DE60124319T2

DE60124319T2 - Schmierstoffzusammensetzung

Info

Publication number: DE60124319T2
Application number: DE60124319T
Authority: DE
Inventors: Bager Ganemi
Original assignee: SVENSKA STATOIL AB
Current assignee: SVENSKA STATOIL AB
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: WO2002079361A1; DE60124319D1; EP1383852A1; US20040116307A1; EP1383852B1

Description

Die vorliegende Erfindung liegt innerhalb des Gebiets der Schmierstoffe. Im Einzelnen betrifft sie eine neue Schmierstoffzusammensetzung, die herausragende Eigenschaften besitzt, insbesondere in Verbindung mit Zweitakt-Motoren. Demgemäß betrifft die Erfindung auch die Verwendung der Schmiermittelzusammensetzung als ein Schmiermittel für einen Zweitakt-Zuflussmotor. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Zweitaktzyklusmotortreibstoff, der die neue Schmiermittelzusammensetzung verwendet.
Hintergrund der Erfindung
Die Verwendung funkengezündeter Zweitakt-Verbrennungsmotoren ist stetig zunehmend. Beispiele für Geräte oder Ausrüstungen in Verbindung, mit welchen derartige Motoren verwendet werden, sind Rasenmäher und andere Gartenausrüstungsstücke, Kettensägen, Pumpen, elektrische Generatoren, Bootaußenborder, Snowmobil, Motorräder und dergleichen.
Die zunehmende Verwendung von Zweitaktzyklusmotoren, verbunden mit zunehmend schweren Bedingungen, unter welchen diese betrieben werden, hat zu einem erhöhten Bedarf nach Ölen geführt, um solche Motoren adäquat zu schmieren. Darüber hinaus ist die Schmierung von Zweitaktzyklusmotoren mit einzigartigen Problemen und Techniken relativ zu der Schmierung von anderen Motorarten verbunden. So sei im Allgemeinen angemerkt, dass bei einem Zweitaktzyklusmotor das Schmiermittel zusätzlich dazu, dem Motor einen Schmiermitteleffekt zu verleihen, so vollständig wie möglich während des Motorbetriebszyklus verbrennen sollten. Mit anderen Worten die Eigenschaften, die von einem solchen Schmiermittel erwünscht werden, sind einigermaßen gegensätzlich.
Hinsichtlich Probleme, auf Zweitaktzyklusmotoren beziehen und unterschiedliche Versuche, solche Probleme zu lösen, wird auf US-A-3 004 837; US-A-3 753 905; und US-A-5 866 520 hingewiesen. Obwohl spezifische Probleme und spezifische Lösungen für derartige Probleme Gegenstand der US-Patente sein können, kann im Allgemeinen gesagt werden, dass Probleme der Schmierung, des Verschleißes und des Abriebs durch die Zugabe von Ölen mit relativ hoher Viskosität gesteuert werden, wie etwa Leichtvorratsölen oder Polymerenmolekulargewicht. Andere Lösungen umfassen die Zugabe sehr spezifischer Zusatzstoffe.
So hat sich die Viskosität des Schmiermittelöls, das verwendet wird, im Allgemeinen auf deren Schmierfähigkeiten bezogen. Daher ist eine bestimmte Viskosität als ausreichend betrachtet worden, um eine adäquate Schmierung zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung basiert auf einem vollständig unterschiedlichen Ansatz, um die Probleme, die beschrieben wurden, zu lösen. So ist unerwarteter Weise herausgefunden worden, dass eine spezifische Gruppe von Fettsäurealkylestern das schmierende Basisöl bis zu einen beträchtlichen Anteil davon ersetzen kann, um eine herausragende Schmiermittelzusammensetzung für Zweitaktzyklusmotoren zu ergeben, trotz der Tatsache, dass Schmiermittelzusammensetzungen eine viel niedrigere Viskosität verliehen werden kann, als diejenige, die bisher als notwendig oder geeignet für Motoren der beschriebenen Art betrachtet wurde. Wie vollständiger hierin beschrieben wird, können die Alkylester aus Pflanzenölen, z.B. Rapssamenöl, abgeleitet sein und betreffend derartiger Ester per se kann z.B. auf EP 626 442 A1 und US-A- 5 713 965 als Stand der Technik Bezug genommen werden. Aus dem Stand der Technik kann ersehen werden, dass derartige Ester mehr als Treibstoffe für diese Motoren vorgeschlagen worden sind. Jedoch wird die spezifische Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung weder offenbart noch vorgeschlagen, obwohl sie im Übrigen auch in Verbindung mit Schmiermitteln genannt werden.
