内燃机机构

申请号 CN200410056304.6 申请日 2004-08-06 公开(公告)号 CN100362216C 公开(公告)日 2008-01-16
申请人 日产自动车株式会社; 发明人 野村绅; 三浦敬浩; 加纳真; 马渕丰; 浜田孝浩; 山田美纪;
摘要 一种 内燃机 的 阀 机构,其包括 润滑油 和由 铁 基材料制成并包括 凸轮 凸 角 和 凸轮轴 轴颈的凸轮轴。所述凸轮轴借助所述润滑油在其相对部件上滑动移动。在所述凸轮轴和由铁基材料制成的相对部件的至少一个滑动部分之上形成有硬 碳 膜。所述硬碳膜的氢含量为10 原子 %或更低。
权利要求

1.一种内燃机机构,它包括: 润滑油,其包括脂肪酸酯摩擦改进剂和脂族胺摩擦改进剂中的至少一种; 凸轮轴,其由基材料制成并包括凸轮凸凸轮轴轴颈,所述凸轮轴借助所述润滑油在其相对部件上滑动移动;和 硬膜,其形成于所述凸轮轴和由铁基材料制成的相对部件的至少一个滑动部分之上,所述硬碳膜的氢含量为10原子%或更低。
2. 权利要求l所述阀机构,还包括由铁基材料制成的阀,所述硬 碳膜形成在所述阀的滑动表面和由铁基材料制成的其相对部件的滑动 表面中至少一个之上。
3. 权利要求l所述阀机构,其中所述硬碳膜的氬含量为l原子% 或更低。
4. 权利要求l所述阀机构,其中所述硬碳膜是通过电弧离子电 法制备的类金刚石碳膜。
5. 权利要求l所述阀机构,其中所述滑动部分在未涂覆硬碳膜之 前的表面粗糙度Ra小于或等于0.03pni。
6. 权利要求l所述阀机构,其中所述脂肪酸酯摩擦改进剂和脂族 胺摩擦改进剂都具有C6-C3。链,且该脂肪酸酯摩擦改进剂和/或脂族 胺摩擦改进剂在润滑油中的含量为润滑油总质量的0.05-3.0%。
7. 权利要求l所述阀机构,其中所述润滑油包括聚丁烯基琥珀酰 亚胺和聚丁烯基琥珀酰亚胺衍生物中的至少一种。
8. 权利要求7所述阀机构,其中所述聚丁烯基琥珀酰亚胺和聚丁 烯基琥珀酰亚胺衍生物中至少 一 种的含量为润滑油总质量的 0.1-15%。
9. 权利要求l所述阀机构,其中所述润滑油含有二硫代磷酸锌, 所述二硫代磷酸锌的含量为润滑油总质量的0.1 %或更低。

说明书全文

内燃机机构

技术领域

发明涉及一种内燃机阀机构,特別涉及这样一种两机构,即其 中凸轮轴和阅和/或其相对部件的滑动部分涂復有一层硬破膜(涂层)如
类金刚石破(DLC)膜,该机构借助特定润滑油(润滑刑)表现出优良的低 摩擦性.

背景技术

全球环境问甩例如全球变暖和臭氣层破坏已经^眼前.据说全
球变酸主要受C02排放影响.降低C02排放,特别是设定C02排放
标准,已经成为每个闺家关切的大事.
降低C02排放的一項挑战是改善车輛的燃料效率,而在改善车辆
燃料效率的过程中,主要涉及车辆发动机的滑动件及其润滑油.
用于所迷滑动件的材料需要即使在苛刻摩擦和磨损条件下重度用 作内燃机的滑动件时也具有优良的耐磨性和低摩擦系数.最近,已经 针对随动件如起阀器和起阈器垫片开发了多种硬膜材料的应用和带有 内部固定滚针滚柱轴承机架臂的应用.
具体地,类金刚石破(DLC)材料预期可用作滑动件的涂层材料, 这是因为所述DLC在大气和/或非油条件下的材料中能够提供比其它 耐磨硬涂层(膜)材料如氣化(TiN)和氣化铬(CrN)更低的摩擦系数.
有下述方法可用于改善车辆的润滑油效率:(l)降低所述滑动机构 中润滑油的粘度,以便降低在润滑区中的粘性阻力和在发动机中 的滑动阻力;和(2)将合适摩擦改进刑及其它添加剂混入润滑油中,以 便降低在混合润滑条件和边界润滑条件下的摩擦损失.为此,已经对
用作所迷庫捧改进剂的有机钼化合物如二破代甲酸钼(MoDTC) 和二疏代裤酸钼(MoDTP)进行了研究,研究表明,含有这类有机钼化 合物的润滑油当用于制滑动件时,对于降低摩擦是有效的.
