[发明专利]船用柴油机润滑油组合物

说明书

提供一种润滑油组合物，所述润滑油组合物包含(a)大于50重量％润滑粘度的基础油；和(b)0.1至40重量％的过碱性碱土金属烷基取代的羟基芳族羧酸盐，其中所述烷基取代基是衍生自具有12至40个碳原子的异构化α‑烯烃的残基，并且所述过碱性碱土金属烷基取代的羟基芳族羧酸盐具有通过ASTM D 2896测定的以活性物计的小于600mg KOH/g的TBN；其中所述润滑油组合物是满足2015年1月修订的SAE J300规范对SAE 20、30、40、50或60单级发动机油要求的单级润滑油组合物，并且所述润滑油组合物的通过ASTM D2896测定的TBN为5至200mg KOH/g。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月30日提交的美国临时申请序列No.62/527,321的利益和优先权。

技术领域

本发明涉及润滑油组合物，所述润滑油组合物包含以活性物计小于600mg KOH/g的TBN的过碱性碱土金属烷基取代的羟基芳族羧酸盐清净剂。

背景

船用柴油机内燃机通常可分为低速、中速或高速发动机。低速柴油发动机在大小和操作方法上是独特的。这些发动机非常大并且通常在每分钟约60至200转(rpm)的范围内操作。低速柴油发动机以二冲程循环运行且通常是“十字头”构造的直接耦合和直接反向发动机，其具有隔膜和一个或多个填料箱，以将动力缸与曲轴箱分离从而防止燃烧产物进入曲轴箱并与曲轴箱油混合。船用二冲程柴油汽缸润滑油必须满足性能要求，以符合更现代的大口径发动机所需的严苛操作条件，这些发动机在明显变化的输出、负荷以及汽缸套温度下运行。由于每种类型的润滑剂的独特要求，曲轴箱与燃烧区的完全分离使得本领域技术人员分别用不同的润滑油，汽缸润滑剂和系统油润滑燃烧室和曲轴箱。

在二冲程十字头发动机中，汽缸油以总损耗为基础进行润滑，所述汽缸油通过定位在汽缸套周围的润滑器分别喷射到每个汽缸上来润滑汽缸。汽缸润滑剂不再循环，并与燃料一起燃烧。汽缸润滑剂需要在汽缸套和活塞环之间提供坚固的薄膜，以便充分润滑汽缸壁以防止刮擦，保持热稳定性，以使润滑剂不会在活塞和活塞环的热表面上形成沉积物并能够中和硫基酸性燃烧产物。

系统油润滑曲轴和二冲程发动机的十字头。它润滑主轴承、十字头轴承、齿轮和凸轮轴，它可以冷却活塞内部，保护曲轴箱免受腐蚀。系统油需要能够防止轴承壳中的金属腐蚀并且在存在污染水时防止曲轴箱中的锈蚀。系统油还需要为轴承提供足够的流体动力润滑，并且具有足以在极压条件下为轴承和齿轮提供磨损保护的抗磨体系。与汽缸润滑剂相比，系统油不会暴露于燃料在其中燃烧的燃烧室，并且配制成持续尽可能长的时间以最大化油的寿命。因此，系统油的主要性能特征与磨损保护、氧化稳定性、粘度增加控制和沉积性能有关。

中速发动机通常在约250至1100rpm的范围内操作并且在四冲程循环下操作。这些发动机通常采用柱塞设计。在柱塞发动机中，与十字头发动机相反，使用单一润滑油来润滑发动机的所有区域。因此，柱塞发动机油具有独特的要求。操作柱塞发动机的关键性能参数包括：活塞冷却集油沟和活塞环组的沉积物控制、氧化和粘度增加控制、抗乳化性能以及油泥控制。对于船用渣油燃料的操作，这些性能参数的变化几乎完全由船用渣油燃料的沥青质污染所引起。

最近的健康和环境问题导致了法规要求使用低硫燃料来运行船用柴油发动机。因此，制造商现在正在设计用于各种燃料的船用柴油发动机，包括非残留气体燃料(例如，压缩或液化天然气)和高质量馏分燃料，以及质量较差的中间或重质燃料例如通常含硫量较高且沥青质含量较高的船用渣油燃料。对于非渣油燃料操作，该燃料中不存在燃料中存在的显著的沥青质并且含有低得多的硫含量。当低硫燃料燃烧时，在燃烧室中形成较少的酸。使用低硫气体和馏分燃料与船用渣油燃料相比，用于运行发动机的润滑剂的要求是非常不同的。

鉴于限制性排放法规，以及船用柴油内燃机的燃料来源和操作条件的变化，存在对改进船用柴油润滑油添加剂技术的持续需求。

概要