潤滑包括具有非金屬表面的同步器的變速器的方法
【專利說明】潤滑包括具有非金屬表面的同步器的變速器的方法 發明領域
[0001]本發明設及潤滑包括具有非金屬表面的同步器的變速器的方法，所述方法包括向 其中供入潤滑劑，所述潤滑劑包含：（a)具有潤滑粘度的油；化)堿±金屬清凈劑;和(C)具有 8-24個碳原子的非芳族簇酸或其鹽。
[醒]發明背景
[0003] 本發明設及用于包括具有非金屬表面的同步器的變速器的潤滑劑。運類潤滑劑顯 示出與非金屬同步曬合組件的改進性能。包括具有非金屬表面的同步器的變速器中的同步 曬合部件存在許多油提供非最佳摩擦的問題。
[0004] 同步器為手動和雙離合變速器的多種重要組件之一。提高性能、降低換擋力和使 齒輪間能量損耗最小化是新一代同步器系統的主要目的。機械系統的能力改進和具有各種 設計和材料的各種同步器的引入容許將現有同步器設計經濟地再加工成更有效的設計。需 要再配制用于手動和雙離合變速器潤滑油的潤滑劑或添加劑用于運些設計W便能夠保持 同步器的相互作用部件之間的合適摩擦并保護運些部件W防磨損。
[0005] 常規齒輪油或手動變速器油通常包含化學組分，例如活性硫和表面活性胺有機憐 酸鹽。盡管作為提供特壓潤滑的添加劑是優異的，運些添加劑單獨地W常用量通常是太光 滑的且不能適當地保護潤滑表面W防研磨或腐蝕性磨損。
[0006] 美國專利6，503，872，Tomaro，2003年1月7日公開了延長換油手動變速器潤滑劑， 其包含至少一種酸性有機化合物的堿性堿金屬或堿±金屬鹽。過堿性材料通常具有至多約 600或約500,或者約400的總堿值。在實施例1中，手動變速器潤滑劑通過向手動變速器基本 油料中混入1.2份實施例A-6[金屬二硫代憐酸鹽]與0.4份過堿性橫酸儀的油溶液(42%稀 釋油，金屬比14.7，9.4 %儀，和400總堿值）W形成中間體，向該中間體中加入0.5份亞憐酸 二下醋而制備。在其它實施例中，還存在硫化苯酪巧(38%稀釋油，255總堿值）。
[0007] PCT公開W0 1987/05927,1987年10月8日公開了除其它組分外，包含所選擇的堿± 金屬鹽的手動變速器用油。在實施例1V中，手動變速器用油通過將3.5份烷基苯橫酸巧(過 堿性)與其它成分結合而制備，其中烷基包含平均約24個碳原子。在對過堿性鹽的描述中， 陳述了通常存在與中和陰離子所需的相比基于當量W約10:1-30:1，優選11:1-18:1過量的 堿±金屬。
[000引美國專利6,617,287，Gahagan，2003年9月9日公開了具有改進的同步曬合性能的 手動變速器潤滑劑。據說手動變速器與同步器中的燒結金屬部件的磨損和太低摩擦的問題 通過使用用高含量的堿±橫酸鹽與胺憐酸鹽組合配制的潤滑油解決。優選的金屬鹽為儀或 巧，更優選儀。過堿性材料通常具有約20至約700,優選約100至約600,更優選約250至約500 的總堿值。在實施例中，使用具有400的TBN且包含約32%礦物油稀釋劑的過堿性烷基苯橫 酸儀。
[0009] 美國專利公開2008/0119378，Gandon等人，2008年5月22日公開了包含烷基甲苯橫 酸鹽作為摩擦改進劑的官能流體。該流體可W為拖拉機用油、變速器用油或液壓流體。烷基 苯橫酸鹽可W為中性或過堿性鹽，且它們可W為高度過堿化W具有約50至約400,或者約 280至約350,或者約320的TBN。
[0010] 歐洲專利申請EP 0 552 863,1993年7月28日公開了高硫礦物油組合物和降低具 有高硫化合物含量的礦物油的銅腐蝕性。實施例1公開了添加劑濃縮物，其除其它組分外， 包含1.33 %的指定具有254的TBN的過堿性硫化苯酪巧，和1.33 %的作為在輕礦物油中的 50%溶液的二壬基糞橫酸巧。該潤滑油組合物可用于多種應用如汽車曲軸箱潤滑油、自動 變速器用油、齒輪油、液壓油或切削油中。優選的應用是作為動力變速器用油，尤其是液壓 油。
[0011] 美國專利4,792,410,5^^111(1等人，1988年12月20日公開了適于手動變速器用油 的潤滑劑組合物。實施例1I公開了手動變速器用油，其除其它組分外，包含3.0份烷基苯橫 酸巧(過堿性）。實施例ΠΙ包括過堿化至200總堿值的3.5份巧硫偶聯烷基(C12)酪鹽。
[0012] PCT公開W0 2000/26328,2000年5月11日公開了具有過堿性金屬鹽和有機亞憐酸 鹽的潤滑劑。該潤滑劑可用于手動變速器中。實施例1公開了通過將0.7%的具有53%油和 41的總堿值的苯橫酸巧(與其它組分)混合而制備的潤滑劑。
[001引歐洲專利申請EP 0 987 311,2000年3月22日公開了變速器用油組合物。包含油和 (除其它組分外）至少0.1重量％過堿性金屬鹽的組合物提供改進的無級變速器用油。據說 手動變速器用油(尤其)可獲益于該發明的各組分的結合。實施例5公開了包括0.3份過堿性 橫酸巧，包括0.1份稀釋油(300TBN)在內的各組分的混合物。合適的過堿性材料本身基于無 油優選具有50-550,更優選100-450的總堿值。
