Смазочные композиции для трансмиссий автомобилей
Настоящее изобретение относится к смазочной композиции для коробок передач, содержащей: (а) органическое соединение молибдена, выбранное из по меньшей мере одного органического комплекса молибдена, полученного путем реакции: (i) жира типа моно-, ди- или триглицерида или жирной кислоты, (ii) источника амина формулы (I), где X1 и X2 представляют собой О или N, а n и m равны 1, если X1 или X2 представляет собой О, и n и m равны 2, если X1 или X2 представляет собой N, и (iii) источника молибдена, выбранного из триоксида молибдена или молибдатов, в достаточном количестве для обеспечения от 0,1 до 20,0% молибдена в расчете на массу комплекса, (б) одну или более чем одну противоизносную и противозадирную присадку, выбранную из тиа(ди)азолов, (в) одну или более чем одну фосфорсодержащую и/или фосфорно-сернистую противоизносную и противозадирную присадку, выбранную из фосфитов, фосфатов, фосфонатов, тиофосфатов или тиофосфитов, (г) по меньшей мере одно основное масло; причем указанная смазочная композиция имеет массовую долю молибдена, составляющую от 90 до 180 м.д. Также настоящее изобретение относится к применению композиции для смазывания коробок передач. Техническим результатом настоящего изобретения является получение смазочной композиции для коробок передач, обеспечивающей защиту против выкрашивания на зубьях передачи, дающую возможность ограничить изнашивание синхронизаторов и предотвращающую их блокировку, позволяющую легко переключать зубчатые передачи и нечувствительную к воде. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл.
Область техники
Настоящее изобретение относится к смазочным композициям, в частности для трансмиссий автомобилей, в частности смазочным композициям для коробок передач с ручным переключением.
Предшествующий уровень техники
Элементы трансмиссии автомобилей работают при высокой нагрузке и при высоких скоростях. Поэтому масла для данных трансмиссий должны быть особенно пригодными при защите деталей от изнашивания и усталости и хорошо защищать зубья шестерни от выкрашивания.
Выкрашивание возникает спустя длительное время старения, предшествуя видимым повреждениям. Механизмы не являются хорошо изученными, но данное явление начинается с образования трещин на определенной глубине под поверхностью, эти трещины увеличиваются, и когда трещины средней величины образуются на поверхности, слои неожиданно отделяются.
Предотвращение этого явления требует снижения контактных напряжений посредством соответствующей конфигурации деталей и с помощью уменьшения трения наряду с предотвращением сцепления. Смазывающее вещество участвует в данном способе предохранения, главным образом, с помощью физико-химической реакционной способности его присадок.
Обычно сернистые, фосфорные, фосфорно-сернистые или боратные противоизносные и противозадирные присадки добавляют для получения трансмиссионных масел со свойствами, которые являются защитными в отношении выкрашивания. Другие присадки, присутствующие в смазывающем веществе, могут также оказывать положительное или отрицательное влияние на распространение трещин внутри деталей и, следовательно, на явление выкрашивания.
В коробках передач с ручным переключением присутствие синхронизаторов вызывает дополнительные напряжения. В действительности, данные компоненты включают конус и кольцо, между которыми нужно особенно контролировать трения: трение должно быть достаточным для синхронизации зубчатых передач, а конус и кольцо должны в это время иметь возможность расцепления, так как в противном случае происходит блокировка синхронизатора.
Более того, если уровень трения не подходит к конструкции деталей, на компоновочном узле конус-кольцо возникает износ.
Уровень трения можно регулировать добавлением модификаторов трения в данные масла для коробок передач.
Таким образом, в маслах для коробок передач с ручным переключением могут сосуществовать противоизносные, противозадирные присадки и модификаторы трения, причем все обладают действием на поверхности деталей и потенциально воздействуют как на уровень трения, так и на явление выкрашивания.
Состав масла для коробки передач с ручным переключением, обладающего высокой степенью защиты в отношении выкрашивания, и предотвращающего изнашивание и блокировку синхронизаторов, и позволяющего легко переключать зубчатые передачи, основан на выборе и особом дозировании модификаторов трения, противоизносных и противозадирных присадок.
Известно, каким образом можно изготавливать смазочные композиции, содержащие органические молибденовые соединения модификаторов трения с органическими фосфорными и/или органическими сернистыми и/или органическими фосфорно-сернистыми противоизносными и противозадирными соединениями, в частности для улучшения противоизносных свойств данных масел.
