CS222943B1

CS222943B1 - Částečně syntetická multigrádové automobilová převodové oleje

Info

Publication number: CS222943B1
Application number: CS54182A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Stepina; Karel Urban; Vaclav Vesely; Milos Revus; Jozef Mikulec
Original assignee: Vaclav Stepina; Karel Urban; Vaclav Vesely; Milos Revus; Jozef Mikulec
Priority date: 1982-01-26
Filing date: 1982-01-26
Publication date: 1983-08-26

Abstract

Složení částečná syntetických multigrédovýeh automobilových převodových olejů viskozitní třídy SAE 75W9O, resp· 80E90, obsahujících jako základní olej směs vhodného ropného rafinátu, s výhodou vysokotlakého hydrogenátu, a tzv.polypropylénového oleje, tj. smšs silně rozvětvených uhlovodíků Cg až CgQ, modiflkátor viskozity /VI/ polyolefinováho typu, s výhodou polyisobutylen nebo ataktioký polypropylen nebo kopolymer styrenu-dienu nebo jejich směs, depresant, protipěnivostní a vysokotlakou přísadu. Oleje mohou být vybaveny i vhodným modifikétorem tření organického nebo anorganického charakteru. Předností těohto olejů je, že při dostatečně velké viskozitě za nejvyě - ěíeh pracovních teplot oleje v převodech, potřebné k vytvoření únosného mazacího filmu a někdy 1 k zmenšení hlučnosti převodů, mají relativně malé viskozity za nízkých teplot při dobré mechanické stálosti, čímž se zmenšuje se potřeba energie na jejich překonání a tím spotřeba pohonných hmot a usnadňuje se rozjezd vozidla.

Description

Složení částečná syntetických multigrédovýeh automobilových převodových olejů viskozitní třídy SAE 75W9O, resp· 80E90, obsahujících jako základní olej směs vhodného ropného rafinátu, s výhodou vysokotlakého hydrogenátu, a tzv.polypropylénového oleje, tj. smšs silně rozvětvených uhlovodíků Cg až Cg_Q, modiflkátor viskozity /VI/ polyolefinováho typu, s výhodou polyisobutylen nebo ataktioký polypropylen nebo kopolymer styrenu-dienu nebo jejich směs, depresant, protipěnivostní a vysokotlakou přísadu. Oleje mohou být vybaveny i vhodným modifikétorem tření organického nebo anorganického charakteru. Předností těohto olejů je, že při dostatečně velké viskozitě za nejvyě ěíeh pracovních teplot oleje v převodech, potřebné k vytvoření únosného mazacího filmu a někdy 1 k zmenšení hlučnosti převodů, mají relativně malé viskozity za nízkých teplot při dobré mechanické stálosti, čímž se zmenšuje se potřeba energie na jejich překonání a tím spotřeba pohonných hmot a usnadňuje se rozjezd vozidla.

222 943

Vynález se týká částečně syntetických multigrádových automobilových převodových olejů na bázi směsí ropného rafinátu a polypropylénového oleje-směsi silně rozvětvených uhlovodíků G^ až ^{a 8} použitím vhodné kombinace modifikátorů viskozity /VI/ k docílení vyhovujících reologických vlastností/ Uvažují se i oleje vybavené vhodnými modifikátory tření.

Vývoj automobilových převodových olejů vede k výrobě a použí'OJajus . „ vánírmultigrádových /vícestupňových, všesezonních/· Jejich přednos tí je, že při dostatečně velké viskozitě za nejvyšších pracovních teplot oleje v převodech, potřebné k vytvoření únosného mazacího filmu a někdy i k zmenšení hlučnosti převodů, mají relativně malé viskozity za nízkých teplot, čímž se zmenšují pasivní odpory v pře vodech, zmenšuje se potřeba energie na jejich překonání /tím spotřeba pohonných hmot/ a usnadňuje se rozjezd vozidla·

Poněvadž aai polovina třecích ztrát v převodech při jejich provozu je způsobena třením ve vrstvě oleje, je jejich žádoucí zmenšení k docílení úspory pohonných hmot funkcí nejen viskozity 0leje, ale i velikosti součinitele tření mezi olejem a povrchy Částí převodů jsoucích v relativním pohybu. Zmenšení součinitele tření se dosahuje přidáním vhodného modifikátorů tření· Kromě toho modifikátor třeni zvětšuje i únosnost mazacího filmu, a proto při jeho aplikaci se podporuje účinek vysokotlaké přísady k zmenšení opotřebení třecích ploch v oblastech smíšeného až mezného tření·

Poněvadž při použití směsí modifikátorů tření se mnohdy projevuje synergický jev, je někdy výhodné modifikátory tření kombinovat. Tak je tomu např· při, použití kombinace grafitu a sirníku

222 943 molybdeničitého.

Předností multigrádových olejů je i jejich použitelnost v rozdílných klimatických podmínkách a univerzálně v převodech automobilů vyžadujících k mazání oleje s různými viskozitami, čímž se umožňuje zúžení sortimentu vyráběných a používaných olejů.

Největší úspory pohonných hmot se dociluje při použití multigrádových převodových olejů viskozitních tříd SAE 75W9O, příp· i 80W90. Jejich rozsahy viskozit při určených teplotách jsou předepsány ve viskozitní klasifikaci SaE J 300 b, resp. včetně dalších jakostních parametrů ve specifikaci MIL-L-2105 C.

Výkonnová charakteristik#·» automobilových převodových olejů je dána klasifikací API. I uvedené multigrádové oleje se vyrábějí a používají s takovým složením /hlavně obsahem V?-přísady/, aby vyhovovaly třídě API GL-4 nebo GL-5, příp, i GL-6.

Vzhledem k předepsaným jakostním parametrům, zejména reologiekým vlastnostem za nízkých teplot, je obtížné, resp. nákladné nebo i nemožné vyrobit takové multigrádové oleje jen na bázi ropných rafinátů. Vhodnější je jejich výroba buá jen z vhodných syntetických olejů / např, z polyalfaolefinů nebo z esterových olejů/ jako oleje plně syntetické nebo ze směsí vhodných syntetických olejů a vhodných ropných rafinátů, jako oleje částečně syntetické.

Zjistili jsme možnost a výhodnost výroby částečně syntetických automobilových převodových olejů SAE 75W9O a 80W90 ze směsí ropného vysokotlakého hydrogenátu /dále VT-hydrogenátu/ s viskozi- 8fc a polypropylenového oleje, tj. oleje připraveného kationtovou polymeraci propylěnu, který je směsí silně rozvětvených uhlovodíků od C₆ do C₉₀, přednostně Cg až C₁₆, obsahujícího průměrně 1 až 1,5 dvojnou Yazbu, která není zpravidla na konci řetězu, s viskozitou kolem 15 mm²/s při íoofc, VI min. 55 a s bodem tuhnutí pod

- 20Í°C. Při použití vhodného poměru obou těchto složek základního

3222943 oleje a po přidání vhodných množství vhodných polymerních modifikátorů viskozity /VI/, depresantu a protipěnivostní přísady lze připravit oleje, jejichž jakostní parametry odpovídají předepsaným parametrům podle SAE J 300 b a MIL-L-2105 C, resp· i dalším, které bývají běžné u etandartních komerčních automobilových převodových olejů· Po přidání vhodné vysokotlaké přísady, s níž jsou oleje připravené uvedeným způsobem snášenlivé, ve vhodném množství lze získat oleje vyhovující příslušným výkonovým třídám podle API.

Zjistili jsme také, že takto připravené částečně syntetické automobilové převodové oleje jsou snášenlivé se všemi běžně používanými modifikátory tření a je proto výhodné je vhodným modifikátorem ve vhodném obsahu vybavit·

Příklady:

Byly připraveny částečně syntetické automobilové převodové oleje SAE 75W90 a 80W90 ze základních olejů, které se skládaly v různém poměru z polypropylénového oleje a z VT-hydrogenátu, jejichž jakostní parametry byly následující:

____Jakostní parametr________Polypropylenový olej VT-hydrogenát

Kinem· viskozita při ÍOC^C,

ταπτ/β	15,09	6,26
Viskozitní index	58	113
Bod tuhnutí, °C	- 30	- 10
Bod vzplanutí, °C	124	225

Připravené multigrádové oleje měly tato složení /% hm·/:

4222 943

		SAE 75W90	SAE	8OW9O
Složky	GL-4	GL-5	GL-4	GL-5
VT-hydrogenát	44,0	44,0	27,0	27,0
Polypropylénový olej	44,997	44,997	63,997	63,997
Polyijfobutyléh /50%
olejový koncentrát PIB
β rel· mol· hmotností
M 32 000/	6,0	6,0	4,0	4,0
n K Polymetakrylátový módi-
fikátor viskozity a VI
a depresant /45% olejový
koncentrát PMA s 400 000/	2,0	2,0	2,0	2,0
Protipěnivoetní přísada
polysiloxanového typu	0,003	0,003	0,003	0,003
Vysokotlaká přísada
typu S/P	3,0	6,5	3,0	6,5