KANO等人公开在Japan Tribology Congress 1999. 5, Tokyo, Proceeding Page 11-12和KANO等人公开在World Tribology Congress 2001. 9, Vienna, Proceeding Page 342中的文献,已经报导了 DLC材料的摩擦特性和用作摩擦改进剂的有机钼化合物的性能.此 外,日本公开的实用新型申请No.5-36004和No.5-42616和日本公开 专利申请No.8-14014均对发动机阀机构提出了多种改进.

发明内容

似艮清楚的是这种DLC材料在润滑油存在下在滑动件中不能提 供这种低庫檫系数,即使与含有有机钼化合物的润滑油一起使用时, 所述DLC材料的摩擦系数也不能降低到足够的程度。
阈机构,特別是凸轮轴及其围绕物,存在下述问趙:(l)用于转动
凸轮轴必需的扭矩随着凸轮凸与起阀器之间滑动阻力的增加而增 加,和(2)用于转动凸轮轴必需的扭矩还随着汽缸盖的轴颈轴承与凸轮 轴轴瀕之间滑动阻力的增加而增加.
此外,所迷岡机构特別4JL动机阀和它们的围绕物,存在下迷问 趙:(l)难以进一步降低阀杆与阀导管之间的空隙,(2)如果每个阀杆的 润滑不够充分,則经由阀导管的粘附或油损耗将会发生,(3)阀杆与阀 导管之间摩擦的降低几乎达到极限,和(4)阀对汽缸盖岡座的锤打会磨 损阀面.
因此,本发明的一个目的是提供一种阀机构,通过组合使用类金 刚石破材料和润滑油,它能够获得优良的低摩擦特性、高的耐磨性、 防卡死特性和耐久性,使得所述岡机构表现出较已有技术更为改善的 车辆燃料效率.
通过集中研究,本申请发明人已发现在用润滑油特別是含有无灰 摩擦改进刑的润滑油润滑硬爽酸的条件下可获得一种具有优良低庫擦 特性、耐磨性、防卡死特性和耐久性的特定硬破膜.
本发明的一个方面在于一种内燃机阀机构,它包括:润滑油;由 M材料制成并包括凸轮凸角和凸轮轴轴顆的凸轮轴,所迷凸轮轴通 过润滑油在其相对部件上滑动移动;和形成于凸轮轴和由基材料制
成的相对部件的至少一个滑动部分之上的硬规汰,所迷硬破膜的氣含
量为10原子%或更低.
由下迷麥考附田所进行的描述可进一步理解本发明的其它目的和 特征. 附困说明
困l所示为本发明内燃机阀机构的凸轮轴的倒视困.
困2所示为本发明的阈机构的橫截面視困. 具体实施方式
下面将对本发明作详细的说明.在下述说明中,除非另有规定, 所有百分比(%)都以质量表示.
参考附困,对本发明的包括凸轮轴的阀机构进行讨论.
如困1和2所示,由铁基材料制成的凸轮轴l,包括凸轮凸角10 和凸轮轴轴顆20.凸轮轴1通过经由曲轴(未画出)和链条(未画出傳 受内燃机(未画出)的驱动扭矩而转动.各凸轮凸角10沿着凸轮轴1的 旋转向下推动各起阀器30,以实现各阀50的打开和关闭採作.
凸轮轴1在凸轮轴1的凸轮轴轴顆20分别在由汽缸盖托座 120(cylinder head bracket)支撑的支撑条件下转动.润滑油施加到各凸 轮轴轴颈20和各汽缸益托座120之间形成的小空隙中,以使各凸轮轴 轴颈20与各汽缸益托座120间的滑动运动变得平滑。
当对应于各凸轮凸角IO的各阀50根振各起阀器30的往复运动而 被打开和关闭时,由于各阀弹黃40的反作用力,在各凸轮凸角10与 各起阀器30之间产生很大的滑动阻力.所以,转动凸轮轴1的必需扭 矩是克服各阀弹黃40的反作用力向下推动各阀50的必需扭矩与克服 各滑动部分的摩擦阻力而转动凸轮轴1的駔动扭矩的总和.