Der Artikel "Palm Oil Methyl Esters as Lubricant Additive in a Small Diesel Engine" JAOCS, Band 75 (5), Seiten 609-612 diskutiert die Effekte des Zugebens von Palmöldiesel (POD), d.h. Palmölmethylestern, zu kommerziellen Schmiermittelöl auf die Leistung und die Abriebseigenschaften eines Viertakt-Dieselmotors. Die Untersuchungen werden mit 100 % SAE 40 kommerziellen Schmiermittel und Mischungen aus POD bei 5 und 10 Vol.-% mit SAE 40 Schmiermittel durchgeführt.
Zusammenfassung der Erfindung
Im Gegensatz zu der früheren Ansicht, dass eine adäquate Schmierung für einen Motor im Allgemeinen mittels eines ziemlich viskosen Schmieröls erreicht wird, basiert die vorliegende Erfindung so auf dem Ergebnis, dass eine spezifische Gruppe von Fettsäurealkylestern einen beträchtlichen Anteil von früher verwendeten Schmiermittelbasisölen ersetzen kann, um eine herausragende neue Schmiermittelzusammensetzung zu ergeben, die insbesondere für Zweitaktzyklusmotoren besonders gut geeignet ist. Die Ester können sogar den Hauptinhaltsstoff der Basisöle von derartigen Schmiermittelzusammensetzungen darstellen, trotz der Tatsache, dass derartige Anteile eine Schmiermittelzusammensetzung ergeben können, bis zu vier- oder fünfmal niedrigere Viskosität als heutzutage verwendete Schmiermittelzusammensetzungen ergeben können.
Abgesehen von der Tatsache, dass herausragende Schmiermitteleigenschaften noch erreicht werden, bedeutet dies grundsätzlich, dass die neue Schmiermittelzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hoch verbrennbar und bioabbaubar sein wird.
In diesem Zusammenhang könnte erwähnt werden, dass bei Verwendung in Zweitaktzyklusmotoren Mineralöle, basierend auf heutzutage verwendeten Schmiermitteln, hohe Emissionen an die Umwelt ergeben, in der Form von nicht leicht abbaubaren Produkten.
Ein anderer großer Vorteil in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist mit der Tatsache verbunden, dass die Fettsäurealkylester, auf die Bezug genommen wird, aus kostengünstigen und erneuerbaren Pflanzenquellen erhalten werden können. Mit anderen Worten die neue Schmiermittelzusammensetzung gemäß der Erfindung ist kostengünstig genauso wie wenig umweltschädlich. Im Gegensatz hierzu sind natürliche oder synthetische Nicht-Mineralöl-basierte Schmiermittel, die heutzutage verfügbar sind, ziemlich kostenspielig, was in der Tat die Verwendung von umweltfreundlicheren Produkten verzögert hat.
Andere Vorteile der neuen Schmiermittelzusammensetzungen sollten einen Fachmann nach Studieren der detaillierteren Beschreibung der Erfindung, die nachstehend dargestellt wird, ersichtlich sein.
Beschreibung der Erfindung
Im Einzelnen wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung neue Schmiermittelzusammensetzung für einen Zweitaktzyklusmotor bereitgestellt, die umfasst:
50–20 Gew.-% A) eines Schmiermittelbasisöls und
50–80 Gew.-% B) mindestens eines Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylesters, wobei die Prozentsätze auf dem Gesamtgewicht von A) + B) basieren, und
0,1–20 Gew.-% C) herkömmliche Schmiermittelölzusatzstoff(e), wobei der Prozentsatz auf dem Gesamtgewicht der Schmiermittelzusammensetzung basiert, d.h. von A) + B) + C), und eine Viskosität bei 100°C innerhalb des Bereichs von 1–10 cSt besitzt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schmiermittelzusammensetzung 60–80 oder 60–75 Gew.-% des Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylesters.