В патенте США 6806241 описана смазочная композиция, содержащая комплекс молибдена, полученный при реакции 1 моль жира, который может представлять собой глицерид или жирную кислоту, с от 1 до 2,5 моль диэтаноламина и источником молибдена в достаточном количестве для получения комплекса, содержащего от 0,1 до 12 масс.% молибдена в расчете на массу комплекса, соединение тиадиазола и возможно фосфордитиоат.
Никакого конкретного примера композиции, содержащей как молибден с массовой долей 90-350 м.д., так и серу и фосфор, не приведено.
В заявке ЕР 0874040 описаны смазывающие вещества для двигателей внутреннего сгорания, содержащие комплекс молибдена, полученный при реакции 1 моль жира, который может представлять собой глицерид или жирную кислоту, с от 1 до 2,5 моль диэтаноламина и источником молибдена в достаточном количестве для получения комплекса, содержащего от 0,1 до 12 масс.% молибдена в расчете на массу комплекса и органическое серосодержащее соединение, выбранное из димеркаптотиадиазолов, бисдитиокарбаматов, дитиокарбаматов, фосфордитиоатов.
Нет указания ни относительно конкретной комбинации молибденового комплекса с одним или более чем одним упомянутым органическим серосодержащим соединением, ни относительно количества Мо, содержащегося в смазочных композициях. В примерах указано количество комплекса, составляющее между 5 и 1800 м.д. в смазывающем веществе. Слишком высокое или слишком низкое содержание Мо не подходит для изготовления смазывающего вещества для коробки передач. В действительности, результатом этого могут являться проблемы выкрашивания или блокировки синхронизаторов. Та же заявка касается выбора и дозирования серосодержащих и/или фосфор-серосодержащих присадок.
В заявке WO 2005/035700 описаны смазочные композиции, содержащие органическое соединение молибдена, выбранное из дитиофосфатов или дитиокарбаматов молибдена, и противоизносное вещество, которое может представлять собой димеркаптотиадиазол. В этой заявке не описана комбинация с конкретным содержанием молибдена с использованием тиазола в качестве противоизносного и противозадирного агента.
Кроме того, применение молибдена в форме дитиофосфатов или дитиокарбаматов способно создавать дополнительные проблемы изнашивания и/или блокировки синхронизаторов и, возможно, выкрашивания.
Однако композиции предшествующего уровня техники на основе молибдена, серы и/или фосфора относятся к области антиоксидантов и противоизносных агентов, главным образом для изготовления масел для двигателей внутреннего сгорания.
В частности, данные композиции предшествующего уровня техники не имеют конкретной дозировки элемента Мо и содержания серы и фосфора в достаточном количестве, которое дает им возможность обладать как свойством защиты от выкрашивания, изнашивания синхронизаторов, так и предотвращения блокировки синхронизаторов удовлетворительным образом. Поэтому данные композиции не приспособлены для смазывающего вещества коробок передач автомобилей, в частности коробок передач с ручным переключением.
Среди известных масел для коробок передач с ручным переключением боратные масла имеют превосходный баланс разных свойств, перечисленных выше. Эти масла могут быть приготовлены в виде препарата без какого-либо количества сернистых, фосфорных или фосфорно-сернистых соединений, и до сих пор не существует способа производства, основанного на сернистых, фосфорных или фосфорно-сернистых присадках, который бы дал возможность достичь уровня производительности, достигнутого с помощью боратов, в отношении защиты от выкрашивания и изнашивания синхронизаторов.
Несмотря на их превосходные противозадирные характеристики и другие преимущества применение боратов, однако, нежелательно, так как существует угроза загрязнения смазывающего вещества водой. В действительности, неорганические бораты неполностью растворимы в воде, и количество воды, присутствующее в молекуле, может увеличиваться, в результате чего происходит изменение структуры бората. В присутствии значительного количества воды в среде структура бората в связи с этим модифицируется, они могут кристаллизоваться и образовывать кристаллы, подобные ножам с размерами более 100 нм. В этом случае бораты могут блокировать системы синхронизации в коробках передач.
Поэтому применение боратных масел требует определенной конструкции коробок передач с ручным переключением с водонепроницаемой системой, которая обладает сложностью и стоимостью, которых желательно избегать.