膜形成在困1中由B所示的各凸轮凸角10的滑动表面上和/ 或备起岡器30的对应滑动表面上,以降低滑动表面间的摩擦系数.此 外,硬破膜还形成在困1中由B所示的各凸轮凸角10的滑动表面上 和/或各汽缸益托座120的相应滑动表面上,以降低滑动表面间的摩擦 系数.这些设里可降低凸轮凸角10与起岡器30之间的庫擦,并且凸 轮轴轴類20与汽缸益托座120之间的摩樣得到降低,从而降低了转动 凸轮抽l的总扭矩.结果是,发动机的响应得到改善.而且滑动部分 的耐廉性得到改養,罔而所迷岡机构的滑动部分的耐久性得到改善. 而且由于所迷阅机构的滑动部分的防卡死性也得到改善,所以,就有 可能减小滑动部分之间的空咪,从而可能抑制不充分的间味油供应.
下面,参见困2,将对本发明的两机构的发动机阀系统及其阀围 绕物进行解释,
如闺2所示,随着凸轮凸角10的转动,起阀器30被下推,同时 岡弹黃40被压缩.同时,阀50沿着具有阀杆密封60的阀导管70被 下推,这样阀50就从岡座80中释放出来,以便连通入口 80与发动机 燃烧室(未画出)。之后,随着凸轮凸角IO的继续转动,由于阀弹黃40 的反作用力,阀50与起阀器30、承座100和制销110 —起被上推, 使得岡50与岡座80接触,以切断入口柳与发动机燃烧室(未画出)的 连通.这样,阀打开和关闭操作就与凸轮凸角IO的转动同步进行.
岡50的阈杆51安装在汽缸盖(未画出)中,是在被润滑的同时穿 过阀导管70受压装配在汽釭盖中的.当发动机运转时,阀50的阀面 52连续撞击受压装配在汽缸益入口端的阀座80.
硬碳膜形成在各阀杆51的滑动表面51a上和/或各阀导管70的相 对滑动表面70a上.这样,各阀杆52与各阀导管70之间的滑动部分 的耐磨性得到改善,阀机构的耐久性也得到改善,而且滑动部分的防 卡死性也得到改善,从而可能减小阀杆51与阀导管70之间的空隙, 以抑制经由阀导管70的油损失.
所述硬破腹也形成在各阀面52的滑动表面52a上和/或各阀座80 的相对滑动表面80a上.这样,各阀面52和各阀座80的滑动部分的 耐磨性得到改善,阀机构的耐久性也得到改善.
在本发明的这一实施方式中,用于阀机构部件的铁基材料不作特 別限制,根振需要的性能和条件,它可选自錡铁和钢.
一般地,硬破膜是无定形瑗形式,其中的破存在两种S^和sp3 杂化,从而具有石墨和金刚石的复合结构.更具体地,硬碳膜是由不
含氣的无定形破(a-C)、含氣的无定形碳(a-C:H)和/或含有金属元素钛 (Ti)或钼(Mo)作为一部分的金属破化物或金属碳(MeC)制成的.不含氣 的无定形碳和氣舍量低的无定形破也称作"类金刚石碳(DLC)",
由于摩擦系数随着硬破膜中氣含量的增加而増加,所以,为了保 证在润滑油存在条件下具有更穗定的滑动性能,硬破胰中氣含量必需
为10原子%(原子百分比)或更低,更优选为1原子%或更低.这类硬 破膜可通过物理气相沉积(PVD)方法或化学气相沉积(CVD)方法或其 組合形成.对于硬破膜的制备方法不作特別限制,只要硬破膜能在希 望部位形成即可. 一种典型的制备方法为电孤离子电法.
考虑到滑动穗定性,优选的是阀机构中部件在未涂袭硬破膜前的 滑动表面的表面粗棘度Ra为0.03 nm或更低.表面粗糠度Ra大于 0.03 nm是不希望的,这是由于在这种表面WI度条件下,可能会部 分形成磨损,以致明显增大摩擦系数.所述表面粗糙度Ra解幹为 JIS(日本工业标准)B0601(: 2001)中的Ra7S.
下面,将对本发明的阀机构的润滑油进行讨论.
将润滑油用于本发明的阀机构.所述润滑油含有基础油和无灰脂 肪酸豳摩擦改进剂、无灰腐族胺摩擦改进剂、聚丁烯基琥珀酰亚胺、 聚丁烯基琥珀酰亚胺的衍生物和二疏代磷酸锌中的至少 一种物质•
所述基础油不作特別限制,它可选自任意常用的基础油化合物, 如矿物油、合成油和脂肪.
