专利名称：用于改进动力传动性能的方法及其组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提供改进的动力传动性能的方法和适用于动力传动应用的流体组合物。
背景技术：
车辆中的自动变速装置包括多盘式离合器，其中交替排列着多个摩擦片和多个隔板，每个摩擦片具有粘合在金属基片(中心片)表面的摩擦材料，每个隔板由单板或多个板构成。在一个用传动液润滑的自动变速装置中，这些板相互间通过摩擦连接/断开以使驱动力被传送/分离。在变速离合器中使用的湿摩擦材料包括纸基摩擦材料、碳纤维摩擦材料、弹性体摩擦材料、烧结的摩擦材料等。在本发明中，术语“湿”是指用传动液润湿的摩擦材料。
汽车工业正在开发新的和先进的传动系统。这些新的系统通常涉及高能量需求。必须开发部件保护技术以满足这些先进系统不断增加的能量需求。商业上，已知向自动传动液中添加各种添加剂包，包括极压剂、抗磨剂、抗氧剂体系、腐蚀抑制剂体系、金属钝化剂、防锈剂、摩擦改进剂、分散剂、清净剂、消泡剂和/或粘度指数改进剂。但并非所有的添加剂都可预见地或充分地与其他添加剂相互作用。摩擦性能是离合器中特别重要的性能，离合器需要更多的摩擦来传递扭矩，但在齿轮、轴承和密封中需要较少的摩擦。作为传动装置中的润滑剂，用于离合器中的流体也用于齿轮中。降低齿轮、轴承和密封中的摩擦使这些部件寿命增加并提高燃料的行车里程，但使离合器的额定扭矩和传动能力降低。当摩擦降低时，需要更高的离合力以获得足够的额定扭矩，这会导致机械故障。
对于自动传动液的重要性能要求是阻止传动装置的离合器中产生噪音、振动和不平顺性(即本文中NVH)的能力。汽车动力传动液需要在非常苛刻的温度和压力条件下提供特定的摩擦性能。例如，多盘式离合器广泛用于自动变速装置在高静摩擦和准静摩擦条件下换档。在换档过程中，一个或多个离合器啮合或分离。在这些有效的离合器中，自动传动液和摩擦材料经历压力、温度和滑动速度上的显著变化。自动传动液和摩擦材料之间的相互摩擦是这些变量的函数，所以在离合器啮合过程中摩擦系数趋向于改变。作为这些条件的结果，流体的摩擦性能随相对滑动速度、温度或压力的变化可能导致车“感”方面性能，这是驾驶者和乘客易辨别的。这种可辨别的影响可能包括换档离合器中的换档抖动或尖声，在滑动变矩离合器中的震颤或振动，和/或不平顺换档(“换档震动”)，这里总称为“NVH”。理想地选择流体的摩擦性能来抑制离合器中的NHV。此外，理想的自动传动液应减少出现NVH而不牺牲良好换档性能所需要的摩擦性能。例如，在离合器组件必须具有足够的保持能力以将动力从发动机传送至车轮的自动变速装置中，静摩擦强度是重要的。此外，常规的自动传动液非常容易因其老化导致需求的摩擦性能显著损失，因此考虑开发致力于解决该问题的理想的流体。
需要降低NVH而保持高静摩擦和准静摩擦，和/或在其老化时，尤其是在高温度和压力条件下使用时具有改进的抗-NVH耐久性的传动液。这种流体使装置和性能问题最小化同时使流体更换间隔最大化。通过使变矩器和换档离合器的平稳啮合，这些流体将使NVH最小化，并在一些情况下使燃料经济性改进，使流体的使用时间更长。
发明内容
本发明涉及用于提供增强动力传动性能的先进方法和适用于实施该方法的独特流体组合物。
在一个实施方案中，提供一种流体组合物和相关的用其改进在具有摩擦扭矩传递装置的动力传动装置操作中使用的正在老化或已经老化的流体的抗NVH耐久性的方法，其中摩擦扭矩传递装置用独特的流体组合物润滑，该组合物包括各自有效量的烷氧基化胺、二烃基亚磷酸酯、金属清净剂、磷酸化琥珀酰亚胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇。在一个特别的实施方案中，流体组合物包括约0.002到0.5wt％烷氧基化胺、约0.001到约0.5wt％二烃基亚磷酸酯、约0.01到约1.0wt％高碱性金属清净剂、约0.01到约12wt％磷酸化琥珀酰亚胺、约0.005到约1.0wt％长链叔胺和约0.01到约0.7wt％乙氧基化醇。这种独特的组合物即使在老化后也能在离合器的摩擦片上保持相对均匀的相互摩擦作用。
在一个特别的实施方案中，用纸基摩擦材料衬里的离合器片和150℃下200小时的试验条件在SAE#2机器上试验时，在上述独特流体老化的情况下，该流体在50到300范围内的试验转数下摩擦系数的变化小于约0.015。相反，已经观察到在类似条件下试验的老化对可比的商业参考ATF产品的影响明显更大，其中摩擦系数经历了比本发明流体大约两倍的变化。在一个实施方案中，流体的准静态摩擦大于0.098和静态摩擦为0.123或更大，在ZF GK台上测定。在另一个实施方案中，流体的抗NVH特征具有大于0.8N/mm2的阈压力值，在ZF GK台上测量。在另一个实施方案中，暴露于氧化条件之后流体的抗NVH特征值不降至低于暴露之前抗NVH特征值的初值，在ZF GK台上测量。
在一个特别的实施方案中，传动液组合物包括约0.002到约0.5wt％烷氧基化胺、约0.001到约0.5wt％二烃基亚磷酸酯、约0.01到约1.0wt％金属清净剂、约0.01到约12wt％磷酸化琥珀酰亚胺、0.005-1.0wt％长链叔胺和0.01-0.7wt％乙氧基化醇。这些组分可以以添加剂浓缩物或组合物形式加入主要包括基础油的流体组合物中，其加入量为约3wt％到约20wt％，特别是约5wt％到约15wt％，基于总流体组合物计。名义上，烷氧基化胺和二烃基亚磷酸酯是摩擦改进剂；金属清净剂具有清净效果；磷酸化琥珀酰亚亚胺是无灰分散剂；长链叔胺是表面活性剂/摩擦改进剂和乙氧基化醇是非离子表面活性剂；但是，已经发现它们以有效量组合也能使在具有摩擦扭矩传递装置的动力传动装置操作中使用的正在老化或已经老化的流体的抗NVH耐久性获得上述改进。已经开发了用于润滑传动装置的这些添加剂和流体组合物，即使在流体组合物老化后，使其仍保持高静和准静摩擦性能并持续抑制NVH。
本文中还描述一种用于在具有摩擦扭矩传递装置的动力传动装置中降低NVH的方法，包括在其啮合、滑动或调整期间保持负μ/T斜率，其中，“μ”表示摩擦系数，T表示温度。在一个实施方案中，以相对于含有商业ATF产品的参考流体减少了换档抖动(chatter)、震颤、振动(vibration)和/或不平顺中的一种或多种的形式获得NVH的降低。在预选择的条件下，已经发现在其啮合、滑动或调整期间保持负μ/T斜率不会使摩擦扭矩传递装置的静摩擦和准静摩擦性能损失。一方面，适当选择用于在传动装置运转期间润滑摩擦扭矩传递装置的传动液配方能够在摩擦扭矩传递装置啮合、滑动或调整期间提供负μ/T条件。
