МОТОРНОЕ МАСЛО Российский патент 1996 года по МПК C10M137/10 C10M137/10 C10M129/54 C10M135/10 C10M145/14 C10M155/02 C10N40/25 

Изобретение относится к составу моторного масла, предназначенного для использования в промышленных высокофорсированных дизельных двигателях.

Известно моторное масло для форсированных дизельных двигателей, содержащее среднещелочной сульфонат кальция (3,5% мас.), смесь алкилфенолята бария и диалкилфенилдитиофосфата цинка в массовом соотношении 2,5:1 (6% мас.), диалкилфенилдитиофосфат цинка (0,8% мас.), полиметилсилоксан (0,003% мас.), минеральное масло до 100% [1]
Известно также дизельное моторное масло на минеральной основе, содержащее 5% мас. кальциевой соли продукта формальдегидной конденсации алкилфенолов, 2% мас. щелочного сульфоната кальция, 1,2% мас. диалкилдитиофосфата цинка и 0,005% мас. полиметилсилоксана [1]
Наиболее близким к заявляемому маслу по составу ингредиентов является моторное масло, содержащее, мас.

щелочной алкилсалицилат кальция 5,0-6,0
щелочной сульфонат кальция 2,0-2,6
диалкилдитиофосфат цинка 2,2
полиметилсилоксан 0,003
алкенилсукцинимид 2,5
полиметакрилат 5,5
Минеральное масло остальное [2]
Однако известные масла проявляют низкие антикоррозионные свойства, не обеспечивают образования прочной защитной пленки, предохраняющей от коррозионного износа поверхность металла в присутствии воды, что снижает срок службы этих моторных масел.

На решение задачи по устранению указанных недостатков и направлено заявляемое техническое решение.

Предлагается моторное масло на минеральной основе, содержащее щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, полиметакрилат, полиметилсилоксан, ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.

Щелочной алкилсалицилат кальция 3,5-4,5
Щелочной сульфонат кальция 1,7-2,6
Полиметакрилат 0,1-0,5
Полиметилсилоксан 0,003-0,005
Диалкилдитиофосфат цинка 1,0-1,3
Ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка 1,3-1,6
Минеральное масло До 100
Отличием заявляемого технического решения от известного является введение в состав композиции моторного масла ди(алкилфенил)дитиофосфата цинка, а также заявляемое соотношение компонентов.

Предлагаемое сочетание присадок в составе масла является неизвестным и дает возможность получить новый результат. Сбалансированное соотношение присадок в составе композиции обеспечивает синергический эффект в снижении коррозионного износа поверхности металла в присутствии воды.

Можно предположить, что при выбранном качественном и количественном соотношении присадок в минеральной базе образуется оптимальная мицеллярная структура, позволяющая связывать в мицеллах полярные агрессивные продукты и создавать на поверхности металла прочную защитную пленку, которая легко восстанавливается, обеспечивая длительную защиту от коррозии.

Ниже приведена краткая характеристика компонентов, входящих в состав масла.

Щелочной алкилcалицилат кальция (ОСТ 3801100-76) представляет собой коллоидный раствор в минеральном масле кальциевой соли алкилсалициловой кислоты с молекулярной массой 750-820 и мелкодисперсного карбоната кальция, находящегося в коллоидном состоянии.

Cодержание кальциевой соли алкилсалициловой кислоты в масле - растворителе 25-30% а карбоната кальция 6-9% В состав щелочного алкилсалицилата кальция входят также свободные алкилфенолы и алкилфенольные эфиры в количестве до 20% Общая щелочность присадки 100-140 мг КОН на 1 г. щелочного алкилсалицилата кальция получается карбонатацией углекислым газом в присутствии Са(ОН)₂ нейтрального алкилсалицилата, растворенного в минеральном масле.

Щелочной сульфонат кальция (ТУ 101685-84) представляет собой коллоидную дисперсию карбоната кальция в масле И-20А, стабилизированную сульфонатом кальция. Общая щелочность присадки 120-150 мгКОН/г.

Диалкилдитиофосфат цинка (ОСТ 38.129-73) представляет собой раствор в масле диалкилдитиофосфата цинка общей формулы , где R-C₈алкил, R₁->C₄алкил, содержит цинка 4,7-5,6, фосфора 4,4-4,9% рН раствора присадки в спиртобензольной или спиртотолуольной смеси не менее 5,5.

Полиметакрилат (ТУ 601270-74) продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных синтетических первичных спиртов фракции С₁₂-C₁₆ нормального строения, мол.м. 13000-18000.

Полиметилсилоксан (ТУ 602-718-72) смесь полимеров метилсилоксанов линейной и циклической структур с мол.м. 2500-3500.

Ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка (ТУ 38101680-77) представляет собой раствор в масле ди(алкилфенил)дитиофосфата цинка общей формулы

где: R-C₈алкил, содержит цинка не менее 2,4% фосфора не менее 2,3% серы не менее 4,5% рН раствора присадки в спиртобензольной или спиртотолуольной смеси не менее 2,7.

Минеральное масло изготавливают общепринятыми методами селективной очистки.

Моторное масло готовят смешением минерального масла, подогретого до 70-90^oC c присадками. Последовательность введения присадок не регламентирована.

Присадки вводят в поток или смесь. Перемешивание осуществляют до получения однородной массы по всему объему емкости. Однородность полученного масла определяют по вязкости при 100^oC и щелочному числу.

Было приготовлено 6 образцов моторного масла, составы которых приведены в табл.1, и масло-прототип, содержащее 6% мас. щелочного алкилсалицилата кальция, 2,6% мас. щелочного сульфоната кальция, 2,5% мас. алкенилсукцинимида, 2,2% мас. диалкилдитиофосфата цинка, 0,003% мас. полиметилсилоксана, 5,5% мас. полиметакрилата, минеральное масло остальное.

Приготовленные образцы были исследованы в лабораторных условиях. В результате этих исследований наблюдался синергический эффект в снижении коррозионного износа металлической поверхности в присутствии воды.

Сущность лабораторного исследования заключается в определении влияния испытуемого образца моторного масла на коррозионный износ металлической поверхности в присутствии воды в условиях, благоприятствующих проникновению жидкой среды в микротрещины этой поверхности (воздействие ультразвука).

Методика лабораторного исследования заключается в следующем: в испытуемый образец моторного масла вводят нафтенат меди как катализатор окисления (0,02% мас. ) и стандартные предварительно взвешенные пластины (свинцовую и медную). Масло окисляют в течение 10 час. при температуре 160^oC в приборе ДК (ГОСТ 8245).

Затем определенную часть окисленной пробы масла (10 г) и медную пластину переносят в специальный металлический стакан, добавляют дистиллированную воду (1% мас.) и обрабатывают ультразвуком (ультразвуковой генератор УЗГ-1,5) в течение 3 мин с каждой стороны пластины, путем взвешивания контролируя изменение ее массы. Обработку ультразвуком повторяют до получения постоянного значения массы пластины. Воздействие ультразвука разрушает малоэффективную защитную пленку и вызывает потерю массы металлической пластины. Присутствие воды резко ожесточает условия испытаний. Величина "коррозионность", определяемая как суммарная потеря массы пластины, выраженная в г/м² поверхности, как показала практика, является достаточно надежным показателем для сравнительной оценки потенциальных антикоррозионных свойств моторных масел по отношению подшипниковых сплавов. Чем эффективнее масло предотвращает коррозионный износ, тем меньше потеря массы металлической пластины. Результаты лабораторного определения коррозионности приготовленных образцов моторных масел представлены в табл.2.

Из представленных результатов видно, что при выбранном соотношении компонентов синергический эффект максимален (обр. 1,2,3).

Использование предлагаемого моторного масла позволяет осуществлять надежную эксплуатацию высокофорсированных автотракторных дизельных двигателей отечественного и зарубежного производства.

Результаты стендовых испытаний предлагаемого масла на двигателях ЯМЗ-238Б (продолжительность испытаний 500 час.) и ЯМЗ-8421 (продолжительность испытаний 250 час. показывают, что испытанный образец по антиокислительным и антикоррозионным свойствам значительно превосходит товарное масло, не уступая последнему по другим эксплуатационным свойствам.

Изобретение относится к составу моторного масла, предназначенного для использования в промышленных высокофорсированных дизельных двигателях.

Предлагается моторное масло на минеральной основе следующего состава, % мас.:
щелочной алкилсалицилат кальция - 3,5-4,5
щелочной сульфонат кальция - 1,7-2,6
диалкилдитиофосфат цинка 1,0-1,3 - полиметакрилат 0,1-0,5
полиметилсилоксан - 0,003-0,005
ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка - 1,3-1,6
минеральное масло - До 100.

Предлагаемое масло обладает высокими антиокислительными и антикоррозионными свойствами, что позволит осуществлять надежную эксплуатацию высокофорсированных автотракторных дизельных двигателей отечественного и зарубежного производства. 2 табл.

Моторное масло, содержащее минеральное масло, щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, диалкилдитиофосфат цинка, полиметакрилат и полиметилсилоксан, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.

Щелочной алкилсалицилат кальция 3,5 4,5
Щелочной сульфонат кальция 1,7 2,6
Диалкилдитиофосфат цинка 1,0 1,3
Полиметакрилат 0,1 0,5
Полиметилсилоксан 0,003 0,005
Ди(алкилфенил)дитиофосфат цинка 1,3 1,6
Минеральное масло До 100