所述矿物油的具体实例包括正链烷油和链烷烃基油或环烷烃基
油,它们都是通过常压蒸铕或减压蒸镇从石油中提取润滑油铺分、接 着采用至少一种下迷处理方法对所得到的润滑油镇分进行純化而制得
的:溶刑脱新青、溶刑提取、加氩裂化、溶刑脱蜂、加氣精制、蜡异 构化、硖酸处理和白土精制.虽然一般使用通过溶刑纯化或加氣精制 制得的矿物油,但进一步优选所述矿物油是通过能够更容易降低芳烃 化合物的深度加氣裂化或GTL坩(气体到液体蜡)异构化方法制得的.
所述合成油的具体实例包括;聚O"烯烃(PAO),如l-辛烯低聚物、 1-癸烯低聚物和乙烯-丙烯低聚物及其加氣产物;异丁烯低聚物及其加
氣产物;异链烷烃;烷基苯;烷基;二醋,如戊二酸二(十三烷基) 豳、己二酸二辛基豳、己二酸二异癸基豳、己二酸二(十三烷基)醋和 癸二酸二辛基醃;多元醉豳,如三羟甲基丙烷酯(例如三雍甲基丙坑辛 酸豳、三幾甲基丙烷壬酸豳和三幾甲基丙烷异硬脂酸糖)和季戊四醇酶 (例如己酸季戊四醉-2-乙基豳和壬酸季戊四醇糖);聚氣亚坑基乙二醇; 二烷基二苯基醚;和聚苯基醚.在这些合成油化合物中,优选的为聚 a-烯烃,如l-辛烯低聚物和l-癸烯低聚物及其加氣产物.
上迷基础油化合物可以单独使用,也可組合使用.在使用两种或
更多种上iOMb油化合物的混合物作为基础油时,对于基础油化合物 的混合比不作特別限定.
所述基础油的碟含量不受特别限制,基于基础油的总质量,优选 为0.2%或更低,更优选为0.1%或更低,更进一步优选为0.05%或更 低.希望使用加氣精制矿物油或合成油,这是因为加氣精制矿物油和 合成油每种都具有不多于0.005°/。的破舍量,或基本不含疏(不多于5 ppm),
所迷基础油的芳烃含量不受特别限制.此处,芳烃舍重定义为按 照ASTM D2549測得的芳烃馆分的含量.为了使润滑油组合物长期保 持M擦特性,基于基础油的总质量,基础油的芳烃含量优选为15% 或更低,更优选为10%或更低,更进一步优选为5%或更低.当4M4 油的芳烃含量超过15%时,润滑油组合物的氣化穗定性将不利地发生 劣化.
所述JMb油的运动粘度不受特别限制.当润滑油組合物用于内燃 机时,基础油的运动粘度优选为2 mmVs或更高,更优选为3 mm2/s 或更高,并且同时优选为20 mmVs或更^(氐,更优选为10 mm2/s或更 低,更进一步优选为8 mm2/s或更低,这些运动粘度都是在100°C时 测得的.当基础油的运动粘度在100。C下低于2mmVs时,润滑油组 合物可能不能提供充足的耐磨性,并引起相当大的蒸发损失.当4Mfe 油的运动粘度在100°C下超过20 mmVs时,润滑油组合物可能不能提 供#^擦特性,并使低温性能发生劣化.在組合使用两种或多种上述
基硇油化合物时,不需要限定每种基础油化合物的运动粘度均在这一
特定范围内,只要基础油化合物的混合物在100。C时的运动粘度处于
上迷优选范围内即可.
所述基础油的粘度指数不受特别限制,如果用于内燃机的润滑油
时,所述粘度指数优选为80或更高,更优选为ioo或更A,最优选为 120或更高.通过提高基础油的粘度拍数,使用这类基础油的发动机 润滑油可以获得改善的油耗性能、低温粘庋特性和改善的燃料燃烧性 能.
对于所迷脂肪酸瞎庫搽改进刑和脚族胺摩擦改进剂,可以使用每 种都具有C6-C30直链或支链烃链的腐肪酸瞎和/或脂族胺,优选具有 CVC24直链或支链烃链,更优选具有do-C加直链或支链烃链.当摩擦 改进剂的烃链的破数不在6-30范围内时,可能不能产生想要的摩擦降 低效果.
所述Q-C3。直链或支链烃链的具体实例包括:烷基如己基、庚基、 辛基、壬基、姿基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十 五烷基、十六烷基、十七烷基、十/乂烷基、十九烷基、二十烷基、二 十一坑基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二 十六烷基、二十七坑基、二十八烷基、二十九烷基和三十烷基;链烯 基,如己烯基、庚烯基、辛烯基、壬蜂基、癸烯基、十一碳烯基、十 二破烯基、十三破烯基、十四碳烯基、十五破烯基、十六破烯基、十
七破蜂基、十A^[蜂基、十九破蜂基、二十破蜂基、二十一破蜂基、 二十二破蜂基、二十三破烯基、二十四破烯基、二十五碳烯基、二十 六破烯基、二十七破烯基、二十八破烯基、二十九破蜂基和三十破烯 基.上述烷基和链烯基均包括所有可能的异构体,如直链或支链烃链 结构和链蜂基的双鍵异构.
