DE1962461C3 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmierölsystem zum Schmieren von Verbrennungsmotoren mit einem Mineralschmieröl bei Umlauf eines solchen Öls gemäil Patent 17 94 087.

Die Hauptanmeldung betrifft ein Schmierölsystem zum Schmieren von Verbrennungsmotoren mit einem umlaufenden Mineralschmieröl, das dadurch gekennzeichnet ist, daß sich ir dem ölumlaufsystem ein ölfilter sowie eine Kammer befinden, in der das öl mit einem Feststoff in Kontakt kommt, der mindestens eine relativ ölunlösliche, feste anorganische reduzierende Verbindung mit einem Kationanteil und einem Anionanteil enthält, WOv₁On wenigstens der Anionanteil reduzierend wirkt und ein E°-Redoxpotential aufweist, das größer als —0,8 ist, wenn es in einer wäßrigen Säurelösung und größer als 0 ist, wenn es in einer wäßrigen alkalischen Lösung gemessen wird.

Die vorliegende F.rfindung betrifft nun ein solches: .Schmierölsystem, das dadurch gekennzeichnet ist. daß sich in dein Öhimlaiilsystem ein ölfilter sowie eine Festst(iffe-Öl-Kontaktk;immer befinden, die wenigstens cue relativ ölimiösliche leste anorganische binäre ■ ier t' "are Verbindung enfnaitcn '.!',■■■:■" Kai'on mui \:p.

einem Metall der Gruppe IHA, IVA und/oder VA des Periodensystems ableitet, wobei die Größe der Teilchen der Metallverbindung ausreichend groß ist, um in der angegebenen Feststoffe-Öl-Kontaktkammer zurückgehalten zu werden.

Durch Einverleiben derartiger Metallverbindungen in das Filter oder eine andere Kammer in festem Zustand oder durch Imprägnieren eines Trägers oder eines Packungsmaterials mit einer solchen Metallverbindung ist es möglich, das Schmieröl frischer und freier von Schlamm und Abbauprodukten zu halten und eine bessere Sauberkeit der Innenflächen des Motors und eine geringere Neigung dieser Innenflächen zur Korrosion zu erreichen, als es bisher möglich war. Die

π Kationen können Komplexe dieser Metalle sein, bei denen das Kationmetall in entweder reduziertem oder völlig oxidiertem Zustand mit Lewis-Basen, wie anionischen Liganden, neutralen Liganden oder gemischten Liganden, einen Komplex bildet. Diesbezüg-

2ii lieh sei auf die Veröffentlichung von Brescia et al, »Fundamentals of Chemistry«, Academic Press (1966), Kapitel 25, Seite 670 unten, verwiesen. Die Verbindungen dieser Metalle können anstelle von Komplexverbindungen oder tertiären Verbindungen (mit komplexier-

2^r> tem Metallkation) einfache oder binäre Metalikationverbindungen sein, die als Kation ein Metailkation der oben beschriebenen Art enthalten.

Schmieröle, insbesondere Schmieröle zum Schmieren von Verbrennungsmotoren, müssen erheblichen überat-

K) mosphärischen Temperaturbelastungen widerstehen. Ihre mangelnde Beständigkeit gegenüber solchen Temperaturen ergibt sich durch das Vorhandensein von Verbrennungsprodukten (Stickstoffoxiden) und unvollständig oxidierten Kraftstoffkomponenten, die die

i"> Bildung von oxidierten Verbindungen, wie Stickstoffoxiden, Carbonsäuren, Aldehyden, Ketonen, Epoxiden und dergleichen verursachen, die teilweise oxidierte Vorläufer des sich bildenden Ölschlamms darstellen und einzeln oder gemeinsam die zu lösenden Probleme verursachen. Der Abbau von Schmierölen ist ebenfalls ein Problem, das jedoch geringer ist als das durch die Verbrennungsprodukte verursachte. Die derzeitigen Anforderungen an Schmieröle machen eine Temperaturstabilität erforderlich, da bei schweren Belastungen

4") Temperaturen von häufig 150 bis 200⁰C erreicht werden können.