Betreffend des Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylesters, wird eine bevorzugte Ausführungsform davon durch den Fall dargestellt, dass der Fettsäureanteil des Esters mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% C₁₆-C₁₈ Fettsäure(n) umfasst.
Gemäß einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform der Schmiermittelzusammensetzung ist der Fettsäure-(C1-C4)Alkylester von einem Pflanzenöl abgeleitet. Beispiele von interessierenden Pflanzenölen in dieser Verbindung sind Oliven-, Eis-, Baumwollsamen-, Rapssamen-, Sojabohnen-, Leinsamen-, Castor-, Kokosnuss-, Palm-, Erdnuss-, Öldistel-, Sesam-, Sonnenblumen- und Talgölen.
Der (C₁-C₄)Alkylabschnitt der Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylester kann Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl (mit geraden oder verzweigten Ketten, wo anwendbar) sein. Methyl und Ethyl sind jedoch bevorzugt, wobei Methyl insbesondere bevorzugt ist.
Da Rapssamenöl z.B. in Schweden verbreitet ist, stellt dieses Pflanzenöl ein kostengünstiges und leicht verfügbares Rohmaterial für den Ester dar, auf dem Bezug genommen wird. Zudem ist z.B. der Methylester von Rapssamenöl ein leicht verfügbares, kommerzielles Produkt, das direkt in der Schmiermittelzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Abgesehen von der Tatsache, dass der Methylester kostengünstig und leicht verfügbar ist, wird auch herausgestellt, dass diese herausragende Eigenschaften (Schmierfähigkeit, Verbrennbarkeit, etc.) der Schmiermittelzusammensetzung verleiht, wie nachstehend im experimentellen Teil der Beschreibung dargestellt wird. Verfahren zur Veresterung von Rapssamenöl sind auch per se bekannt und können zur Herstellung des Esters verwendet werden. Ähnliche Verfahren könnten für andere Alkylester und andere Pflanzenöle verwendet werden. Als Stand der Technik in diesem Zusammenhang kann auf US 5,713,965 verwiesen werden.
Das Schmiermittelbasisöl, das in der Zusammensetzung verwendet wird, kann ein beliebiges oder eine beliebige Mischung von herkömmlichen Basisölen sein, die in Schmiermitteln, vorzugsweise Zweitaktzusammensetzung verwendet werden. Mit anderen Worten es wird im Allgemeinen aus natürlichen, z.B. Mineral- und synthetischen Ölen mit Schmierfähigkeit ausgewählt.
Einige Beispiele für Ölarten in dieser Hinsicht sind Kohlenwasserstofföle, Alkylenoxidpolymere, Ester von mono- oder polyfunktionalen Carbonsäuren und polyfunktionalen Alkoholen, Poly(alkylen)glycolen, etc.
Insbesondere interessierende Ester können innerhalb der folgenden Gruppen gefunden werden:
Natürliche Triglyceridester, z.B. aus den folgenden Quellen: Castor, Kokosnuss, Mais, Baumwollsamen, Leinsamen, Oliven, Palmen, Palmherzen, Erdnuss, Rapssamen, Distelöl, Sesam, Sojabohnen, Sonnenblumen und Talgölen;
Synthetische Polyolester, basierend auf Polyolen, wie etwa Neopentylglycol (NPG), Trimethylolpropan (TMP) und Pentaerythritol (PE), die mit Fettsäure(n) verestert sind, z.B. aus den folgenden Quellen: Castor, Kokosnuss, Mais, Baumwollsamen, Leinsamen, Oliven, Palmen, Palmherzen, Erdnuss, Rapssamen, Distelblumen, Sesam, Soja, Sonnenblumen und Talgölen;
Synthetische Ester, basieren auf Polyalkohol(en), die aus Zuckerarten abgeleitet sind, die mit Fettsäure(n) verestert sind, z.B. aus den folgenden Quellen: Castor, Kokosnuss, Mais, Baumwollsamen, Leinsamen, Oliven, Palmen, Palmherzen, Erdnuss, Rapssamen, Distelblumen, Sesam, Soja, Sonnenblumen und Talgölen; und
Dimerisierte Ester, wie Ester, die auf dimerisierten Fettsäuren basieren (z.B. C₃₆-Dimersäureester) und Alkohole (z.B. monofunktionale Alkohole).