脂肪酸豳的例子有具有上述C6-C3。烃基的脂肪酸和羊官能脂族醉 或脂族多元醉的酶.这类腐肪酸豳的具体实例包括甘油羊油酸酯、甘 油二油酸酯、山梨聚錄单油酸酶和山梨聚糖二油酸酯.
脂族胺优选可列举的有每个都具有上述C6-C邓烃基的脂族单胺及
其环氣坑加合物、脂族多胺、咪峻砵及其衍生物.
这类脂族胺的具体实例包括:脚族胺化合物如月桂基胺、月桂基 二乙胺、月桂基二乙醉肤、十二烷基二丙醉肤、棕榈胺、硬脂肤、硬 脂基四亚乙基五胺、油基胺、油基亚丙基二胺、油基二乙醇胺和N-羟乙基油基咪唑啉(N-hydroxye仇yloleylimidazolyne);上述脂族胺化合 物的环氣烷加合物,如N,N-二聚氣化烯-N-烷基或链蜂基(C6-C28)胺和 酸改性的化合物,该酸改性的化合物通过使上述脂族胺化合物与 C2-C30—元羧酸如JI旨肪酸或CrC3o多元羧酸(如萆酸、苯二酸、偏苯三 酸和1,2,4,5-苯四酸)反应以中和或耽胺化全部或部分的剩余氨基和/或 亚氨基而制得.其中N,N-二聚氣亚乙基-N-油基胺是优选使用的.
脂肪酸酯摩樣改进刑和/或脂族胺摩擦改进刑存在于润滑油組合 物中的含量不受特别限制,基于润滑油总质量,该含量优选为 0.05-3.0%,更优选为0.1-2.0%,最优选为0.5-1.4%.当润滑油组合物 中脂肪酸雜摩擦改进刑和/或脂族胺摩撩改进刑的含量低于0.05%时, 就有可能不能获得足够的摩擦降低效果.当润滑油組合物中脂肪酸酯 摩擦改进剂和/或脂族胺摩擦改进剂的含量超过3.0%时,基础油中摩 擦改进刑的溶解度有可能变得很低,以致使润滑油组合物贮存穗定性 劣化,引起沉淀.
对于所述聚丁烯基琥珀酰亚胺,可以使用由下述通式(1)和(2)表示 的化合物:n
b
'N-fCHzCHzNH+H
在通式(1)和(2)中,PIB表示衍生自数均分子重为900-3500的聚 丁烯的聚丁蜂基团,优选分子量为1000-2000,它可通过在氣化催 化刑或氣化催化刑存在下聚合高纯异丁烯或1-丁烯和异丁蜂的混合 物而制得.当所述聚丁烯的数均分子重低于900时,就有可能不能提 供充分的清洁作用.当所述聚丁烯的数均分子量超过3500时,聚丁烯 基琥珀酰亚胺的低湿流动性傾向于劣化.
在用于制备聚丁烯基琥珀酰亚胺之前,所述聚丁烯可通过采用任 意合适的处理方法(如吸附方法或洗涤方法)除去源自上述聚丁烯制备 催化剂的痕量氣和氣残余物而对其进行纯化,由此来控制聚丁烯中氣 和氣残余物的含量为邻ppm或更低,希望为10ppm或更低,更希望 为1 ppm或更低。而且考虑到清洁效果,在通式(1)和(2)中,n表示 1-5的整数,优选为2-4的整数.
所述聚丁烯基琥珀酰亚胺的制备方法不受特别限制.例如聚丁烯 基琥珀酰亚胺可通过下述方法制得:使聚丁烯的氣化物或聚丁烯(象和
氣残余物已经从中充分除去)与来酸肝在100-200。C反应形成聚丁烯 基琥珀酸BS,然后使所形成的聚丁烯基琥珀酸醋与多胺(如二亚乙基三 胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或五亚乙基六胺)进行反应.
对于聚丁烯基琥珀酰亚胺衍生物,它们可使用硼或酸改性的化合 物,所迷化合物通过使通式(1)或(2)的聚丁烯基琥珀耽亚胺与硼化合物
或含氣有机化合物进行反应以中和或貌肤化全部或部分的剩余#^和 /或酰亚胺而制得.其中含硼聚丁秌基琥珀耽亚胺,尤其是舍确二(聚 丁蜂基)琥珀酰亚胺,是优选使用的.在含獨聚丁蜂基琥珀酰亚缺化合
物中氣与硼的含量之比(B/N)以质重计通常为0.1-3,优选为0.2-1 .