Es wurden bisher viele Versuche unternommen, die Oxidationsstabilität von Schmierölen zu erreichen, die unter Hochleistungsbedingungen eingesetzt werden, um

w dadurch zu bewirken, daß sie während längerer Zeit einem Abbau zu widerstehen vermögen, so daß die dadurch verursachte Schlammbildung und sich hierdurch ergebenden Probleme vermindert werden können. Von wesentlicher Bedeutung ist ferner die

v> Korrosion der mit den ölen geschmierten Metallinnenoberflächen der Maschinen, die während ihres Betriebes den angesprochenen Hochleistungsbedingungen ausgesetzt sind. Es ist weiterhin erwünscht, in dem öl nur ein Minimum an Stickstoffoxiden und oxidierten Kohlen-

W) wasserstoff-Brennstoffbestandteilen beizubehalten, um die Schlammbildung so weit als möglich zu vermeiden. So wird Luftstickstoff, der in die Verbrennungsräume eingeführt und eier Verbrennung unterworfen wird, zu Oxiden von Stickstoff oxidiert, die in dem öl

'> zurückgehalten werden. Diese Substanzen und die teilweise oxidierten (bzw. unvollständig verbrannten) Brennstoff-Kohlenwasserstoffe finden ihren Weg sowohl im Ui^ kiij uc'iiicnüiiSC WK" in viiC AbuHSC u;lj

vermischen sich mit den Schmierölen. Es ist hinlänglich bekannt, daß das Vorhandensein dieser Schlammvorläufer in solchen Ölen eine schnelle Schlammbildung verursacht.

Bisher wurde eine gewisse Kontrolle der tatsächlichen Oxidation in dem Schmieröl selbst in gewissem Ausmaß durch Zugabe von organischen, die Oxidation inhibierenden Mitteln zu dem öl erreicht Obgleich diese Mittel in vielen Fällen zur Verhinderung einer Oxidation des Öls beitragen, wird eine Reihe von anderen Eigenschaften, wie die thermische Stabilität, die Viskosität, der Viskositätsindex und die Schmiertähigkeit usw., mitunter gleichzeitig nachteilig beeinflußt Die meisten der bisher verwendeten Antioxidationszusätze weisen einen hohen Grad von öllöslichkeit auf, da es erwünscht ist, diese Mittel in einen innigen Kontakt m<l sämtlichen Teilen des Öls, den Lageroberflächen und den Innenmetalloberflächen der Maschine bzw. des Verbrennungsmotors während des Betriebes zu bringen. Oftmals war es bisher notwendig, einen Überschuß dieser organischen, die Oxidation inhibierenden Substanzen aus dem Gesichtspunkt zuzugeben, daß der Zeitpunkt, da diese Verbindungen vollständig verbraucht oder abgebaut sind, mit dem Zeitpunkt der Verwendungsdauer, bei dem das öl normalerweise durch ein anderes ersetzt werden sollte, zusammenfällt oder ihn überschreitet. Dieses Problem wurde daher fast immer derart angegangen, daß man eine homogene Verteilung der zugesetzten Antioxidationsmittel oder Säure neutralisierenden Mittel in der gesamten ölmenge, die während der gesamten Zeit, während der das öl in der Maschine verwendet wird, vorhanden ist, anstrebte. Dies bedeutet natürlich, daß das Additiv vollständig oder nahezu vollständig in dem öl gelöst sein muß.