令人惊奇地发现在摩擦扭矩传递装置啮合、滑动或调整期间提供并保持负μ/T斜率能使NVH降低，这与动力传动液领域的传统理论思想相反。本研究者还发现在动力传动装置的操作中仅使用使摩擦系数(μ)相对于滑动速度(v)产生正斜率的传动液不足以明显抑制并控制NVH。还令人惊奇的发现，为了以有意义的方式抑制NVH，在传动装置中使用的传动液必须具有摩擦对动力传动装置中摩擦扭矩传递机构操作温度的负依赖性。在一个实施方案中，在摩擦扭矩传递机构，例如换档离合器的啮合期间将其用来阻止NVH(例如，抖动、尖声、震颤和/或噪音)。当啮合期间摩擦界面处摩擦片的温度升高时，其确保离合器的平稳换档。在传动装置中提供负μ/T条件使摩擦系数的总值在基本所有或所有滑动速度下升高，同时阻止离合器发生尖声、震颤和振动。当期望有限量的滑动时还防止锁闭，在变矩离合器或止滑差速离合器时经常发生这种情况。在配制能抑制NVH的具有更高摩擦系数和更高额定扭矩的流体中，负μ/T条件是重要的。额定扭矩的显著改进和NVH的抑制还可以使其可能用于更小和/或在更低的压力下操作的传动装置，所有这些使燃料经济性改进。发现的负μ/T条件的意义是不必局限于任何特殊形式，以提供这种规定性能条件。
在动力传动装置中提供改进的摩擦耐久性和/或负μ/T条件的上述发明方法可用于通常的摩擦扭矩传递装置，包括，例如，换档离合器、起动离合器、变矩离合器、带式离合器、盘式或片式离合器、止滑差速离合器等。在本发明方法中使用的动力传动装置的类型没有特别限制，包括，例如，自动变速装置、手动变速装置、无级变速装置和半自动变速装置等。这些传动装置可以用于各个领域例如汽车、船舶、航空、工业等。在一个具体的实施方案中，本发明的方法用于多速自动变速装置，例如四速或更多速的变速装置。在一个实施方案中，其可以选自五速自动变速装置、六速自动变速装置和七速自动变速装置，优选为六速自动变速装置。传动装置还可以包括双离合器变速装置或重载自动变速装置。
由以上描述以及下文的描述和试验研究可以预见，本发明还提供用于采用摩擦扭矩传递装置的动力传动装置的流体组合物，其可以满足高静和准静摩擦的要求，同时还可以减小可能出现NVH现象的趋势。本发明的流体组合物有利地适用于出现NVH现象的趋势增高的要求更高准静摩擦条件的摩擦扭矩传递装置。
具体地说，本发明涉及以下方面1、一种流体组合物，包括
(1)主要量的基础油，和(2)少量的添加剂组合物，其包括烷氧基化胺、二烃基亚磷酸酯、金属清净剂、磷酸化的琥珀酰亚胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，这些组分各自的量是在以其润滑的动力传动装置中老化时能提供持续的抗NVH耐久性的有效量。
2、第1项的流体组合物，其包括0.002-0.5wt％烷氧基化胺、0.001-0.5wt％二烃基亚磷酸酯、0.01-1.0wt％金属清净剂、0.01-12wt％磷酸化的琥珀酰亚胺、0.005-1.0wt长链叔胺和0.01-0.7wt％乙氧基化醇。
3、第1项的流体组合物，其包括0.01-0.25wt％烷氧基化胺、0.01-0.2wt％二烃基亚磷酸酯、0.01-0.7wt％金属清净剂、0.01-10wt％磷酸化的琥珀酰亚胺、0.01-0.7wt％长链叔胺和0.01-0.5wt％乙氧基化醇。
4、第1项的流体组合物，其中添加剂组合物的存在量为约3wt％到约20wt％，基于流体组合物计。
5、第1项的流体组合物，其中添加剂组合物的存在量为约5wt％到约15wt％，基于流体组合物计。
6、第1项的流体组合物，其中流体组合物这样配制，使流体组合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中，在150℃下老化200小时时，流体在50到300范围内的试验转数下摩擦系数的变化小于约0.015，其用纸基摩擦材料衬里的离合器片在SAE#2机器上测定，试验条件为0.79N/mm2。
7、第1项的流体组合物，其中流体组合物这样配制，使流体组合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中流体的准静态摩擦大于0.098和静态摩擦为0.123或更大，其在ZF GK台上测定。
8、第1项的流体组合物，其中流体组合物这样配制，使流体组合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中流体组合物具有阈压力值大于0.8N/mm2的NVH特征，其在ZF GK台上测定。
9、第8项的流体组合物，其中NVH特征是尖声。
10、第1项的流体组合物，其中流体组合物这样配制，使流体组合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中，暴露于氧化条件之后流体的NVH特征值不降至低于暴露之前NVH特征值的初值，其在ZFGK台上测量。
11、第1项的流体组合物，其中基础油包括天然油、天然油的混合物、合成油、合成油的混合物、天然油和合成油的混合物、和衍生自由费托或气液转化法的基础油中的一种或多种。
12、第1项的流体组合物，其中添加剂组合物进一步包括附加的摩擦改进剂、附加的清净剂、附加的分散剂、抗氧剂、抗磨剂、消泡剂、粘度指数改进剂、铜腐蚀抑制剂、防锈剂、密封溶胀剂、金属钝化剂和排气剂中的一种或多种。
13、一种添加剂组合物，包括烷氧基化胺、二烃基亚磷酸酯、金属清净剂、磷酸化的琥珀酰亚胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，这些组分各自的量是在以其润滑的动力传动装置中老化时能提供持续的抗NVH耐久性的有效量。
14、一种在具有摩擦扭矩传递装置的动力传动装置中改进抗NVH耐久性的方法，包括用流体组合物润滑摩擦扭矩传递装置，所述流体组合物包括烷氧基化胺、二烃基亚磷酸酯、金属清净剂、磷酸化的琥珀酰亚胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，这些组分各自的量是在以其润滑的动力传动装置中老化时能提供持续的抗NVH耐久性的有效量。