Вследствие этого, существует необходимость в маслах для коробок передач автомобилей, в частности для коробок передач с ручным переключением, обеспечивающих и защиту против выкрашивания на зубьях передачи, дающих возможность ограничить изнашивание синхронизаторов и предотвращающих их блокировку, позволяющих легко переключать зубчатые передачи и нечувствительных к воде (они могут не содержать боратов или же содержать пониженный уровень боратов).
Задачей настоящего изобретения является создание смазочных композиций, содержащих молибденовый комплекс эфирно-амидного типа, объединенный с серосодержащей противозадирной присадкой и фосфорсодержащей или фосфорно-сернокислой противозадирной присадкой, и их применение для смазывания коробок передач, в частности автомобильных. Особенно важное применение относится к коробкам передач автомобилей с ручным переключением.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к смазочным композициям, содержащим:
(а) органическое соединение молибдена,
(б) одну или более чем одну противоизносную и противозадирную присадку, выбранную из тиа(ди)азолов,
(в) одну или более чем одну фосфорсодержащую и/или фосфорно-сернистую противоизносную и противозадирную присадку, выбранную из фосфитов, фосфатов, фосфонатов, тиофосфатов или тиофосфитов.
Указанная смазочная композиция имеет массовую долю молибдена от 90 до 350 м.д.
Предпочтительно смазочные композиции согласно изобретению имеют массовую долю молибдена, составляющую от 100 до 200 м.д., предпочтительно от 140 до 180 м.д.
Предпочтительно смазочные композиции согласно изобретению имеют массовую долю фосфора, составляющую от 500 до 700 м.д., еще более предпочтительно от 520 до 650 м.д.
Согласно одному воплощению смазочные композиции по изобретению содержат по меньшей мере один тиофосфат, предпочтительно по меньшей мере один дитиофосфат, предпочтительно по меньшей мере один аминдитиофосфат в качестве соединения (в).
Согласно одному предпочтительному воплощению смазочные композиции по изобретению содержат по меньшей мере один тиадиазол, предпочтительно по меньшей мере один димеркаптотиадиазол в качестве соединения (б).
Смазочные композиции по изобретению могут содержать от 0,35 масс.% до 1 масс.% тиазола, предпочтительно от 0,35 до 1 масс.% димеркаптотиадиазола.
Согласно одному предпочтительному воплощению смазочные композиции по изобретению содержат в качестве соединения (а) по меньшей мере один органический комплекс молибдена, полученный при реакции:
(i) жира типа моно-, ди- или триглицирида или жирной кислоты,
(ii) источника амина формулы (I)
,
где X1 и X2 представляют собой O или N, а n и m равны 1, когда X1 или X2 представляет собой O, или n и m равны 2, когда X1 или X2 представляет собой N,
(iii) источника молибдена, выбранного из триоксида молибдена или молибдатов, предпочтительно молибдата аммония, в достаточном количестве для получения от 0,1 до 20,0% молибдена в расчете на массу комплекса.
Предпочтительно соединение (ii) представляет собой диэтаноламин или 2-(2-аминоэтил)аминоэтанол.
Предпочтительно жир (i) представляет собой моно-, ди- или триглицерид жирных кислот, включающих от 4 до 28 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 18 атомов углерода, или жирную кислоту, включающую от 4 до 28 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 18 атомов углерода.
Согласно одному предпочтительному воплощению комплекс молибдена (а) состоит из по меньшей мере одного из следующих соединений, по отдельности или в виде смеси:
где X1 и Х2 представляют собой O или N, и
- n равно 1, если X1 представляет собой O, a m равно 1, если X2 представляет собой О,
- n равно 2, если X1 представляет собой N, а m равно 2, если X2 представляет собой N,
где R1 и R2 представляют собой жирные углеводородные цепи, содержащие от 3 до 27 атомов углерода, предпочтительно от 7 до 17 атомов углерода.
Согласно более предпочтительному воплощению комплекс молибдена (а) состоит из по меньшей мере одного из соединений, соответствующих следующей формуле:
,
где R1 представляет собой жирную углеводородную цепь, содержащую от 3 до 27 атомов углерода, предпочтительно от 7 до 27 атомов углерода.
Согласно другому предпочтительному воплощению молибденовый комплекс (а) состоит из по меньшей мере одного из соединений, соответствующих следующей формуле:
где R1 представляет собой жирную углеводородную цепь, содержащую от 3 до 27 атомов углерода, предпочтительно от 7 до 27 атомов углерода.
