JP2000053990A - 2サイクルガソリンエンジン用潤滑油基油およびそれを用いた2サイクルガソリンエンジン用潤滑油組成物 - Google Patents
2サイクルガソリンエンジン用潤滑油基油およびそれを用いた2サイクルガソリンエンジン用潤滑油組成物Info
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Abstract
ンエンジンを長期にわたって高い性能レベルを維持する
ことのできる2サイクルガソリンエンジン油の提供。 【解決手段】 100℃おける動粘度が4〜20mm2
/s、粘度指数が75以上、縮合多環芳香族炭化水素
(DMSO抽出物)の含有量が1.0%以下、硫黄含有
量が1.0%以下の基油を主成分とする2サイクルガソ
リンエンジン用潤滑油基油および必要に応じてこれに
(B)フェノール系酸化防止剤を基油100重量部に対
して0.1〜2.0重量部を含有することを特徴とする
2サイクルガソリンエンジン用潤滑油組成物。
Description
ンエンジン油の清浄性を向上することを目的とした2サ
イクルガソリンエンジン用潤滑油基油ならびにそれを用
いた2サイクルガソリンエンジン用潤滑油組成物に関す
るものである。
ンエンジンは、他の4ストロークエンジンと異なり、動
弁系機構を持たないために、小型で排気量あたりの出力
が大きく、生産コストが低いなどの有利な点がある。
は、潤滑油が燃料と共に燃焼室へ吸引されて燃焼するた
め、未燃焼の燃料や燃焼室内で不完全燃焼した潤滑油の
燃焼残さ物がピストンリング溝やピストンスカートに堆
積しやすく、これら燃焼室デポジットの増加に伴ったエ
ンジンの出力低下や点火プラグの汚染が発生しやすいと
いった問題がある(参考文献:トライボロジスト, 第
38巻,第2号,p101,1993年)。このため、
2サイクルガソリンエンジンの性能を長期にわたって維
持するためには、2サイクルガソリンエンジン油のエン
ジンに対する清浄性が重要な要求性能となっている。
る基油組成としては、一般的に鉱油系基油が用いられ
る。通常、各種溶剤精製もしくは軽度の水素精製される
鉱油系基油にはパラフィン分、ナフテン分などの飽和炭
化水素と、芳香族化合物などが挙げられる。また、これ
ら基油に含まれる芳香族化合物の成分のなかには、縮合
多環芳香族炭化水素(DMSO抽出物)化合物が含まれ
ていることがわかっている。
水素化合物に硫黄元素が結合した硫黄化合物も含まれ、
例えばベンゾチオフェン類やカルバゾール類などが代表
的な例として挙げられる。
る潤滑油基油に関する清浄性および耐焼き付き性を向上
させる特許として特許第2520923号(登録日平成
8年5月17日)がある。この特許では、動粘度が2〜
20cSt、粘度指数が75以上、芳香族含有量が5%
以下および硫黄含有量が0.1%以下である基油を主成
分としている2サイクルガソリンエンジン油としてい
る。2サイクルガソリンエンジンの清浄性を向上させる
ためには前述の特許第2520923号の技術とは異な
り、もっとも重要なことは基油の芳香族分ではなく、以
下に示すように縮合多環芳香族炭化水素(DMSO抽出
物)の含有量であることが判ってきた。とくに基油の芳
香族分の中でも単環芳香族成分は、スラッジを溶解した
り、エンジン内を洗浄する清浄作用があり、2サイクル
ガソリンエンジン油の清浄性を向上させる重要な基油の
組成分であるが、基油に含まれる縮合多環芳香族炭化水
素は、基油の中に含まれる他の成分と比べて分子量が大
きく、かつ沸点が高く、さらに分子内の不飽和度が高い
ため短時間で完全に燃焼するためには多量の酸素を必要
とするため縮合多環芳香族炭化水素は、部分酸化した未
燃焼化合物を形成しやすく、これら部分酸化した未燃の
縮合多環芳香族炭化水素はエンジン燃焼室内に付着し、
エンジンの清浄性を悪化すると同時に、エンジンのピス
トンリングの溝に堆積してエンジンの出力低下を引き起
こすことが判ってきた。
潤滑油の配合としては、先に示したように基油と希釈剤
および添加剤組成に分けられる。2サイクルガソリンエ
ンジン油が他の4サイクルガソリンエンジンなどの内燃
機関用潤滑油と異なっている点は、エンジン油が燃料と
共に混合されて各部を潤滑すると共に、その2サイクル
ガソリンエンジン油の1部を含んだ燃料と空気の混合気
が燃焼するため、燃焼されにくい物質や燃焼して灰分に
なるもの、例えば酸化防止剤であるジアルキルジチオリ
ン酸亜鉛(ZnDTP)などの有機金属系りん系化合物
や油溶性のモリブデン化合物類は含まない。例外的に金
属系清浄剤は一般的に使用されるが、この含金属系化合
物についても、混合気に電気火花をとばし燃焼させる点
火プラグの電極部を汚すため、その使用量は一般的に制
