NO145556B - Potethoester. - Google Patents

Description

Lavtemperatur-motorolje.

Den oppfunne motorolje skal brukes i motorkjøretøyer etc, som er utsatt for lave temperaturer, f. eks. fra —18° C (0°<F) : og ned til —54° C (—65°F), men kan også brukes ved kjøring under normale tempe-raturforhold.

Drift av motorkjøretøyer ved lave temperaturer byr på to hovedproblemer, startvanskeligheter og økt slitasje. Startvan-skelighetene avhenger av en rekke fakto-rer som brenselstyper, smøring, motorens tilstand samt tilstrekkelig tenning og om-dreiningshastighet. Siden én betraktelig del av omdreiningsmotstanden i en kald motor skriver seg fra oljefilmen i lagre og sylindervegger, spiller oljens viskositet en avgjørende rolle. Ved tilstrekkelig lav temperatur vil kalde oljefilmer gi så stor friksjonsmotstand i motoren at batteriet ikke klarer å dreie motoren hurtig nok til å oppnå tenning og start. I praksis vil, under forutsetning av at batteri, starter, tenning og forgasser er i god stand, en SAE 20 W olje kunne gi tilfredsstillende starting ned til —20° C ved normal for-tynning, men SAE 10 W olje, vil gi tilfredsstillende starting ned til —25° C. Ved enda lavere temperaturer må tilsvarende tynnere olje nyttes hvis start skal kunne påregnes.

Lave temperaturer medfører også som nevnt en 'betydelig økning av motorslita-sjen. Forsøk har vist at ved temperaturer e ver 65° C (på sylinderveggen) dominerer den normale friksjonsslitasje (erosjon) muligens i kombinasjon med svak riping fra innkommende støv etc. (abrasjon). Ved temperaturer under dette punkt øker slitasjen ved korrosjonen mer og mer et-tersom temperaturen på sylinderveggen synker. Samlet forårsaker lavtemperatur-korrosjonen den vesentlige del av motor-slitasjen under kjøring i vårt kalde klima.

Størst er slitasjen under kaldstart.

Dette begrep innbefatter oppvarmnings-perioden fra start til motoren har nådd normal driftstemperatur. Ved kaldstart har en i tillegg til korrosjonsslitasjen også friksjonsslitasjen som følge av utilstrek-kelig smøring den første tid.

Man har tidligere foreslått å fremstille olje med lavt hellepunkt ved å gå ut fra en tyntflytende oljefraksjon som gir lavt hellepunkt ved å tilsette hellepunktned-settende midler (pour poimt depresisants), dvs. høymolekylære forbindelser som hind-rer at paraffinmolekyler krystalliserer ut. Hermed kan man ved å bruke en tilstrekkelig tyntflytende olje oppnå en lavtemperatur-motorolje, men disse er imidlertid i besittelse av bl. a. den ulempe at mole-kylene med laveste molekylvekt fordamper bort og eterlater en mer tyktflytende (vis-kos) olje med høyere hellepunkt.

Den nye olje består av en enhetlig substans, nemlig squalan (hydrert squalen) med frysepunkt på ca. —80° C, jfr. Tidsskrift for Kjemi, Bergvesen, Met. 15,

(1955) nr. 9, s. 162—169. Den har hittil

bl. a. vært anvendt i kosmetiske produkter og foreslått som høyvakuumolje, isola-sjonsolje,transform>atorolje. En har tid-

ligere fremstilt squalansmørefett for lave temperaturer. Den har likeledes vært foreslått som smøreolje for instrumenter etc. ved lave temperaturer. For dette smøre-formål er oljen egnet, men den er ikke brukbar i forbrenningsmotorer som følge av at den er alt for lettflytende til å tilfredsstille kravene til en motorolje.

Den nye motorolje, som til ca. 90 pst. består av squalan, tilsettes fortykningsmidler av i og for seg kjent art, men det oppnås herved overraskende nye resulta-ter slik at man får et produkt med egenskaper som adskiller seg fra tidligere kjen-te motoroljer. Disse egenskaper er særlig følgende: Oljen får en meget flat viskositet/temperaturkurve, dvs. en høy viskositetsindeks på ca. 167. Fortykningsmidlet gir med andre ord liten økning av viskositetsbidraget ved lav temperatur, og større økning i viskositetsbidraget ved høy temperatur. Dette gir således en tilstrekkelig tykk oljefilm på sylinderflaten under normal driftstemperatur med lav friksjonsslitasje. Videre kommer oljen, særlig vik-tig for siltte motorer, vanskeligere forbi stempelfjærene og ut i forbrenningsrom-met og gir dermed redusert oljeforbruk. Da oljen samtidig beholder en lav viskositet ved lave temperaturer og et lavt hellepunkt gir den lett start selv i sterk kulde med redusert kaldstartslitasje. Oljen dek-ker således ikke bare kravene til en «Subzero» olje for temperaturer fra —18° C (0°F) til —54° C (—65°F) (MIL-L-10295A), men også kravene til en vanlig helårsolje. Ved bestemt mengde tilsats av fortykningsmiddel, fra 4, 5 til 7 pst. metacrylsyrepolymer vil den således tilfredsstille såvel de fysikalske krav til en «Subzero» olje som kravene til en SAE 5 W—20 motorolje. Med 9 pst. polymertilsats vil oljen tilfredsstille kravene til en SAE 5W-30 olje.

Økningen i viskositetsindeks er større ved squalan som er helt alif atisk, enn ved mineraloljer som også inneholder en del aromater og nafthener.

