ПРИСАДКА К МИНЕРАЛЬНЫМ МАСЛАМ Российский патент 1999 года по МПК C10M141/12 C10M141/12 C10M125/04 C10M125/20 C10M129/40 C10M125/26 C10N10/02 C10N10/04 C10N30/06 

Изобретение относится к составам смазочных материалов и использованию веществ в смазочных композициях и предназначено для улучшения антифрикционных и противоизносных свойств моторных масел для двигателей внутреннего сгорания.

Известна присадка к смазочным маслам (авт. св. N 912749, кл. C 01 M 129/40, Б.И. N 10, 1980) (аналог), содержащая глицерин, олеиновую кислоту и стеарат железа при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Стеарат железа - 7,5 - 10,0
Олеиновая кислота - 7,5 - 10,0
Глицерин - До 100
Основным недостатком аналога является деструкция глицерина при высоких температурах с выделением атомарного водорода, который усиливает износ (водородное охрупчивание). К недостаткам состава относится и то, что проявление его антифрикционных свойств реализуется в парах сталь-сплав на основе меди, которые не являются преобладающими в двигателе внутреннего сгорания.

Известно приработочное масло (авт.св. N 859425, кл. C 01 M 129/40, Б.И. N 32, 1981) (аналог), содержащее в качестве присадки олеат одновалентной меди и олеиновую кислоту при следующих соотношениях, мас.%:
Олеат одновалентной меди - 25 - 60
Олеиновая кислота - До 100
Недостатком аналога является то, что медь, выделяющаяся в процессе трения, является катализатором окислительных процессов в масле, что ведет к усилению его коррозионной активности и ухудшению термоокислительной способности.

Прототипом изобретения является металлоплакирующая присадка (авт.св. N 1201297 кл. C 01 M 141/01, Б.И. N 48, 1985), содержащая глицерин меди и олеиновую кислоту. Соотношение масс в смазочной композиции следующее, мас.%:
Глицерин меди - 0,06 - 0,3
Олеиновая кислота - 0,04 - 2,0
Минеральное масло - Остальное
Недостатком прототипа является значительное повышение окислительных процессов в масле при его нагревании из-за наличия в составе глицеринпроизводного соединения меди.

К недостатку всех аналогов и прототипа относятся недостаточно высокие антифрикционные и противоизносные свойства.

Целью изобретения является повышение антифрикционных и противоизносных свойств присадки, снижение ее коррозионной активности.

Это достигается тем, что с целью активации образования сервовитной пленки на трущихся поверхностях в присадку, содержащую олеиновую кислоту, вместо глицерина меди вводится флюс 209, мелкодисперсный порошок меди и цинка и состав, содержащий аммоний-гексахлорстаннат (IV), аммоний молибденовокислый, олеиновую кислоту.

Соотношение компонентов в указанной композиции следующее, мас.%:
Олеиновая кислота - 15
Флюс - 209 - 10
Мелкодисперсный медно-цинковый порошок, состоящий из тонких порошков меди и цинка - по 50% каждого - 25
Состав - 50
Состав флюса 209, мас.%:
Борный ангидрид - 35
Втористый калий обезвоженный - 42
Фторборат калия - 23
Флюс 209 применяют для пайки конструкционных и нержавеющих сталей, а также жаропрочных и медных сплавов серебряными припоями (см. Справочник металлиста, том 3, книга 1,- М.:Машгиз, 1960, 468 с.).

Состав, мас.%:
Аммоний гексахлорстаннат олова IV - 30
Аммоний молибденовокислый - 30
Олеиновая кислота - 40
Дисперсность сверхтонких порошков Cu - Zn составляет 80 - 100 , что исключает возможность удаления их масляными фильтрами системы смазки ДВС.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что данная присадка соответствует критерию "новизна", так как отличается от известной металлоплакирующей присадки содержанием новых компонентов (флюса 209, мелкодисперсного медно-цинкового порошка и указанного состава). Одновременное использование этих компонентов приводит к образованию сервовитной пленки на трущихся поверхностях и, как следствие, повышению противоизносных свойств присадки. Мелкодисперсный медно-цинковый порошок является материалом для образования сервовитной пленки, а флюс 209 и состав значительно активизируют этот процесс.

Таким образом, предлагаемый состав компонентов придает присадке к маслам новые свойства, которые позволяют сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "существенные отличия".

Получаемая композиция при добавлении в моторное масло хорошо растворяется и не выпадает в осадок с течением времени. При нагревании масла с присадкой не наблюдается специфического запаха и ядовитых испарений.

Сравнительные данные о противоизносных свойствах заявляемого технического решения и прототипа
Испытания проводили на машине трения СМЦ-2 по схеме "колодка-ролик" при постоянной нагрузке Р=1626Н и частоте вращения вала машины n=500 мин^-1. При испытаниях время приработки определяли по времени стабилизации момента трения и температуры масла. Длительность испытаний соответствовала 600 тыс. оборотов вала машины трения (примерно 120 мин). Противозадирные свойства определяли по времени сопротивления схватыванию при нагрузке 3252 Н. За время сопротивлению схватывания принимали время нагрева масла до 120^oC.

Шероховатость приработочных поверхностей образцов определяли на профилографе-профилометре мод. 201.

Износ деталей определяли на аналитических весах ВЛА-200М с точностью 1• 10 ^-4г. Образцы для имитации шейки коленчатого вала и гильзы цилиндра изготавливали в виде роликов диаметром 50 мм соответственно из стали 45 селект (ГОСТ 1050-74) и чугуна специального с доведением их шероховатости до требуемого параметра. Колодки вырезали из соответствующих деталей дизеля СМД-62; вкладыша шатунного подшипника и второго компрессионного кольца.

Композиция заявляемого технического решения готовится добавлением флюса 209 в указанной пропорции к олеиновой кислоте. Затем в приготовленную смесь добавляли мелкодисперсный медно-цинковый порошок и указанный состав. Составы испытанных смазочных композиций даны в табл. 1.

Результаты приведенных испытаний приведены в таб. 2.

Из приведенных данных видно, что предлагаемый состав смазочной композиции позволяет уменьшить износ в 2,6...2,7 раза, увеличить время сопротивления схватыванию в 1,3 раза для пар трения гильза-кольцо и вал-вкладыш.

Присадка содержит, мас.%: олеиновая кислота 15; флюс 209 - 10; мелкодисперсный медно-цинковый порошок 25 и состав, содержащий аммоний-гексахлорстаннат (IV), аммоний молибденовокислый и олеиновую кислоту 50. Флюс 209 содержит, %: борный ангидрид 35; фтористый калий обезвоженный 42 и фтор-борат калия 23. Указанный состав активизирует образование сервовитной пленки на трущихся поверхностях, что обеспечивает повышение антифрикционных и противоизносных свойств присадки. 2 табл.

Присадка к минеральным маслам, содержащая олеиновую кислоту, отличающаяся тем, что дополнительно содержит мелкодисперсный медно-цинковый порошок, флюс 209, содержащий, мас.%:
Борный ангидрид - 35
Фтористый калий обезвоженный - 42
Фторборат калия - 23
и состав, содержащий, мас.%:
Аммоний-гексахлорстаннат (IY) - 30
Аммоний молибденовокислый - 30
Олеиновая кислота - 40
при следующем соотношении компонентов в присадке, мас.%:
Олеиновая кислота - 15
Флюс 209 - 10
Вышеописанный состав - 50
Мелкодисперсный медно-цинковый порошок - 25у