用于制备上迷聚丁蜂基琥珀酰亚胺衍生物的硼化合物可为硼酸、 硼酸盐或硼酸瞄.所述獨酸的具体实例包括原硼酸、偏硼酸和四硼酸. 所述确酸盐的具体实例包括:铵盐如硼酸按,例如偏硼酸铵、四硼酸 铵、五硼酸按和八拥酸按.所迷祸酸欲的具体实例包括:硼酸和烷基 醇(优选为CrC6烷基醇)的醋,如硼酸单甲基癍、硼酸二甲基醋、硼酸 三甲基酶、硼酸单乙基豳、硼酸二乙基薛、硼酸三乙基癍、硼酸单丙 基酯、硼酸二丙基酯、硼酸三丙基酯、硼酸单丁基酯、硼酸二丁基酯 和硼酸三丁基醋.
用于制备上迷聚丁烯基琥珀酰亚胺衍生物的含氣有机化合物可为 任意CrC3o—元羧酸,如甲酸、乙酸、乙二醇酸、丙酸、乳酸、丁酸、 戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷 酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、油酸、十九 坑酸、二十坑酸;C2-C30多元羧酸,如萆酸、苯二酸、偏笨三酸和1,2,4,5-苯四酸,其酸酐和酯;C2-Q环氣烷;和羟基(多)氣亚坑基破酸酯.
所述聚丁烯基琥珀酰亚胺和/或聚丁烯基琥珀酰亚胺衍生物存在 于所述润滑油組合物中的含量不受特別限制,基于润滑油总质量,所 迷含量优选为0.1-15%,更优选为1.0-12%.当润滑油组合物中聚丁 烯基琥珀酰亚胺和/或聚丁烯基琥珀酰亚胺衍生物的舍量低于0.1%
时,就有可能不能获得充分的清洁效果.当润滑油组合物中聚丁烯基 琥珀酰亚胺和/或聚丁烯基琥珀酰亚胺衍生物的含量超过15%时,润滑
油组合物的反乳化能力可能劣化.另外,在润滑油组合物中可能无法
利用聚丁烯基琥珀跣亚胺和/或聚丁烯基琥珀酰亚胺衍生物的加入量
获得清洁效果的补偿.
至于二碟代辑酸锌,它可以采用由下述通式(3)表示的化合物:
formula see original document page 13
在通式(3)中,R4、 Rs、 !^和R?中每个均表示CrC24烃基.所述
CVC24烃基优选为CrC24直链或支链烷基、CVC24直链或支链链蜂基、
C5-C13环烷基或直链或支链烷基环烷基、C6-C18芳基或直链或支链烷 基芳基或CVC19芳基烷基.上述烷基或链蜂基可为伯、仲或叔基.
R4、 Rs、 W和IT的具体实例包括:烷基如甲基、乙基、丙基、 丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、 十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、 十九烷基、二十烷基、二i"一烷基、二十二烷基、二十三烷基和二十 四烷基;链烯基如丙烯基、异丙蜂基、丁蜂基、丁二烯基、戊烯基、 己蜂基、庚辨基、辛蜂基、壬辨基、姿蜂基、十^破蜂基、十二破蜂 基、十三破烯基、十四破烯基、十五破蜂基、十六破烯基、十七破烯 基、十八破烯基(油基)、十九破烯基、二十破烯基、二十一破蜂基、 二十二碳烯基、二十三破烯基和二十四破烯基;环烷基如环戊基、环
己基和环庚基;垸基环烷基如甲基环戊基、二甲基环戊基、乙基环戊 基、丙基环戊基、乙基甲基环戊基、三甲基环戊基、二乙基环戊基、 乙基二甲基环戊基、丙基甲基环戊基、丙基乙基环戊基、二丙基环戊 基、丙基乙基甲基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基、乙基环己基、 丙基环己基、乙基甲基环己基、三甲基环己基、二乙基环己基、乙基 二甲基环己基、丙基甲基环己基、丙基乙基环己基、二丙基环己基、 丙基乙基甲基环己基、甲基环庚基、二甲基环庚基、乙基环庚基、丙 基环庚基、乙基甲基环庚基、三甲基环庚基、二乙基环庚基、乙基二 甲基环庚基、丙基甲基环庚基、丙基乙基环庚基、二丙基环庚基和丙 基乙基甲基环庚基;芳基如苯基和萘基;烷基芳基如甲苯基、二甲苯 基、乙基苯基、丙基苯基、乙基甲基苯基、三甲基苯基、丁基苯基、 丙基甲基苯基、二乙基苯基、乙基二甲基苯基、四甲基苯基、戊基苯
基、己基苯基、庚基革基、辛基苯基、壬基苯基、脊基苯基、十一烷
基笨基和十二烷基笨基;和芳基烷基,如苄基、甲基苄基、二甲基苄 基、苯乙基、甲基苯乙基和二甲基苯乙基.上迷烃基包括所有可能的
异构体.其中优选的是d-dg直链或支链烷基和c6-c18芳基或直链或
支链坑基芳基.