15、第14项的方法，其中摩擦扭矩传递装置选自换档离合器、起动离合器、变矩离合器、带式离合器、盘式或片式离合器和止滑差速离合器。
16、第14项的方法，其中摩擦扭矩传递装置包括换档离合器。
17、一种在动力传动装置中改进抗NVH耐久性能的方法，包括1)将流体加入动力传动装置，所述流体包括(a)基础油，和(b)包括烷氧基化胺、二烃基亚磷酸酯、金属清净剂、磷酸化的琥珀酰亚胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇的添加剂包；和2)使流体在动力传动装置中工作，其中添加剂包的存在量是在以其润滑的动力传动装置中老化时能提供持续的抗NVH耐久性的有效量。
18、第17项所述的方法，其中流体组合物这样配制，使组合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中，在150℃下老化200小时时，流体在50到300的试验转数范围内摩擦系数的变化小于约0.015，其用纸基摩擦材料衬里的离合器片在SAE#2机器上测定，试验条件为0.79N/mm2、150℃、200小时，而且，暴露于氧化条件之后流体的NVH特征值不降至低于暴露之前NVH特征值的初值，其在ZF GK台上测量。
19、包含第1项流体组合物的传动装置。
20、第19项的传动装置，其中传动装置包括无级变速装置。
21、第19项的传动装置，其中传动装置包括双离合器变速装置。
22、第19项的传动装置，其中传动装置包括自动变速装置。
23、第19项的传动装置，其中传动装置包括手动变速装置。
24、第19项的传动装置，其中传动装置包括下述装置中的一种或多种电控转换离合器、滑动变矩器、锁止变矩器、起动离合器和一种或多种换档离合器。
25、第19项的传动装置，其中传动装置包括带、链或盘式无级变速装置、四速或更多速自动变速装置、手动变速装置、半自动变速装置或双离合器变速装置。
26、一种包括发动机和传动装置的车辆，传动装置包括第1项的流体组合物。
前面的概述和以下的详述仅是代表性的和说明性的，并打算提供本发明进一步的解释，如所要求的。
图1是根据本发明的一个实施方案的用于离合器啮合的动力传动系统模型图。
图2是根据本发明的一个实施方案的动力传动系统模型的2级LTI系统的单位脉冲响应曲线图。
图3是根据本发明的一个实施方案的动力传动系统模型的2级LTI系统的单位阶级响应曲线图。
图4-10分别是在0.79N/mm2压力的不同滑动速度下测量的尖声压力与μ/T的关系图。测量的各自的滑动速度如下图4(5rpm)；图5(10rpm)；图6(20rpm)；图7(50rpm)；图8(100rpm)；图9(200rpm)和图10(250rpm)。
图11是在0.79N/mm2试验压力条件下实施图4-10试验的R2(用于表示μ/T与尖声压力的相关性)与滑动速度(v，rpm)的关系图。
图12-17分别是在3.40N/mm2压力的不同滑动速度下测量的尖声压力与μ/T的关系图。测量的各自的滑动速度如下图12(5rpm)；图13(10rpm)；图14(20rpm)；图15(50rpm)；图16(100rpm)和图17(200rpm)。
图18-19分别示出在0.79N/mm2压力及40℃和120℃温度下观察到的8个试验流体各自的摩擦系数μ结果。
图20是在0.79N/mm2压力下μ/T系数(报告的值已经乘以数值负1，即“x-1”)与滑动速度(v，rpm)的关系图。
图21-28是在不同的滑动速度、温度和压力下测量的尖声压力与μ/P的关系图。对于图21-24，在40℃、3.40和0.79N/mm2之间、滑动速度分别为5、50、200和250rpm的条件下测量μ/P。对于图25-28，在120℃、3.40到0.79N/mm2之间、滑动速度分别为5、50、200到250rpm的条件下测量μ/P。
图29是在40℃和120℃下图21-28报告数据的R2与滑动速度(v，rpm)的关系图。
图30是摩擦系数与滑动速度(v，rpm)的关系图，用于对比根据本发明一种实施方案配制的老化的试验流体与老化的商业ATF。
具体实施例方式
满足消费者迫切需要的车辆要求耐久性和全部车辆系统的性能。最重要的一个系统是动力传动系统(“变速装置”)，该系统将汽车发动机产生的动力传送给车轮。它是车辆中最复杂的系统之一，也是诊断、修理或更换费用最高的系统之一。传动装置通常包括，带片的离合器、变矩器和多个齿轮，以便通过改变齿轮比来改变传递给车轮的动力的扭矩和速度关系。
有鉴别力的消费者最初要求乘车舒适度、高性能、少维修保养(保养期间的里程数高)和延长的寿命预期。但是，随着新的传动技术的改进，先前满足认可的旧的性能标准现在变得受到更多质凝并出现问题。
例如，电控转换离合器(ECCC)设计以及装备有无级传动装置(CVT)的车辆的出现，和空气动力学车身设计的发展，导致带有更小传动装置的客车，该传动装置趋向于在更高能量密度和更高操作温度下操作。消费者还敏锐的知道车辆提供的驾驶体验的“感觉”。通常，不正常或不期望的车辆噪音、振动和/或驾驶不平顺使驾驶舒适度降低。消费者还想使更换流体的保养间隔尽可能地延长而没有损害性能或发动机完整性的风险。这种变化挑战润滑剂提供者配制具有新的和独特性能特征的自动传动液。原装装置制造者(OEM)还要求具有摩擦特征，能满足ECCC、CVT和其它设计要求，并在抗NVH、耐久性和抗磨性等方面保持足够的性能的自动传动液。
由于希望动力传动液在越来越苛刻的条件下使用，所以理想地是用来润滑那些传动装置的流体被配制成不仅能耐受更高的温度和压力，而且能控制NVH。为了减少装置问题并增加传动液更换的间隔，理想地是配制添加剂包以使重要的流体性质在面对这些压力的使用期间尽可能少的改变。
需要有效的方式处理与自动传动装置相联系的摩擦、磨损和耐久性问题，以例如满足OEM汽车设计者和提供者的需要，延长传动液的寿命和耐久性同时还改进抗NVH控制以增加消费者的满意度。本发明致力于解决这些问题和其它需要。