Die vorliegende Erfindung dient der Verminderung der Schlammbildungs- und Korrosionsprobleme, die bislang aufgetreten sind. Hierfür wird jedoch ein unterschiedlicher Weg beschritten. Statt den Abbau des Schmieröls durch die Zugabe öllöslicher, organischer Additive zu verzögern, werden Mittel verwendet, die eher wasserlöslich als öllöslich sind, da sich gezeigt hat, daß die Korrosivität und die Schlamrnbildung des Öls überwiegend eine Folge der Tatsache ist, daß in den Verbrennungskammern Oxidationsprodukte der Kohlenwasserstoffe des Brennstoffs und Stickstoffoxide gebildet werden, die an den Kolbenringen vorbei in das Öl geblasen werden. Erfindungsgemäß werden diese Oxidationsprodukte beim Auftreten in dem öl schnell und sofort mit Hilfe von anorganischen Substanzen behandelt, die die obenerwähnten Metallkationen entweder in Form einfacher Metallkationverbindungen oder als Verbindungen mit komplexen Kationen oder Anionen enthalten. Diese metallhaltigen Verbindungen neigen dazu, die schlammbildenden Eigenschaften der Verbrennungsabgasprodukte in dem Öl zu verringern.

Die erfindungsgemäß in der Feststoffe-Öl-Kontaktkammer enthaltenen Substanzen sind fest, ihrer Art nach anorganisch und relativ ölunlöslich, können zu zwei Typen von Verbindungen gehören oder können in Form eines Gemisches aus Verbindungen beider Typen oder Verbindungen des gleichen Typs vorliegen.

Die Verbindungen des ersten Typs umfassen einfache oder binare anorganische Verbindungen, die als Kation lediglich ein Metallkation aus den Gruppen INA, IVA uiid/ot; τ VA des Periodensystems der Elemente enthalten, wie es von K. H. Sargent & Company, Das Metallkation kann reduzierend oder völlig

oxidiert sein. Es kann ein mehrwertiges Metallkation sein oder ein Metallkation wie das von Aluminium, das in chemisch gebundener Form nur eine Wertigkeit von +3 besitzt, sein.

Geeignete Metallkationen in ihrer geringeren Wertigkeitsstufe sind beispielsweise Pb²+, Bi³+, Sn²⁺, Sb³⁺ und Tl¹⁺. Die Anionen können reduzierend oder nicht reduzierend sein, so daß man die Sulfide, Sulfoxylate,

ίο Hyposulfite, Sulfite und Dithionite, Phosphide, Hypophosphite, Metaphosphite, Pyrophosphite, Orthophosphite und Hypophosphate der genannten Metalle verwenden kann. Die mit den reduzierenden Metallkationen verbundenen Anionen sind Fluoride, Chloride,

r> Bromide, jodide, Carbonate, Acetate, Oxalate, Oxide, Alkoholate, Thiocyanate, Eisen(III)-cyanide, Eisen(II)-cyanide. Phosphate, Sulfate, Oxidsulfate, Oxidhalogenide, Telluride, Selenide und dergleichen. Die Wirksamkeit der binären Verbindungen hängt jedoch nicht von dem Oxidationszustand des Kationenanteils oder des Anionanteils ab.

Ein zweiter Typ von wertvollen anorganischen Verbindungen sind solche, die Kationen von irgendwelchen Metallen der Gruppen HIA, IVA und VA des

2^r> Periodensystems enthalten, worin das Kation ebenso eine Lewis-Base, das heißt einen anionischen Liganden, einen neutraler. Liganden oder einen gemischten Liganden, enthält. Solche komplexen Kationen der voraus bezeichneten Metalle mit irgendeinem der

in vorbezeichneten reduzierenden oder nichtreduzierenden Anionen dienen in wirksamer Weise zur Inhibierung der Schlammbildung. Geeignete Liganden sind Amminoliganden (NH3), Cyanoliganden, Amidoliganden, Chloroliganden, Hydroxyliganden, Jodoliganden,

r> Oxalliganden, Sulfatoliganden, Carbonylliganden, Thioharnstoffliganden, Glycinatliganden usw.