Настоящее изобретение также относится к применению описанной выше композиции для смазывания коробок передач, в частности автомобильных.
Согласно предпочтительному воплощению настоящее изобретение относится к применению описанной выше композиции для смазывания коробок передач с ручным переключением, в частности коробок передач с ручным переключением в автомобилях.
Подробное описание изобретения
Органическое соединение молибдена
Смазочные композиции согласно изобретению могут содержать любое органическое, растворимое в масле соединение молибдена, в особенности, но не ограничиваясь ими, дитиофосфаты и дитиокарбаматами молибдена, и разные органические комплексы молибдена, такие как молибдена карбоксилаты, сложные эфиры, амиды, которые можно получить при реакции оксида молибдена или молибдатов аммония с жирами, глицеридами или жирными кислотами или с производными жирных кислот (сложными эфирами, аминами, амидами …).
Предпочтительно смазочные композиции по изобретению содержат комплексы молибдена, свободные от серы и фосфора, с лигандами амидного типа, главным образом полученные при реакции источника молибдена, который может, например, представлять собой триоксид молибдена, амин и производное соединение жирных кислот, например, содержащих от 4 до 28 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 18 атомов углерода, таких как, например, жирные кислоты, содержащиеся в растительных или животных маслах.
Синтез таких соединений, например, описан в патентах US 4889647, ЕР 0546357, US 5412130, ЕР 1770153.
Эти органические комплексы молибдена могут быть получены при реакции:
(i) жира типа моно-, ди- или триглицерида или жирной кислоты,
(ii) источника амина формулы (I):
где X1 и X2 представляют собой O или N, а n и m равны 1, когда X1 или X2 представляет собой О, и n и m равны 2, когда X1 или X2 представляет собой N, и
(iii) источника молибдена, выбранного из триоксида молибдена или молибдатов, предпочтительно молибдата аммония, в достаточном количестве для получения от 0,1 до 20% молибдена в расчете на массу комплекса.
Они обычно содержат от 7 до 8,5 масс.% молибдена в расчете на массу комплекса.
В частности, согласно одному из воплощений, органическое соединение молибдена композиций по изобретению состоит из по меньшей мере одного из следующих соединений, по отдельности или в виде смеси:
где X1 и X2 представляют собой O или N, и
- n равно 1, если X1 представляет собой O, и m равно 1, если X2 представляет собой O,
- n равно 2, если X1 представляет собой N, и m равно 2, если X2 представляет собой N,
где R1 и R2 представляют собой жирные углеводородные цепи, содержащие от 3 до 27 атомов углерода, предпочтительно от 7 до 17 атомов углерода.
Согласно одному воплощению комплексы молибдена композиций по изобретению получены при реакции:
(i) жирной кислоты типа моно-, ди- или триглицирида или жирной кислоты,
(ii) диэтаноламина или 2-(2-аминоэтил) аминоэтанола, и
(iii) источника молибдена, выбранного из триоксида молибдена или молибдатов, предпочтительно молибдата, в достаточном количестве для получения от 0,1 до 20,0% молибдена в расчете на массу комплекса.
В частности, согласно одному воплощению, органическое соединение молибдена композиций по изобретению состоит из по меньшей мере одного из следующих соединений (IV) или (V) по отдельности или в виде смеси.
где R1 представляет собой жирную углеводородную цепь, содержащую от 3 до 27 атомов углерода, предпочтительно от 7 до 27 атомов углерода.
Содержание органического соединения молибдена в композициях по изобретению регулируют так, чтобы массовая доля молибдена указанных композиций составляла от 90 до 350 м.д., предпочтительно от 100 до 200 м.д., даже более предпочтительно от 140 до 180 м.д.
Слишком низкое содержание молибдена вызывает проблемы блокировки синхронизатора и потенциального изнашивания компоновочного узла конус-кольцо синхронизатора.
Слишком высокое содержание молибдена, с другой стороны, оказывает неблагоприятное действие на выкрашивание.
Тиа(ди)азолы
Тиа(ди)азолы представляют собой соединения, которые в кольце из пяти атомов содержат как атом серы, так и атом азота. Бензотиазолы представляют собой определенный тип тиа(ди)азолов. Этот термин "тиа(ди)азол" в дополнение к циклическим соединениям, содержащим в кольце из пяти атомов атом серы и атом азота, включает также тиадиазолы, которые в таком кольце содержат серу и два атома азота.