在一个具体的非限制的实施方案中，提供用于在具有换档离合器的动力传动装置中降低噪音-振动-不平顺性(NVH)的方法，该方法包括在换档离合器啮合期间保持负μ/T斜率。在传动装置中怎样达到这种条件没有特别地限制。可以通过新的配制传动液的方法实现，如本文其它部分所述。
以相对于包括商业ATF产品的参考流体降低了换档震颤、抖动、尖声或类似噪音、振动和/或不平顺性中的一种或多种的形式获得NVH的降低。在预选择的条件下，已经发现换档离合器在啮合期间可保持负μ/T斜率而不会损失静摩擦和准静摩擦性能。
本文中，“NVH”主要是指噪音-振动-不平顺性，如这里定义的那些术语。“NVH抑制”是指降低噪音、振动和/或不平顺性中的一种或多种。振动声(chatter)、震颤和尖声全部来自传动系统内的振动，通常是包括噪音和振动的混合参数。“换档抖动”、“抖动噪音”或缩写“抖动”是指这样的NVH参数，其通常在被察觉为噪音和振动方面是平衡的。“尖声”是指主要察觉为噪音而较少察觉为振动的NVH参数。“尖声压力”在ZF GK试验台装置上测量，该装置是从德国Friedrichshafen，ZF Group商购的装置。ZF GK试验台使用试验台供给者称为ZF 6HP26传动装置的“E-离合器”的离合器。在ZF GK试验台中装载试验流体和摩擦元件。试验台包括具有可编程的图形用户界面的台式计算机，允许用户选择并输入测量尖声、静摩擦和准静摩擦的预期试验条件，系统以可恢复的格式存储试验结果。在该装置上进行的ZF-GK台试验是ZF开发的测量滑动控制离合器断开和闭合的性能特征的试验。可替换中间轴允许测量试验流体的摩擦振动，摩擦振动是评价试验流体NVH特征例如尖声的基础。试验使用ZF与装置一起提供的程序。本文中，尖声压力以阈压力表示，超过这个压力可以观察到尖声现象。对于给定流体，这个参数的值越高，发生噪音或振动现象的概率越低。尽管可以理解，本发明对于噪音现象有更广泛的应用，但这里提出的示例可能是指尖声或“尖声压力”。此外，“震颤”是指主要察觉为振动而较少察觉为噪音的NVH参数。“不平顺性”主要是指非常突然(例如，震动、急停、发出沉闷声地移动、脉冲、发出爆裂声、摇晃、撞击等)的NVH现象，乘客可能感到突然发生噪音、振动或两者都有，感觉可能是短暂的。一些从业者所述的“不平顺性”还指噪音和振动对舒适感和疲劳度(因而，例如驾驶员在行驶很不平顺的车辆中变得更不舒适并更快变得疲劳)的影响的累计效果。“静摩擦”是指摩擦的起步静摩擦系数；本文描述的它的值是在ZF GK试验台上测量的。“准静摩擦”是指动态边界点摩擦系数；本文描述的它的值是在ZF GK试验台上测量的。通常发现随准静摩擦等级的降低，噪音现象减少。更高扭矩的传动装置要求更高的准静摩擦。本文所用“操作”包括但不限于流体的任何功能性应用，包括传动、润滑和润湿。
发现在换档离合器的啮合期间提供并保持负μ/T斜率能减少NVH是动力变速传动领域的意外发现。本研究者还发现在动力传动装置的操作中仅使用使摩擦系数(μ)与滑动速度(v)产生正斜率的传动液不足以明显抑制并控制NVH。还令人惊奇的发现，为了以有意义的方式抑制NVH，在传动装置中使用的传动液必须在动力传动装置离合器机构啮合时产生摩擦对操作温度的负依赖性。这特别应用于，例如阻止离合器啮合期间的换档震颤、抖动或尖声。当摩擦界面的片温度在啮合期间升高时，其确保离合器的平稳换档。在传动装置中提供负μ/T条件使摩擦系数的总值在基本所有或所有滑动速度下升高，同时阻止离合器发生尖声、震颤和振动。在配制更高摩擦系数和更高额定扭矩还能抑制NVH的流体中，负μ/T条件是重要的。额定扭矩的显著改进和NVH的抑制还可以使传动装置更小和/或在更低的压力下操作成为可能，所有这些使燃料经济性改进。发现的负μ/T条件的意义是不必局限于任何特殊形式，以提供这种指定性能条件。
作为本发明的另一个发现，在具有摩擦扭矩传递装置的动力传动装置中通过在其啮合、滑动或调整期间保持负的μ/P斜率获得了降低的NVH。
以下提供用以模拟传动系统的上述特别方法的数学模型的更详细描述。离合器中摩擦性质的数学模型表明，基于离合器究竟是啮合或脱离，摩擦系数“μ”相对于温度“T”的斜率μ/T或相对于压力的斜率μ/P的符号(正或负)具有相反的效果。例如，具有正的μ/T有助于阻止离合器分离时的振动，但是可能促进离合器啮合时的不稳定振动。因此，在润滑剂添加剂工业中传统的思想是摩擦系数应当尽可能的独立于温度和压力。
I.噪音现象模型本发明是基于对自动传动液具体应用的部分新的和深入的理解，以确定哪种特征更加重要，从而使μ-T和μ-P关系曲线能用来改进自动传动液抑制不稳定振动的能力。
多片盘式离合器广泛用于在自动传动装置中换档。在变换期间一个或多个离合器啮合或脱离。在这些运动的离合器中，自动传动液(ATF)和摩擦材料在压力P、温度T和滑动速度v方面经历了大的改变。ATF和摩擦材料的摩擦系数μ是这些变量的函数，所以μ(v，P，T)在离合器啮合期间也变化。如果ATF性质和离合器摩擦材料选择不当，这些摩擦系数的变化能导致NVH现象例如换档震颤、抖动或尖声。
对在换档离合器中产生的NVH的深入理论理解在开发与特殊的摩擦材料一起使用的适当ATF中是极其重要的。已经开发了确定ATF摩擦性质和NVH现象例如尖声之间的关系的模型。特别是，相对于温度的摩擦斜率，μ/T，被确定为尖声中的首要因素。在离合器啮合期间，负μ/T斜率使阻尼增加而自激振动的风险降低。收集下述实验数据支持该模型。本发明还讨论了离合器分离时的μ/T的效应和其它ATF摩擦性质的效应。
经历扭转振动和轴向振动组合的车辆动力传动系统影响车辆性能和使用者的舒适感。这些振动和及其效应是噪音、振动和不平顺性(NVH)的主要原因。NVH的来源包括发动机点火脉冲、阀动、发动机振动(扭转和轴向)和轮胎-路面相互作用，以上任何一种都能刺激车辆共振。来自这些源的振动通过发动机固定件、传动轴承、驱动轴承、轮胎(经过转向)和轴悬置经车底座、方向盘或刹车踏板传递到乘客室。由于这个目的，分析换档期间来自离合器啮合的动力传动系统的振动，确定ATF的摩擦相关性质和摩擦材料对它们的影响。摩擦界面的温度模型和摩擦系数(“μ”)对温度(“T”)的相关性对于理解齿轮换档期间摩擦性能对离合器啮合稳定性(平滑性)的影响是主要的进步。
表A.术语