Vorzugsweise wird das schmierende Basisöl aus umweltfreundlichen, natürlichen oder synthetischen Estern ausgewählt, wie etwa die vorstehend offenbarten Arten. Insbesondere bevorzugt sind derartige Ester, die aus den vorstehend erwähnten synthetischen Polyol und Zuckerpolyalkoholfettsäureestern ausgewählt sind. So ist es durch die vorliegende Erfindung möglich geworden, einen berechtigten Anteil von derartigen im Allgemeinen kostenspieligen Estern durch leicht verfügbare und kostengünstige Fettsäurealkylester auszuwählen, ohne wesentliche Verschlechterung der Schmiermitteleigenschaften.
Mit anderen Worten die Verwendung von umweltfreundlichen Schmiermitteln wird in beträchtlicher Weise durch die vorliegende Erfindung gefördert.
Bezüglich des Zusatzstoffs/der Zusatzstoffe C) ist ein bevorzugter Bereich davon 0,1–10 Gew.-%, z.B. 0,1–5 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht von A) + B) + C).
Wie vorstehend erwähnt, kann ein derartiger Zusatzstoff/können derartige Zusatzstoffe vollständig aus dem bekannten Stand der Technik gewählt werden, z.B. in Verbindung mit Zweitaktzyklusmotoren und für Zwecke, die denjenigen des Stands der Technik ähnlich sind. Einmal mehr herausgestellt, dass Schmiermittelbasisinhaltsstoffe A) und B) der Schmiermittelzusammensetzung derartig gute Eigenschaften der Schmiermittelzusammensetzung verleihen, dass einige oder viele herkömmliche Zusatzstoffe in der Zusammensetzung verringert oder sogar weggelassen werden können. Wenn verwendet, sind sie jedoch beispielsweise aus Schmierfähigkeitsverbesserungsmitteln, Viskositätsverbesserungsmitteln, Verbrennungsverbesserungsmitteln, Korrosions- und/oder Oxidationsverhinderungsmitteln, Stockpunktherabsetzungsmitteln, Mittel für extremen Druck, Antiabriebsmitteln, Antischäummitteln, Detergenzien, Dispergiermitteln, Antioxidanzien und Metallpassivierungsmitteln vollständig aus dem Stand der Technik.
Ein bevorzugter Zusatzstoff, der in der beanspruchten Schmiermittelzusammensetzung zu verwenden ist, ist jedoch Polyisobutylen und deren Derivate, z.B. innere Menge von 2–10, wie etwa 3–8 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht von A) + B) + C). Beispiele für Derivate von Polyisobutylen sind dessen Amin- und Succinsäurederivate.
Wie vorstehend erwähnt, ist die Viskosität der Schmiermittelzusammensetzung im Allgemeinen niedriger als diejenige von zuvor bekannten Schmiermitteln für ähnliche Zwecke. Im Allgemeinen bedeutet dies, dass die (kinematisch) Viskosität davon bei 100°C innerhalb des Bereichs von 1–10 cSt ist. Vorzugsweise liegt die Viskosität innerhalb des Bereichs von 1–6 cSt und weiter bevorzugt innerhalb des Bereichs von 2–5 cSt.