Эти соединения могут быть незамещенными или замещенными углеводородными соединениями, которые увеличивают их растворимость в масле.
Согласно воплощению тиа(ди)азолы смазочных соединений по изобретению представляют собой незамещенные бензотиазолы, тиазолы, тиадиазолы.
Согласно предпочтительному воплощению тиа(ди)азолы композиций по изобретению представляют собой димеркаптотиадиазолы, например 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазол, 3,5-димеркапто-1,2,4-тиадиазол, 3,4-димеркапто-1,2,4-тиадиазол, 4,5-димеркапто-1,2,4-тиадиазол, 3-метилмеркапто-, 5-меркапто-1,2,4-тиадиазол.
Все эти соединения могут быть использованы по отдельности или в виде смеси.
Обычно тиа(ди)азолы составляют от 0,35 до 1 масс.% композиций по изобретению.
Предпочтительно композиции по изобретению содержат от 0,35 до 1 масс.%, предпочтительно от 0,35 до 0,45 масс.% димеркаптотиадиазолов.
Фосфорсодержащие или фосфорно-сернистые соединения
Фосфорсодержащие соединения смазочных композиций согласно настоящему изобретению представляют собой противоизносные и противозадирные присадки, такие как фосфаты, фосфиты или фосфонаты. Оба эти термина обозначают ортофосфорную, фосфористую, фосфоновую кислоты, их моно-, ди- и триэфиры, например алкилфосфаты, алкилфосфонаты и их соли, например соли аминов.
Фосфорно-сернистые противоизносные и противозадирные присадки, применяемые в настоящем изобретении, представляют собой (моно- или ди-) тиофосфаты и тиофосфиты, причем эти термины включают тиофосфорную и тиофосфористую кислоты, сложные эфиры этих кислот, их соли, дитиофосфиты и дитиофосфаты.
Согласно предпочтительному воплощению фосфорно-сернистые противоизносные и противозадирные присадки композиций по изобретению представляют собой тиофосфаты, соответствующие формуле (VI)
где Х3 и Х4 независимо друг от друга представляют собой S или O, один из них по меньшей мере представляет собой S, R3 и R4 представляют собой или водород или алкильные группы, имеющие от 1 до 22 атомов углерода, М представляет собой металл IIA, III, VA, VIA, IB, VIB, VIII групп Периодической Таблицы, n представляет собой валентность указанного металла, или же М представляет собой аммоний, образованный из первичного, вторичного или третичного амина формулы (R5)(R6)(R7)N, где R5, R6, R7 представляют собой водород или алкильную группу, включающую от 1 до 18 атомов углерода, и в таком случае n равно 1.
Более предпочтительными соединениями являются дитиофосфаты (Х3 и Х4 представляют собой серу), предпочтительно цинка или амина. Дитиофосфаты амина являются более предпочтительными соединениями.
В качестве примеров фосфорно-сернистых противоизносных и противозадирных присадок можно упомянуть монобутилтиофосфат, монооктилтиофосфат, монолаурилтиофосфат, дибутилтиофосфат, дилаурилтиофосфат, трибутилтиофосфат, трилаурилтиофосфат, монобутилтиофосфит, монооктилтиофосфит, монолаурилтиофосфит, дибутилтиофосфит, дилаурилтиофосфит, трибутилтиофосфит, триоктилтиофосфит, трифенилтиофосфит, трилаурилтиофосфит и их соли.
Примерами сложных эфиров тиофосфорной и тиофосфористой кислот являются сложные эфиры, полученные при реакции с азотсодержащим соединением, таким как аммиак или амин, или оксидом цинка или хлоридом цинка.
Предпочтительно количество данных присадок регулируют так, чтобы массовая доля фосфора масел согласно данному изобретению составляла от 500 до 700 м.д., предпочтительно от 520 до 650 м.д.
Слишком низкое содержание противоизносных и противозадирных элементов (сера и фосфор) вызывает проблемы выкрашивания.
Более того, слишком высокое содержание противоизносных и противозадирных элементов (так же как модификатора трения, включая органическое соединение молибдена), оказывает неблагоприятное действие на переключение передач: коэффициент трения конструкции конус-кольцо становится слишком низким, что препятствует синхронизации передач и, поэтому, переключению передач.
Более того, ввиду экологических соображений желательно ограничивать содержание серы и фосфора в смазочных композициях до необходимого количества.