图1中示出了配备了自动变速装置的汽车动力传动系统的主要部件。发动机通过变矩器(TC)和变矩离合器(TCC)将动力传递给变速装置。发动机具有惯量Ie和转速ωe(t)。透平包括从变矩器(不包括连接到发动机上的部件)到换档涉及的离合器包的部件。涉及换档的具体离合器是任意的，一般只要仅有一个离合器啮合。模型参数的具体值取决于涉及的齿轮。经过离合器的部件是动力转动系统的部分。透平部件具有惯量It、粘性阻尼ct和速度ωt(t)，且被认为相对于动力传动系统是刚性的(无限刚性)。动力传动系统具有惯量Id、阻尼cd、刚度kd和角速度ωd(t)。在换档期间，车辆被描绘成具有恒定的速度。可以选择恒定速度ωv来代表任何感兴趣的点，例如离合器输出轴的齿轮端。换档涉及的具体齿轮和参考速度位置的选择影响动力传动系统部件的惯量如何分布，一些包括在Id中而一些在车辆中，和阻尼值和刚度参数，但是，它们不影响系统的摩擦特征或基本动力。
在进行向上换档之前，将透平通过具有更高齿轮比的前述齿轮连接到车辆，所以透平以比代表车辆速度更高的速度开始旋转，ωt(0)＞ωv。当变速装置换档至更高齿轮比的齿轮时，一个离合器包脱离而另一个啮合。所研究的NVH现象是由啮合离合器片的摩擦产生的。通过变矩器(TTC)将扭矩从发动机传至透平，其具有两个平行的扭矩途径1)在泵和涡轮推进器之间联结的流体，2)变矩离合器(TCL)中的摩擦扭矩。通过压力和ATF摩擦性质控制离合器扭矩。模型将振动主要表示为扭矩，尽管可影响运动的轴向效应可作为导致受迫扭转振动的压力波动引入。
为了分析尖声和震颤振动，在这个研究中焦点限制为动力传动系统。发动机和透平运动可能变得不稳定，但既然它们被认为是刚性的(相对于柔性的动力传动系统)，那么它们不是振动源。
根据牛顿第二定律得到动力传动系统运动方程为Idω·d=TCL-cd(ωd-ωv)-kd∫0t(ωd(τ)-ωv)dτ---(1)]]>其中瞬时离合器扭矩为TCL＝μARP(t). (2)离合器输出轴两个末端之间的速度差的积分给出了轴的总扭曲。轴的扭曲乘以轴的刚度等于轴对惯量Id的反扭矩。
关于平衡条件的常规稳定性分析对于齿轮换档期间的不稳定(非平衡)条件是不适当的。如果速度被充分地阻尼，换档将不会经历由于压力的阶变或匀变导致的振动(如果有压力波动就可能有受迫振动)。因此，将方程(1)另外对时间求导数以转换为变量ωd的二阶微分方程，ωd表示离合器的输出角速度，并认为是方程的有效阻尼。
ωv的时间导数为零，因为它是常数，导数是积分的逆，所以对方程(1)求导数，对TCL(＝μARP)运用链式法则并重排项产生Idω··d+cdω·d+kdωd=kdωv+μ·ARP+μARP·---(3)]]>摩擦系数，μ(v，T(v)，P)是滑动速度v、压力P和温度的函数，温度还取决于滑动速度，T＝T(v)。因此，μ的时间导数为μ·=∂μ∂vv·+∂μ∂TdTdvv·+∂μ∂PP·---(4)]]>滑动速度v＝R(ωt-ωd)，所以v·=R(ω·t-ω·d)---(5)]]>利用方程(4)和(5)，方程(3)变为Idω··d+cd*ω·d+kdωd=kdωv+AR(μ+P∂μ∂P)P·+AR2P(∂μ∂v+∂μ∂TdTdv)ω·t---(6)]]>其中有效阻尼通过下式给定cd*=cd+AR2P(∂μ∂v+∂μ∂TdTdv)---(7)]]>建立摩擦界面的瞬时温度变化的近似模型为
dT=2μvPρcpsL·dt---(8)]]>和滑动速度的瞬时变量为dv=v··dt---(9)]]>所以dTdv=2μPρcpsLvv·---(10)]]>将方程(10)代入(6)和(7)，运动方程变为Idω··d+cd*ω·d+kdωd=kdωv+AR(μ+P∂μ∂P)P·+AR2P(∂μ∂v+∂μ∂T2μPρcpsLvv·)ω·t---(11)]]>和有效的阻尼为cd*=cd+AR2P(∂μ∂v+∂μ∂T2μPρcpsL·vv·)---(12)]]>方程(11)和(12)描述ATF摩擦性质μ/v和μ/vT与通过离合器的输出速度测量的换档质量之间的关系。
通过方程(11)右边的压力项、方程(12)的阻尼系数和惯量(Id)和刚度(kd)系数确定离合器的输出速度。方程(11)是未知运动变量ωd的二阶微分方程。当未知运动变量的系数(Id、cd*、kd)都是常数时，方程被看作“线性”和“时间不变式”(LTI)。时间不变性是指系数。运动变量随时间变化。如果系数依赖于时间，但不依赖于运动变量，方程仍然是线性的，但不是时间不变式。方程(11)是非线性的(阻尼系数cd*取决于未知的运动变量)和时间变式(阻尼系数随时间变化)。通常不可能获得非线性时间变化方程的解析解；一般要求计算机解。然而，如果非线性或随时间变性不强，通常可能用LTI方程的解近似非线性时间变式方程的解。这里首先考虑2级LTI系统的脉冲和阶梯输入行为，然后考虑非线性阻尼系数的含义。
方程的“输入”是右边的项，这些项迫使体系偏离某种平衡条件。在方程(11)中，当所有项的时间导数为零时(没有变量随时间改变)，达到最终的平衡状态，由于第一输入项kdωv是常数，离合器输出速度ωd等于恒定的参考速度ωv。(11)的右边的第二或中间输入项是指 输入，最右边的输入是指 输入。
通过压力P控制离合器的啮合。如果P为零，离合器输出轴没有连接到透平， 和 的输入为零。在一个典型的啮合中，压力快速“阶梯上升”以使透平连接到离合器输出轴。这具有 输入从零切换到非零的效果。如果该非零值保持常数，它将看起来象阶梯并被称作“阶梯输入”。P的突然跳跃使对于非常短时间的 输入非常大，然后当P达到其恒定的目标值时， 输入返回零。这是一个“脉冲输入”，即具有高的振幅但短时间的突然冲击。
脉冲和阶梯输入的2级LTI系统的解(系统的响应)主要取决于阻尼比ζ，其对于方程(11)为ξ=cd*2kdId---(13)]]>将阻尼系数cd*做为常数。2级系统通常按照其阻尼比和相应的右边无压力输入初位移的自由响应曲线分类ζ＜0 负阻尼，不稳定(响应振幅随时间增加)ζ＝0 无阻尼，在自然频率下非衰减振动0＜ζ＜1 欠阻尼，在阻尼的自然频率下衰减振动ζ＝1 临界阻尼，抑制振动的最小阻尼水平。如果输入产生“强迫”振动，使用临界阻尼和过阻尼系统仍可能产生振动。如果初始速度为初始位移的反向，还可能获得自由响应的振荡。