限される。
の4サイクルガソリンエンジン油等と異なって、通常は
常温で潤滑油タンクに保持されるため、高温でのエンジ
ン油の劣化を考える必要がない。このため無灰系酸化防
止剤などを添加する必要がないとされている(参考文
献:トライボロジスト, 第38巻,第2号,p10
1,1993年)。
性に優れているため、2サイクルガソリンエンジンを長
期にわたって高い性能レベルを維持することのできる2
サイクルガソリンエンジン油を提供する点にある。
い清浄性を有するエンジン油を開発すべく鋭意研究を重
ねた結果、2サイクルガソリンエンジンの清浄性を向上
させるためには前述の特許第2520923号の技術と
は異なり、もっとも重要なことは基油の芳香族分ではな
く、以下に示すように縮合多環芳香族炭化水素(DMS
O抽出物)の含有量であることが判ってきた。とくに基
油の芳香族分の中でも単環芳香族成分は、スラッジを溶
解したり、エンジン内を洗浄する清浄作用があり、2サ
イクルガソリンエンジン油の清浄性を向上させる重要な
基油の組成分であるが、基油に含まれる縮合多環芳香族
炭化水素は、基油の中に含まれる他の成分と比べて分子
量が大きく、かつ沸点が高く、さらに分子内の不飽和度
が高いため短時間で完全に燃焼するためには多量の酸素
を必要とするため縮合多環芳香族炭化水素は、部分酸化
した未燃焼化合物を形成しやすく、これら部分酸化した
未燃の縮合多環芳香族炭化水素はエンジン燃焼室内に付
着し、エンジンの清浄性を悪化すると同時に、エンジン
のピストンリングの溝に堆積してエンジンの出力低下を
引き起こすことが判ってきた。
で、縮合多環芳香族成分をできるだけ除去した潤滑性基
油を使用すること、さらにこれらの基油にフェノール系
酸化防止剤を配合したものが、優れた清浄性を有する2
サイクルガソリンエンジン油となることを見いだし、本
発明を完成するに至った。
る動粘度が4〜20mm2/s、粘度指数が75以上、
縮合多環芳香族炭化水素(DMSO抽出物)の含有量が
1.0%以下、硫黄含有量が1.0%以下の基油を主成
分とする2サイクルガソリンエンジン用潤滑油基油に関
する。
粘度が4〜20mm2/s、粘度指数が75以上、縮合
多環芳香族炭化水素(DMSO抽出物)の含有量が1.
0%以下、硫黄含有量が1.2%以下である基油および
(B)フェノール系酸化防止剤を基油100重量部に対
して0.1〜2.0重量部を含有することを特徴とする
2サイクルガソリンエンジン用潤滑油組成物に関する。
離した後、精製処理または深脱ロウ処理により得ること
ができる。
4〜20mm2/s、好ましくは8〜13mm2/sで
あることが必要である。100℃における動粘度が4m
m2/s未満では、潤滑性が低下して耐焼き付き性が劣
り、また20mm2/s以上では排気煙が多くなると共
にエンジンの排気管の閉塞が発生する。
である。粘度指数が75未満では、低温における動粘度
が高いため始動性が悪くなり、本目的の2サイクルガソ
リンエンジン油の基油として適さない。
(n−d−M法:特許第2520923号に記載)によ
る芳香族分の含有量は特に制限なく、芳香族含有量(%
CA)が5%以上の基油についてもなんら本目的の達成
に問題がない。むしろ清浄性や潤滑性、ピストンとシリ
ンダー間の耐焼き付き性(耐スカッフィング性)等を向
上させるには、芳香族含有量(%CA)が5〜30%が
好ましい。これは、パラフィン系炭化水素より単環芳香
族成分がスラッジの溶解性や潤滑性に優れるためであ
る。
分のなかで、縮合多環芳香族炭化水素(DMSO抽出
物)の含有量については、基油重量部100%に対して
1.0重量%以上では、エンジンの清浄性が著しく悪化
し、さらに排気煙が多くなって、本目的の2サイクルガ
ソリンエンジン油の基油として適さない。潤滑基油に含
まれる縮合芳香族炭化水素は、一般に分子量が大きくか
つ分子内の不飽和度が高いため、短時間で完全に燃焼す
るためには多量の酸素を必要とすることから、未燃焼化
合物を形成しやすく、これらがエンジン内に付着してエ
ンジンの清浄性を悪化すると同時に排気煙を多くするも
のと考えられる。上記の縮合多環芳香族炭化水素(DM
SO抽出物)の測定方法としては英国石油学会法IP3
46規定のDMSO(Dimetyl sulphox
ide)抽出法が挙げられる。
量%以下であり、好ましくは0.7重量%以下である。
この硫黄含有量が1.0重量%を超えるとエンジンの清
浄性が低下しかつ排気煙も多くなり、本発明の目的に適
さない。この理由として、含硫黄元素炭化水素化合物が
燃焼すると、硫酸煤や亜硫酸化合物を形成し、これらが
エンジン内に付着してエンジンの清浄性を悪化すると同
時に排気煙を多くするものと考えられる。
