ПРОМЫВОЧНОЕ МАСЛО Российский патент 2003 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M135/10 C10M133/16 C10M101/02 C10N30/04 

Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и автомобильной промышленности, конкретно к составу промывочного масла, предназначенного для использования в качестве промывочного средства при проведении регламентной замены моторного масла, в частности, в двигателях автомобилей модели "ВАЗ".

Известно, что для очистки системы смазки двигателей внутреннего сгорания от продуктов старения масла и сгорания топлива используют промывочные масла.

Так, например, известно промывочное масло, содержащее, мас.%:
Калиево-натриевое мыло смоляных кислот - 2,5-10
Моющая присадка (сульфонат кальция) - 0,5-5,0
Олеат триэтаноламина - 12-30
Ароматизированное масло - 55-85
(авторское свидетельство СССР 248883, кл. С 23 G 5/02, 1969 г.).

Известно также промывочное масло на основе ароматизированных нефтяных фракций вязкостью 15-30 мм²/с при 50^oС с содержанием ароматических углеводородов 40-50 мас. %, содержащее 5-30 мас.% сульфоната кальция (авторское свидетельство СССР 318619, кл. C 10 M 135/10, 1971 г.).

Однако известные масла не обладают достаточными эксплуатационными свойствами.

Наиболее близким к заявляемому является промывочное масло на нефтяной основе, содержащее 5-30 мас.% присадки, представляющей собой раствор нейтрального сульфоната кальция в алкилбензоле мол.м. 300-600 (патент РФ 2057791, кл. C 10 M 141/08, 1996 г.).

Недостатком известного масла являются неудовлетворительные эксплуатационные свойства. Требуемое качество промывки не может быть достигнуто при содержании в масле нейтрального сульфоната кальция менее 10 мас.%. Увеличение содержания дорогостоящей присадки в составе масла является экономически невыгодным. Введение присадки в масло в виде раствора в алкилбензоле также увеличивает стоимость масла.

Задачей настоящего изобретения является увеличение эффективности промывочного масла при одновременном снижении содержания в нем нейтрального сульфоната кальция.

Для решения поставленной задачи предлагается промывочное масло на нефтяной основе, содержащее нейтральный сульфонат кальция и сукцинимидную присадку при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нейтральный сульфонат кальция - 2,5-4,5
Сукцинимидная присадка - 0,5-1,5
Нефтяная основа - До 100
Отличием заявляемого технического решения является дополнительное содержание в составе промывочного масла сукцинимидной присадки, а также соотношение присадок.

Причем в качестве нефтяной основы оно содержит дистиллятное масло с кинематической вязкостью при 40^oС не менее 20 мм²/с и используют нейтральный сульфонат кальция со щелочностью 5-30 мг КОН/г.

Экспериментальным путем авторами было подтверждено, что содержание в предлагаемом составе промывочного масла сукцинимидной присадки и использование в качестве основы дистиллятного масла с кинематической вязкостью при 40^oС не менее 20 мм²/с позволяет почти в 2 раза снизить количество нейтрального сульфоната кальция по сравнению с известным промывочным маслом, а также исключить использование высокоароматизированной основы в составе масла. При этом предлагаемое масло обладает большей эффективностью, чем известные промывочные масла.

Использование сукцинимидной присадки в смеси с сульфонатом кальция в различных составах смазочных масел известно (например, патент США 4107054). Однако, как правило, в этих маслах используют среднещелочные или сверхщелочные сульфонаты. В состав промывочного масла сукцинимидную присадку в сочетании с нейтральным сульфонатом кальция предлагается вводить впервые.

Для иллюстрации сущности изобретения было приготовлено 4 образца промывочного масла. Образцы готовились путем последовательного ведения присадок в основу при температуре 60-70^oС при постоянном перемешивании.

Образец 1.

Нейтральный сульфонат кальция - 10,0 мас.%
Нефтяная основа - До 100 мас.%
Образец 2.

Нейтральный сульфонат кальция - 4,0 мас.%
Нефтяная основа - До 100 мас.%
Образец 3.

Сукцинимидная присадка - 1,0 мас.%
Нефтяная основа - До 100 мас.%
Образец 4.