ζ＞1过阻尼，没有振动，比临界阻尼情况(ζ＝1)更慢的收敛向稳定状态。
如果系统由平衡开始(在这种情况中为常数或稳定速度)，自由响应的振动特征还用于脉冲和阶梯响应。为了完全抑制瞬时振动，临界阻尼或过阻尼对系统来说是必要的。
图2和3示出对LTI2级系统(离合器输出速度单位为rad/s)三种不同阻尼比的单位脉冲和单位阶梯输入(“单位”输入具有“1”的振幅)的预测响应曲线。用于模拟的参数值是Id＝2kg.m2kd＝12,700,000N·m/rad(自然频率＝401赫兹)cd*＝1,008N·m·s/rad(ζ＝0.1，欠阻尼)10,080N·m·s/rad(ζ＝1.0，临界阻尼)15,120N·m·s/rad(ζ＝1.5，过阻尼)所有这些是稳定的响应。离合器输出速度向预期的值收敛。但是，稳定不足以确保没有振动的平稳换档。为了抑制脉冲和阶梯输入的振动，必须具有可提供临界阻尼或过阻尼(ζ≥1的阻尼系数cd*≥2kdId---(14)]]>方程(14)表明要抑制NVH则方程(12)中的cd*应当尽可能是正的。换档期间的NVH被证实方程(14)不是令人满意的，系统不稳定不是必须的，尽管是可以的。
cd*的非线性和时间变性很大程度通过V和 驾驭。一旦使用P它保持相对恒定，μ的变化就比V和 的变化小得多。还可以假设μ/T是相对恒定的。换档期间的滑动速度遵循近似的指数式衰减v(t)＝v0e-t/τ(15)这里τ是“时间常数”，是衡量滑动速度多快地从初始速度v0向0收敛。
如果滑动速度具有方程(15)给定的形式，滑动速度的变化率为v·(t)=-v0τe-t/τ---(16)]]>方程(11)和(12)中 的比为v(t)v·(t)=-τ---(17)]]>这里τ是正常数。方程(17)表明即使v和 取决于未知的速度ωd和ωt(和它们的导数)，但 的比不会。在这种情况下，cd*不再取决于未知的运动变量，方程是线性的，尽管它仍可能随时间变化。
在这种情况下，方程(11)和(12)可进一步简化为Idω··d+cd*ω·d+kdωd=kdωv+AR(μ+P∂μ∂P)P·+AR2P(∂μ∂v-∂μ∂T2μPτρcpsL)ω·t---(18)]]>cd*=cd+AR2P(∂μ∂v-∂μ∂T2μPτρcpsL)---(19)]]>方程(19)证明μ/T必须是负的以使阻尼增加。表达式中所有乘以μ/T的参数都是正的，所以μ/T是可以为负的以确保cd*可能为正的唯一参数。如果负μ/T的量值变得太大(以绝对值计)，额定扭矩可能降低。因而，小负值的μ/T是特别期望的。
方程(19)的μ/v项是在恒定温度下的μ-v梯度，其也应当尽可能为正的。μ/T项是取决于总μ-v梯度d μ/dv的ATF温度的贡献。μ/T对总阻尼的贡献取决于流体温度的升高，其通过产生的热(μvP)、钢反作用板的热容量(ρcpsL)和换档的持续时间(越大的τ意味越长的换档时间)控制。总之，μ/T负得越多，在全部滑动速度和压力下的阻尼越大，因此，NVH抑制能力越大，例如，抗尖声能力越大，此即由模型预测和预期的。
以下实施例描述的实验数据证实这个预测模型以提供负μ/T条件的方式使传动装置的尖声性能改进。
图4-10所示的拟合出的指数曲线中的μ/T项的系数更加证明了方程(8)和最终阻尼方程(12)中的温度模型的有效合理性，该系数在实施例部分被更详细地讨论。该系数表示μ/T项控制稳定性的程度，其应当与方程(12)中乘以μ/T的参数有相同的依赖度。这些参数中的一个是滑动速度v，其也是试验参数中的一个。方程(12)预测阻尼应当近似与v成比例关系。将来自图4-10中拟合曲线的μ/T系数与滑动速度绘于图20中，其显示和预测一样的良好的线性关联。模型还预测乘以μ/T的因子将随压力增加。图20给出了更高压力(3.4MPa)下的一个数据点，其具有预期的增加。
由方程(12)预测，因为当离合器分离时， 是正的，所以平稳脱离需要正的μ/T。但是，当离合器分离时压力下降，没有能量(透平扭矩)输入导致自激。当轴不再传送扭矩时，其将伸直，所以由于这种伸直将有振动的风险。现在还有控制分离的风险，即在离合器分离和啮合之间小心改变负载的风险，负μ/T可以导致分离离合器时扭矩下降比预期的下降更快速。
因为啮合期间离合器吸收了能量并产生更多的热，这些风险一般比啮合振动的风险更少。一旦脱离，阻尼不应当变为负值，因为没有产生这种条件的能量源。
在恒定的压力下实施尖声啮合，所以很难由尖声试验数据中辨别μ/P多重要。μ/P对换档质量的重要性取决于传动控制单元如何施压。如果压力突然阶梯上升然后保持恒定，如在尖声试验中那样，μ/P不是特别重要。如果压力匀变，线性或指数地上升，μ/P也是重要的。如果压力和滑动速度一起以预测的方式变化，随后遵循与对于温度的相同分析，阻尼项将包括(μ/P)(dP/dv)，因此方程(19)变为
典型地，压力增加(dP为正)导致滑动速度降低(dv为负)，因此(dP/dv)为负。因此，如果μ/P具有任何效应，对于其为负都是有益的。绘制相对于μ/P的尖声压力，发现在增加尖声压力(更好的性能)和负μ/P之间有轻微的关联。图20包括这些系数中一些系数的图。它表明μ/P对于尖声性能没有μ/T重要，但是因为压力近似为常数，这是期望的。
图4-10中相对于μ/T的尖声压力图表明μ/T在增加的滑动速度下有降低量级(向零收敛)的总趋势。在具有负μ/T的试验流体中，μ/T的值负得越多滑动速度越低，在越高的滑动速度下负得越少。因此，μ/T取决于滑动速度。因为滑动速度和温度是线性相关的(对于尖声试验的恒量P)，这还被解释为温度依赖性。
尽管不要求与理论联系，但鉴于至少两个原因μ/T的降低(图4-10)更可能是温度依赖性。首先，图中的滑动速度是指SAE#2试验的滑动速度，而不是尖声试验的离合器啮合滑动速度。因此，滑动速度是SAE#2试验中摩擦功和热量的确实指示。其次，在更高压力下的μ/T的量级也降低。方程(8)说明更高的压力还产生更多的热量，所以SAE#2数据的μ/T的压力依赖度也可是对温度的依赖度。所有数据都一致说明当温度增加时，μ/T的量级降低(负的程度变少)。
在啮合期间，随温度的增加μ/T降低(量级降低)的效应μ/T项对方程(12)阻尼的贡献降低。但是，只要μ/T保持负，其仍能对正阻尼作出贡献并提高换档中的平滑性和稳定性。进而，因为μ/T随温度的变化是线性和可预测的，所以很容易由传动装置控制模块来操作。
