DE1291045B

DE1291045B - Schmieroel

Info

Publication number: DE1291045B
Application number: DE1964O0010288
Authority: DE
Inventors: Rumpf; Dipl-Ing Kurt Konrad
Original assignee: OEMV AG
Current assignee: OEMV AG
Priority date: 1963-07-31
Filing date: 1964-07-24
Publication date: 1969-03-20
Also published as: BE650561A; NL6408754A; GB1018378A; AT238863B

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmieröl, bestehend aus einer Mischung von naphthenbasischen und paraffinbasischen Komponenten mit einem Viskositätsindex von 85 bis 100, gegebenenfalls unter Zusatz von üblichen Additiven.

Insbesondere bei der Schmierung von Fahrzeugmotoren wird Wert darauf gelegt, daß das Schmiermittel eine hohe Alterungsbeständigkeit mit einer geringen Neigung zur Bildung harziger oder kohliger Rückstände im Verbrennungsraum bzw. auf den Kolben und in den Kolbennuten aufweist. Andererseits soll eine möglichst geringe Abhängigkeit der Viskosität des Schmieröles von der Temperatur gegeben sein, denn das Schmieröl soll seine Schmieraufgabe erfüllen können, gleichgültig, ob die Schmieröltemperatur bei einem im Winter im Freien abgestellten Fahrzeug bei der Inbetriebnahme sehr niedrig ist oder ob dieses beim Fahren, insbesondere unter hoher Belastung, beträchtliche Temperaturen angenommen hat. Bei den bislang bekannten Schmier- ao ölen für Fahrzeugmotoren wurde ausgegangen von Basisölen mit einem natürlichen Viskositätsindex im Bereich von 85 bis 100. Würde der Ausgangs-Viskositätsindex nicht entsprechend hoch liegen, so wären hohe Zusätze von z. B. Polymethacrylaten notwendig, die wieder starke Zusätze an Detergent-Inhibitor-Additiven erfordern würden, um die Kolben sauberzuhalten. Um in dem Bereich von 95 bis 100 des geforderten Viskositätsindex zu liegen, hat man bislang für die Herstellung hochwertiger Schmieröle für Fahrzeugmotoren ausschließlich paraffinbasische Schmieröle verwendet, die durch ein relativ kostspieliges Entparaffinierungsverfahren auf ein entsprechendes Kälteverhalten gebracht werden müssen. Der Entparaffinierung mußte eine selektive Extraktion zur weitgehenden Entfernung der aromatischen Bestandteile vorgeschaltet oder nachgeschaltet werden, die den Nachteil hatte, daß sie einerseits den Viskositätsindex herabsetzte und andererseits das Alterungsverhalten schädigte. Naphthenbasische Schmieröle, die an sich ein günstiges Kälteverhalten haben, können auch bei sorgfältigster Selektivextraktion nicht über einen Viskositätsindex von 75 gebracht werden. An sich sind Mischungen von naphthenbasischen und paraffinbasischen Ölen bekannt, es ist aber jeweils so, daß niedrigviskose naphthenische Komponenten mit hochviskosen paraffinischen Komponenten zusammengebracht werden, die dann z. B. als nichtquietschendes Transmissionsöl oder zur Fettherstellung mit Fettsäuren unter Neutralisation mit Kalk dienen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schmieröl insbesondere zur Schmierung von Fahrzeugmotoren zu schaffen, das eine hohe Alterungsbeständigkeit aufweist, ein flaches Viskosit'äts-Temperatur-Verhalten zeigt und beim Abbrand nur mit einer geringen Rückstandsbildung verbunden ist, wobei durch die Einsparung von Zusätzen eine wirtschaftliche Herstellung gegeben seinsoll.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Schmieröl aus einer Mischung eines naphthenbasischen Solventraffinats mit einer Viskosität von mindestens 75 cSt bei 50° C mit einem entparaffinierten, paraffinbasischen Solventraffinat mit einer Viskosität von maximal 22 cSt bei 50° C besteht. Beide Komponenten und die Mischung haben etwa den gleichen Steilheitsfaktor m nach Walt her in der Größe von 3,7 ± 0,1. Die leichte Komponente besitzt auf Grund ihres paraffinbasischen Ursprungs einen hinreichend hohen Siedebereich und entsprechend hohen Flammpunkt, um dem Gemisch ausreichende Eigenschaften in bezug auf Verdampfungsverluste zu verleihen. Die leichte Komponente kann in vielen Fällen mittels Harnstoff entparaffiniert werden, dagegen bedürfen höherviskose paraffinbasische Schmieröle zur Erreichung des erforderlichen Kälteverhaltens einer wesentlich aufwendigeren Lösungsmittel-Entparaffinierung. Das Mischungsverhältnis von paraffinbasischem Solventraffinat zu naphthenbasischem Solventraffinat beträgt 1:1 bis 4 :1, vorzugsweise 1,5 :1 bis 3 :1.