Это в сочетании с содержанием молибдена смазывающих веществ по изобретению дает возможность получать как более подходящие противовыкрашивающие, противоизносные по отношению к синхронизатору свойства, так и предотвращать блокировку синхронизатора.
Таким образом, наиболее эффективный компромисс между этими тремя свойствами зависит от конкретной дозировки модификатора трения, противоизносных и противозадирных соединений и, поэтому, элементов MO, S и P данных соединений.
Основные компоненты
Композиции согласно изобретению могут содержать любой тип животного или растительного, синтетического или природного минерального основного компонента смазочного вещества, приспособленного для их применения.
Основное(-ые) масло(-а), используемое(-ые) в композициях по настоящему изобретению, может(-гут) представлять собой масла минерального или синтетического происхождения I-V группы согласно классам, определенным в классификации API (или их эквивалентам согласно классификации ATIEFL), как кратко приведено ниже, по отдельности или в виде смеси.
| Содержание насыщенного продукта | Содержание серы | Индекс вязкости | |
| Группа I Минеральные масла | <90% | >0,03% | 80≤VI<120 |
| Группа II Гидрокрекинговые масла | ≥90% | ≤0,03% | 80≤VI<120 |
| Группа III Гидрокрекинговые или гидроизомеризованные масла | ≥90% | ≤0,03% | ≥120 |
| Группа IV | ПАО Полиальфаолефины | ||
| Группа V | Эфиры и другие основные компоненты, не включенные в основные компоненты Группы I-IV |
Минеральные основные масла согласно изобретению включают все типы основных компонентов, полученных путем перегонки при атмосферном давлении и вакуумной перегонки сырой нефти с последующими процессами очистки, такими как экстракция растворителем, деасфальтизация, депарафинирование растворителем, гидропереработка, гидрокрекинг и гидроизомеризация, гидроочистка.
Основные масла композиций согласно настоящему изобретению могут также представлять собой синтетические масла, такие как определенные сложные эфиры карбоновых кислот и спиртов или полиальфаолефины, полиальфаолефины, используемые в качестве основных масел, например, получают из мономеров, имеющих от 4 до 32 атомов углерода (например, октан, децен) и вязкость при 100°C, составляющую от 1,5 до 15 сСт. Их средневзвешенная молекулярная масса обычно составляет от 250 до 3000. Можно также использовать смеси синтетических и минеральных масел.
Не существует ограничений относительно применения такого основного компонента смазочного материала для получения композиций согласно изобретению, кроме того, что они должны обладать свойствами, прежде всего вязкостью, индексом вязкости, содержанием серы, устойчивостью к окислению, пр., подходящими для применения в коробке передач, в частности для автомобилей, в частности коробке передач с ручным переключением.
Предпочтительно основные компоненты смазочного материала составляют по меньшей мере 50 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 60 масс.% или дополнительно по меньшей мере 70 масс.% смазочных композиций по изобретению. Обычно, они составляют от 75 до 90 масс.% композиций по изобретению.
Предпочтительно смазочные композиции согласно изобретению содержат минеральные основные компоненты Группы I и/или III или синтетические основные компоненты Группы IV согласно классификации API.
Другие присадки
Смазочные композиции по изобретению могут также содержать любой тип присадки, пригодной для их применения, например аминовые или фенольные антиоксиданты, такие как дифениламины или фенолы, замещенные по меньшей мере в одном из их орто-положений алкильными группами, детергенты, например сульфонаты.
Агенты для улучшения индекса вязкости (усилители ИВ) предпочтительно находятся в количестве, составляющем от 5 до 25 масс.%, для придания вискозиметрических свойств, пригодных для использования в коробке передач, в частности коробке передач автомобилей, предпочтительно коробке передач с ручным переключением, такие как, например, полиметакрилаты (ПМА), полиизобутены (ПИБ) или сложные эфиры жирных кислот, пр.
Примеры
В качестве молибденорганического соединения использовался коммерчески доступный продукт Molyvan® 855 от компании Vanderbilt.
Массовый состав и технические характеристики полученных смазочных композиций, в отношении изнашивания, запирания синхронизатора, выкрашивания, показаны ниже в Таблице 1.
Испытания по выкрашиванию проводили в следующих условиях:
BCFP Sermes Bench.
Коробка передач Рено JR5-125, 1 пара дифференциалов 14×63, вторичный вал 8200280045 и кольцо 8200280134, 3 пары 28×37 первичных валов 8200107846 и промежуточные шестерни 3° 7700114048.