据此，传动装置中离合器换档涉及的机械部件的物理和数学模型在这里演示。用取决于滑动速度、温度和压力的摩擦系数μ＝μ(v，T，P)对离合器扭矩建模。模型的主要优点在于离合器的界面温度升高被模拟，其与μvP乘积(每单位面积产生的热)成比例，与 (滑动速度的变化率)和ρcpsL(钢反作用板的热质量或热容量)成反比。
分析的最显著的结论是对于作为ATF和摩擦材料属性的μ/T，其是负的对确保平滑、稳定换档是非常重要的。负μ/T使啮合期间系统的阻尼增加，增加的阻尼使振动的风险降低。使用几个数据样值解运动方程(为了解释的目的；不基于实际数据)，曲线显示随阻尼增加振动降低。
图4-10总结的试验数据也使模型的几个关键要素得以证实。特别地，关于流体试验，数据显示改进的尖声性能和更负的μ/T之间有强关联。进而，μ/T与尖声性能的拟合曲线显示μ/T对尖声性能(增加阻尼)的贡献是与滑动速度成线性比例，其通过模型预测。因为P是常数，μ的变化比v的变化小，所以滑动速度是控制热生成和温度(在μvP中)的主要参数。数据表明当温度增加时(P越高，以更高的恒定v滑动)μ/T变得负得更少，所以换档期间μ/T对阻尼的贡献减小。只要啮合期μ/T不变为正，这种趋势就是可以忍受的。
当离合器分离时，模型指示负μ/T具有相反的效应。其使阻尼降低并使负阻尼的风险增加。当离合器分离时，由于作用于轴上的扭矩释放使轴伸直，也可能产生振动。通过使压力快速下降可以使这些影响减少。在这种情况下，阻尼表达式中的μ/T项趋向于零，所以μ/T不对负阻尼作出贡献。还有，下降的压力将轴带出动力传动线以至于所有瞬时“伸直”的振动不在动力传动系统的扭矩路径中。对于有控制策略以使扭矩传递从分离逐渐地变换至啮合的离合器，这种方案是少有吸引力的。在这种情况下，校准工程师需要确定分离的离合器中压力下降的速率，该速率基于分离的离合器多久才能保持稳定。
本发明认识到对于换档离合器，啮合是至关重要的过程，而分离或脱离不是。在换档离合器的情况下，当离合器啮合时，主要发生热和压力的增加。在脱离期间压力和“施加”力下降，所以产热较少。因此，可以特别配制具有负μ/T(和μ/P)值的润滑剂以在啮合期间抑制噪音和振动。这种做法与试图使润滑剂的摩擦系数μ尽可能的独立于P和T的传统思想相反，传统思想是基于没有认识到这个过程(离合器的啮合或分离)更为至关重要。
进而，因为负μ/T使其可能在离合器啮合期间抑制噪音或振动，该技术还允许润滑剂配方具有更高的摩擦系数(μ)总等级，因此离合器(和全部传动装置)的额定扭矩增加。换句话说，更高的摩擦等级使传动装置校准工程师能降低传动装置的操作压力而不牺牲额定扭矩。这使燃料经济性改进并延长润滑剂和机械部件的使用寿命。还有，更高的摩擦等级允许使用的传动装置更小，且不牺牲额定扭矩，其还使燃料经济性、重量和材料成本改进。
尽管通过换档离合器进行了说明，但容易理解本发明上述在动力传动系统中提供负μ/T或负μ/P的方法可用于通常的摩擦扭矩传动装置，包括，例如，换档离合器、起动离合器、变矩离合器、带式离合器、盘式或片式离合器，止滑差速离合器等。可以应用本发明方法的动力传动装置的类型没有特别的限制，包括，例如自动变速装置、手动变速装置、无级变速装置和半自动变速装置等。摩擦扭矩装置还可以在不同的模式下操作，例如连续地滑动、调控开关状态和由滑动向锁止啮合，这些传动装置可以用于不同领域例如汽车、船舶、航空、工业等。在一个具体的实施方案中，本发明的方法用于多速自动变速装置，例如四速或更多速的变速装置。在一个实施方案中，其可以选自五速自动变速装置、六速自动变速装置和七速自动变速装置，优选地为六速自动变速装置。变速装置还可以包括双离合器变速装置或重载自动变速装置。
在换档离合器做摩擦扭矩传递装置的例子中，离合器可包括衬里材料，该材料包括任何适合的湿摩擦材料例如纸、钢、碳或弹性体等。用于离合器衬里的纸基摩擦材料是可商购的。它们通常由以下步骤制备通过由天然的纸浆纤维、有机合成纤维、无机纤维等纤维基材料以及填料和摩擦改进剂如硅藻土、树胶等制备湿纸；用热固性的树脂粘结剂浸渍湿纸；和热硬化使湿纸变硬。本发明的一个发现是纸基摩擦材料趋向于比碳纤维摩擦材料更硬，对于用纸基摩擦材料衬里的离合器，压力变化不会和温度变化一样显著地影响尖声。
II.ATF组合物在一个方面，适当地选择用于在传动装置操作期间润滑换档离合器或其它摩擦扭矩传递装置的传动液配方才能在换档离合器啮合期间提供负μ/T(或负μ/P)。即已经开发了用于传动装置的添加剂和流体组合物以提供高的静和准静摩擦性能并使NVH性质例如换档噪音、震颤、抖动和尖声最小化。这些组合物在流体老化后提供相同等级的NVH抑制性质方面也是有效的。尽管以下描述的添加剂组合物组分偶尔参考功能来描述，但所述功能可能是相同组分提供的其它功能中的一个，而不能被解释为强迫的限制功能。
A.用于增强抗NVH性质的添加剂包I在一个实施方案中，改进抗NVH性质的添加剂包包括四种重要组分烷氧基化胺摩擦改进剂、二烃基亚磷酸酯摩擦改进剂、金属清净剂和磷酸化琥珀酰亚胺无灰分散剂。
在实施例部分更具体地总结了所进行的试验研究，该研究揭示了自动传动液中这四种组分对影响所观察到的μ/T(μ/P)的值具有首要的作用。特别地，已经发现适当地平衡这四种特别组分的组合在传动装置的摩擦扭矩传递装置的啮合、滑动或调整期间产生负μ/T斜率方面具有无法预料的复合效果，令人惊奇的已经发现该条件提供NVH抑制而没有准静摩擦或静摩擦的显著损失。实际上，已经观察到提供即使相对小的负μ/T值也能使抗NVH性能产生非常显著的改进。尽管更高量级的负μ/T也可能给抗NVH性能提供一些额外增加的改进，但NVH抑制中最显著的增益一般能以相对小的负μ/T条件获得。获得负μ/T斜率条件所需的这四种组分各自的量通常通过试验的发现和观察决定，通过试验发现并观察到存在的烷氧基化胺、二烃基亚磷酸酯、金属清净剂独立地使负μ/T值增加，即使其更负，而降低其含量对μ/T具有相反的效果，即使其负得少(即绝对量级更小的负值或正值)。另一方面，磷酸化琥珀酰亚胺组分的含量增加使μ/T负得少，而降低其含量具有相反的效果。必须用上述标准平衡这四种组分的含量以引入负μ/T条件，优选小负μ/T条件用于改进抗NVH性能。鉴于上面提到的方式包括少于这四种组分的组合是不可靠的。