Obwohl die Schmiermittelzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit Schmierung für Zweitaktzyklusmotoren dargestellt wird, ist sie nicht per se auf eine derartige Verwendung allein beschränkt. So kann diese als ein Schmiermittel für andere Motoren oder in industriellen Anwendungen verwendbar sein. Da die Führung von Zweitaktzyklusmotoren jedoch besonders im Mittelpunkt des Interesses steht, wird ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung einer Schmiermittelzusammensetzung dargestellt, die umfasst:
90–20 Gew.-% A) eines schmierenden Basisöls,
10–80 Gew.-% B) mindestens eines Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylesters, wobei die Prozentsätze auf dem Gesamtgewicht von A) + B) basierend, und 0,1–20 Gew.-% von C) schmierender Ölzusatzstoff/schmierende Ölszusatzstoffe, wobei der Prozentsatz auf dem Gesamtgewicht von A) + B) + C) basiert und die eine Viskosität bei 100°C innerhalb des Bereichs von 1–10 cSt besitzt, als ein Schmiermittel für einen Zweitaktzyklusmotor.
Eine der Vorteile der Schmiermittelzusammensetzung ist, dass diese eine relativ niedrige Viskosität besitzt, ist eine bevorzugte Ausführungsform der Verwendung in Verbindung mit einem Motor, wo die Schmiermittelzusammensetzung dem Motor separat von dem Treibstoff für den gleichen zugeführt wird. Das heißt, eine separate Schmierung eines Zweitaktzyklusmotors wird leichter mittels einer Zusammensetzung mit einem Schmiermittel mit niedriger Viskosität erreicht, wobei die Pumpfähigkeit bei niedriger Temperatur ein großer Vorteil, verglichen mit Schmiermitteln mit der heutzutage hohen Viskosität ist.
Jedoch kann aus dem vorstehend Erwähnten herausgelesen werden, dass die Schmiermittelzusammensetzung direkt in den Treibstoff für einen Zweitaktzyklusmotor kombiniert oder vermischt werden kann, wie es heutzutage in der Praxis üblich ist. Daher wird ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine Zweitaktzyklusmotor-Treibstoffzusammensetzung dargestellt, die einen Treibstoff für den Motor zusammen mit 0,5–4 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Treibstoffs, einer Schmiermittelzusammensetzung umfasst, die umfasst:
90–20 Gew.-% A) eines Schmiermittelbasisöl,
10–80 Gew.-% B) mindestens eines Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylesters, wobei die Prozentsätze auf dem Gesamtgewicht von A) + B) und 0,1–20 Gew.-% C) Schmiermittelölzusatzstoff(en) basieren, wobei der Prozentsatz auf dem Gesamtgewicht von A) + B) + C) basiert, und eine Viskosität bei 100°C innerhalb des Bereichs von 1–10 cSt besitzt, als ein Schmiermittel für einen Zweitaktzyklusmotor.
Eine bevorzugte Ausführungsform für eine derartige Treibstoffzusammensetzung ist eine Zusammensetzung, worin die Schmiermittelzusammensetzung 1–3, wie etwa 1–2 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Treibstoffs, zusammensetzt.
Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter auf eine nicht begrenzte Weise durch die folgenden Arbeitsbeispiele beschrieben, die die Herstellung von repräsentativen Schmiermittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung genauso wie deren Eigenschaften und Verwendungen zeigen.
Beispiele
Zur Bewertung der Schmierfähigkeitseigenschaften der erfindungsgemäßen Schmiermittelzusammensetzung wurde eine Probe davon, S1, hergestellt und in zwei verschiedenen Laboratorien getestet. In einem Labor wurde die Probe S1 auch mit einem kommerziellen Mineralöl, basierend auf Zweitaktmotoröl, S2, verglichen und in dem anderen Labor wurde Probe S1 mit einem kommerziellen, synthetischen und bioabbaubaren, auf Ester basierenden Zweitaktmotoröl S3 verglichen.
Eine andere Schmiermittelzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, S11, wurde auch hergestellt und in einem unabhängigen Labor getestet, wo dieses auch mit dem kommerziellen Mineralöl-basierten Zweitaktmotoröl S2 verglichen wurde.
Proben S1 und S11 gemäß der vorliegenden Erfindung wurden hergestellt, indem die folgenden Komponenten in den folgenden Zusammensetzungen vermischt wurden:
Die kinematischen Viskositäten von S1 und 511 (gemäß ASTM D 445) waren 10,40 cSt bei 40°C und 3,15 cSt bei 100°C (S1) und 7,74 cSt bei 40°C und 2,65 cSt bei 100°C, respektive (S11).
Beispiel 1
Detergenz und Ringanhaftungstest auf einem Husqvarna 346 Zweitakt-Kettensägenmotor
Dieser Test auf einer Husqvarna 346 Zweitakt-Kettensägenmotor ist ein Hochtemperaturdetergenztest mit Beständigkeit gegen Ringanhaften als Hauptergebnisinformation. Proben S1 und S2 wurden unter identischen Bedingungen getestet und die Testergebnisse werden nachstehend dargestellt. Die Tests wurden mit einer Öl-Benzin-Mischung, die 2 Vol.-% Öl enthielt, ausgeführt. Die kinematische Viskosität von S2 (ASTM D 445) war 58 cSt bei 40°C und 9,2 cSt bei 100°C.
Der Test besteht aus einem Brechen-in-Phase und einer hohen Temperatur-Last-Phase. Der Motor wird bei Vollgas bei 8400 U/min. gehalten, bis auf 5 Leerlaufphasen (5 min.).
Um eine Testzustimmung zu bekommen, sollte kein Ring anhaften oder Unterbrechen aufgetreten sein. Neun Punkte wurden aus 1 (niedrigste Bewertung) bis 5 (höchste Bewertung) bewertet. Alle Bewertungen sollten höher als 2 ± Zählungen für 0,25 sein.
Keine Faktoren werden verwendet, aber der wichtigste Punkt ist "4: Ring & Ringland". Ein deutliches Ringanhaften ergibt automatisch die Bewertung 1.
Manchmal werden zwei Grade für den gleichen Punkt verwendet.
Dann fokussiert der erste auf die Menge der Abscheidungen und der andere fokussiert auf den Effekt, den diese auf die Motorfunktion besitzt.
Die Testergebnisse werden in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1 Vergleich der Schmierfähigkeitsleistungen zwischen Proben S1 und S2
Beispiel 2
Testen von Zweitaktöl für Snowmobil-Motoren, der Art Rotax 253
Die Messungen der technischen Qualitäten der zwei Proben S1 und S3, wurden gemäß dem Verfahren durchgeführt, das in dem folgenden veröffentlichten Dokument beschrieben wird:
"Meddelande 3415, Tvåtaktsoljor för snöskotermotorer" herausgegeben von der Swedish Machinery Testing Institute, 1994.
Wie bei dem Testverfahren in dem Labor 1 wurden die Tests mit einer Öl-Benzin-Mischung, die 2 Vol.-% Öl enthielt, durchgeführt. Die kinematische Viskosität von S3 (ASTM D 445) betrug 42 cSt bei 40°C und 8,3 cSt bei 100°C.
??? der Beschichtungen in dem Motor wurde nach einem Betriebszyklus von 5 Stunden durchgeführt. Acht Punkte wurden von 1 (niedrigste Bewertung) bis 5 (höchste Bewertung) bewertet. Die Testergebnisse werden in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2 Der Untervergleich der Schmierfähigkeitsleistungen zwischen Proben S1 und S3
Die Prüfpunkte und Bewertungen waren die folgenden:
Darüber hinaus wurden die kalten Stromeigenschaften von S1 und S3 wie folgt abgeschätzt.
Die Ausflussgeschwindigkeiten für die Öle, auf –25°C abgekühlt und in Raumtemperatur (20°C) herausgenommen, wurden mit 5,70 ± 0,05 ml/min. für Probe S1 und 0,97 ± 0,05 ml/min. für Probe S3 abgeschätzt.
Beispiel 3
Detergenz und Ringanhaftungstest auf einer Husgvarna 242 Zweitakt-Kettensägenmotor Dieser Test auf einem HVA 242 Kettensägenmotor ist ähnlich wie der Test, der in Beispiel 1 offenbart ist, der auf einer HVA 346 Kettensägenmotor durchgeführt wurde und es kann so auf das Beispiel 1 betreffend der Testdetails Bezug genommen werden.