Forsøk som er utført med polymerfortykket squalan i prøvemotor og på motor-kjøretøyer året rundt har vist at stabili-teten av oljen er god og at oljeforbruket er omtrent det samme som for en kommersiell multigradolje.

Kaldstartslitasjen på stempelringer og lagerskåler er vesentlig mindre med denne olje enn med de kommersielle oljer og le-vetiden av motoren vil derfor økes betyde-lig ved bruk av squalanolje i vinterhalv-året.

Start av motorkjøretøyer med squalanolje går lett selv i sterk kulde og squalanoljen vil derfor løse de problemer som skyldes startvanskeligheter i sterk kulde.

Beskrivelse av den nye motorolje.

Viskositeten, 4 centistokes ved 38° C (100°F) for squalan er for lav til å tilfredsstille kravet 5,75 centistokes ved 99° C (210° F) for en «Subzero» motorolje.

Ved tilsats av 3 pst. metacrylsyrepolymer vil man komme opp i den spesifiserte viskositet. Men en tilsats av 4,7 pst. metacrylsyrepolymer vil viskositeten ved 99° C (210° F) øke til 6,7 centistokes samtidig som viskositeten ved —18° C (0° F) forblir lavere enn 870 centistokes og olj en tilf reds-sitiller således viskositetskravene til en SAE 5 W-20 olje.

Antennelsespunkt for squalanoljen, 223° C, er omtrent det samme som for kommeraiellie helårsoljer. Fordampningen i henhold til Føderal Spesification VU-L-791 Method 351,1 er meget lav for squalanoljen, bare 2;5 pst. ved 150° C, mens fordampningen går opp i nesten 30 pst. for en av de undersøkte kommersielle helårsoljer.

Utprøving av den nye motorolje.

A. Undersøkelse i Lauson prøvemotor.

Det er kjørt oljestabilitetsprøve, rense-evneprøve, prøve på oljeforbruk samt sli-tasjeprøve med radiokjemiske tracere av polymerfortykket squalan tilsatt rensemidler og inhibitorer i Lauson prøvemo-tor. Tilsetning: 7,5 pst. matacrylsyrepoly-mer, 3 pst. rensemiddel og 0,6 pst. inhibitorer. Som rensemiddel kan f. eks. anven-des calciumpetroleumsulfonater og som inhibitorer f. eks. sinkdialkyldithiofosfater. Stabilitetsprøven viser at stemplet er used-vanlig rent etter kjøring, uten beleggings-dannellse.Defysikalsk-kjemdske data forden brukte olje viser at harpiksinnholdet er meget lavt og at oljens stabilitet er god. Renseevneprøven er likeledes tilfredsstillende. Oljeforbruket er omtrent det samme som for andre oljer. Slitasjeprøver viser at kaldstairetlitasjen øker sterkt med avta-gende temperatur og at den ved —40° C med squalanoljen (her benytte® start-hjel-pemiddel) bare er tredjeparten og ved —30° C og —20° C bare halvparten i for-hold til slitasjen med SAE 10W-oljer.

Slitasjen ved normal kjøring er også like lav for squalanoljen som for SAE 10 W-oljen som følge av den gunstige visko-sitets-temperaturkurve.

B. Undersøkelser i motorkjøretøyer.

Driftsegenskaper.

Oljen har bl. a. hittil vært kjørt uav-brutt vinter som sommer, tilsammen ca. 40 000 km, på en «Ford Zodiac» 1957 mo-dell. Resultatet viser at harpiksinnholdet i den brukte olje er meget lavt (i gjennomsnitt 0,07 pst. for 'hver 1500 km's oljeskift) og oljeforbruket er omtrent som for en kommersiell helårsolje (i gjennomsnitt 0,5 1 for hvert 1500 km's oljeskift). Sam-mensetning av oljen som under punkt A.

Startegenskaper.

har bl. a. vært undersøkt to vintre i en «Dodge» militærvogn. Resultatet av 191 startforsøk viser at motorkjøretøyet med squalanoljen starter hurtigere enn tilsvarende kjøretøy med vanlig SAE 10 W-olje, særlig er forskjellen stor ved temperaturer under —20° C. Når temperaturer nærmer seg —30° C får en ikke startet kjøretøyet med SAE 10 W-oljen, mens starting går forholdsvis lett med motor-kjøretøyet med squalanolje ved denne temperatur.

Slitasjeundersøkelser.

Stempelring- og laigerslltasj ein i mo-torene fra ovennevnte 191 startforsøk er målt. Resultatet viser at stempelrjing-slitasjen bare er halvparten så stor og la-gerslitasjen fjerdeparten så stor for mo-torkjøretøyer med squalanolje som med motorkjøretøyet med SAE 10 W-olje.

Claims (3)

1. Lavtemperatur-motorolje, karakterisert ved at den i det alt vesentlige består av squailan (hydrert squalen) som er tilsatt polymere fortykningsmidler av i og for seg kjent art for å øke oljens viskositet og viskositetsindeks.

2. Motorolje som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den består av minst 90 pst. squalan.

3. Motorolje som angitt i påstand 1— 2, karakterisert ved at den inneholder et polart polymert stoff, f. eks. en metacrylsyrepolymer, fortrinnsvis i en mengde av 3—10 vektspst., og eventuelt også små mengder rensemidler og inhibitorer, f. eks. 3 pst. rensemiddel og 0,5 pst. inhibitorer. Anførte publikasjoner: Tids. f. Kjemi, Bergvesen, Met. 15, (1955), nr. 9, s. 162—169. Chem. Abstr. 7782 h (1951).