Die zuerst erwähnten Typen von anorganischen Verbindungen werden als einfache oder binäre Verbindungen bezeichnet. Diese Bezeichnung bezieht sich auf

4(i Verbindungen, die nur aus einem Metall als Kation und einem einfachen oder komplexen Anion, wie einem Chlorid, Sulfat, Cyanid, Eisen(II)-cyanid und dergleichen bestehen. Der zweite obenerwähnte Typ von anorganischer Verbindung wird in seiner Form als Komplex oder

Α-·, »ternär« angesprochen. So, wie der Begriff hier verwendet wird, bestehen komplexe oder ternäre Verbindungen aus einem Kationteil und einem Anionteil, worin das Metall in dem Kation mit einer Lewis-Base, wie einem der obenerwähnten Liganden,

Ό zum Komplex ausgebildet ist. Die ternäre Verbindung enthält zusammen mit dem Metall mindestens einen Liganden, wobei der Metallkomplex als einheitliches Kation wirkt. Der Anionteil kann ein einziges Element, eine Gruppe von Elementen, wie SO4, oder eine

v> komplexe Gruppe von Elementen, wie Eisen(ll)-cvanid, sein.

Als Beispiele für die hauptsächlich Metall enthaltenden Kationen, von denen festgestellt wurde, daß sie wertvoll sind, wenn sie in fester Form oder als

Wi Imprägnierung auf einem in dem Filter angeordneten Träger, in dem in einem Ölfilter enthaltenden lilterlement oder in einer getrennten Feststoffe-Öl-Kontaktkammcr verwendet werden, seien die nachfolgenden, relativ ölunlöslichen Feststoffvcrbindungci,

n > genannt:

Aluminiiimacetylacetonat, Aliiminiumisopropylat.
Aluminiumammoniumhydroxid, Aluminium-

nichiorid, A Iu πί in 1'

n π nnhn im id

Aluminiumjodid, Aluminiumsulfid, Aluminiumoxiden lorid,Aluminiumcyanobromid,
Aluminiumcyanochlorid, Aluminiumäthyldichlorid, Aluminiumdiäthylchiorid,
Tri-n-butylaluminium.Trimethylivismut,
Antimonoxidchlorid, Antimon phosphat,
Antimonsulfat, Antimontellurid,
Antimontribromid, Antimontrifluorid, Antimontrisulfid, Antimontrijodid, Antimonammoniumphrnphat, Antimoncyanosulfat, Wistnuthydroxid,
Wismutoxidbromid, Wismutoxidchlorid,
Wismutoxidjodid, Wismutphosphat,
Wismutphosphit, Wismutsulfat, Wismutsulfit,
Wismuttri jodid, Wismuttrichlorid,
Wismuttribromid, Wismutammoniumsulfat,
Wismutcyanophosphat, Bleibromid, Bleijodid,
Bleiarsonit, Bleicyanamid, Bleiferrocyanid,
Bleisulfid, Bleithiocyanat, Bleioxalat,
Bleioleat, Bleimetaphosphat, Bleip>.ophosphat,
Bleiphosphit, Bleiselenid, Bleistannat,
Bleisulfid, Bleiborat Bleidichlorid,
Diäthylbleidichlorid, 31eiammoniumeisen(I I)-cyanid, Bleicyanoacetat, Triphenylbleiacetat,
Zinn(II)-acetat, Zinn(II)-bromid,
Zinn(II)-chlorid,Zinn(I!)-fluorid,
Zinn(II)-jodid,Zinn(lI)-eisen(II)-cyanid,
Zinn(H)-eisen(IU)-cyanid, Zinn(II)-oxidchlorid, Zinn(ll)-phosphit, Zinn(Il)-phosphat,
Zinn(II)-sulfat,Zinn(II)-oxid,Zinn(ll)-sulfid,
Zinn(II)-tellurid,Zinn(II)-selenid,
Zinn(II)-phosphid, Zinn(Il)-ammoniumphosphat,
Zinn(I V)-ammoniumchlorid, Zinn(l I)-cyanosulfat, Zinn(IV)cyanoacetat,
n- Butylzinntrichlorid, Tri-n-propylzinnoxid,
Trimethylzinnhydroxid, Tributylzinnsulfid,
Hexaphenyldizinn, Di-n-propenylzinndichlorid,
Thalliumacetat, Thalliumbromid,
Thalliumjodid, Thalliumchlorid,
Thalliumsulfit, Thalliumsulfid, Thalliumammoniumtrichlorid.Thalliumcyanosulfit.
Es könnten viele weitere spezifische Verbindungen erwähnt werden, die erfindungsgemäß geeignet sind. Zumeist kann jedes Anion mit der gewünschten negativen Wertigkeit einschließlich Anionen verwendet werden, die als Folge ihrer wahren Natur eine oxidative Wirkung ausüben, wie die Nitrate, die man im Hinblick auf eine erfolgreiche Behandlung von Schmierölen als sich von selbst niederschlagend ansehen kann, die dies aber tatsächlich nicht tun, obgleich ihr Vorhandensein nicht so wirksam ist wie das vieler anderer Anionen.

Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Bildung einer weiteren Oxidation der Abgase oder der Produkte in den Schmierölen während ihrer Verwendung bei der Arbeit von Verbrennungsmotoren zu verhindern oder zu verringern. Es isi daher unerwünscht und würde dem Zweck der Erfindung entgegenlaufen, Anionen zu verwenden, die eine starke oxidative Wirkung haben.

Viele der bisher benannten spezifischen anorganischen Verbindungen bestehen in wasserfreier Form, und in vielen Fällen sind Hydrate dieser Verbindungen sehr leicht im Handel erhältlich. Die Hydrate können in der Form vorliegen, daß — wenn sie mehr als ein Molekül aufweisen — tatsächlich mehrere Mol Wasser zusammen mit ihren Molekülen kristallisieren. In vielen Fällen ist die Hydratform die zumeist auf den Markt gebrachte Form und steht daher im allgemeinen leichter z.ur Verfugung. Wenn dies der Fall ist, besteht daher ein geringes Bedürfnis dafür, die wasserfreie Form der Metallverbindungen zu verwenden, da sie, wenn sie in der oben beschriebenen Weise in das ölsystem eingebracht werden, meist sofort mit den geringen Mengen an Wasser, die bereits in dem Schmieröl vorhanden sind oder gegebenenfalls in dem Schmieröl auftreten und mit den wasserfreien Salzen zu irgendeinem Zeitpunkt in Kontakt kommen können, in die hydratisierte Form umgewandelt werden, wenn sie nicht

ίο tatsächlich in den geringen Mengen des bereits vorhandenen Wassers gelöst werden. Sowohl Gemische von zwei oder mehr der oben definierten Typen von binären und ternären Verbindungen und von zwei oder mehr der obenerwähnten Komplexverbindungen als auch Gemische mit anderen Verbindungen mit diesen können ebenso verwendet werden.

Die verwendeten festen anorganischen Teilchen können eine Teilchengröße im Bereich von etwa 4,7 mm bis 0,05 mm, vorzugsweise zwischen etwa 0,8 mm und

2<) etwa O₁JO mm (Siebweite; lichte Maschenweite) aufweisen. Teilchen mit einem so geringen Durchschnittsdurchmesser wie 25 μπι oder größer können verwendet werden, weil die meisten Rückhaltesiebe und kommerziell verfügbaren ölfilter wirksam feste Teilchen dieser

2-, Größe oder größer zurückhalten. Die festen Teilchen sollten aber in keinem Fall so klein sein, daß sie in wesentlicher Menge durch das Filterpackmaterial hindurchlaufen und in dem Öl zirkulieren.

Ein weiteres Verfahren, das zum Einverleiben der

«ι Verbindungen in das ölfilter oder für die Feststoffe-Öl-Kontaktkammer verwendet werden kann, besteht darin, das Filterpackmaterial, beispielsweise poröses Papier oder irgendeinen anderen Träger, mit einer wäßrigen Lösung solcher Salze in den Fällen, wo die Salze leicht