Etylo zjištěno, že namísto polyi^obutylénu je možno použít i jiného typu polyolefinového modifikátoru viskozity s velkou stálostí ve smyku, např· ataktického polypropylénu, kopolymerů styrěh-diénového/, jejichž obsah však musí být vhodně zvolen v souladu s obsahem modifikátoru viskozity polymetakrylátového typu k docílení nejen žádoucího zahušlovacího účinku, ale i vyhovujících Teologických vlastností oleje za nízkých teplot·

Vlastnosti a výsledky zkoušek uvedených olejů:

Olej

SAE 75W9O SAE

GL—4 GL—5 GL—4

222 943

80W90

GL-5

Kinem· viskozita při 100?C, 2 mm /s	17,23	16,82	16,12
Viskozitní index	127	126	108
Eynamická viskozita/Brookfield/ Pa.s při - 40*C	142	138
- 2$C	-	-	136 ‘
Teplota zaplnění brázdy /Channel Point/, °C pod	- 45	-45	-35
Bod vzplanutí, °C Ochranná schopnost proti	151	148	141
rezivění /ASTM D 665/
	vy novu je —·«·<
Zkouška na korozi mědi	-
/ASTM D 130/, max.	2c	2c	2c
Oxidační stálost
/ČSN 65 6235/
— vzrůst viskozity při 5o!°G, % xantx. - úsady v n-heptanu,% hm·	22,1 0,C05	24,9 0^02	25,2 0,007
Pěnivoat /ASTM D 892/
- sequence I a II	10	10	10
- sequence III	50	45	50

15,83

107

134

138

2c

27,1

0,025

Zkouška ve 4-kuličkovém

přístroji: VÚO, N	578	608	598
ČKS, N/N	2460/2764	2764/3097	2508/2822
Timken-test:
OK, lb	51	63	52

627

2822/3155 ~6~

222 943

FZG-test /A 20/8,3/90/:

- nevyhovující stupeň >12

- specifické opotřebení, mg/kh 0,151

- teplota oleje při nevyhovujícím stupni, °C 138

FZG-test /A 10/8,3/90/:

v

- nevyhovující stupen - spec· opotřebení, mg/kh

- teplota oleje při nevyhovujícím stupni, °C -

Claims

1/ Částečně syntetické multigrádové automobilové převodové oleje viskozitni třídy SAE 75W9O, resp. 8OW9O vyznačené tím, že jsou tvořené z 85 - 98 %hm. základního oleje pozůstávajícího ze směsi 30 až 70 íjim-ropného rafinátu s viskositou 5,0^- 7,5 mm²/s při 100 °C, s viskozitním indexem min· 95, θ bodem tuhnutí max. -8 °C a s bodem vzplanutí min. 205 °C, s výhodou rafinátu připraveného hydrokrakováním za vysokého tlaku, s viskozitním indexem min· x/

105, a 70 až 30 sjhm, polypropylenového oleje, tj· směsi silně rozvětvených uhlovodíků C₆ až C^, hlavně Cg až C^g, s rel· mole_ eZ 2 kulovou hmotností Μ_β 450-470, s viskozitou 13 až 17 mm /s při 100 °C, s viskozitním indexem min· 55 a s bodem tuhnutí max.

- 20 °C, a dále z 0,5 až 5,0 $im, jako 100 % polymeru, modifiká-X toru viskozity polyolefinového typu s velkou stálostí ve smyku, s s výhodou polyi/íobutylěhu nebo ataktického polypropylenu s relativní molekulovou hmotností 20 000 až 40 000 nebo kopolyměru styren-dienu β relativní molekulovou hmotností 80 000 až 120 000 nebo jejich směsi a 0,1 až 2,0 5&im, jako 100 % polyméru, modifikátořu viskozity a depresantu, s výhodou polymetákrylátu s relativní molekulovou hmotností do 400 000, a dále z 1,4 až 8 5$ud.vysokotlaké přísady typu S/P.

2/ Částečně syntetické multigrádové automobilové převodové oleje podle bodu 1/ vyznačené tím, že obsahují 0,2 až 5 S^m modifikátoru tření bu3 organického charakteru, s výhodou mastnou kyselinu nebo alkohol C_lo až C_1Q nebo jejich ester, amin, fosfit, fosfát, fosfonát nebo sířenou mastnou kyselinu nebo ester nebo de-z222 943 ί

rivát N-acylsarko^inu nebo jejich kombinace, nebo organokovového charakteru, a výhodou ditiofoefát nebo tio- nebo ditiokarbamát a jejich kombinace, nebo anorganického charakteru, s výhodou grafit, sirník molybdeniěitý nebo wolframičitý, boritan draselný nebo kombinace uvedených látek-složkové směsi.