Нейтральный сульфонат кальция - 4,0 мас.%
Сукцинимидная присадка - 1,0 мас.%
Нефтяная основа - До 100 мас.%
При приготовлении образцов предлагаемого промывочного масла в качестве нефтяной основы использовали дистиллятный компонент (типа И-20А) со следующими характеристиками:
1. Вязкость кинематическая, мм²/с
при 100^oС - 4,47
при 40^oС - 24,64
2. Индекс вязкости - 91
3. Температура застывания, ^oС - минус 18
4. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, ^oС - 206
5. Цвет, ед. ЦНТ - 2,0
6. Массовая доля воды,% - отс.

Нейтральный сульфонат кальция:
1. Щелочное число, мг КОН/г присадки - 11
2. Массовая доля сульфоната кальция, % - 41
3. Массовая доля сульфатной золы, % - 6,8
4. Вязкость кинематическая при 100^oС, мм²/с - 91
5. Температура вспышки в открытом тигле, ^oС - 186
Сукцинимидная присадка (С - 5А):
1. Вязкость кинематическая при 100^oС, сСт - 85
2. Щелочное число, мг КОН/г присадки - 22,8
3. Кислотное число, мг КОН/г присадки - 1,0
4. Массовая доля азота в присадке, % - 1,4
5. Температура вспышки в открытом тигле, ^oС - 192
6. Массовая доля активного вещества, % - 40,4
У приготовленных образцов были определены стабилизирующе-диспергирующие свойства по методу, входящему в комплекс утвержденных нестандартных лабораторных методов оценки качества масел и присадок. Метод основан на использовании в качестве модельного загрязнителя ламповой сажи. Сажа в количестве 2 мас.% вводится в испытываемый образец масла, полученная смесь перемешивается со скоростью 3000 об/мин при температуре 100^oС в течение 10 мин, определяется оптическая плотность верхнего слоя полученной дисперсии, после чего образец подвергают центрифугированию в течение 1 часа при факторе разделения 2500 g. Показатель стабилизирующе-диспергирующих свойств определяется как отношение оптической плотности до и после центрифугирования. Чем выше этот показатель, тем лучшие свойства имеет масло.

Результаты испытаний приготовленных образцов приведены в таблице 1.

Кроме того, были проведены моторные испытания предлагаемого промывочного масла (образец 4) в сравнении с промывочным маслом ВНИИНП-ФД, которое представляет собой композицию на нефтяной основе, содержащую 9 мас.% нейтрального сульфоната кальция (присадка HITEC 614). Для проведения испытаний использовали автомобили "ВАЗ" с пробегом двигателя не менее 40000 км и разной степенью загрязнения деталей. Перед началом испытаний проводилась оценка количества отложений на деталях двигателя в соответствии с методом СТП 37.101.9630-83. В двигатели были залиты промывочные масла, после чего они были запущены и работали на режиме холостого хода (850-1000 мин^-1) в течение 15-20 мин. После испытаний была повторно проведена оценка количества отложений на деталях двигателя. Критерием оценки эффективности промывочных масел является изменение количества отложений на деталях двигателя. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Из представленной таблицы видно, что среднее изменение количества отложений на деталях двигателей составило в среднем:
При использовании предлагаемого масла 0,2 балла - 10,2%
При использовании масла ВНИИНП-ФД 0,13 балла - 4,7%
Приведенные данные свидетельствуют о более высоких эксплуатационных свойствах предлагаемого масла.

Использование: в области нефтепереработки и автомобильной промышленности, конкретно при проведении регламентной замены моторного масла, в частности, в двигателях автомобилей модели "ВАЗ". Масло содержит, мас.%: нейтральный сульфонат кальция 2,5-4,5; сукцинимидная присадка 0,5-1,5; нефтяная основа до 100. В качестве нефтяной основы содержится дистиллятное масло с кинематической вязкостью при 40^oС не менее 20 мм²/с. Предпочтительно используют нейтральный сульфонат кальция со щелочностью 5-30 мг КОН/г. Технический результат - повышение степени отмывки деталей и снижение содержания сульфоната кальция. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Промывочное масло на нефтяной основе, содержащее нейтральный сульфонат кальция, отличающееся тем, что в качестве нефтяной основы оно содержит дистиллятное масло с кинематической вязкостью при 40°С не менее 20 мм²/с и дополнительно содержит сукцинимидную присадку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нейтральный сульфонат кальция 2,5-4,5

Сукцинимидная присадка 0,5-1,5

Нефтяная основа До 100