二破代鱗酸锌化合物的例子有:二异丙基二碟代鱗酸锌、二异丁 基二破代裤酸锌、二仲丁基二碟代磷酸锌、二仲戊基二硖代裤酸锌、 二正己基二疏代鱗酸锌、二仲己基二碟代鱗酸锌、二辛基二碟代鱗酸 锌、二-2-乙基己基二碟代裤酸锌、二正癸基二碟代裤酸锌、二正十二 烷基二破代裤酸锌和二异十三烷基二疏代裤酸锌.
润滑油組合物中二疏代裤酸锌的含量不受特别限制.为了获得更 大的摩擦降低效果,二硖代磷酸锌的舍量基于润滑油组合物总质量以 轔元素计优选为0.1%或更低,更优选为0.06%或更低,最优选为最小 有效量.当润滑油組合物中二硖代鱗酸锌含量超过0.1%时,就有可能 抑制无灰腐肪酸醋摩擦改进刑和/或无灰脂族胺摩擦改进刑在涂復有 硬破膜的部件和铁基材料部件的滑动表面上的摩擦降低效果.
二疏代裤酸锌的制备方法不受特別限制,所述二碟代裤酸锌可通 过任意已知方法制得.例如二疏代裤酸锌可通过使具有上述R4、 Rs、 W和R卩烃基的醉或酚与五硤化鱗(P20s)反应形成二碟代裤酸,接着用 氣化锌中和所形成的二疏代裤酸而制得.要指出的是,二疏代裤酸锌 的分子结构会随着用作制备二碟代鱗酸锌原料的醇或酚而不同.
上述二碟代裤酸锌化合物可以单独使用,也可以使用其两种或多
种的混合物。在組合使用两种或多种上述二硖代裤酸锌化合物时,对 于二碟代鱗酸锌化合物的混合比不作特别限定.
上述润滑油組合物提供更大的摩樣降低效果,尤其是当这类润滑
油用于润滑涂袭有硬破膜的部件和d-基材料形成的相对部件的滑动表面时.
为了改善用于发动机润滑油的润滑油組合物需要的性能,所迷润 滑油组合物还可含有任何其它添加剂,如金厲清洁刑、抗氣化刑、粘
度指数改进刑、不同于上迷提及的脚肪酸瞎摩擦改进刑和脂族胺摩缭
改进剂的庫擦改进剂、不同于上述提及聚丁蜂基我珀酰亚胺和聚丁烯 基珑珀酰亚胺衍生物的无灰^t剂、耐磨剂或极压刑、防锈刑、非离
子型表面活性剂、破乳剂、金属钝化刑和/或消泡剂.
所述金属清洁刑可选自任意的常用于发动机润滑刑的金属清洁剂
化合物.所迷金属清洁剂的具体实例包括诸如钠(Na)和钟(K)的械金属 或诸如(Ca)和镁(Mg)的械土金属的磺酸盐、酚盐和水杨酸盐;及其 两种或多种的混合物.其中钠和钙的磺酸盐、钠和钙的酚盐和钠和钙 的水杨酸盐是适合使用的.所述金属清洁剂的值和含量可根据润 滑油組合物所需要的性能进行选择.所述金属清洁刑的总械值通常为
0- 500 mgKOH/g,优选为150-400 mgKOH/g,它是按照ISO 3771采 用高氣酸法测得的.所述金属清洁剂的含量通常为润滑油组合物总质 量的0.1-10%.
所述抗氣化剂可选自任意的常用于发动机润滑油的抗氣化剂化合
物.所述抗氣化剂的具体实例包括:盼类抗氣化剂,如4,4,-亚甲基二 (2,6-二-叔丁基苯酚)和十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸 酶;氨基抗氣化刑,如苯基-a-萘胺、坑基苯基-a-萘胺和烷基二苯基 胺;及其两种或多种的混合物.所述抗氣化刑的含量通常为润滑油組 合物总质量的0.01-5%.
对于所述粘度指数改进刑,可以使用的有:非^Hffc型聚甲基丙蜂 酸酶粘度指数改进刑,如一种或多种甲基丙蜂酸的共聚物及其加氣产 物;分散型聚甲基丙烯酸豳粘度指数改进剂,如还含有氣化合物的甲 基丙烯酸翁的共聚物;及其它粘度指数剂,如乙蜂和a-浠(例如丙烯、
1- 丁烯和l-戊烯)的共聚物及其加氣产物、聚异丁烯及其加氩产物、苯 乙蜂-二蜂加氣共聚物、苯乙烯-马来酸肝共聚物和聚烷基苯乙蜂.考
虑到剪切穗定性,需要对粘度指数改进刑的分子量进行选择.例如粘 度指数改进剂的数均分子重,对于分散型或非^Ht型聚甲基丙烯酸雜 来说,希望在5000-1000000范围内,更希望为100000-800000;对于 聚异丁烯或其加氣产物来说,该分子量是在800-5000范围内;对于乙
烯/0"烯烃共聚物或其加氣产物来说,该分子重是在800-300000范闺 内,更优选为10000-200000.上述粘度指数改进化合物可以单独使用, 也可以以其两种或多种的混合物形式使用.粘度指数改进剂的舍量优 选为润滑油组合物总质量的0.1-40.0%.
所述不同于上述提及的脂肪酸瞄摩擦改进剂和脂族胺摩樣改进剂 的摩擦改进刑,可为任意一种无灰摩捧改进剂如硼酸瞎、更高级的醉 和脂族瞇,和金属摩擦改进刑如二碟代鱗酸钼、二疏代氨基甲酸钼和 二碟化钼.
所述不同于上迷提及聚丁辟基琥珀酰亚肤和聚丁蜂基琥珀酰亚肤 衍生物的无灰^t剂,可为任意一种具有数均分子量为900-3500的聚 丁烯基的聚丁蜂基爷胺和聚丁蜂基胺、具有数均分子量低于900的聚 丁烯基的聚丁烯基琥珀耽亚肤及其衍生物•
对于所述耐磨刑或极压刑,可以使用:二磕化物、硖化脂肪、烯
烃破化物、具有l-3个C2-C2。烃基的磷酸豳、疏代轔酸醋、亚磷酸酯、
硤代亚礴酸餘和这些豳的胺盐.
对于所述防锈刑,可以使用:烷基3Mt酸酯、二壬基萘橫酸酶、 雄基珑珀酸的糖和多元醇的酯.
对于所述非离子型表面活性剂和破乳剂,可以使用:非离子型聚 亚烷基二醇表面活性剂,如聚氣亚乙基烷基醚、聚氣亚乙基烷基苯基 鍵和聚氣亚乙基烷基萘基醚.
所述金属棘化刑的例子有:咪峻淋、嘧臾衍生物、噻唑和苯并三
唑,
所述消泡剂的例子有:鹏、氣代硅和氣代坑基醚.
所述不同于腐肪酸酶和腐族胺摩樣改进刑的摩擦改进剂、所述不 同于所迷聚丁烯基琥珀酰亚胺和聚丁烯基琥珀酰亚胺衍生物的无灰分 散剂、所迷耐磨剂或极压剂、所迷防餘剂和所述破乳刑中,每种物质 的含量通常均为润滑油組合物总质量的0.01-5%,所述金属钝化刑的 含量通常为润滑油組合物总质量的0.005-1%,所述消泡刑的含量通常 为润滑油组合物总质量的0.0005-1%.
采用在本发明特定润滑油存在条件下使用的这样设置的阔机构,
凸轮轴1、阀50和它们的围绕物和/或其相对部件的滑动部分均涂袭有 硬破膜如类金刚石碳(DLC)膜,当借助特定润滑油使用时,其可以获 得非常优良的低庫擦性能.因此,当阀机构在特定润滑油存在条件下 使用时,阀机构的滑动部分的低庫擦特性、耐磨性、防卡死性和耐久 性可明显得到改善.这些改善可以改善内燃机的效率和可靠性,从而 明显改善发动机的燃料消耗效率.
本申请以2003年8月8日在日本申请的日本专利申请 No.2003-206671为^8*,其全部内容引入此处作为参考.
虽然已经麥考本发明特定实施方式对本发明进行了说明,但本发 明并不局限于上迷实施方式.根据上述教导,本领域技术人员将会对 上迷实施方式进行改进和改变.本发明的范围通过所附权利要求进行 限定.
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