一种与发动机匹配节能环保型机油的配制方法
【专利摘要】本发明涉及一种与发动机匹配节能环保型机油配制方法，由基础油、复合抗氧剂、清洁剂、无灰分散剂、摩擦改进剂、粘度指数改进剂、降凝剂按设计参数调制而成，所述各组分重量份配比如下：基础油80.0～92.0%、复合抗氧剂0.5～3.0%、清洁剂1.5～3%、无灰分散剂2.0～5.0%、摩擦改进剂0.1～1%、粘度指数改进剂2.0～9.0%、降凝剂0.2～0.6%。本发明针对发动机参数、燃料理化性质、运行状况、应用环境综合研究设计与发动机匹配机油参数，然后选择配制相应的基础油、复合抗氧剂、清洁剂、无灰分散剂、摩擦改进剂、粘度指数改进剂和降凝剂按照不同比例调制出符合设计参数的机油，最大限度的提升发动机动力，降低燃油消耗，延长使用寿命长，有效降低有害物质及碳排放，属发动机润滑油研究领域。
【专利说明】一种与发动机匹配节能环保型机油的配制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种与发动机匹配机油的配制方法，属发动机润滑油研究领域。
【背景技术】
[0002]随着现代汽车的飞速发展，给人类的出行带来了极大的方便，但同时造成了许多不利于因素，环境污染、能源枯竭、资源浪费，事故高发等越来越受到人们的重视。人们对车速的追求和车的保养要求也越来越高，尽管润滑油技术研究和新材料的开发日新月异，但由于现在发动机与润滑油领域的研究和开发完全脱离，懂油的不懂机，懂机的不懂油，造成油与机的不匹配，使得润滑油的发展远远不能满足现代发动机发展要求，不能充分发挥现代发动机的功效，造成了巨大的资源浪费。与现代发动机匹配、强劲、节能、环保、减排、长寿命将成为新一代润滑油发展的新方向。从研制与高性能发动机匹配的机油入手，合理调配发动机机油的配方组成，减少发动机各部件的摩擦阻力，提升发动机的输出功率，降低发动机零部件的磨损，延长发动机的使用寿命，提高燃料燃烧利用率，降低汽车能耗和环境污染，尤其在当下提倡低碳经济的时代，节能型长寿命强动力发动机机油将受到人们越来越多的青睐，拥有广阔的发展前景。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种与发动机匹配节能环保型机油的配制方法，具体是针对发动机参数、燃料理化性质、运行状况、应用环境综合研究设计与发动机匹配机油参数，然后选择配制相应的基础油、复合抗氧剂、清洁剂、无灰分散剂、摩擦改进剂、粘度指数改进剂和降凝剂按照不同比例调制出符合设计参数的机油。
[0004]本发明采用的技术方案是:一种与发动机匹配节能环保型机油的配制方法，主要针对发动机的活塞环弹性及表面粗糙度不同要求、燃料理化性质、运行状况，应用环境综合发动机的使用材料、配合间隙、排量、压缩比、燃料、转速、负荷、工作温度、保养周期及排放控制要求研究设计与发动机匹配机油参数，主要参数指标:10(TC粘度与发动机工作匹配控制在±0.5以内，TBN值控制在7-11，粘度指数控制大于160、倾点控制小于_35°C、CCS粘度控制为_35°C小于35000mp.s’高温高剪切粘度控制大于3.0mpa.S，磷含量控制小于700ppm,低温抗磨机实验大于8砝码，机油消耗量控制在0.5-3L/10000km,其它指标满足或超过 API SL、SM、SN，ILSAC GF-4、GF-5 及 SAEJ300 规格技术要求。
[0005]本发明配制的机油由基础油、复合抗氧剂、清洁剂、无灰分散剂、摩擦改进剂、粘度指数改进剂、降凝剂按设计参数调制而成，所述各组分重量份配比如下:基础油80.0~92.0%、复合抗氧剂0.5~3.0%、清洁剂1.5~3%、无灰分散剂2.0~5.0%、摩擦改进剂
0.1~1%、粘度指数改进剂2.0~9.0%、降凝剂0.2~0.6%，其中基础油由按重量份配比的30000-50000km超长顶级采用聚α -烯烃(PAO) 70-80%及双酯20-30%复配成，或由20000-30000km高等级为III类加氢油0-60%、聚α-烯烃(PAO) 20-35%及双酯5-20%复配成；或由10000-20000km中高级为III类加氢油80-100%、聚α -烯烃(PAO) 0-20%复配成；复合抗氧剂由按重量份配比酚型抗氧剂10-30%、二烷基二硫代氨基甲酸锌50-100%、ZDDP 0-50%复配而成；所述分散剂为双酐无灰分散剂或高分子聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种；所述清洁剂为高碱值烷基水杨酸钙或高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种；所述无灰分散剂为双酐无灰分散剂或高分子聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种；所述摩擦改进剂为重量百分比含锌钥钡离子的电磁摩擦改进剂50-100%、纳米钥摩擦改进剂0-50%复配；所述粘度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯双烯共聚物中的至少一种；所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯或烷基萘中的至少一种。
