Промывочное масло Российский патент 2023 года по МПК C10M169/04 C10M141/08 

Изобретение относится к промывочным маслам, которые используются в дизельных двигателях внутреннего сгорания при проведении регламентной замены моторного масла, в частности промывки масляной системы двигателя.

В процессе работы дизельных двигателей внутреннего сгорания в масляных каналах системы смазки, на дне картера двигателя, под маслосъемными кольцами образуются смолистые загрязнения, которые снижают эффективность работы двигателя. После проведения операции регламентной замены масла часть загрязнений переходит в свежезаправленное моторное масло, тем самым снижая его эксплуатационные свойства и срок службы до замены.

Промывка системы смазки после слива отработавшего установленный срок службы масла предусматривает запуск двигателя и его кратковременную работу на холостом ходу на промывочном масле. При этом даже кратковременная работа двигателя на холостом ходу с применением промывочного масла не исключает износ деталей цилиндро-поршневой группы из-за недостаточных смазывающих свойств промывочных масел.

При использовании товарных промывочных масел для очистки системы смазки дизельных двигателей, например, тракторов, где в картер заправляется 20-40 литров масла имеет место увеличение затрат на проведение операции технического обслуживания техники.

Известен состав промывочного масла (см. патент РФ №2057791, МПК С10М 141/08, 1996 г.), на нефтяной основе, содержащий 5-30 мас. присадки, представляющую собой раствор сульфоната кальция в алкилбензоле мол.м. 300-600 при соответствующих соотношениях компонентов.

К недостаткам состава следует отнести неудовлетворительные моющие и смазывающие свойства при промывке системы смазки дизельных двигателей внутреннего сгорания. Присадка в составе масла не обеспечивает удаление в процессе промывки твердых смолистых отложений.

Известно также промывочное масло на нефтяной основе, в качестве которой используется дистиллятное масло с добавкой нейтрального сульфоната кальция 2,5-4,5 мас. %, сукцинимидной присадки 0,5-1,5 мас. % (патент РФ 2218383, МПК С10М 169/04, опубл. 10.12.2003 г). Недостатком данного состава промывочного масла является низкая эффективность удаления смолистых отложений из масляных каналов, высокие затраты на базовое масло.

Наиболее близким к заявленному промывочному маслу является промывочное масло на основе очищенного отработанного минерального моторного масла, содержащего диметилсульфоксид 2-5 мас. %, дизельное топливо 2-5 мас. %, изопропилат калия 2-5 мас. % (патент РФ 2617117, МПК С10М 169/04, опубл. 21.04.2017).

Недостатком данного состава масла является недостаточные моющие свойства масла по отношению к твердым смолистым образованиям на дне масляного картера и в масляных каналах системы смазки.

Задачей настоящего изобретения является повышение моющих свойств масла.

Для решения поставленной задачи предлагается промывочное масло на основе очищенного отработанного минерального моторного масла, содержащее изопропилат калия, диметилсульфоксид, дизельное топливо, согласно изобретению промывочное масло дополнительно содержит гидроксид аммония, карбамид, изопропиловый спирт, 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %: диметилсульфоксид 1-3; дизельное топливо 1-3; изопропилат калия 1-3; изопропиловый спирт 1-3; гидроксид аммония 1-3; карбамид 0,5-1; 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовая кислота 0,5-1; очищенное отработанное минеральное моторное масло до 100.

Отличием заявленного технического решения является использование в составе промывочного масла карбамида и 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовой кислоты, растворенных в изопропиловом спирте и гидроксиде аммония.

Карбамид, растворенный в гидроксиде аммония, в составе промывочного масла после разложения смолистых отложений способствует их коагуляции до размеров частиц более 50 мкм, легко удаляемых центрифугами очистки масла, встроенными в систему смазки. В дополнение к данному эффекту микрочастицы карбамида, оставшиеся в системе смазки после слива промывочного масла, заправки свежего масла и последующей работы двигателя в штатном режиме будут способствовать повышению эффективности удаления растворенных в масле смол, асфальтенов, карбенов, карбоидов, тем самым продлевая срок службы масла до замены.

Присутствующая в составе промывочного масла 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовая кислота, растворенная в изопропиловом спирте способствует размягчению твердых смолистых отложений, высокотемпературных шламов с последующим их уносом и удалением встроенными в систему смазки центрифугами очистки масла.

Изопропилат калия является поверхностно-активным веществом, что увеличивает моющие свойства масла по удалению твердых смолистых отложений и высокотемпературных загрязнений с деталей цилиндро-поршневой группы.

Диметилсульфоксид является биполярным апротонным растворителем карбоанионов и в совокупности с 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовой кислотой повышает эффективность растворителя и отрыва твердых смолистых загрязнений с поверхности деталей системы смазки.

Использование дизельного топлива в совокупности с изопропиловым спиртом позволяет снизить вязкость очищенного отработанного минерального моторного масла, повысить прокачиваемость масла. (Состав промывочного масла готовится следующим образом. В предварительно очищенное отработанное минеральное моторное масло (по патенту РФ №2556221, МПК С10М 175/00, опубл. 10.07.2015 г, Бюл. №19) при постоянном перемешивании механическим способом добавляют следующие компоненты: при температуре 20-25°С вносят 1-3 мас. % изопропилата калия, который получают путем смешивания при комнатной температуре изопропилового спирта с кристаллическим едким кали при соотношении 8:5 едкого кали и 92% изопропилового спирта. После чего масло нагревают до температуры 50-60°С и добавляют 1-3 мас. % дизельного топлива. Далее смесь продолжают нагревать и вносят 1-3 мас. % диметилсульфоксида.

Моделирование процесса удаления загрязнений с поверхности металла под действием заявленного состава промывочного масла проводят по специально разработанной методике.

В металлические стаканы помещают загрязненное отработанное моторное масло. Стаканы устанавливают на нагревательную поверхность, и проводят нагрев масла до полного испарения масла и образования на дне черного налета. Далее в стаканы заправляют заявленное промывочное масло, масло согласно прототипу и товарное промывочное масло «Волга-Ойл».

Стаканы с маслами нагревают до температуры 80°С и встряхивает их в течение 20 минут. После чего масло сливают, и проводят оценку площади загрязнения дна стаканов. Результаты испытания представлены в таблице 1.

Приведенные данные свидетельствуют о более высоких моющих свойствах заявляемого состава по сравнению с прототипом и образцом товарного промывочного масла.

Моющие свойства образцов промывочных масел оценивались в полноразмерном двигателе Д-240 на стенде КИ-4355. Двигатель частично разбирался, проводилась оценка загрязненности поверхности основных деталей головки блока цилиндров, днища масляного картера, канавок под маслосъемными кольцами поршней. Перед началом испытаний все детали имели чистый вид без следов загрязнений. Далее двигатель собирался, в картер заправлялось загрязненное моторное масло М-10Г₂, и двигатель работал под нагрузкой в течение 100 часов. После чего масло сливалось, двигатель разбирался, проводилась оценка загрязненности деталей, далее двигатель вновь собирался, в картер заправлялось испытуемое масло, и осуществлялся запуск двигателя и его последующая работа на холостом ходу в течение 25-30 минут. После испытания каждого образца масла проводилась оценка их моющей способности. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Из представленных в таблице результатов испытаний видно, что количество загрязнений на деталях двигателя после промывки заявленным составом ниже по сравнению с промывкой прототипом на 20% и более (в зависимости от оцениваемой детали).

Одним из показателей эффективности промывки системы смазки двигателя служит загрязненность масла после проведения операции промывки.

В таблице 3 представлены результаты анализа масла на содержание нерастворимых примесей и цвета в промывочном масле после его слива из картера двигателя Д-240.

Содержание нерастворимого осадка (смол, загрязнений) в заявляемом составе масла почти на 60% больше по сравнению с прототипом, цвет масла изменился до 7,5 баллов в единицах ЦНТ по сравнению с маслом прототипа 6 баллов, что свидетельствует о более высокой эффективности промывки.

В результате производственной проверки составов масел при промывке систем смазки двигателей тракторов МТЗ-1221 установлен эффект последствия от применения заявляемого состава.

После проведения операции промывки системы и последующей наработки 100 часов на масле М-10Г₂ содержание нерастворимых загрязнений в масле было ниже по сравнению с промывкой маслом прототипом, таблица 4.

После слива промывочного масла в картере двигателя и масляных каналах, как правило, остается 50…100 г масла, что обусловлено конструктивными особенностями двигателей (картера, масляных каналов). Присутствующие в заявляемом составе масла карбамид и оставшаяся малая доля промывочного масла после смешивания со свежезаправленным моторным маслом позволяют обеспечить процесс коагуляции загрязнений масла в процессе работы двигателя и более эффективной его очистки штатными средствами фильтрации масла, что в конечном результате позволяет увеличить срок службы масла, замедлить процесс его старения. Указанный эффект ранее не встречался в известных составах промывочных масел, используемых добавках и присадках к промывочным и моторным маслам.

Таким образом, предлагаемый состав промывочного масла позволит повысить моющие и смазывающие свойства по отношению к твердым смолистым образованиям на дне масляного картера и в масляных каналах системы смазки.

Изобретение относится к промывочным маслам для двигателей внутреннего сгорания. Промывочное масло на основе очищенного отработанного минерального моторного масла содержит изопропилат калия, диметилсульфоксид, дизельное топливо, и отличается тем, что промывочное масло дополнительно содержит гидроксид аммония, карбамид, изопропиловый спирт, 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %: диметилсульфоксид 1-3; дизельное топливо 1-3; изопропилат калия 1-3; изопропиловый спирт 1-3; гидроксид аммония 1-3; карбамид 0,5-1; 3-гидрокси-3 карбоксипентандиовая кислота 0,5-1; очищенное отработанное минеральное моторное масло до 100. Технический результат - повышение моющих свойств масла. 4 табл.

Промывочное масло на основе очищенного отработанного минерального моторного масла, содержащее изопропилат калия, диметилсульфоксид, дизельное топливо, отличающееся тем, что промывочное масло дополнительно содержит гидроксид аммония, карбамид, изопропиловый спирт, 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Диметилсульфоксид 1-3 Дизельное топливо 1-3 Изопропилат калия 1-3 Изопропиловый спирт 1-3 Гидроксид аммония 1-3 Карбамид 0,5-1 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовая кислота 0,5-1 Очищенное отработанное минеральное моторное масло до 100