2,3 литра масла, температура масла 110°C.
Крутящий момент на входном валу: 148 Нм.
Первичная скорость 3000 об./мин.
Длительность: 3 стадии 142 часа.
Каждые 142 часа переключение первичного вала, промежуточной шестерни 3° и роликовых подшипников.
Оценка поверхности, подверженной выкрашиванию:
окончательная оценка после 142 часов 3-х пар первичных валов 28×37 / промежуточной шестерни.
В зависимости от результата оценки данных частей говорят либо о прохождении испытания (удовлетворительная сумма баллов) или о непрохождении (большая поверхность, подверженная выкрашиванию).
Испытания по блокировке синхронизаторов проводили на паре конус-кольцо в следующих условиях (способ SYNC-40).
Латунное кольцо с резьбой 54 мм, например исходный номер 7700 708 152 или 7700 869 430.
Конус промежуточной шестерни коробки передач JXX, очищенная карбонитридная сталь, например исходный номер 7700867612 или 7700740880.
Масло: 250 мл масла, уровень масла на середине шестерни и кольца.
SAE2/A автомобиль SAE/2 адаптер синхронизатора.
I=0,155 м2/кг.
N=300 об/мин.
F=60 даН.
Т=6 с (последующий период между двумя последовательными работами тормоза).
n=10125 циклов переключения скоростей (21 ч).
Тест на блокировку синхронизатора считается пройденным, если в течение 10125 циклов переключения скоростей количество циклов, где расцепление между конусом и кольцом требует применения реактивного момента более 2 Нм, составляет не больше чем 100 циклов.
Испытание изнашивания синхронизатора проводили на паре конус-кольцо в следующих условиях (способ SYNC-13, SAE 2-А)):
латунное кольцо с резьбой 54 мм, например исходный номер 7700708152 или 7700869430.
Конус промежуточной шестерни коробки передач JXX, очищенная карбонитридная сталь,
например исходный номер 7700867612 или 7700740880.
Масло: 125 мл масла, уровень масла нижней части кольца.
SAE2/A автомобиль SAE/2 адаптер синхронизатора.
I=0,155 м2кг.
N=600 об/мин.
F=60 даН.
Т=3,5 с (последующий период между двумя последовательными работами тормоза).
n=20000 циклов переключения скоростей (20 ч).
В конце этих 20000 циклов: осевое изнашивание пары кольцо / ступенчатый конус синхронизатора измеряют в мм. Оно должно быть не больше порядка 0,30 мм для того, чтобы быть приемлемым (испытание пройдено). Изнашивание менее 0,15 мм является превосходным техническим показателем. Изнашивание более 1 мм является дисквалифицирующим (защитная компенсация).
Обсуждение
Масла А и Б представляют собой масла по изобретению; масла В и Г представляют собой боратные масла, чувствительные к воде.
Масла А и Б обладают уровнем производительности в отношении изнашивания синхронизаторов, равносильным уровню производительности боратных масел, и точно также проходят испытания по блокировке и выкрашиванию.
Масло Д содержит те же самые противоизносные и противозадирные присадки, как и масло А, также с фосфорсодержащими соединениями типа фосфита/фосфата; данное масло Д не содержит какого-либо количества модификатора трения с молибденом. Изнашивание синхронизаторов находится на недопустимом уровне (0,84 мм).
Масла Е, Ж, 3 имеют такое же приготовление присадок в отношении серосодержащих и фосфорно-сернистых противоизносных и противозадирных агентах, как масла по изобретению, но содержат разные модификаторы трения без молибдена. Изнашивание синхронизаторов с данными маслами очень значительно.
Масла И и М имеют такое же приготовление присадок в отношении серосодержащих и сернисто-фосфорных противоизносных и противозадирных агентов, как масла согласно изобретению, и содержат модификатор трения с молибденом сложноэфирного амидного типа. Содержание эфира Mo в масле И составляет 400 м.д., и данное масло не проходит испытания в отношении выкрашивания. Массовая доля Мо масла М составляет 80 м.д., и данное масло не проходит испытания в отношении блокировки синхронизатора.
Масло К имеет такое же приготовление присадок серосодержащих и фосфорно-сернистых противоизносных и противозадирных агентов, как масла согласно изобретению, но не содержит молибден. Моноэфир жирной кислоты присутствует в качестве модификатора трения. Данное масло не проходит испытания в отношении блокировки синхронизатора.
