Универсальное всесезонное моторное масло для автомобильной техники

 

Изобретение относится к смазочным составам, в частности к моторным маслам для автомобильной техники, и может быть использовано во всех областях народного хозяйства. Состав представляет собой смесь маловязкого дистиллятного масла, имеющего вязкость кинематическую при 50^oC 12-14 мм²/с, вязкость динамическую при 20°С 1300-1400 МПа/с, температуру застывания (-40) - (-50)^oC, температуру вспышки не ниже 165^oC, кислотное число 0,05-0,07 мг КОН/г, зольность сульфатную не более 0,005 % с 5-10 мас.% остаточного компонента, имеющего вязкость кинематическую при 100^oC 15-20 мм²/с, температуру застывания не выше -15^oС, температуру вспышки не ниже 258°С, цвет на колориметре ЦНТ не более 5,0 ед. Технический результат - повышение эффективности использования масла за счет снижения температуры застывания и температуры прокачиваемости масла, что позволит осуществить пуск двигателя без предварительного прогрева при температуре окружающего воздуха до -48°С. 3 табл.

Изобретение относится к смазочным составам, отличающимся основой, являющейся смесью двух компонентов, в частности к моторным маслам для автомобильной техники, и может быть использовано как всесезонное моторное масло во всех областях народного хозяйства.

С развитием двигателестроения повысились требования к эксплуатационным свойствам моторных масел. Выпускаемые в настоящее время отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью моторные масла не удовлетворяют ряду требований, которые предъявляются к моторным маслам, обеспечивающим надежную эксплуатацию автомобильной техники, оснащенной высокофорсированными двигателями внутреннего сгорания при пониженных температурах окружающего воздуха.

Например, в отечественной практике отсутствуют масла на нефтяной основе, одновременно обеспечивающие надежный пуск непрогретого высокофорсированного двигателя при температурах от минус 35^oC и ниже и обладающие высокими эксплуатационными свойствами на установившихся режимах работы двигателя, (т.е. низкой склонностью к образованию высоко- и низкотемпературных отложений, улучшенными антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными свойствами), характеризующие моторные масла группы Д.

Задача, стоящая перед авторами, - разработка универсального всесезонного моторного масла для автомобильной техники вязкостного класса 4₃/12 и уровня эксплуатационных свойств группы Д, в частности, с улучшенными низкотемпературными свойствами ([1]-А.А.Гуреев, И.Г.Фукс, В.Л.Лашхи. Химмотология-М: Химия, 1986 г. - 368 с.) Для обеспечения надежной эксплуатации техники при пониженных температурах окружающего воздуха первоначально широкое применение получили загущенные моторные масла. Известно, что моторное масло М-4₃/6B₁ является загущенным моторным маслом для карбюраторных двигателей, предназначенным для применения в северных районах (2-ГОСТ 10541 "Масла моторные автомобильные для карбюраторных двигателей"). Это масло обладает высоким индексом вязкости, низкой температурой застывания (минус 42^oC), что позволяет осуществлять пуск двигателя в зимнее время без предварительного прогрева при температуре окружающего воздуха до минус 35^oC. Однако оно не является универсальным и с увеличением форсированности двигателей при работе на масле М-4₃/6B₁ наблюдается повышенный расход масла, что определяет его использование только в среднефорсированных двигателях.

Известно также моторное масло, предназначенное для высокофорсированных карбюраторных двигателей, на синтетической основе, содержащее пакет функциональных присадок (авторское свидетельство СССР N 1198947, кл. C 10 M 1/20б 1985). Это масло по вязкосно-температурным свойствам превосходит загущенные масла, в частности M-4₃/6B₁. Однако применение его на практике экономически не выгодно из-за дороговизны синтетического сырья.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является универсальное моторное масло, состоящее из базового нефтяного масла с вязкостью 1,5 - 13 мм²/с при 100^oC, с 3 - 40% (оптимально 10 - 30%) нефтяного масла с вязкостью 16 - 45 мм²/с при 100^oC и 0,5 - 15% вязкостной присадки; масло может также включать различные присадки (заявка Японии 50-122595 A1, кл. C 10 M 1/02, 16.07.84 РЖХим, 1985 N 16, реферат 16П356).

Технической задачей настоящего изобретения является создание всесезонного универсального моторного масла, обеспечивающего пуск двигателя без предварительного прогрева при температуре окружающего воздуха до минус 40^oC.

Поставленная задача решается тем, что заявляемое масло в качестве основы содержит маловязкое дистиллятное масло с кинематической вязкостью при 50^oC - 12-14 мм²/с, вязкостью динамической при минус 20^oC - 1300-1400 МПа·с, температурой застывания минус 40-50^oC, температурой вспышки не ниже 165^oC, кислотным числом 0,05 - 0,07 мгКОН/г, зольностью сульфатной не более 0,005% - в смеси с 5-10 мас.% остаточного компонента, имеющего вязкость кинематическую при 100^oC - 15-20 мм²/с, температуру застывания минус не выше минус 15^oC, температуру вспышки не ниже 258^oC, цвет на колориметре ЦНТ не более 5,0 ед.