Proben S11 und S2 wurden unter identischen Bedingungen durchgeführt und die Testergebnisse werden in Tabelle 3 dargestellt. Die Tests wurden mit einer Öl-Benzin-Mischung, die 2 Vol.-% Öl enthielt, durchgeführt. Werte in Klammern ( ) zeigen die Tendenz und sind nicht in der Summe eingeschlossen.
Tabelle 3 Vergleich der Schmierfähigkeitsleistung zwischen Proben S11 und 52
Beispiel 4
Husgvarna 232 E-tech Scrub Cutter Motortest
Proben von S11 und S2 wurden auch gemäß den folgenden Testverfahren getestet:
Dieser Test auf einer HVA 232 E-tech Scrub Cutter wurde entwickelt, um das Detergenz für Zweitaktöle bei niedrigen Motortemperaturen auszusortieren. Das Testverfahren wird gewählt, um einen hohen U/min-Bereich bei niedriger Last zu schaffen. ??? HVA 232 E-tech während dieser Bedingungen eine ziemlich hohe Rückstrommenge aus dem Zylinder und in die Transferleitungen besitzt, schafft dies harte Bedingungen für das Öl in der Schieflage.
Im Einzelnen beinhaltet der Test das Folgende:
Nach einem 15 min. Bremsen in Phase wird der Carburettor H-Nadel eingestellt, um zu ergeben:
3 % CO bei 8400 U/min. (Gleichgewichtszustand).
Die Einstellung wird mit einem Auspuff ohne irgendeinen katalytischen Umwandler durchgeführt. Während des tatsächlichen Testszyklus wird ein Cat-Auspufftopf verwendet.
Der Testzyklus besitzt den folgenden Ablauf:
2s Vollgas > 3s Leerlauf.
Dies wird für 50 Stunden (36.000 Zyklen) fortgesetzt. Die einzige Last ist die Trägheit aus einer 4-kantigen Gras-Schneidevorrichtung. Die L-Nadel wird eingestellt, um maximal 12.000 (±/– 500) U/min. zu ergeben. Die niedrigste Geschwindigkeit liegt normalerweise um 6.000 U/min.
Nach dem Test werden drei nachstehende Bereiche bewertet:

1) Kurbel und Kurbelgehäuse
2) Kolbenschaft
3) Ring und Ringgrube

Die Bewertung wird von 1 bis 5 mit 1 = schlecht und 5 = herauragend durchgeführt.
Die Bewertungsergebnisse werden in Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
Schlussfolgerungen
Wie aus Tabellen 1–4 ersehen werden kann, arbeitet die neue Schmiermittelzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung extrem gut in Zweitaktmotoren und passt in die gegenwärtig verwendeten kommerziellen Zweitaktmotorölen zusammen, die Mineralöl-basierte oder synthetisch Esterbasierte sind. Darüber hinaus sind, wie vorstehend erwähnt wurde, die Hauptkomponenten der neuen Schmiermittelzusammensetzung leicht bioabbaubar und aus erneuerbaren Quellen ableitbar genauso viel kostengünstiger als gegenwärtig verwendete bioabbaubare synthetische Esterprodukte. Zusätzlich bedeutet deren niedrige Viskosität im Allgemeinen Vorteile innerhalb dieses technischen Gebiets.

