DE958324C

DE958324C - Schmieroel

Info

Publication number: DE958324C
Application number: DEN6265A
Authority: DE
Inventors: David Lewis Cook
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1951-10-25
Filing date: 1952-10-24
Publication date: 1957-02-14
Also published as: FR1065749A; NL87865C; US2614985A; GB712881A

Description

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1957

N6265 IVc j23 c

Schmieröl

Die Erfindung bezieht sich auf Schmiermittel auf der Basis von Mineralölen und synthetischen Ölen.

Die Octanzahl eines Benzins, welche bei einem verschmutzten Otto-Motor erforderlich ist, damit kein Klopfen auftritt (bezeichnet als »geforderte Octanzahl«), ist bekanntlich höher als die geforderte Octanzahl für einen gereinigten Motor. Im Hinblick hierauf hat man sich bemüht, Verbindungen zu entwickeln, welche dem Benzin zugesetzt werden können, um den Octanwert des Benzins zu erhöhen und auf diese Weise die höhere »geforderte Octanzahl« der verschmutzten Motoren zu erreichen. Im Gegensatz hierzu betrifft die vorliegende Erfindung Schmieröle, welche die Steigerung der »geforderten Octanzahl« eines Motors bei längerem Arbeiten verhindern.

Es ist gefunden worden, daß Schmieröle auf der Basis von Mineralölen und synthetischen Ölen, die eine untergeordnete Menge Borsäure enthalten, außerordentlich wertvolle Eigenschaften aufweisen; darunter besonders die Fähigkeit der Verhinderung oder mindestens einer wesentlichen Herabsetzung einer Steigerung in der geforderten Octanzahl bei Otto-Motoren. Diese Schmieröle vermögen auch die geforderte Octanzahl eines Motors herabzusetzen, welcher durch vorausgegangenes Laufen in Anwesenheit eines der üblichen Schmiermittel eine hohe geforderte Octanzahl erreicht hat.

Die organische Schmiermittelgrundlage in den erfindungsgemäßen Mischungen ist vorzugsweise ein mineralisches Schmieröl; es können aber auch synthetische organische Schmiermittel oder Gemische aus mineralischen ölen und synthetischen organischen Schmiermitteln verwendet werden.

Borsäure kann entweder in Lösung oder in Suspension in der Schmiermittelgrundlage fein dispergiert werden. Wenn man eine Lösung von

ίο Borsäure in einem mineralischen öl herstellen will, ist im allgemeinen ein doppelseitiges Lösungsmittel für die Borsäure und das öl erforderlich, um eine wirksame höhere Konzentration der Borsäure in dem öl zu erreichen, da die Löslichkeit von Borsäure in Mineralöl sehr gering ist.

Suspensionen von Borsäure in der Schmiermittelgrundlage können entweder hergestellt werden, indem man die Borsäure in der Schmier-

ao mittelgrundlage dispergiert, z. B. durch gemeinsames Vermählen der Komponenten in einer Farbmühle, Kolloidmühle od. dgl., oder durch Fällen der Borsäure aus einer übersättigten Lösung derselben in der Schmiermittelgrundlage, z. B. durch

as Kühlen. Nach einer anderen Ausführungsform kann eine bestimmte Menge Borsäure im Überschuß über ihre normale Löslichkeit mit Hilfe eines flüchtigen Hilfslösungsmittels in der Schmiermittelgrundlage gelöst werden, so daß sich beim Verdampfen des Hilfslösungsmittels eine übersättigte Lösung von Borsäure in der Schmiermittelgrundlage ergibt. Es muß dafür gesorgt werden, daß die suspendierten Teilchen der Borsäure genügend klein und in ausreichender Weise dispergiert sind, so daß das Gemisch nicht zum Agglomerieren, Absetzen oder Verstopfen von Ölleitungen, Filtern usw. neigt.

Um die Suspension zu stabilisieren, können Dispergiermittel verwendet werden. Geeignete Dispergiermittel sind z. B. die Erdölsulfonate, insbesondere die Alkali- und Erdalkalierdölsulfonate, wie Natrium- oder Calciumerdölsulfonat, die Phosphatide, wie tierisches Lecithin, und die Teilester bzw. die vollständigen Ester aus

•45 langkettigen Carbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerinmonooleat oder Glycerinsobitanlaureat. Die Konzentration des Dispergiermittels im Gemisch hängt von der Konzentration der zu dispergierenden Borsäure und von dem speziell verwendeten Dispergiermittel ab; sie liegt aber im allgemeinen zwischen etwa ο,οΐ und etwa io Gewichtsprozent, berechnet auf das gesamte Gemisch.

Im allgemeinen beträgt die Menge des Mineralöls oder der sonstigen organischen Schmiermittelgrundlage in den erfmdungsgemäßen Gemischen mindestens 90 Gewichtsprozent, z.B. 95% oder darüber, berechnet auf das Gesamtgemisch. Die Menge der darin dispergierten Borsäure beträgt gewöhnlich etwa 0,05 bis etwa 2 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gesamtgemisch, obwohl für besondere Zwecke die Menge auch nur 0,01 °/o betragen kann.