Маловязкий дистиллятный компонент представляет собой высокоочищенное нефтяное масло, которое вырабатывается с помощью сернокислотной очистки из малопарафинистых нефтей нафтенового основания.

Остаточный компонент представляет собой продукт селективной очистки из сернистых нефтей.

Технический результат - повышение уровня низкотемпературных свойств, улучшение реологических характеристик, снижение температуры застывания и температуры прокачиваемости.

Получение высококачественных масел, соответствующих уровню эксплуатационных свойств групп Г, Д, Е, достигается тем, что универсальное всесезонное моторное масло для автомобильной техники, содержащее нефтяную основу с загустителем и пакет присадок, включающий в себя функциональные присадки (щелочной сульфонат кальция, дитиофосфат цинка, сукцинимидную присадку), согласно предлагаемому изобретению в качестве основы содержит смесь маловязкого дистиллятного масла с кинематической вязкостью при 100^oC от 2 до 4 мм²/с и остаточного компонента с кинематической вязкостью при 100^oC от 15 до 20 мм²/с в отношении (90 - 95) - (10 - 5)%.

Для обоснования заявляемого соотношения маловязкого дистиллятного и остаточного компонентов в качестве основы были испытаны масла, полученные различным сочетанием указанных выше нефтяных продуктов при постоянной концентрации пакета функциональных присадок и загустителя.

Наиболее удачный количественный состав компонентов моторного масла представлен в табл. 1. Noack - DIN 51581. Результаты наиболее значимых физико-химических показателей опытных образцов масла NN 1, 2, 3, 4, 5 представлены в табл. 2.

Как показали испытания образцов (см. табл. 2) (вязкостные и низкотемпературные показатели), образцы N 1 и N 5 не удовлетворяют требованиям к маслам класса 4₃/12 и переходят в другие классы вязкости - 4₃/10 и 5₃/14 соответственно, а образцы NN 2, 3, 4 соответствуют требованиям заданного класса.

Оптимальным по процентному соотношению компонентов выбран образец N 3, так как вязкостные и низкотемпературные характеристики соответствуют классу 4₃/12 и превосходят показатели образцов N 2 и N 4 в пределах допустимых норм. В табл. 3 приведены физико-химические показатели образца N3 и масла-прототипа, (состав: основа - дистиллятный вязкий компонент 13,0% и средневязкий компонент 77,0%, пакет присадок фирмы Лубризол 4970 - 7,5%, присадка ДФ-11 - 0,4% и загуститель Вископлекс 4-670 - 2,1%).

Результаты исследований показывают, что заявляемое масло (образец N3) отличается в лучшую сторону от масла-прототипа по низкотемпературным свойствам (поз. 2, 3, табл. 3), которые соответствуют вязкостному классу 4₃/12, при сохранении остальных эксплуатационных свойств (поз. 4-9 табл. 9) в пределах допустимых отклонений (ГОСТ 17479).

Таким образом, масло отвечает требованиям патентоспособности: новизна (относительно прототипа) предложен новый состав основы: смесь маловязкого дистиллятного масла с кинематической вязкостью при 100^oC от 2 до 4 мм²/с и остаточного компонента с кинематической вязкостью при 100^oC от 15 до 20 мм²/с в соотношении (90 - 95) - (10 - 5)%); неочевидность (авторы при просмотре источников патентной литературы и научно-технической литературы не обнаружили заявляемой совокупности отличительных и ограничительных признаков, дающих технический результат - улучшение низкотемпературных свойств моторных масел, обеспечивающих надежную эксплуатацию автомобильной техники, оснащенной высокофорсированными двигателями внутреннего сгорания при пониженных температурах окружающего воздуха), и промышленная применимость (предлагаемый состав прост в реализации, имеет место использование компонентов, выпускаемых отечественной промышленностью).

Применение изобретения позволит сократить расходы на эксплуатацию автомобильной техники, а именно ликвидировать необходимость замены масла при изменении климатических условий за счет применения универсального всесезонного моторного масла, изготовленного из наиболее дешевого сырья, выпускаемого отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью в современных условиях, а также применять это масло в бензиновых и дизельных двигателях, что снижает себестоимость эксплуатации автомобильной техники.

Формула изобретения

Универсальное всесезонное моторное масло для автомобильной техники, содержащее нефтяную основу, загуститель и пакет функциональных присадок, отличающееся тем, что в качестве основы содержит маловязкое дистиллятное масло с вязкостью кинематической при 50^oС 12 - 14 мм²/с, вязкостью динамической при -20^oС 1300 - 1400 МПа/с, температурой застывания (-40) - (-50)^oС, температурой вспышки не ниже 165^oС, кислотным числом 0,05 - 0,07 мг КОН/г, зольностью сульфатной не более 0,005% в смеси с 5 - 10 мас.% остаточного компонента, имеющего вязкость кинематическую при 100^oС 15 - 20 мм²/с, температуру застывания не выше -15^oС, температуру вспышки не ниже 258^oС, цвет на колориметре ЦНТ не более 5,0 ед.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2