j) wasserlöslich sind, zu imprägnieren, wonach das imprägnierte Material unter milden Bedingungen zur Trockene erhitzt werden kann, um das Wasser auszutreiben und die Verbindungen in inniger Bindung mit dem Packmaterial zu halten. Es ist keine spezifisch minimale Menge der zur Behandlung vorgesehenen anorganischen Verbindung notwendig oder wird als kritisch angesehen, sofern sie dazu ausreicht, daß das gesamte oder ein Teil des Filterelements, d. h. die Packung in dem Filter oder der Träger, der entweder eine oder mehrere der vorausbezeichneten Verbindungen in fester Form als Imprägnierung enthält, die festen Teilchen in ausreichender Menge enthält, um die Korrosion und den Abbau zu inhibieren, und daß die Teilchen ausreichend groß sind, um in dem Filterelement oder der Kontaktkammer mit einer als Filter wirkenden Rückhaltevorrichtung zurückgehalten zu werden, wobei die Teilchen durch ein feinmaschiges Sieb an Ort und Stelle gehalten und zugleich zurückgehalten werden. Feste Teilchen ausreichender Körnung, um in dem Filter oder einer anderen Kammer oder durch die Packung oder durch das Trägermaterial zurückgehalten zu werden, können an der Einlaßseite der Kammer oder zwischen den Schichten der Packung oder den Trägermaterialien so gelagert werden, daß sie

ω während der Gebrauchsdauer des Filters oder der Kammer weitgehend darin zurückgehalten werden. Gewöhnlich ist die Siebrückhaltevorrichtung ein feinmaschiges Sieb (d. h. ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,295 bis 0,147 mnl H.as als Träger

b^r> und Rückhaltevorrichtung für die iesten Partikel dient.

Es ist keine spezif^;7ch° strukiuieiie Auslegung des Filterelements erforderlich. Vorzugsweise sollten die festen Teilchen dci iiehanviiur,g:,:.iittc; in dem Fite;

zurückgehalten und nicht von dem Öi eingeschlossen und mit diesem aus der Filterpackungskammer oder dem Filter der Maschine zugeführt werden, obgleich geringe Mengen in kolloidaler Form uder in dem entzogenen Wasser gelöst, aus dem Filter entfernt und = den". ^urbelgenäjjC Sisumpf zugeiühri werden können. Gewöhnlich sollten Verbrennungsmotoren für Automobile mit einem ölaufnahmevermögen von 4 oder 5 Litern Schmieröl in dem ölfilter oder einer anderen Kammer zwischen 10 und ungefähr 150 g der ausge- ■·■> wählten Metallverbindungen in fester Form entweder als solche oder als Imprägnierung auf dem Fütermedium, enthalten. Eine solche Menge reicht dazu aus, daß das Filter während seiner Gebrauchsdauer feste Verbindungen in einer Menge enthält, die größer ist als die, die durch irgendwelches Wasser aufgenommen wird, mit dem die festen Verbindungen während des normalen Arbeitsablaufes der Maschine zwischen den Ölwechseln in Kontakt kommen. Wenn es jedoch gewünscht wird, kann es natürlich zweckmäßig sein, geringere oder größere Mengen solcher Verbindungen in Abhängigkeit von der jeweiligen Verwendung der Maschine und der Betriebsdauer zwischen den Filterwechseln oder den Kammerbefüllungen einzuverleiben.

Wenn ein Filter oder Trägermedium verwendet werden soll (bei der praktischen Arbeit ist dies zweckmäßig), wird es vorgezogen, daß es ein relativ poröser Träger ist, und daß er im Hinblick auf das Öl und die anorganischen Verbindungen relativ inert ist. Jeder inerte Träger ist geeignet, besonders, wenn er porös ist, so lange die Größe der festen Teilchen so groß ist, daß sie während des Betriebs der Maschine und während des Ölumlaufs durch das Filter zurückgehalten werden. Zu geeigneten Trägersubstanzen gehören poröses Papier, Diatomeenerde, Kaolin, Kieselgur, aktivierter Ton, Holzkohle oder Fullererde, obgleich jeder andere inerte, relativ poröse oder nichtporöse Träger in gleicher Weise gleich wertvoll sein kann, solange der Träger die festen anorganischen Metallverbindungen in dem Filter zurückhält und es dem von w Feststoffen freien öl als Abfluß aus dem Filter ermöglicht wird, der Maschine zur erneuten Verwendung zuzufließen. In manchen Fällen kann sogar grober Sand, der inert ist so lange als Filtermedium dienen, als er in dem Filter zurückgehalten wird und nicht von dem Ölabstrom der Maschine zugeführt wird.