Масло Л имеет такое же приготовление присадок серосодержащих и фосфорно-сернистых противоизносных и противозадирных агентов, как масла согласно изобретению, но не содержит молибден. Оно не содержит модификатор трения. Это масло не проходит испытания в отношении блокировки синхронизатора.
Масла Н и О не содержат тиазол в качестве серосодержащего соединения. Масло Н также свободно от молибдена. Данные масла получили особенно низкий результат в отношении выкрашивания. Следует отметить, что эти масла не содержат димеркаптотиадиазол
Комплекс Мо: органический комплекс молибдена с амидными лигандам.
1. Смазочная композиция для коробок передач, содержащая:
(а) органическое соединение молибдена, выбранное из по меньшей мере одного органического комплекса молибдена, полученного путем реакции:
(i) жира типа моно-, ди- или триглицерида или жирной кислоты,
(ii) источника амина формулы (I):
где X1 и X2 представляют собой О или N, а n и m равны 1, если X1 или X2 представляет собой О, и n и m равны 2, если X1 или X2 представляет собой N, и
(iii) источника молибдена, выбранного из триоксида молибдена или молибдатов, в достаточном количестве для обеспечения от 0,1 до 20,0% молибдена в расчете на массу комплекса,
(б) одну или более чем одну противоизносную и противозадирную присадку, выбранную из тиа(ди)азолов,
(в) одну или более чем одну фосфорсодержащую и/или фосфорно-сернистую противоизносную и противозадирную присадку, выбранную из фосфитов, фосфатов, фосфонатов, тиофосфатов или тиофосфитов,
(г) по меньшей мере одно основное масло;
причем указанная смазочная композиция имеет массовую долю молибдена, составляющую от 90 до 180 м.д.
2. Смазочная композиция по п. 1, имеющая массовую долю молибдена, составляющую от 140 до 180 м.д.
3. Смазочная композиция по п. 1, имеющая массовую долю фосфора, составляющую от 500 до 700 м.д.
4. Смазочная композиция по п. 1, содержащая по меньшей мере один тиофосфат или по меньшей мере один дитиофосфат в качестве соединения (в).
5. Смазочная композиция по п. 1, содержащая по меньшей мере один тиадиазол в качестве соединения (б).
6. Смазочная композиция по п. 5, содержащая от 0,35 до 1 масс. % тиазола.
7. Смазочная композиция по п. 1, содержащая по меньшей мере один димеркаптотиадиазол в качестве соединения (б).
8. Смазочная композиция по п. 7, содержащая от 0,35 до 1 масс. % димеркаптотиадиазола.
9. Смазочная композиция по п. 1, где соединение (ii) представляет собой диэтаноламин или 2-(2-аминоэтил)аминоэтанол.
10. Смазочная композиция по п. 1, где жир (i) представляет собой моно-, ди- или триглицерид жирных кислот, включающих от 4 до 28 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 18 атомов углерода, или жирную кислоту, включающую от 4 до 28 атомов углерода, предпочтительно от 8 до 18 атомов углерода.
11. Смазочная композиция по п. 1, где комплекс молибдена (а) состоит из по меньшей мере одного из следующих соединений, по отдельности или в виде смеси:
где X1 и X2 представляют собой О или N, и
- n равно 1, если X1 представляет собой О, и m равно 1, если X2 представляет собой О,
- n равно 2, если X1 представляет собой N, и m равно 2, если X2 представляет собой N,
где R1 и R2 представляют собой жирные углеводородные цепи, содержащие от 3 до 27 атомов углерода, предпочтительно от 7 до 17 атомов углерода.
12. Смазочная композиция по п. 1, где комплекс молибдена (а) состоит из по меньшей мере одного из соединений, соответствующих следующей формуле:
где R1 представляет собой жирную углеводородную цепь, содержащую от 3 до 27 атомов углерода, предпочтительно от 7 до 27 атомов углерода.
13. Смазочная композиция по п. 1, где комплекс молибдена (а) состоит из по меньшей мере одного из соединений, соответствующих следующей формуле:
где R1 представляет собой жирную углеводородную цепь, содержащую от 3 до 27 атомов углерода, предпочтительно от 7 до 27 атомов углерода.
14. Применение композиции по любому из пп. 1-13 для смазывания коробок передач.
15. Применение по п. 14, где коробка передач представляет собой коробку передач с ручным переключением.