[0006]本发明配制方法包括如下过程:(1)先将基础油各组份按量依次投入调合釜中，启动搅拌，加热至60~70°C后，然后投入降凝剂搅拌15分钟后，再投入粘度指数改进剂搅拌15分钟，其中搅拌系数为400~800r/min，再按设计指标进行40°C粘度、100°C粘度、倾点抽样测试达到设计与发动机匹配机油参数；(2)再投入复合抗氧剂各组份、清洁剂、无灰分散剂、摩擦改进剂各组份在600~800r/min的转速下保持原来温度继续搅拌20-30分钟；(3)然后按设计与发动机匹配机油参数进行参数检测，根据检测参数与设计参数对比调整，满足设计要求继续搅拌20-30分钟；(4)静置沉降I小时，即得成品。
[0007]本发明的基础油投放量是根据发动机运转零部件密封零部件材料性质、发动机运行零部件配合间隙、排量、压缩比、转速、负荷及保养周期按不同比例复配，达到与发动机油膜强度、高低温流动性、与发动机密封件的兼容性、生物降解性、蒸发性及氧化安定性处于最佳动力性能、经济性能、环保性能、可靠性能及应用效果进行，材料为按重量份配比为三个等级:有效使用30000-50000km超长顶级采用聚α -烯烃(PAO) 70-80%及双酯20-30%复配成基础油，有效使用20000-30000km高等级为III类加氢油0_60%、聚α -烯烃(PAO) 20-35%及双酯5-20%复配成基础油，10000-20000km中高级为III类加氢油80-100%、聚α -烯烃(PAO) 0-20%复配成基础油。
[0008]本发明的复合抗氧剂添加量是根据发动机尾气排放设计、发动机工作温度、燃料性质及保养周期调配，使排气催化器及发动机零部件得到更好保护、控制机油氧化、减少沉淀、漆膜油泥形成进行调配，所需材料为按重量份配比为:酚型抗氧剂10-30%、二烷基二硫代氨基甲酸锌50-100%、ZDDP 0-50%复配。
[0009]本发明的清洁剂是根据发动机的燃料性质、换油周期、TBN值在7-11的范围内，以达到对润滑零部件有极佳的清洁及燃烧产生的酸性物质完整的中和效果进行调配，材料为高碱值烷基水杨酸钙或高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种。
[0010]本发明的无灰分散剂是采用能有效分散燃料所产生的油泥、积炭、烟炱与发动机密封材料兼容性最佳进行调配，材料为双酐无灰分散剂或高分子聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种。
[0011]本发明的摩擦改进剂是根据发动机金属零部件的材料性质及设计结构，达到高温高剪切不低于3.5mpa.s，油膜与运行零部件的吸附力最强，发动机零部件保护最佳，磨损极小或无磨损，机油消耗量控制在保养周期无需添加的范围内进行调配，材料为含锌钥钡离子的电磁摩擦改进剂50-100%纳米钥摩擦改进剂0-50%复配。
[0012]本发明的粘度指数改进剂添加量根据发动机的结构特征，确保发动机动密封、串气量控制在设计范围，机油消耗量控制在保养周期无需添加，100°c粘度越低越好，机油流动性越快越好，粘度指数不低于150，进行调配，材料为聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯双烯共聚物中的至少一种。
[0013]本发明的降凝剂添加量以达到倾点低于工作环境温度6°C以下，CCS粘度(_35°C小于35000mp.s)，材料为聚甲基丙烯酸酯或烷基萘中的至少一种。
[0014]本发明针对发动机参数、燃料理化性质、运行状况、应用环境综合研究设计与发动机匹配机油参数，然后选择配制相应的基础油、复合抗氧剂、清洁剂、无灰分散剂、摩擦改进剂、粘度指数改进剂和降凝剂按照不同比例调制出符合设计参数的机油，最大限度的提升发动机动力，降低燃油消耗，延长使用寿命长，有效降低有害物质及碳排放，属发动机润滑油研究领域。
【具体实施方式】
[0015]下面根据具体实施实例对本发明作进一步说明:
本发明是一种与现代发动机设计参数、燃料理化性质、运行状况、应用环境匹配能提升动力，降低能耗、减少排放，延长发动机使用寿命机油制备方法如下:
先按设计好的机油参数，经计算各组分重量份配比如下:基础油80.0~92.0%、复合抗氧剂0.5~3.0%、清洁剂1.5~3%、无灰分散剂2.0~5.0%、摩擦改进剂0.1~1%、粘度指数改进剂2.0~9.0%、降凝剂0.2~0.6%，其中基础油由按重量份配比的30000-50000km超长顶级采用聚α -烯烃(PAO) 70-80%及双酯20-30%复配成，或由20000-30000km高等级为III类加氢油0-60%、聚α -烯烃(PAO) 20-35%及双酯5-20%复配成；或由10000-20000km中高级为III类加氢油80-100%、聚α-烯烃(PAO) 0-20%复配成；复合抗氧剂由按重量份配比酚型抗氧剂10-30%、二烷基二硫代氨基甲酸锌50-100%、ZDDP 0-50%复配而成；所述分散剂为双酐无灰分散剂或高分子聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种；所述清洁剂为高碱值烷基水杨酸钙或高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种；所述无灰分散剂为双酐无灰分散剂或高分子聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种；所述摩擦改进剂为重量百分比含锌钥钡离子的电磁摩擦改进剂50-100%、纳米钥摩擦改进剂0-50%复配；所述粘度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯双烯共聚物中的至少一种；所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯或烷基萘中的至少一种。