Die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten öle sind solche, die üblicherweise zum Schmieren von Verbrennungsmotoren, einschließlich Automobilmotoren, Dieselmotoren sowohl des gering beanspruchten wie des Hochleistungstyps verwendet werden, und sie sind tatsächlich zum Schmieren jeder Maschine geeignet, für die Schmieröle zürn Zwecke der Schmierung der Lager, der Zylinderwandungen, Ventile usw. verwendet werden. Diese Öle gehören vielen und verschiedenen Typen an. Die Erfindung und ihr Erfolg bei der Verwendung von anorganischen Metallkation-Verbindungen in Ölfiltern hängt nicht von der Verwendung irgendeines besonderen Schmieröls ab, sondern ist für alle bisher in solchen Schmiersystemen verwendeten öle anwendbar. Diese öle können, wie das allgemein bekannt und üblich ist, paraffinische, naphthenische oder gemischte Typen sein, und sie können die herkömmlichen Additive, die gewöhnlich in solchen ölen verwendet werden, wie beispielsweise Viskositätsindex-(V.I.-)Verbesserer, Stockpunkterniedriger, Antioxidationsmittel, Schlammdispergiermittel, Antiabriebmittel usw, enthalten.

Bei den Vergleichbuniersuchungen des naehfoigeni'eii HHsoieis wurde als Basisgemisch ein lösungsmittel extrahiertes, neulralti MiJContinent-öi (SAE 10W-30) verwendet. (Is enthielt die herkömmlichen Additive, d. h. ungefähr !0 Ge\v.-% Polyisobutylen als Viskositätsindex-Verhesscrer. etwa 3,5 bis 4 Gew.-% eines Polyisobutenylbernsteinsäureüiihydridimidderivats von Teiiaäthylerijjentamin als Dispergiermittel und geringe Mengen wachsu!k.yliertes Naphthalin als Stockpunkterniedriger, als Antioxidations- und AnliabriebmiUel das Zinksalz von Di(Gi-Cs-alky!)-dithiophosphat Zusätzlich enthielt es weniger als 1% eines überbasischen Caleium-ErdölsuHonats. Das öl hatte in der Zusammensetzung einen Stockpunkt von ungefähr — 20⁰C Maximum und einen V.l. von ungefähr i 36 Minimum.

Beispiel

Ein Ford-Sechszylindermotor wurde unter wechselnden Temperaturzyklen betrieben. Es wurde das voraus beschriebene öl verwendet. In einer Versuchsreihe wurde ein im Handel erhältliches Filter als Standardfilter für Automobilschmiersysteme verwendet; es bestand aus einer porösen Papierpackung oder dem Filterelement. In dem Filterelement wurde in getrennten porösen Papierbehältern eine Gesamtmenge von 52 g der unter Versuch stehenden anorganischen Verbindung oder Ottawa-Sand als Kontrolle eingesetzt. In jedem Fall hatte das verwendete Testmaterial eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 0,4 bis etwa 0,8 mm. Der Sand hatte jedoch eine Teilchengröße von etwa 0,4 bis 0,5 mm (lichte Maschenweite).