Aus der folgenden Tabelle können die einzelnen Werte der Komponenten und der Mischungen entnommen werden, in der Zeichnung ist ein Kennlinienfeld für Schmieröle dargestellt. Auf der Abszisse ist die Viskosität in Centistokes bei 50° C, auf der Ordinate die Richtungskonstante m der Viskositätsgeraden nach Walt her dargestellt (s. DIN 51563 und ASTM D 567-53). Der Viskositätsindex ist als Parameter angegeben. Die Zahlenwerte von Viskositätsindex und Richtungskonstante m sind über die gemessene Größe der Viskosität miteinander verknüpft. Jedes Öl ist in diesem Koordinatennetz durch einen Punkt darstellbar, wenn seine Viskosität bei 50° C, gemessen in Centistokes und seine Viskositäts-Temperatur-Abhängigkeit, ausgedrückt durch die Richtungskonstante m oder den Viskositätsindex, bekannt sind. In der Zeichnung sind auch die Bereiche der SAE-Klassen für Motorenöle gemäß DIN 51511 zu erkennen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Schmieröl ein überlegenes Kälteverhalten aufweist und besonders geringe Abbrandrückstände hinterläßt. Trotzdem liegt der natürliche Viskositätsindex im Bereich von 85 bis 100, also so hoch wie bei rein paraffinbasischen ölen. Durch die einfache Entparaffinierung und die nur in geringem Maße erforderlichen Zusätze ergeben sich wesentliche wirtschaftliche Vorteile.

Der Unterschied zum USA.-Patent 3 017361 ist folgender:

Die in der USA.-Patentschrift angegebenen Viskositätswerte für die naphthenbasischen säurebehandelten Komponenten lauten (Spalte 2, Absätze 3 und 4 der USA.-Patentschrift):

höchstens 150 SUS/IOO⁰ F, das entspricht in europäischen Maßeinheiten höchstens 32,0 cSt/38⁰ C, bzw. 50 bis 125 SUS/IOO⁰ F, das entspricht in europäischen Maßeinheiten 7,4 bis 26,3 cSt/38° C, oder 57 bis 62 SUS/IOO⁰ F, das entspricht in europäischen Maßeinheiten 9,5 bis 10,9 cSt/38⁰ C.

Diese naphthenbasische Komponente ist eindeutig niedrigviskos. Zum Vergleich dazu sei der unterste Wert für die erfindungsgemäß zu verwendende hochviskose naphthenbasische Komponente angegeben: mindestens 75 cSt bei 50° C.

Auch in der Aufbereitung der naphthenbasischen Komponente liegt ein wesentlicher Unterschied. Gemäß der USA.-Patentschrift wird die naphthenbasische Komponente säurebehandelt, nach der vorliegenden Erfindung soll jedoch gemäß Anspruch 1 ein Solventraffinat verwendet werden.

Ganz ähnlich liegen die Verhältnisse bei der paraffinbasischen Komponente. Gemäß der USA.-Patentschrift liegen die Viskositätswerte dieser Komponente bei höchstens 250 SUS/210° F, das sind 53,7cSt/99°C, z.B. bei 198SUS/21O⁰F, das sind 42,7 cSt/99° C.

Erfindungsgemäß liegt die Viskosität der paraffinbasischen Komponente jedoch bei höchstens 22 cSt/50° C.

Selbst in den Mischungsverhältnissen der beiden Komponenten liegt das erfindungsgemäße Öl genau entgegengesetzt zum Öl der USA.-Patentschrift.

Erfindung

USA.-Patentschrift
Zum Beispiel

Naphthenisch: paraffinisch

ao

(1 bis 4): 1

(15 bis 30): (85 bis 70)
23:77

Schließlich ist auch noch der Verwendungszweck unterschiedlich, denn nach der USA.-Patentschrift wird das vorgeschlagene Öl als nichtquietschendes Transmissionsöl und nicht als Schmieröl mit hoher Alterungsbeständigkeit, flachem Viskositäts-Temperatur-Verhalten, gutem Kälteverhalten und geringer Rückstandsbildung beim Abbrand verwendet.

Bei der USA.-Patentschrift handelt es sich um einen völlig anders gearteten Fall, bei dem eine niedrigviskose naphthenische Komponente und eine hochviskose paraffinische Rückstandskomponente miteinander vermischt werden, um ein Produkt mit völlig anderen Eigenschaften für eine andere Verwendung zu erzielen. Die Wahl der Komponenten hinsichtlich der Viskosität ist genau entgegengesetzt von der vorliegenden Erfindung.

Claims

Patentansprüche:

1. Schmieröl, bestehend aus einer Mischung von naphthenbasischen und paraffinbasischen Komponenten mit einem Viskositätsindex von 85 bis 100, gegebenenfalls unter Zusatz von üblichen Additiven, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Mischung eines naphthenbasischen Solventraffinats mit einer Viskosität von mindestens 75 cSt bei 50° C mit einem entparaffinierten, paraffinbasischen Solventraffinat mit einer Viskosität von maximal 22 cSt bei 50° C besteht.

2. Schmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steilheitswert der beiden Solventraffinate im wesentlichen gleich ist und zwischen 3,6 und 3,8 beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen