Смазочный состав для двигателей внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХОЭ,ММЮНевихРЕСПУБЛИК ГОСУДЮфСТВЕИНЫИПО ДЕЛАН ИТЕТ СССРаюпвмН и ВМЪ 11 а ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТУ Д 11 (22) (31) (32) (33) (,461 (72) лин,(711 ция 1 (5 31 о 2 836 79 4/2 3-0406.11.79783142107.21.78Франция30.06. 83. Вюл, 9 24Франсис Дефретэн, Жан-ПольЭлизабет Сшош, Алэн Вуазэнция)Продюи Шимик 3 Ъкин Кюльман (621. 892. 8 (088, 8)(541 157). СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий минеральное масло и дитиофосфат, цинка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, .с цедью улучшения смазочных свойств, он дополнительно содержит Фтоде- ристый графит СГ (где х =0,6-1 имаслорастворимые жирный амидилн соль жирного амина и жирной кислоты при ф ан- следующем соотношении номпонентов,вес.Дитиофосфат цинка(в расчете на катионыцинка), 0,05-0,25 Фтористый графит СГ 0,1-1 Маслораст воримыежирный амид или сольжирного амина и жирнойкислоты0,05-1 Минеральное масло До 100Ог 05 Ох 250,1-1 Изобретение относится к смазочным составам, используемым в двигателях внутреннего сгорания.Известны смазочные составы, содержащие базовые минеральные масла, вГ которые для уменьшения износа вводят х присадки, регулирующие взякость, такие как полиметакрилаты, полиизобути-, лены 1, а также противоизносныеприсадки на базе серы, фосфора и ка. кого-либо тяжелого металла, такие 10 как металлические дитиофосфаты 2,Данные регуляторы вязкости в процессе работы разрушаются и подвержены термическому разложению, в результате которого образуются лаки, отрицательно влияющие на срок службы двигателей. Кроме того, противоиэносные присадки на базе серы, Фосфора и тя" желого металла имеют ограниченный срок службы.20Известен состав моторного масла, содержащий минеральное масло, нейтральный сульфонат кальция. малооастворимый сульфонат натрия, монобути-ловый эфир этиленгликоля, дитиофосфат цинка и олиметакрилат 3 .Однако известный состав обладает недостаточными смазочными свойствами.Цель изобретения - улучшение смазочных свойств состава.Поставленная цель достигается тем, 30 что смазочный состав для двигателей внутреннего сгорания, содержащий минеральное масло и дитиофосфат цинка, дополнительно содержит Фтористый графит СРх где=0,6-1) и маслорастворимые жирный амид или соль жирного амина и жирной кислоты при следующем соотношении компонентов, вес. %:Дитиофосфат цинка врасчете на катионы40цинкаФтористый графит СРх.Маслорастворимые жирный амид или сольжирного амина и жирной кислоты 0,05-.1Минеральное масло До 100Количество дитиофосфата цинка, вводимого в масла для двигателей в качестве присадок, зависит:от типов масел и составляет 0,05-0,25 от веса базового масла.В качестве растворимого жирного амида или маслорастворимой соли жирного амина и жирной кислоты используют лауриновый лауриламид, алканол-. 55 амиды и оксокислоты, однако наилучшие результаты получены при применении олеинового диамида. Количество жирного амида, вводимого в смесь, зависит от типа масла и составляет 60 0,05-1 Ъ от веса базового масла.Углерод, используемый для синтеза фтористого графита (твердое смаэывающее вещество)СГх , (гдех= 0,6-1, предпочтительно 0,8-1) , представляет 651 собой натуральный или искусственный графит, кокс или активированный уголь.Для хорошей дисперсии фтористого графита рекомендуется предварительно микродиспергировать его в дисперсной среде, способной смешиваться .с маслами, например эфире полигликоля и минеральных маслах, в частности эфирах полигликоля, вязкость которых при 40 С составляет 20-400 сСт предпочтительно 100 сСт 1, В смесях используют 0,1-1 вес.Ъ С Г предпочтительно 0,2-0,5%.Сравнительные испытания показали, например, что добавка к дитиофосфату и жирному амиду байи жирнойсоли жирного амида известного твердого смазывающего вещества, такого как сульфид молибдена, часто применяемый в сочетании с графитами, приводит к худшим результатам, чем добавка. Фто. ристого графита.Предлагаемый состав готовят путем простого смешивания компонентов.Лабораторные испытания проводились с использованием четырехшариковых машин, машин Фавиля и машин Рай-херта.Практические дорожные испытания 1 роводились на автомобилях с бензиновым или дизельным двигателем,П р и м е р 1. Смазочные составы, приведенные в табл,1, приготовлены из следующих компбнентов:Базовое масло, включающее 95 вес.Ф смеси минеральных масел 500 и 5 вес.В растворителя брайтсток Вбб)Присадка Х, содержащая дитиофосфат цинка 10 Ъп) и 30-ный раствор диолеата олеинового диамина в брайтстоке.Присадка П состоящая иэ микродис-. персии Фтористого граФита СРе,9 (10 вес. Ъ) в эфире полигликоля вязкостью 100 сСт при 40 фС,дяя состава 8 (табл.1) используется микро- дисперсия дисульфида молибдена Мо 5) 10 вес, Ъ в эФире аолиглико-. ляе Испытания на четырехшариковой машине ШЕЛЛ.Машина показывает эФФективностьсмазочных материаловх служащих. дпяуменьшения износа под приложеннойнагрузкой,Три шарика, неподвижно закрепленных в металлической чашке, подвергают нагрузке в вертикальйом направлении при помощи четвертого шарика,жестко посаженного на ось мотора,вращающегося с постоянной скоростью.Измеряется след износа, образующийся на трех неподвижных шариках, и взависимости от нагрузки определяетсякоэффициент нагрузки износа (ЕНИ) по,стандарту АЗТИ 2 2783. Чем виаекоэффициент, тем лучше качество смазочного масла.Записывается также нагрузка заедания, соответствующая резкому увеличению износа предусмотренной вьаае .величины, и нагрузка сваривания, определяемая как давление при которомчетыре шарика свариваются между собой,Все испытания проводят в условиях, когда возрастающая нагрузка прилагается в течение 10 с,Результаты испытаний различныхсмесей приведены в табл.2.В то время как добавка 0,1сульфида молибдена в базовое масло 5(состав 8) увеличивает нагрузку сваривания до 250 кг, добавка 0,1фтористого графита, т.е. 1присадкии состав 5), увеличивает ее до315 кг, Коэффициент нагрузки износасостава 3, в котором к базовому мас-.лу добавлена присадка (дитиофосфатцинка и олеат диамина), составляет40,9, а в результате добавки Фтористого графита (состав 5) он возрастает до 44,3Испытания на машине Фавиля.Машина служит для определения противоизносных свойств и предельногодавления смазочных материалов.Цилиндрический образец, связан- ЗОный с осью мотора, вращающегося спеременной скоростью (от 120 до3000 об/мий), вводят между двумя губками, к которым прилагается переменное давление. Весь узел(образец-губ- З 5ки) погружают в испытываемую жидкостьили поливают этой жидкостью. Вовремя приложения нагрузки записываюттангенсную резистентную пару, изкоторой выводят коэффициент трения.Определяют также потери в весе образца и .губок.В ходе испытания образца на прочность возрастающие нагрузки прилегают в течение определенного времени:Скорость, об/мин 178Нагрузки в течение,мин, при9 атм 315 атм . 1.23 атм 1 - 5030 атм 40Образец и губки изготовлены изстали 16 й С 6. Использовали 80 смиспытываемого масла,Узел образец - рубки непрерывно 55поливают маслом, Масло циркулируетс постоянной скоростью.Результаты, полученные на машине Фавиля, представлены в табл,З.Как видно из табл.З, одновременное 60присутствие дитиофосфата цинка,олеата амина и фтористого графита(составы 6 и 7) значительно понижает величину коэффициента трения иуменьшает износ. В то время как при добавке только дитиофосфата цинка и олеата аминасостав 3) потеря в весе равняетсясоответственно 3,8,1,4 и 1, добавкаФтористого графита снижает потерюв весе соответственно до 2,1, 0,2и 0,5 (состав 5).Добавка сульфида молибдена даетсредние результаты.Испытания на машине Райхерта.Машина служит для исследованияизноса металлических деталей в результате трения, т.е, для исследованиясопротивления пленки смазывающегоматериала.Кольцо, наполовину погруженное в )испытываемую жидкость, вращается с ,постоянной скоростью равной900 об/мин, Оно находится в контактес неподвижным: цилиндром, на которыйдействует нагрузка в 1500 г (или15000 кг/см давления контакта Герца). Кольцо вращается в течение определенного промежутка времени, соот.ветствующего 100 м линейного пробегакольца (1 мин). По истечении этоговремени на цилиндре образуется отпечаток эллипсоидального износа. Измеряется поверхность этого отпечаткаи из- величины. этой поверхности выводится нагрузочная способность смаэы-вающего материала.Нагрузочная способность определяется как отношение нагрузки к площадиповерхности отпечатка.Результаты испытаний приведеныв табл,4,Из табл,4 видно,что нагрузочнаяспособность базового масла значительно возрастает .в результате добавкидитиофосфата цинка и олеата диаминаи возрастает еще больше после добавки Фтористого графита. Так, например,если нагрузочная способность базово- Хго масла равняется 90 кг/см(состав 1), то после добавки дитиофосфата цинка и олеата она возрастает до 170 кг/см ( состав 3), а последобавки 0,1 фтористого графита(состав 5) - до 210 кг/см . Составг7 содержит 3 присадки 1 и 5 присадки 11, т.е. добавка 0,5 по весу фтористого графита увеличивает нагрузочную способность до 400 кг/см2 При замене жирного диамида моноамидом (на основе лаурИлламида) на четырехшариковой машине . получены следующие результаты:Коэффициент нагрузки 46,9износаНагрузка заедания, кг 100Нагрузка сваривания, кг390 На машине Фавиля коэффициенты трения при давлениях 9 и 30 атм составляют соответственно 0,095 и 0,110Износ образца 0,3 мг, износ мундштуков 0,1 и 0,2 мг,1026655 Состав Концентрация Ъ 1,Концентрациясоли жирногоамина,. Базовоемасло,вес,Концентрацияприсадки П,100 99 0,101 98,5 0,101 0,206 0,102 0,208 0,152 0,309. ,0,153 О, 312 97 0 О, 102 0,102 0,543 0,102 97,5 0,326 0,217 0,102 0,153 97,5 Таблица 2 Нагрузка сваривания, кг Ко эффициент нагрузки из- носа Нагрузка заедания,кг Состав 160 100 32,5 80 250 31,2 40,9 200 100 250 100 43,2 315 100 44,3 315 100 44,2 400 100 47,1 250 100 39.4 На машине Рейхерта грузоподъемность достигает 390 кг/см отпечаток 7,7 мм для нагрузки 30 кг)Испытания показывают, что предлагаемый смазочный состав для двигателей увеличивает нагрузки сваривания 5и нагрузочную способность смазочногоматериала, уменьшает износ трущихсяметаллических деталей, что обусловливает уменьшение коэффициента тренияв двигателе и, следовательно, износа 10двигателя.П р и м е р 2. Испытания на автомобиле с бензиновым двигателем,Автомобиль РЕНО 16 ТС стандартноймодели, двигатель которого работал в 15течение пробега в 9000 км с двумяпассажирами на борту, испытывали наэкономию топлива (бензин марки супер)с известным и предлагаемым масламив двигателе,Результаты дорожных испытаний приведены в табл.5,Из табл.5 видно, что экономиягорючего в ходе испытания намасле по изобретению составила в среднем5,4,. П р и м е р 3. Испытания на автомобиле с ДИэельным двигатеЛем.Автомобиль Ситроен Сх,Диэель 2500 Дстандартной модели (двигатель работал в течение пробега протяженностью3500 км) испытывали на расход дизельного топлива с известным маслом марки ТОТАЛЬ 20% 40, а затем с предлагаемым маслом.Испытание на расход горючего проводилось на маршруте 1300 км автодорогии 400 км горной дороги при скорости,изменявшейся в зависимрсти от участка и загруженности дороги и составившей в среднем 120 км/ч на автодорогеи 70 км/ч на горной дороге,При пробеге автомобиля с известным малом расход дизельного топлива составил 8,1 л, а при пробеге автомоби- ля с маслом по изобретению - 7,2 л на 100 км, что соответствует экономии в 11.Таблица 11026655 Т а б л и ц-а.3 Потеря в весе, мг Коэффициент трения при атм Состав 15 23 30 Образец Губки 105273 0,130 0,30 0,4 7,5 1,4 . 1 3,8 0,120 0,200 0,133 0,8 2,11,5 0,5 0,2 0 0,4 0,115 0,2 0,2 0,2 0,110 0,124 0,150 0,140 0,5 Таблица 4 Отпечаток, мм Нагрузочная способность, кг/см Нагрузка, кг Состав 90 30 35,3 29 104 30 170 30 17,7 300 30 10 210 30 14,3 316 30 9,5 400 30 7,5 Таблица 5 Расстояние,км, при ско,рости 120 км/ч Расход бензина супер,Времямин Без присадки 12 О,ОО 120,06 158 11,5 36,3 Туда Э 15,5 Обратно 242,3 Всего 557,8 13,7 121 33,2 120,03 12,5 69,5 279 С присадкой 158 10,6 120,9 120,5 120,2 33,7 Туда 316,6Обратно 242,ЭВсего 558,9 13,3 32,1 121 . 11,8 65,8 279 ВНИИПИ Заказ 4590/51 Тираж 503 Подписное филиал ППП Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 0,135 0,140 0,120 0,110 0,120 0,105 0,090 0,135 0,110 0,124 0,120 0,100 0,124 0,105 0,100 О,13 О 0,120 0,115 О, 115 О, 140 0,110 0,105 Средняя , Расход бензинаскорость, супер накм/ч 100 км, л