Der vergleichsweise, mit wechselnden Temperaturzyklen ablaufende Versuch wurde wie folgt durchgeführt. Man ließ den Motor unter Anwendung wechselnder gesteuerter Temperaturbereiche laufen. Die Zündeinstellung betrug 11° (vor dem oberen Totpunkt). Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wurde zwischen 13,7 :1 und 14,5 :1 eingestellt und der Motor unter einer konstanten Last, entsprechend einem Drehmoment von 18,41 m kg mit einer Drehzahl von 1500± 15 Min.-' betrieben. Der erste Zyklus dauerte 5 Stunden und die ölsumpftemperatur wurde bei 65°C±2,6°C gehalten. Es folgte ein zweiter Zyklus von 2 Stunden, wobei die Ölsumpftemperatur bei 102° C ±2,6° C gehalten wurde. Die beiden Perioden wurden in wechselnder Reihenfolge durchgeführt, bis die gewünschte Gesamtversuchszeit erreicht war. Soweit erforderlich, wurde ein öl nachgefüllt, um den ölstand in der Kurbelwanne jederzeit zwischen ungefähr 5.5 bis 61 zu halten. Am Ende der ausgewählten Perioden der Betriebsdauer wurde der Motor untersucht, wozu er ausreichend auseinandergenommen wurde, um die Möglichkeit zur visuellen Prüfung der verschiedenen Teile einschließlich der Kipphebelanordnung, des Kipphebelgehäuses, des Zylinderkopfes, der Ventilstößelkammer, ihrer Abdekkung, der Kurbelwelle und der Ölwanne vorzunehmen. Diese Teile wurden visuell und quantitativ hinsichtlich Schlammablagerungen bewertet, wobei ein Bewertungssystem angewandt wurde, bei dem eine Bewertungsziffer von 10 einem vollständig sauberen Teil entspricht und die Zahlenskala abnimmt bis zu einem minimalen Wert, wobei hier ein Teil angesprochen wird das mit einer maximal möglichen Schlammenge bedeckt ist Die einzelnen Schlammbewertungen wurden gemittelt, um eine Gesamtmotorbewertung zu erhalten. Be^: allen Untersuchungen war das Filterelement aus Papiei und leicht auf dem Markt zu erhalten. IMe Vergleichsuntersuchungen ergaben die nachfolgenden Ergebnisse:

t * ίο

Aus der Tabelit isi zu ersehen, daß die Schlammbil-

_ „ . . . dung bei der Verwendung von Aluminiumisopropylat

Teststunden Sand /inn.l )- .xlummmm- _gegenüber der Schlammbildung bei dem Kontrollablauf

merklich verringert wird. Um den gleichen Grad an

Ί Schlammbiidung zu erhalten, muß der Aluminiumisopropylat-Ablauf meist doppelt so lange wie der Kontrollablauf durchgeführt werden, und der Zinn(ll)-chlorid-Ablauf war immerhin noch nahezu 30% länger als der der Kontrolle, um das gleiche Ergebnis an in Schlammbildung und Schlammablagerung in dem Motor zu erreichen.

63	10,0	10,0	10,0
105	9,2	10,0	i(j,o
147	6,0	9,1	9,9
168		8,3	9.9
189		6,0	9,6
273			6,0

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schmierölsystem zum Schmieren von Verbrennungsmotoren mit einem Mineralschmieröl bei Umlauf eines solchen Öls gemäß Patent 17 94 087, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Ölumlaufsystem ein ölfilter sowie eine Feststoffe-Öi-Kontaktkammer befinden, die wenigstens eine relativ ölunlösliche feste anorganische binäre oder ternäre Verbindung enthalten, deren Kation sich von einem Metall der Gruppen IMA, IVA und/oder VA des Periodensystems ableitet, wobei die Größe der Teilchen der Metallverbindung ausreichend groß ist, um in der angegebenen Feststoffe-ÖI-Kontaktkammer zurückgehalten zu werden.

2. Schmierölsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe-Öl-Kontaktkammer ein ölfilter ist.

3. Schmierölsystem gemäß den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine binäre anorganische Verbindung enthält, deren Kation Antimon, Aluminium oder Zinn ist.

4. Schmierölsystem gemäß den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine ternäre Verbindung enthält, deren Metalikation ein Kornplexligand ist.

5. Schmierölsystem gemäß den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Feststoffverbindung enthält, die an einen Träger aus porösem Papier, Diatomeenerde, Kaolin, Kieseiguhr, aktivierten Ton, Holzkohle oder Fullers Erde gebunden ist.

6. Schmierölsystem gemäß den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Feststoffverbindung Zinn(II)-chlorid, Aluminiumisopropoxid oder Aluminiumaminochlorid enthält.