Die Gemische können auch beachtliche Mengen ariderer üblicher Zusatzstoffe, wie Antioxydationsmittel, Korrosionsverhinderer, Reinigungsmittel, Schlammverhinderer, Mittel zur Erniedrigung des Stockpunktes, Mittel zur Verhinderung des Schäumens, Mittel zur Verbesserung des Viskositätsindex, Farbstabilisatoren usw. enthalten.

Die nachstehenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispieli

Ein einzylindriger Lauson-Motor wurde unter cyclischen Bedingungen in Betrieb gehalten. Der Cyclus bestand aus einem einminutigen Lauf mit voller Geschwindigkeit (1050 Umdrehungen pro Minute) und geschlossener Drosselklappe mit einem darauffolgenden dreiminutigen Lauf bei voller Geschwindigkeit und^; halber Drosselung mit 0,3 kW Belastung. Die Temperatur des Wassermantels wurde auf etwa 72 und die Temperatur im ölsumpf auf etwa 68° gehalten. Die geforderte Octanzahl für den reinen Motor wurde zu 60 bestimmt. Nach Laufen mit Isooctantreibstoff und einem zusatzfreien SAE 30-Mineralschmieröl stieg die geforderte Octanzahl auf einen Gleichgewichtswert von 68. Das Schmiermittel ohne Zusatz wurde dann aus dem Kurbelgehäuse entfernt und ersetzt durch ein ähnliches Schmiermittel, welches 0,2 Gewichtsprozent Borsäure enthielt, die in dem öl durch· Vermählen in einer Farbmühle dispergiert worden war. Beim Betrieb des Motors mit dem borsäurehaltigen Schmiermittel ging die geforderte Octanzahl des Motors auf 60 zurück und blieb während weiterer 45 Stunden auf dieser Höhe. Wenn das borsäurehaltige öl aus dem Motor entfernt und der Motor wiederum mit einem öl ohne Zusatz in Betrieb gehalten wurde, stieg die gefor- ioo derte Octanzahl auf 70.

Beispiel 2

Der vorstehend .beschriebene Versuch . wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß die Temperatur des Wassermantels auf etwa 100 und die, Temperatur im ölsumpf auf etwa 107⁰ gehalten wurde. Wie bei Beispiel 1 wurde die geforderte Octanzahl, welche beim Laufen unter Verwendung eines Schmiermittels ohne Zusatz und mit Isooctantreibstofr gesteigert wurde, durch die Verwendung dies borsäurehaltigen Schmiermittels wieder herabgesetzt.

Beispiel 3 _llg

Der Versuch nach Beispiel 2 wurde fortgesetzt, wobei aber an Stelle des Isooctantreibstoffes ein typischer Aütomobiltreibstoff mit 2,8 ecm Tetraäthylblei auf 3,780 1 verwendet wurde. Die geforderte Octanzahl blieb niedrig, solange das borsäurehaltige Schmiermittel verwendet wurde.

Beispiel^

Die vorstehend beschriebenen Versuche, wurden unter Verwendung typischer Automobilschmiermittel durchgeführt, welche (neben Borsäure) die

gewöhnlich verwendeten Reinigungsmittel, Antioxydationsmittel, Korrosionsverhinderer usw., enthielten. Es ergaben sich im wesentlichen die gleichen Resultate.

Beispiel S

Etwa p,2 Gewichtsprozent Borsäure wurden in einem mineralischen Schmieröl unter Verwendung von Calciumerdölsulfonaten in einer Menge von

ίο o,2%, berechnet als Sulfatasche, dispergiert. Dieses Schmiermittel ergab bei Versuchen mit laufendem Motor nicht nur die üblichen ausgezeichneten Ergebnisse hinsichtlich der geforderten Octanzahl, sondern hatte auch gute Beständigkeitseigenschäften, da selbst nach langem Stehen kein merkliches Absetzen der Suspension eintrat.

Die beschriebenen Schmieröle sind z. B. als Getriebeschmiermittel, Schmiermittel zum Ziehen u. dgl., verwendbar. In solchen Fällen können weitere Zusätze, wie Hochdruckzusatzstoffe, Mittel zur Verhinderung der Abnutzung usw.-, den Gemischen einverleibt werden.

Borsäure ist schon als die Schmierung verbessernder Zusatz zu schmierend wirkenden Lösungen vorgeschlagen worden, welche ein Umsetzungsprodukt' von Aluminiumchlorid und Alkalinitrit enthalten. Auf Grund dieser Wirkung in einem rein anorganischen Medium konnte nicht auf das Verhalten von Borsäure in Schmierölen auf organischer Basis in bezug auf das Problem der Herabsetzung der geforderten Octanzahl bei Otto-Motoren geschlossen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schmieröl, bestehend aus einer überwiegenden Menge einer organischen Schmierölbasis aus einem mineralischen oder synthetischen Schmieröl und einer untergeordneten Menge Borsäure.

2. Schmieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die organische Schmierölbasis in einer Menge von mindestens 90 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gesamtgemisch, enthält.

3. Schmieröl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Borsäure in einer Menge von 0,01 bis 2 Gewichteprozent, insbesondere in einer Menge von 0,05 bis 2 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gesamtgemischi enthält. so

4. Schmieröl nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es · zusätzlich eine geringe Menge eines Dispergiermittels enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 889 610.

θ 609 57Ϊ/469 8.56 (609 797 2.57)