-二叔丁基苯酚)等。已知的物质可用于胺基氧化抑制剂，其可为例如烷基二苯胺、烷基萘基胺、苯基-α-萘基胺、烷基苯基-α-萘基胺等，它们为芳香族胺化合物。
虽然对胺基氧化抑制剂的包含比例没有特别限制，但其应该例如在0.1和2.0质量％之间(相对于润滑油组合物的总量)。此外，虽然对酚基氧化抑制剂的包含比例没有特别限制，但其应该例如在0.1和2.0质量％之间(相对于润滑油组合物的总量)。
根据本发明的润滑油组合物可包括含硫添加剂。注意，这里所指示的含硫添加剂指示除以上所述的ZnDTP和MoDTC之外的硫化合物，并且可选择作为在添加MoDTC之后另外添加的组分。
已知的物质可用于此含硫添加剂，其可为例如硫化氢、硫交联的金属酚盐、二烃基多硫化物、除MoDTC之外的二硫代氨基甲酸盐等。
注意，虽然对含硫添加剂的包含比例没有特别限制，但相对于整个润滑油组合物，其应该在0.1质量％和2.0质量％之间。
根据需要，还可向根据本发明的润滑油组合物中添加除上述之外的添加剂，如氧化抑制剂、无灰分散剂、金属清洁剂、摩擦调节剂、防锈剂、抗形成剂等。此外，可使用(或还可使用)添加剂包，其中包装待混合的添加剂中的一些或全部。
注意，虽然对如这种的其它组分的包含比例没有特别限制，但作为除基础油之外的添加剂，还考虑到其中包括各种添加剂(包括粘度指数改进剂)的油的稀释，相对于整个润滑油组合物，其它组分应该在10质量％和30质量％之间。
虽然对用于制造根据本发明的润滑油组合物的方法没有特别限制，但制造可通过例如通过任意过程添加和混合以上所述的各种组分来进行。
根据本发明的润滑油组合物提供有以下所有特性(A)至(E)：
(A)在150℃、106秒-1下的高温高剪切粘度(HTHSV(ASTM D4683或ASTM D5481))为1.0毫帕·秒或更大；
(B)在100℃下的动力学粘度(KV(JIS K2283))为3.0毫米2/秒或更大；
(C)HTHSV50℃/HTHSV150℃为6.50或更小；
(D)KV50℃/HTHSV150℃为8.00或更小；和
(E)NOACK蒸发量(JPI-5S-41)为15质量％或更小。
在根据本发明的润滑油组合物中，HTHSV 50℃/HTHSV 150℃不大于6.50并且KV50℃/HTHSV 150℃不大于8.00能够改进燃料经济性并且满足NOACK蒸发(JPI-5S-41)不大于15质量％，即使给定(A)150℃、106秒-1高温/高剪切粘度(HTHSV(ASTM D4683或ASTMD5481))不小于1.0毫帕·秒和100℃运动粘度(kV)不小于3.0毫米2/秒的条件。
注意，具体地说，为了实现以上(C)和(D)，相对于基础油，将溶解度降低到低于现有粘度指数改进剂的溶解度，并且提高聚合物的完全溶解的温度为有效的。举例来说，如果粘度指数改进剂为PMA，那么可以通过增加作为PMA的结构元素的-COOR基团的R(长烷基链)的链长来增加PMA的极性来进行调节。
根据本发明的润滑油组合物可用作普通内燃发动机的润滑油组合物，但特别适合作为PHV内燃发动机和/或怠速停车车辆的内燃发动机的润滑油组合物。
实例
通过混合下面列出的原料来制备根据本发明和参考实例1至5的润滑油组合物，以便具有表1中示出的共混量(质量％)。注意，在本发明中，其中150℃HTHSV不大于2.5的组合物被分类为对应于0W-20，并且如果小于此值，那么分类为对应于0W-16。
基础油
·Shell XHVI(注册商标)4(GTL基础油)；
·Shell XHVI(注册商标)3(GTL基础油)。
DI包
以下示出包中使用的主要成分。
·包A.
高度精制的矿物油、琥珀酰亚胺基无灰分散剂、钙基金属清洁剂、ZnDTP和胺基氧化抑制剂的混合物。
·包B.
高度精制的矿物油、琥珀酰亚胺基无灰分散剂、钙基金属清洁剂、镁基金属清洁剂、ZnDTP和胺基氧化抑制剂的混合物。
·包C.
高度精制的矿物油、琥珀酰亚胺基无灰分散剂、镁基金属清洁剂、钙基金属清洁剂、ZnDTP、胺基摩擦调节剂、胺基氧化抑制剂和酚基抗氧化剂的混合物。
粘度指数改进剂
·粘度指数改进剂E：非梳形PMA；
·粘度指数改进剂F：OCP；
·粘度指数改进剂D、G和H：梳形PMA。
这里，粘度指数改进剂D、G和H为在不同条件下制造的梳形PMA，以在重复单元的数目、长烷基链的链长等方面具有差异，以表现出相互不同的极性。
摩擦调节剂
·Sakuralube 525((二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)，由艾迪科公司(ADEKA Co.)制造)。
消泡剂
·3质量％溶液，其中重均分子量为大约30,000的聚甲基硅氧烷(有机硅油)以DCF3质量％溶解于JIS No.1煤油中。
这里，参考实例1至5和实例1至4中的Ca、Mg、Mo、P、Zn、N和S的浓度(相对于润滑油组合物的总量的质量％)在表2中示出。测量方法基于用于B、Ca、Mg、Mo、p和Zn的JPI-5S-38，基于用于N的JIS K2609，并且基于用于S的JIS K2541-4(放射刺激方法)。
评估
接下来，对于每种单独的润滑油组合物，基于ASTM D5481测量高温/高剪切粘度(50℃和150℃)，基于JIS K2283测量运动粘度(40℃、50℃和100℃)，并且基于JPI-5S-41测量NOACK蒸发，并且还评估燃料消耗的降低。评估结果在表3中示出。用于评估燃料经济性(燃料消耗的降低)的方法如下。
发动机由电马达驱动，并且通过扭矩计测量这样做所需的力(摩擦扭矩)。发动机使用四缸直列式2.0L直喷发动机，其中测试油温为50℃，并且转速为2,000RPM(其中参考实例1的润滑油组合物用作参考油)。
注意，选择50℃作为测试油温，设想在怠速停止车辆或PHV中其中刚刚启动典型客运车辆的状态，或其中发动机油温未显著提高的行驶条件。
在表3中，可理解，当与相同粘度等级的对应润滑剂相比时，即，当比较对应于0W-20的参考实例1、实例1和实例3，并且比较对应于0W-16的参考实例2、参考实例3、实例2和实例4时，通过使HTHSV 50℃/HTHSV 150℃不大于6.50并且KV 50℃/HDHSV 150℃不大于8.00，可改进燃料经济性。
表1
表1(续)
表2
表2(续)
表3
表3(续)

Claims (5)

1.一种用于内燃发动机的润滑油组合物，其包含通过费-托法合成的气制油(GTL)基础油和粘度指数改进剂，其中以树脂量计，所述粘度指数改进剂相对于润滑油组合物总量的含量为0.1至20质量％，并且所述润滑油组合物满足以下(a)至(e)：
(a)在150℃、106秒-1下的高温高剪切粘度(HTHSV(ASTM D4683或ASTM D5481))为1.0毫帕·秒或更大；
(b)在100℃下的运动粘度(KV(JIS K2283))为3.0毫米2/秒或更大；
(c)HTHSV50℃/HTHSV 150℃为6.50或更小；
(d)KV50℃/HTHSV150℃为8.00或更小；和
(e)NOACK蒸发量(JPI-5S-41)为15质量％或更小。
2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其包含KV100℃为1至8毫米2/秒、粘度指数为110或更大、通过ASTM D3238得到的CA％为5或更小以及通过ASTM D3238得到的CP％为60或更大的一种或多种基础油，其中：
所述基础油相对于所述润滑油组合物总量的含量为50质量％或更小，并且通过ASTMD2887在气相色谱蒸馏中得到的整个基础油中处于380℃或更低温度下的级分为10质量％或更小。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的润滑油组合物，其中满足以下(f)至(i)中的至少一个：
(f)所述润滑油组合物包括含金属洗涤剂，所述含金属洗涤剂具有选自Ca和Mg中的至少一种，并且[Ca]+[Mg]＝0.10至0.25，其中[Ca]、[Mg]分别为所述润滑油组合物中钙和镁的浓度(质量％)；
(g)所述润滑油组合物含有琥珀酰亚胺无灰分散剂和/或硼改性的琥珀酰亚胺无灰分散剂，并且所述分散剂以氮浓度计为0.01至0.20质量％(基于所述润滑油组合物的总量)；
(h)所述润滑油组合物包括以磷浓度计0.03至0.09质量％(基于所述润滑油组合物的所述总量)的ZnDTP；和/或
(i)所述润滑油组合物包括以Mo浓度计0.01至0.12质量％(基于所述润滑油组合物的所述总量)的有机钼化合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的润滑油组合物，其包括选自腐蚀抑制剂、酚基抗氧化剂、胺基抗氧化剂和含硫添加剂中的至少一种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的润滑油组合物，其中所述粘度指数改进剂为梳形聚合物，优选地其中所述梳形聚合物包含在主链中包括的(1)衍生自聚烯烃基大分子单体的重复单元，和(2)衍生自低分子量单体的重复单元，所述低分子量单体选自包含以下的群组：具有8至17个碳原子的苯乙烯单体、醇基中具有1至10个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯、酰基中具有1至11个碳原子的乙烯基酯、醇基中具有1至10个碳原子的乙烯基醚、醇基中具有1至10个碳原子的富马酸(二)烷基酯、醇基中具有1至10个碳原子的马来酸(二)烷基酯，以及这些单体的混合物。
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