[发明专利]润滑油组合物

说明书

技术领域

本发明涉及润滑油组合物。更具体地，本发明涉及在现代的压缩点火式(柴油)发动机，更具体地在现代的重型柴油(HDD)发动机中提供改进的润滑剂性能的润滑油组合物。

背景技术

环境方面的关注已经促使人们不断努力减少压缩点火式(柴油)内燃机的NO_x排放。用于减少柴油机的NO_x排放的最新技术被称作废气再循环或者EGR。EGR通过将不可燃组分(废气)引入到供入发动机燃烧室的空气-燃料进料中来减少NO_x排放。这使峰值火焰温度降低并减少NO_x生成。除了EGR的简单稀释作用以外，还通过在使废气返回发动机之前将其冷却而实现NO_x排放更大程度的减少。冷却器进料提供更好的汽缸填充，从而提供改进的动力产生。另外，由于EGR组分的比热值高于输入的空气和燃料混合物，因此EGR气体进一步冷却该燃烧混合物，导致在固定的NO_x生成水平下更大的动力产生和更好的燃料经济性。

柴油燃料含有硫。即使“低硫”的柴油燃料也含有300-400ppm的硫。当该燃料在发动机中燃烧时，所述硫会转化成SO_x。另外，烃燃料燃烧的主要副产物之一是水蒸气。因此，废气流含有一定水平的NO_x、SO_x和水蒸气。过去，由于废气仍然极热，而且这些组分以分离的气态排出，因此这些物质的存在不成问题。然而，当发动机装有EGR系统，并且将废气与冷却器进料空气混合并再循环通过发动机时，水蒸气会冷凝并与NO_x和SO_x组分反应，在EGR料流中形成硝酸和硫酸雾。当EGR料流在其返回反动机之前进行冷却时，该现象进一步加剧。

由上述内容，无疑用于现代重型柴油机的润滑剂必须能够在特别苛刻的环境中提供合适的性能。

经冷凝的EGR发动机发展的同时，由于环境方面的考虑以及为了确保与现代发动机组合使用的污染控制装置(例如三向催化转化器和颗粒捕集器)的相容性，已经不断努力地减少曲轴箱润滑剂中硫酸盐灰分、磷和硫的含量。润滑剂配方设计师可利用的一类特别有效的抗氧化剂-抗磨添加剂是二烃基二硫代磷酸金属盐，特别是其锌盐，通常称作ZDDP。虽然这类添加剂提供优异的性能，但是ZDDP为润滑剂提供硫酸盐灰分、磷和硫中的每一种。欧洲和美国各自最新的润滑剂规格(欧洲ACEA E6，美国API CJ-4(或PC-10))要求硫酸盐灰分、磷和硫的容许水平相对于在先标准要降低，并要求降低可以使用的ZDDP的量。在采用减少量的ZDDP的情况下，必须确定提供发动机磨损保护的可替代途径，优选不会造成额外的硫酸盐灰分引入润滑剂中的途径。

令人惊讶地，已经发现采用某些选定清净剂的润滑油组合物在使用减少量的ZDDP的柴油机，包括装有EGR系统的重型柴油机中显示优异的抗磨性能。

发明内容

按照本发明的第一方面，提供一种润滑油组合物，更具体地提供一种用于重型柴油(HDD)发动机的润滑油组合物，它的硫酸盐灰分含量不大于1.0质量％，如约0.7-1.0质量％，硫含量不大于0.4质量％，磷含量不大于0.12质量％(1200ppm)，如约0.08-0.12质量％；以及TBN为约7-约15，所述润滑油组合物包含主要量的润滑粘度的油，至少约0.5质量％无灰抗氧化剂，其选自无硫的酚类抗氧化剂、含胺抗氧化剂和它们的混合物，以及次要量的过碱性金属清净剂，其中由过碱性金属(含灰分)清净剂为所述润滑油组合物所贡献的TBN的至少约60％、优选至少约80％、更优选基本上全部或者全部是由过碱性的镁清净剂贡献的。

按照本发明的第二方面，提供一种如第一方面中所述的润滑油组合物，其中镁清净剂的用量为所述组合物提供至少0.07质量％(700ppm)、优选至少0.11质量％(1100ppm)、更优选至少0.12质量％(1200ppm)的镁。

按照本发明的第三方面，提供一种如第一或第二方面中所述的润滑油组合物，其进一步包含用量为向所述润滑油组合物提供至少0.08质量％的氮的含氮分散剂。

按照本发明的第四方面，提供一种如第一、第二或第三方面中所述的润滑油组合物，其基本上不含、优选不含钼和硼。

按照本发明的第五方面，提供一种如第一至第四方面中所述的润滑油组合物，其包含至少0.6质量％、优选至少0.8质量％、更优选至少1.0质量％选自无硫的受阻酚抗氧化剂、含胺抗氧化剂和它们的组合的至少一种无灰抗氧化剂。