DE19752886A1 - Ölzusammensetzung für automatische Getriebe - Google Patents

Ölzusammensetzung für automatische Getriebe

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    • C10N2040/046—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives for traction drives

Description

Diese Erfindung betrifft eine Ölzusammensetzung für automatische Getriebe und insbesondere eine Ölzusammensetzung für automatische Getriebe, wobei man durch Zugabe von Erdalkaliverbindungen auf Salicylsäurebasis, bevorzugt Calcium- Salicylat-Verbindungen, und einem oberflächenaktiven Dispergens zu einem gewöhnlichen Schmieröl dessen physikalische Eigenschaften wie Fließverhalten bei niedriger Temperatur, hitzeoxidative Stabilität und Reibungsanpaßvermögen verbessert.
Seit das Automobil ein unverzichtbarer Bestandteil des Lebens geworden ist, ist die Anzahl der Autofahrer unter Frauen und älteren Menschen stark angewachsen. Um diesem Trend Rechnung zu tragen, sind verschiedene geeignete Vorrichtungen für ein Automobil für ein einfaches Fahren und Bedienen entwickelt worden. Unter diesen ist ungeachtet des hohen Preises ein automatisches Getriebe eine der grundlegenden Optionen für das Automobil, da die Benutzung einer Kupplung für eine gute Leistungsfähigkeit nicht erforderlich ist.
Anders als bei einem Schaltgetriebe, bei dem das Verhältnis der Kraftübertragung durch einen Gang ausgewählt wird, nachdem die Motorkraft durch Betätigen der Kupplungsscheibe abgetrennt worden ist, bestimmt ein automatisches Getriebe seine Umdrehungszahl durch die Wahl einer Eingangsachse, durch dynamischen Öldruck in Rotation gehalten mit einem Drehmomentwandler "in-line" rotierend mit der Motorumdrehung, einer Mehrscheibennaßkupplung und einem durch Öldruck betriebenen Planetengetriebe.
Für die Naßkupplung müssen die hitzeoxidative Stabilität, die Abriebseigenschaften und das Reibungsverhalten eines in einem automatischen Getriebe eingesetzten Öls, das sich von einem herkömmlichen Getriebeöl dadurch unterscheidet, daß dieses lediglich in seiner Funktion als Schmierstoff erforderlich ist, angemessen berücksichtigt werden.
Im allgemeinen wird ein Öl für ein automatisches Getriebe auf die Weise hergestellt, daß ein gewöhnliches Schmieröl mit einigen Antioxidantien, oberflächenaktiven Dispergenzien, einem abriebsverhindernden Mittel, einem Mittel zur Einstellung des Reibungskoeffizienten, einem Antischaummittel, einem Viskositätsverbesserer und einem Farbstoff in einem ausgewählten Verhältnis vermischt wird. Die zur Zeit erhältlichen Mittel zum Einstellen des Reibungskoeffizienten beinhalten einige Sulfonsäureverbindungen wie Calciumsulfonat, Bariumsulfonat und Magnesiumsulfonat oder Calcium-, Barium-, Magnesiumphenolatverbindungen. Auf der einen Seite erhöhen diese Verbindungen höchstwirksam den Reibungskoeffizienten einer Rutsch-/Naßkupplung/Reibungskupplung, auf der anderen Seite bewirken sie eine Zunahme der Viskosität eines Automatik-Getriebeöls und verschlechtern damit seine Niedrigtemperatureigenschaften.
Um die Probleme, die mit herkömmlichen Öl für automatische Getriebe verbunden sind, zu überwinden, ist es das Ziel dieser Erfindung, ein Automatik-Getriebeöl bereitzustellen, das ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich des Niedrigtemperaturfließverhaltens der hitzeoxidativen Stabilität und des Reibungsanpaßverhaltens einschließlich eines besseren Reibungskoeffizienten einer Rutsch-/Naßkupplung besitzt.
Diese Erfindung betrifft ein Öl für automatische Getriebe, das durch den Gehalt an einer Mischung der Verbindungen der Formeln 1 und/oder 2 mit einer Verbindung der Formel 3 gekennzeichnet ist, wobei die Formeln 1, 2 und 3 die unten angegebenen Bedeutungen haben.
Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Öl für automatische Getriebe, das die Zugabe eines Antioxidants, eines oberflächenaktiven Dispergenz, eines abriebsverhindernden Mittels, eines Korrosionsschutzmittels, eines Mittels zur Anpassung des Reibungskoeffizienten, eines Antischaummittels, eines Viskositätsverbesserers und eines Farbstoffs zu einem gewöhnlichen Schmieröl umfaßt, wobei eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formeln (1) und (2) als oberflächenaktive Dispergenz ausgewählt und mit einer Verbindung der Formel 3 gemischt werden, und wobei der Anteil im Öl im Bereich von 0,01 bis 5,0 Gew.-% liegt.
wobei R eine gesättigte oder ungesättigte C8-C100 Alkylgruppe ist und M ein Erdalkalimetall, bevorzugt Calcium, Barium oder Magnesium, darstellt.
Bei der Verbindung mit der Formel (3) handelt es sich um eine Mischung aus einer oder mehreren Verbindungen, die ausgewählt werden aus der Gruppe der Erdalkaliverbindungen, bevorzugt wasserfreie Verbindungen, bevorzugt bestehend aus Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Bariumcarbonat, mit einer oder mehreren Verbindungen, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Bariumhydroxid.
Bevorzugt sind in der Mischung die Verbindungen der Formel (1) und/oder (2) in gleichen Mengen wie die Verbindungen mit der Formel (3) enthalten.