これら硫黄化合物の燃焼による劣化が抑制され、エンジ
ン内の清浄性に対しては硫黄分含有量が1.2重量%以
下までの基油の使用が可能となるが、好ましくは硫黄分
含有量が0.8重量%以下である。
するものであれば、鉱油、炭化水素系合成基油、エチレ
ンプロピレン共重合体ポリマー、脂肪酸エステル系合成
油を問わず用いることができる。また、上記の鉱油と前
述した合成油を適宜の割合で混合したものを用いても良
い。
酸化防止剤としては、実用的には内燃機関用潤滑油に使
用されるものが好ましく、4,4′−メチレンビス
(2,6−ジターシャリーブチルフェノール)および
2,6−ジターチャリーブチル−4メチルフェノールが
代表例として挙げられる。
的に使用される硫化フェノール系酸化防止剤およびアミ
ン系酸化防止剤については、エンジン内の燃焼後、排出
される排気ガス中の窒素酸化ガスや亜硫酸ガスの含有量
を増加する可能性があり、好ましくない。
を主成分とするものであるが、実際に2サイクルガソリ
ンエンジンの潤滑油として使用するには、この基油に必
要に応じてポリブテン、灯油もしくは合成飽和炭化水素
系希釈剤、清浄分散剤、その他各種添加剤を適量配合し
て使用することが好ましい。
ネート、サリシレートなどの金属系清浄分散剤やコハク
酸イミド、コハク酸エステル、エチレンプロピレンオキ
サイド共重合ポリマーなどの無灰分散剤を挙げることが
できるが、これらのうち特にスルフォネート清浄剤、コ
ハク酸イミドもしくはサリシレート清浄剤およびコハク
酸イミドの組み合わせが好適に使用される。
に詳しく説明する。
た灯油、清浄分散剤、ポリブテン、流動点降下剤を表4
〜5に示す重量部で配合して、試料油を調整し、このよ
うにして得られた各種2サイクルガソリンエンジン油組
成物についてJASO M341−92に規定される2
サイクルガソリン機関潤滑油清浄性試験方法に基づき、
清浄性試験を実施した。その結果を表4〜7に示す。
の比較により、基油100重量%に対して縮合多環芳香
族炭化水素含有量(DMSO抽出物)が1.0重量%以
下かつ硫黄含有量が1.0重量%以下に調節してなる鉱
油系基油を使用した場合は、清浄性の向上に寄与し、本
目的を達成することを示す(第1発明相当)。
合多環芳香族炭化水素含有量(DMSO抽出物)が1.
0重量%以下かつ硫黄含有量が1.0重量%以下に調節
してなる鉱油系基油を使用した場合、使用する基油がn
−d−M法による芳香族分の含有量%CAが5%以上で
あってもなんら清浄性を悪化することなく、むしろ清浄
性を向上する性能を示し、かつ本目的に適した性能を有
することを示す(第1発明相当)。
較により、製品に含まれる基油の配合量を変えた場合で
も、基油100重量%に対して縮合多環芳香族炭化水素
含有量(DMSO抽出物)が1.0重量%以下かつ硫黄
含有量が1.0重量%以下に調節してなる鉱油系基油を
使用した場合は、清浄性の向上に寄与し、本目的を達成
できることを示す(第1発明相当)。
により、縮合多環芳香族炭化水素含有量(DMSO抽出
物)が1.0%以下かつ硫黄含有量が1.2%以下に調
節してなる鉱油系基油とフェノール系酸化防止剤を組み
合わせることにより、エンジンに対する清浄性を著しく
向上させ本目的を達成することができることを示す(第
2発明相当)。
て縮合多環芳香族炭化水素含有量(DMSO抽出物)が
1.0重量%以下かつ硫黄含有量が1.0重量%以下に
調節してなる鉱油系基油と合成油を適宜割合で混合した
ものを用いても、本目的を達成することができることを
示す。
ジンの潤滑油として用いた場合に、優れた清浄性を示
し、高出力、高性能の各種2サイクルガソリンエンジン
の潤滑油として有効に利用することができる。
炭化水素(PCAと略記)含有量との関係を示すグラフ
である。
の含有量と縮合多環芳香族炭化水素の含有量との関係を
示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 100℃おける動粘度が4〜20mm2
/s、粘度指数が75以上、縮合多環芳香族炭化水素
(DMSO抽出物)の含有量が1.0%以下、硫黄含有
量が1.0%以下の基油を主成分とする2サイクルガソ
リンエンジン用潤滑油基油。 - 【請求項2】 (A)100℃おける動粘度が4〜20
mm2/s、粘度指数が75以上、縮合多環芳香族炭化
水素(DMSO抽出物)の含有量が1.0%以下、硫黄
含有量が1.2%以下である基油および(B)フェノー
ル系酸化防止剤を基油100重量部に対して0.1〜
2.0重量部を含有することを特徴とする2サイクルガ
ソリンエンジン用潤滑油組成物。
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