再将基础油各组份按量依次投入调合釜中，启动搅拌，加热至60~70°C后，然后投入降凝剂搅拌15分钟后，再投入粘度指数改进剂搅拌15分钟，其中搅拌系数为400~800r/min，再按设计指标进行40°C粘度、100°C粘度、倾点抽样测试达到设计与发动机匹配机油参数，然后投入复合抗氧剂各组份、清洁剂、无灰分散剂，在400~800r/min的转速下搅拌混合20分钟；再投入摩擦改进剂各组份，在600~800r/min的转速下保持原来温度继续搅拌20-30分钟；然后按设计指标进行参数检测，根据检测参数与设计参数对比微调，满足设计要求继续搅拌20-30分钟，静置沉降I小时，即得成品。
[0016]如调配成的高转速低负荷美系汽车发动机匹配机油:粘度等级5W-30、质量等级达到SM/GF-4汽油机油，经理化性能检测，其主要性能指标如下:
【权利要求】
1.一种与发动机匹配节能环保型机油的配制方法，其特征在于:针对发动机的活塞环弹性及表面粗糙度不同要求、燃料理化性质、运行状况，应用环境综合发动机的使用材料、配合间隙、排量、压缩比、燃料、转速、负荷、工作温度、保养周期及排放控制要求研究设计与发动机匹配机油参数，主要参数指标:100°c粘度与发动机工作匹配控制在±0.5以内，TBN值控制在7-11，粘度指数控制大于160、倾点控制小于-35°C、CCS粘度控制为-35°C小于35000mp.s,高温高剪切粘度控制大于3.0mpa.s,磷含量控制小于700ppm,低温抗磨机实验大于8砝码，机油消耗量控制在0.5-3L/10000km，其它指标满足或超过API SL、SM、SN，ILSAC GF-4、GF-5 及 SAEJ300 规格技术要求。
2.根据专利要求I所述的配制方法.其特征在于:所述机油由基础油、复合抗氧剂、清洁剂、无灰分散剂、摩擦改进剂、粘度指数改进剂、降凝剂按设计参数调制而成，所述各组分重量份配比如下:基础油80.0~92.0%、复合抗氧剂0.5~3.0%、清洁剂1.5~3%、无灰分散剂2.0~5.0%、摩擦改进剂0.1~1%、粘度指数改进剂2.0~9.0%、降凝剂0.2~0.6%，其中基础油由按重量份配比的30000-50000km超长顶级采用聚α -烯烃(PAO) 70-80%及双酯20-30%复配而成，或由20000-30000km高等级为III类加氢油0_60%、聚α -烯烃(PAO) 20-35%及双酯5-20%复配而成；或由10000-20000km中高级为III类加氢油80-100%、聚α-烯烃(PAO) 0-20%复配成；复合抗氧剂由按重量份配比酚型抗氧剂10-30%、二烷基二硫代氨基甲酸锌50-100%、ZDDP 0-50%复配而成；所述分散剂为双酐无灰分散剂或高分子聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种；所述清洁剂为高碱值烷基水杨酸钙或高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种；所述无灰分散剂为双酐无灰分散剂或高分子聚异丁烯基丁二酰亚胺中的至少一种；所述摩擦改进剂为重量百分比含锌钥钡离子的电磁摩擦改进剂50-100%、纳米钥摩擦改进剂0-50%复配；所述粘度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯双烯共聚物中的至少一种；所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯或烷基萘中的至少一种。
3.根据专利要求1、 2所述的配制方法.其特征在于:包括如下过程:(1)先将基础油各组份按量依次投入调合釜中，启动搅拌，加热至60~70°C后，然后投入降凝剂搅拌15分钟后，再投入粘度指数改进剂搅拌15分钟，其中搅拌系数为400~800r/min，再按设计指标进行40°C粘度、100°C粘度、倾点抽样测试达到设计与发动机匹配机油参数；(2)再投入复合抗氧剂各组份、清洁剂、无灰分散剂、摩擦改进剂各组份在600~800r/min的转速下保持原来温度继续搅拌20-30分钟；(3)然后按设计与发动机匹配机油参数进行参数检测，根据检测参数与设计参数对比调整，满足设计要求继续搅拌20-30分钟；(4)静置沉降I小时，即得成品。
【文档编号】C10M169/04GK104017634SQ201410265386
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】王盛良, 王治博 申请人:王盛良