Im folgenden wird die Erfindung ausführlich dargelegt. Diese Erfindung betrifft die Zusammensetzung eines automatischen Getriebeöls, das die Zugabe einer oder mehrerer Verbindungen der Formeln 1 und 2 als grenzflächenaktive Dispergentien zu einer Verbindung gemäß Formel 3 umfaßt. Dadurch hat die Zusammensetzung dieser Erfindung ausgezeichnete physikalische Eigenschaften wie Tieftemperaturfließverhalten, hitzeoxidative Stabilität und Reibungsanpaßverhalten.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei steigendem Gehalt an oberflächenaktivem Dispergenz, das aus einer Mischung einer oder mehrerer Verbindungen der Formeln 1 und 2 mit einer Verbindung der Formel 3 besteht, die erhöhte Viskosität zu einem verbesserten Hochtemperaturverhalten beiträgt. Wird dagegen der Anteil an oberflächenaktiven Dispergens in der Zusammensetzung verringert, führt die verringerte Viskosität des Automatik-Getriebeöls zu verbesserten Eigenschaften bei niedriger Temperatur.
Unter Berücksichtigung dieser Aspekte zeichnet sich diese Erfindung dadurch aus, daß eine oder mehrere Verbindungen der Formeln 1 und 2 mit einer Verbindung nach Formel 3 gemischt werden, wobei der Anteil des oberflächenaktiven Dispergens am gesamten Schmieröl im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-% liegt. Wenn dessen Gehalt geringer als 0,1 Gew.-% ist, dann ist die reibungsanpassende Wirkung ungenügend, wenn dessen Gehalt 5 Gew.-% übersteigt, kann sich der Reibungskoeffizient ändern, da das in einem herkömmlichen Automatik-Getriebeöl enthaltende reibungsanpassende Mittel abgebaut und in Vertiefungen des Materials der Rutsch-/Naßkupplung abgelagert wird.
Das Schmieröl kann zusätzliche im Stand der Technik bekannte Additive enthalten.
Die durch Formel 1 dargestellten Verbindungen schließen Calcium-2-Methylolalkylbenzoat, Magnesium-2-Methyl­ olalkylbenzoat und Barium-2-Methylolalkylbenzoat ein.
Die durch Formel 2 dargestellten Verbindungen schließen Calciumalkylsalicylat, Magnesiumalkylsalicylat und Bariumalkylsalicylat ein.
Das Automatikgetriebeöl dieser Erfindung kann weiter die Zugabe eines Antioxidants, eines oberflächenaktiven Dispergens, eines abriebverhindernden Mittels, eines Korrosionsschutzmittels, eines Mittels zum Einstellen des Reibungskoeffizienten, eines Antischaummittels, eines Viskositätsverbesseres und eines Farbstoffes zu einem herkömmlichen Schmieröl umfassen. Für die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann jede Art an herkömmlichem Schmieröl verwendet werden, jedoch ist die Benutzung von Mineralöl bevorzugt.
Es wurde nun festgestellt, daß das durch Zugabe dieser Verbindungen hergestellte Automatik-Getriebeöl verglichen mit herkömmlichem Öl für automatische Getriebe einen ähnlichen oder besseren Reibungskoeffizienten wie eine Rutsch-/Naßkupplung besitzt.
Ferner besitzt die erfindungsgemäße Zusammensetzung des Öls für automatische Getriebe eine höhere oxidative Stabilität als herkömmliches Öl für automatische Getriebe, da sich die Menge an erforderlicher KOH bei der Titration der gesamten Säure nach Ablauf von ca. 24 bzw. ca. 72 Stunden und bei einer Umdrehungszahl eines Motors von 1300 ±15 Umdrehungen pro Minute und einer Temperatur von 165,5°C insgesamt um 0,15 bzw. um 1,01 mg/g erhöht hatte, während letzteres (herkömmliches Öl) einen Anstieg von 0,3 bis 0,4 bzw. 2,4 bis 3,0 mg/g nach Ablauf von 24 bzw. 72 Stunden zeigte.
Diese Erfindung wird durch folgende Beispiele genauer erklärt, ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
Herstellungsbeispiele 1-4 und Vergleichsbeispiele 1-4
Das Automatik-Getriebeöl wurde, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt, hergestellt.
Zusammensetzung der verwendeten Öle
Zusammensetzung der verwendeten Öle
Versuchsbeispiele
Für das wie in den Herstellungsbeispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 beschrieben hergestellte Getriebeöl wurden jeweils die physikalischen Eigenschaften wie Reibung, Tieftemperaturviskosität und oxidative Stabilität gemessen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Die Reibung wurde durch ein Einzelplattenreibungsprüfgerät (Shinko, Japan) gemessen, während die oxidative Stabilität mit einem Prüfgerät für die oxidative Stabilität von Schmieröl (KSM 2121) für einen Verbrennungsmotor gemessen wurde.
Die verschiedenen Testbedingungen sind in den folgenden Tabellen 2 und 3 gezeigt.
[Auswertungsverfahren] 1. Reibung
Zugrundeliegende Versuchsvorschrift: JASO M349-95 (Testverfahren für erschütterungsdämpfende Eigenschaften von automatischem Getriebeöl).
Bedingungen für Reibungsversuche
Bedingungen für Reibungsversuche
2. Tieftemperaturviskosität
Dieser Versuch wurde mit Hilfe der ASTM D2893 durchgeführt (apparente Viskosität bei niedriger Temperatur unter Verwendung des Brookfield Viskometers).
3. Oxidative Stabilität
Dieser Versuch wurde mit dem Verfahren der KSM 2121 (oxidative Stabilität für Schmieröl) durchgeführt.
Versuchsbedingungen für die Ermittlung der oxidativen Stabilität
Versuchsbedingungen für die Ermittlung der oxidativen Stabilität
Physikalische Eigenschaften der Öle für Automatikgetriebe
Physikalische Eigenschaften der Öle für Automatikgetriebe
Anhand der obigen Ergebnisse wird ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Öl für automatische Getriebe verschiedene Vorteile hat verglichen mit dem herkömmlichen Öl für automatische Getriebe, das Magnesiumsulfonat oder Magnesiumphenolat als abriebsvermeidendes Mittel enthält. Das Öl für automatische Getriebe dieser Erfindung hat ähnliche oder bessere Reibungseigenschaften, höhere oxidative Stabilität und aufgrund der einfachen Einstellbarkeit der Viskosität des automatischen Getriebeöls eine einfach zu erzielende Verbesserung der Tieftemperatureigenschaften.

