[发明专利]含有不含硫-磷的锌化合物的润滑油组合物和用于防止或减少直喷式火花点火发动机中低速提前点火的方法

说明书

公开了一种用于直喷式、增压的、火花点火内燃机的润滑剂组合物，其含有至少一种不含硫‑磷的锌化合物。本公开内容还涉及一种防止或减少用调配油润滑的发动机中低速提前点火的方法。该调配油具有包含至少一种油溶性或油可分散性的不含硫‑磷的锌化合物的组成。

发明领域

本公开内容涉及一种用于直喷式、增压的、火花点火内燃机的润滑剂组合物，其含有至少一种不含硫-磷的锌化合物。本公开内容还涉及一种用于防止或减少用调配油润滑的发动机中低速提前点火的方法。该调配油具有包含至少一种油溶性或油可分散性无硫-磷的锌化合物的组成。

发明背景

围绕低速提前点火(LSPI)的起因的前沿理论之一至少部分地归因于在发动机以低速运行并且压缩冲程时间是最长的时间段期间，在高压下从活塞缝隙进入发动机燃烧室的发动机油滴的自动点火(Amann等SAE 2012-01-1140)。

虽然一些发动机爆震和提前点火问题可以并且正在通过使用新的发动机技术(如电子控制和爆震传感器)和通过优化发动机运行条件而解决，但是可降低或防止该问题的润滑油组合物发挥着一定作用。

本申请发明人已经发现一种通过使用含无硫-磷的锌添加剂来解决LSPI问题的解决方案。

发明概述

在一方面，本公开内容提供一种防止或减少直喷式、增压的、火花点火内燃机中低速提前点火的方法，所述方法包括以下步骤：用润滑油组合物润滑该发动机的曲轴箱，该润滑油组合物包含约200至约3000ppm的来自至少一种不含硫-磷的锌化合物的锌金属，基于该润滑油的总重量。

例如该不含硫-磷的锌化合物是烷氧基锌或硫醇锌化合物，芳氧基锌或芳基硫醇锌化合物，氧化锌的胶体分散体，稳定的胶体锌悬浮液，酰氨基锌化合物，乙酰丙酮锌化合物，羧酸锌，烷基羟基苯甲酸锌，芳基磺酸锌，硫化苯酚锌，二硫代氨基甲酸基锌络合物，Salen锌络合物，双金属锌络合物，磷酸酯锌、次膦酸酯锌、次亚膦酸酯锌络合物，吡啶基锌络合物，聚吡啶基锌络合物，羟基喹啉基锌络合物，琥珀酰亚胺锌。

在又另一方面，本公开内容提供一种用于直喷式、增压的、火花点火内燃机的润滑发动机油组合物，其包含约200至约3000ppm的来自至少一种不含硫-磷的锌化合物的锌金属，基于该润滑油的总重量。

发明的详细描述

定义

术语“增压”在整个说明书中使用。增压是指在比自然吸气发动机更高的吸入压力下运行发动机。增压的条件可以通过使用涡轮增压器(由排气驱动)或增压器(由发动机驱动)来达到。使用提供更高功率密度的较小的发动机允许发动机制造商来提供优异的性能，同时减少摩擦和泵送损失。这通过使用涡轮增压器或机械增压器提高增压压力，以及通过使用由在较低发动机速度下产生的较高扭矩所允许的更高的传动齿轮比来使发动机减速而实现。但是，已经发现在较低发动机速度下的较高扭矩引起在低速下发动机的随机提前点火，一种被称作低速提前点火或LSPI的现象，导致了极高的气缸峰值压力，这可导致灾难性的发动机失效。LSPI的可能性阻止了发动机制造商在这样较小的高输出发动机中以较低发动机速度充分优化发动机扭矩。

在整个说明书和权利要求中，使用了表述油溶性或油可分散性。用油溶性或油可分散性表示提供期望的活性或性能的水平所需的量可以通过溶解、分散或悬浮在具有润滑粘度的油中来引入。通常，这意味着至少约0.001重量％的材料可以引入润滑油组合物中。对于术语油溶性和油可分散性、特别是“稳定的可分散性”的进一步讨论参见美国专利号4320019，其为了在这方面的相关教导而明确地通过引用结合至本文。

如本文所用，术语“硫酸化灰分”是指由润滑油中的清净剂和金属添加剂形成的不可燃残留物。硫酸化灰分可以使用ASTM测试D874来测定。