[发明专利]用含硅烷的润滑剂预防或减少直喷式的火花点火式发动机中低速早燃的方法

说明书

公开了一种用于小型增压发动机的润滑油发动机油组合物，其包含润滑油基础油作为主要成分和至少一种含硅烷的化合物。还公开了一种用于防止或减少直喷式、增压的、火花点火的内燃机中的低速早燃的方法，以及至少一种含硅烷的化合物在防止或减少所述直喷式、增压的、火花点火的内燃机中低速早燃的润滑发动机油组合物中的用途。

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，其含有至少一种硅烷化合物。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早燃的方法。该调配油具有包含至少一种油溶性或油可分散性硅烷化合物的组成。

发明背景

近年来，发动机制造商已经开发出较小的发动机，这些发动机可提供更高的功率密度和出色的性能，同时减少摩擦和泵送损失。其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早燃，一种被称作低速早燃或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。

围绕低速早燃(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早燃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，但是需要一种润滑油组合物，其可以减少或防止LSPI问题，并且还可以改善或维持其他性能，例如磨损和氧化防护。

本申请发明人已经发现一种通过使用含硅烷添加剂来解决LSPI问题的解决方案。

发明概要

公开了一种用于小型增压发动机的润滑油发动机油组合物，其包含润滑油基础油作为主要成分和至少一种含硅烷的化合物作为次要成分。其中所述小型化发动机的范围从0.5升至3.6升。

还公开了一种防止或减少直喷式、增压的、火花点火内燃机中低速早燃的方法，所述方法包括以下步骤：用润滑油组合物来润滑所述内燃机的曲轴箱，基于该润滑油的总重量，该润滑油组合物包含约100至约3000ppm的来自至少一种含硅烷化合物的硅。

进一步公开了至少一种含硅烷的化合物在润滑油发动机油组合物中的用途，所述组合物用于防止或减少直喷、增压、火花点火内燃机中的低速早燃。

发明详述

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。“增压”使发动机制造商可以使用较小的发动机，这些发动机可以提供更高的功率密度，以提供出色的性能，同时减少摩擦和泵送损失。

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。

如本文所用，术语“总碱值”或“TBN”是指等价于1g样品中KOH毫克数的碱的量。因此，较高的TBN值反映了更大碱性的产品和因此更大的碱度。TBN使用ASTM D 2896测试来测定。