[0014] 美國專利3,652,410，化11111曲11'3*等人，1972年3月28日公開了用于多用途潤滑 油的潤滑劑組合物，其尤其可用于變速器。表1中的實施例包含總堿值300的堿性橫酸巧。
[0015] 美國專利7,238,651，1(〇。313等人，2007年7月3日公開了制備過堿性清凈劑的方法 和該清凈劑在內燃機中的用途。實施例公開了 500TB師黃酸巧的制備。總堿值描述為包含加 工中所用油的最終過堿性清凈劑的度量。也可存在各種任選性能添加劑。
[0016] 美國專利公開2010-0152080，Tipton等人，2010年6月17日公開了顯示出良好動摩 擦性能的潤滑劑組合物。該潤滑劑組合物包含具有潤滑粘度的油和油溶性支鏈控基取代芳 控橫酸鹽，所述油溶性支鏈控基取代芳控橫酸鹽具有至少一個如通過具有大于約0.180的 Chi (0)/Shadow XY比定義為高度支化基團的控基。
[0017] US 5,635,459(Stoffa等人，1997年6月3日公開)公開了具有改進的齒輪性能的官 能流體組合物，包含具有潤滑粘度的油和加入其中的：（a)棚酸化和/或非棚酸化鹽形式的 堿金屬或堿±金屬鹽絡合物；（b化P/抗磨劑，其包含用亞憐酸Ξ苯醋或締控加熱的二烷基 二硫代憐酸和2-乙基己酸的鋒鹽混合物;和(C)棚酸化環氧化物。
[0018] 美國公開2009/0203564，Seddon等人，2009年8月13日公開了制備中性或過堿性清 凈劑的方法。在某些實施方案中，清凈劑可具有100-1300,或者250-920的TBN。據說該過堿 性清凈劑適于任何潤滑劑組合物;所列潤滑劑尤其包括變速器用油和齒輪油。
[0019] 提供與同步器相互作用的理想摩擦的潤滑劑是已知的。然而，理想的是具有具有 與同步器的材料相容的理想摩擦換擋特性(例如曬合的斜度和曲率)的潤滑劑，W及耐久的 潤滑劑，使得經變速器的長期使用，動摩擦等級不降級，而是保持在基本恒定等級。潤滑劑 的摩擦性能的耐久性越大，同步器的磨損W及因此同步器本身的壽命會提高，連同最佳的 換擋性能一起。
[0020] 發明概述
[0021] 本發明提供潤滑包括具有金屬或非金屬表面(通常非金屬表面）的同步器的變速 器的方法，所述方法包括向其中供入潤滑劑。特別是，該潤滑劑旨在包含隨黃銅、鋼、酪醒樹 脂或碳基同步器使用的理想摩擦系數和耐久性。在一個實施方案中，本發明提供潤滑包括 具有非金屬表面的同步器的變速器的方法，所述方法包括向其中供入潤滑劑，其中同步器 表面包含碳。
[0022] 如本文所用，術語TBN為總堿值(如通過ASTM D2896測量)且具有mg KOH/g的單位。
[0023] 如本文所用，與"包括"、"含有"或"特征是…"同義的過渡術語"包含"為包括性或 開放性的且不排除其它未描述的元素或工藝步驟。然而，在本文中"包含"的各描述中，意欲 作為可選實施方案，該術語還包括短語"基本由…組成"和"由…組成"，其中"由…組成"不 包括沒有描述的任何元素或步驟，"基本由…組成"容許包括不實質性影響所考慮的組合物 或方法的基本特征和新特征W及重要特性的其它未描述元素或步驟。
[0024] 所公開的技術提供潤滑包括具有非金屬表面的同步器的變速器的方法，所述方法 包括向其中供入潤滑劑，所述潤滑劑包含：（a)具有潤滑粘度的油；化)堿±金屬清凈劑;和 (C)具有8-24個碳原子的非芳族簇酸或其鹽。在某些實施方案中，同步器中的至少一個潤滑 表面包含碳作為主要組分。包括同步器的變速器可W為手動變速器或雙離合變速器，通常 手動變速器。
[0025] 潤滑劑中非芳族簇酸的量為潤滑組合物的0.01-2重量％，或者0.02-1重量％，或 者0.05-0.75重量％，或者0.05-0.5重量％。在一個實施方案中，潤滑劑中非芳族簇酸的量 為潤滑組合物的0.05-0.2重量％。
[00%]堿±金屬清凈劑可具有10-40,或者11-30,或者12-25的金屬比。術語"金屬比"為 金屬的總當量與酸性有機化合物的當量之比。中性金屬鹽具有1的金屬比。具有與正鹽中存 在的4.5倍的金屬的鹽具有3.5當量的金屬過量，或4.5的比。術語"金屬比"還解釋于標題為 乂hemistry and Technology of Lubricants"的標準教科書，第3版，R.M.Mortier和 S.T.OrszuUk編輯，Copyright 2010,第219頁，副標題7.25中。
[0027]基于含油，堿±金屬清凈劑可具有250-500的TBN，金屬比為10-35。例如，在不同的 實施方案中，堿上金屬清凈劑可具有300的TBN和12.3的金屬比；或者TBN可W為400，和22.4 的金屬比。