Claims (4)

1. Ölzusammensetzung für ein automatisches Getriebe, umfassend ein Antioxidans, ein oberflächenaktives Dispergens, ein abriebsverhinderndes Mittel, ein Korrosionsschutzmittel, ein Mittel zur Einstellung des Reibungskoeffizienten, ein Antischaummittel, ein Viskositätsverbesserer und ein Farbstoff in einem gewöhnlichen Schmieröl, wobei eine oder mehrere Verbindungen der Formeln 1 und/oder 2 als abriebsverhindernde Mittel ausgewählt und gemischt werden mit einer Verbindung der Formel 3 und wobei der Anteil davon im Öl im Bereich von 0,01 bis 5,0 Gew.-% liegt.
worin R eine gesättigte oder ungesättigte C8-C100 Alkylgruppe und M ein Erdalkalimetall darstellt.
2. Öl für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung der Formel 1 eine oder mehrere Verbindungen ist, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Calcium-2-Methylolalkylbenzoat, Magnesium-2-Methyl­ olalkylbenzoat und Barium-2-Methylolalkylbenzoat.
3. Öl für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung der Formel 2 eine oder mehrere Verbindungen ist, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Calciumalkylsalicylat, Magnesiumalkylsalicylat und Bariumalkylsalicylat.
4. Öl für ein automatisches Getriebe gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung der Formel 3 eine Mischung ist aus einer oder mehreren Verbindungen, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus wasserfreiem Calciumcarbonat, wasserfreiem Magnesiumcarbonat und wasserfreiem Bariumcarbonat, mit einer oder mehreren Verbindungen, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Bariumhydroxid.
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