Claims

Zweitaktzyklusmotor-Schmiermittelzusammensetzung, die 50–20 Gew.-% A) ein Basisschmieröl, 50–80 Gew.-% B) mindestens ein Fettsäure-(C₁-C₄)alkylester, wobei die Prozentsätze auf dem Gesamtgewicht von A) + B) basieren, und 0,1–20 Gew.-% C) Schmierölzusatzstoff(e), wobei der Prozentsatz auf dem Gesamtgewicht von A) + B) + C) basiert, umfasst, und die eine Viskosität bei 100°C innerhalb des Bereichs von 1–10 cSt besitzt.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei der Fettsäureanteil des Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylesters wenigstens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% C₁₆-C₁₈) Fettsäure(n) umfasst.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylester aus einem Pflanzenöl abgeleitet ist.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei das Pflanzenöl aus Olivenöl, Erdnussöl, Maisöl, Baumwollsamenöl, Rapssamenöl, Sojabohnenöl, Leinsamenöl, Castoröl, Kokosnussöl, Palmenöl, Erdnussöl, Distelblumenöl, Sesamöl, Sonnenblumenöl und Talgöl ausgewählt ist.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 4, wobei das Pflanzenöl Rapssamenöl ist.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der (C₁-C₄)-Alkylabschnitt des Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylesters Methyl oder Ethyl ist, vorzugsweise Methyl.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei der Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylester Rapssamenölmethylester ist.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der/die Schmierölzusatzstoff(e) in einer Menge von 0,1–10 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht von A) + B) + C), vorhanden ist/sind.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Basisschmieröl aus synthetischen Polyol-Fettsäureestern und Zuckerpolyalkohol-Fettsäureestern ausgewählt ist.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 9, wobei die Fettsäureester aus Castor-, Kokosnuss-, Mais-, Baumwollsamen-, Leinsamen-, Oliven-, Palm-, Palmherzen-, Erdnuss-, Rapssamen-, Distelblumen-, Sesam-, Soja-, Sonnenblumen- und/oder Talgölen ableitbar sind.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusatzstoffe aus Schmierfähigkeitsverbesserungsmitteln, Viskositätsverbesserungsmitteln, Verbrennungsverbesserungsmitteln, Korrosions- und/oder Oxidationsverhinderungsmitteln, Stockpunktsherabsetzungsmitteln, Mitteln für extremen Druck, Antiabriebsmitteln, Antischäumungsmitteln, Detergenzien, Dispergiermitteln, Antioxidationsmitteln und Metallpassivierungsmitteln ausgewählt sind.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 11, wobei der Zusatzstoff Polyisobutylen und/oder deren Derivate umfasst.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 12, wobei das Polyisobutylen oder deren Derivat(e) in einer Menge von 2–10, vorzugsweise 3–8 Gew.-% vorhanden ist.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Viskosität bei 100°C innerhalb des Bereichs von 1–6, vorzugsweise 2–5 cSt besitzt.
Verwendung einer Schmiermittelzusammensetzung, die 90–20 Gew.-% A) ein Basisschmieröl, 10–80 Gew.-% B) mindestens einen Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylester, wobei die Prozentsätze auf dem Gesamtgewicht von A) + B) basieren, und 0,1–20 Gew.-% C) Schmierölzusatzstoff(e), wobei der Prozentsatz auf dem Gesamtgewicht von A) + B) + C) basiert, umfasst, und die eine Viskosität bei 100°C innerhalb des Bereichs von 1–10 cSt besitzt, als ein Schmiermittel für einen Zweitaktzyklusmotor.
Verwendung gemäß Anspruch 15, wobei die Schmiermittelzusammensetzung ferner wie in einem der Ansprüche 1–14 definiert ist.
Verwendung gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die Schmiermittelzusammensetzung dem Zweitaktzyklusmotor separat von dem Treibstoff für den Motor zugeführt wird.
Zweittaktzyklusmotor-Treibstoffzusammensetzung, die einen Treibstoff für den Motor zusammen mit 0,5–4 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Treibstoffs, einer Schmiermittelzusammensetzung umfasst, die 90–20 Gew.-% A) ein Basisschmieröl, 10–80 Gew.-% B) mindestens einen Fettsäure-(C₁-C₄)Alkylester, wobei die Prozentsätze auf dem Gesamtgewicht von A) + B) basieren, und 0,1–20 Gew.-% C) Schmierölzusatzstoff(e), wobei der Prozentsatz auf dem Gesamtgewicht von A) + B) + C) basiert, umfasst, und die eine Viskosität bei 100°C innerhalb des Bereichs von 1–10 cSt besitzt, als ein Schmiermittel für einen Zweitaktzyklusmotor.
Zweitaktzyklusmotor-Treibstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 18, wobei die Schmiermittelzusammensetzung ferner wie in einem der Ansprüche 1 bis 14 definiert ist.
Treibstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 18 oder 19, wobei die Schmiermittelzusammensetzung 1–3, vorzugsweise 1–2 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Treibstoffs, ausmacht.