组分(A)摩擦改进剂(1)组分(A)包括用于本发明的添加剂包和传动液的烷氧基化胺摩擦改进剂。已经发现传动液中这种组分含量的增加使μ/T更负，降低其含量具有相反的效果。
可以用于实施本发明的烷氧基化胺是优选乙氧基化或丙氧基化的伯脂肪族胺。合成的产物是N，N-双(羟烷基)-N-脂肪胺，其中脂肪族优选是含有10到20个碳原子的烷基或烯基，最优选是含有16到18个碳原子的烷基或烯基。N，N-双(羟乙基)-N-牛脂胺是特别优选的。美国专利No.4,855,074中描述了适当的烷氧基化胺摩擦改进剂的例子在这里结合参考。
尽管依赖于(B)、(C)和(D)的相对量使用更少的量也可能成功，但本发明的烷氧基化胺化合物应当以约0.002wt％到约0.5wt％，优选约0.01wt％到约0.25wt％的浓度使用，以确保成品混合物中含有足够量的前述组分。
组分(B)摩擦改进剂(2)二烃基亚磷酸酯用作本发明添加剂包和传动液中的附加摩擦改进剂。已经发现传动液中这种组分含量的增加使μ/T负得更多，降低其含量具有相反的效果。
这里使用的“烃基”是烷基、烷芳基、芳烷基、烯基、环烷基或环烯基。用于本发明的二烃基亚磷酸酯包括亚磷酸酯衍生物如二烷基亚磷酸酯、二环烷基亚磷酸酯、二烯丙基亚磷酸酯、二芳基亚磷酸酯、二芳烷基亚磷酸酯、单烷基单芳基亚磷酸酯等。这种类型的示例化合物包括二甲基亚磷酸酯、二乙基亚磷酸酯、二丙基亚磷酸酯、二丁基亚磷酸酯、二辛基亚磷酸酯、二环己基亚磷酸酯、二苯基亚磷酸酯、二油酰基亚磷酸酯、甲基油酰基磷酸酯、丁基月桂基磷酸酯、乙基己基磷酸酯、萘基油酰基亚磷酸酯、二苯甲基亚磷酸酯、苯基新戊基亚磷酸酯、二戊基磷酸酯、二己基磷酸酯、二庚基磷酸酯、二-2-乙基己基磷酸酯、二异辛基磷酸酯、二癸基磷酸酯、二月桂基磷酸酯、二癸烯基磷酸酯、双十二碳烯基磷酸酯、双十八烷酰基磷酸酯、双二十烷基磷酸酯、二甲苯基磷酸酯、二环己烯基磷酸酯、二壬基苯基磷酸酯和上述化合物的组合。美国专利No.4,855,074和No.4,588,415中描述了适当的二烃基亚磷酸酯摩擦改进剂的例子，其说明书在这里引入作为参考。
尽管依赖于(A)、(C)和(D)的相对量使用更少的量也可能成功，但本发明的二烃基亚磷酸酯化合物应当以约0.001wt％到约0.5wt％，特别约0.01wt％到约0.2wt％的浓度使用，以确保成品混合物中含有足够量的前述组分。
组分(C)金属清净剂在本发明的添加剂包和传动液中含有金属清净剂。已发现，增加传动液中清净剂组分的含量将使得μ/T负得更多，降低该组分的含量效果则相反。
合适的金属清净剂可以包括碱金属或碱土金属与一种或多种以下的酸性物质(或其混合物)的油溶性的中性或高碱性的盐(1)磺酸；(2)羧酸；(3)水杨酸(4)烷基酚；(5)硫化烷基酚；和(6)特征在于有至少一个直接碳-磷键的有机磷酸。这样的有机磷酸可以由烯烃聚合物(如分子量为约1,000的聚异丁烯)与磷化剂如三氯化磷、七硫化磷、五硫化磷、三氯化磷和硫、白磷和卤化硫、或硫代磷酰氯反应制备的那些。
合适的盐可包括中性或高碱性的镁盐、钙盐或锌盐。作为进一步的例子，合适的盐包括磺酸镁、磺酸钙、磺酸锌、苯酚镁、苯酚钙和/或苯酚锌，如参见美国专利No.6,482,778和No.5,578,235，其中的描述在此引入作为参考。
油溶性的中性含金属清净剂是这样一些清净剂，其含有相对于清净剂中的酸部分为化学计量当量的金属。所以，总体上，中性清净剂与其高碱性的对应物相比具有低碱性，用于形成这些清净剂所用的酸性物质包括羧酸、水杨酸类、烷基酚、磺酸类、硫化烷基酚等。
与金属清净剂有关的术语“高碱性”用于标明这样的金属盐，其中金属存在量高于有机基团化学计量。通常制备这些高碱性盐常规所用的方法包括在温度约50℃下，加热酸的矿物油溶液与化学计量过量的金属中和剂，过滤反应产物，所述金属中和剂如金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐或硫化物。中和步骤使用“助催化剂”以助于引入大量过量金属同样也是已知的。用作助催化剂的有用的化合物的例子包括酚类物质如苯酚、萘酚、烷基酚、苯硫酚和硫化烷基酚以及甲醛与酚类物质的缩合产物；醇类，如甲醇、2-丙醇、辛醇、乙二醇、硬脂醇和环己醇；以及胺类，如苯胺、苯二胺、吩噻嗪、苯基-β-萘胺和十二烷基胺。制备这些碱性盐尤其有效的方法包括将酸、过量的碱性的碱土金属中和剂和至少一种醇助催化剂混合，在高温下，如60℃至200℃下碳酸化该混合物。
合适的含金属清净剂的例子包括但不限于中性和高碱性盐，例如磺酸钠、羧酸钠、水杨酸钠、苯酚钠、硫化苯酚钠、磺酸锂、羧酸锂、水杨酸锂、苯酚锂、硫化苯酚锂、磺酸镁、羧酸镁、水杨酸镁、苯酚镁、硫化酚镁、磺酸钙、羧酸钙、水杨酸钙、苯酚钙、硫化苯酚钙、磺酸钾、羧酸钾、水杨酸钾、苯酚钾、硫化苯酚钾、磺酸锌、羧酸锌、水杨酸锌、苯酚锌和硫化苯酚锌。进一步的例子包括，含约10至约2,000个碳原子的水解的硫磷化烯烃，和/或含有约10至约2,000个碳原子的水解的硫磷化醇和/或脂肪族取代的酚化合物的锂、钠、钾、钙和镁盐。更进一步的例子包括脂肪族羧酸和脂肪族取代的脂环族羧酸的锂、钠、钾、钙和镁盐，和很多其它相似的油溶性有机酸的碱金属和碱土金属盐。两种或更多种不同的碱金属和/或碱土金属的中性或高碱性盐的混合物可以使用。同样的，两种或多种不同酸的混合物的中性或高碱性盐也可以使用。
众所周知，一般认为高碱性金属清净剂含有高度碱性化的大量无机碱，其通常以微分散体或胶态悬浮体的形式存在。所以，术语“油溶性”对于金属清净剂，预期包括含有无机碱的金属清净剂，其并不是必须是此术语严格意义上的完全和真正的油溶性，因为这样的清净剂，当与基础油混合时，其作用方式就如同其全部和完全溶于油中一样。总的来说，上述所指的不同金属清净剂有时称为中性、碱性、或高碱性的含碱金属或碱土金属的有机酸盐。
制备油溶性的中性或高碱性的金属清净剂和含碱土金属清净剂的方法是本领域技术人员所公知的，并在专利文献中有广泛的报道，如见美国专利No.4,647,387和4,880,550中，其描述在此作为参考引入。
如果需要，本发明所使用的金属清净剂可以为油溶性的硼化的中性和/或高碱性的含碱金属或碱土金属的清净剂。制备上述的硼化金属清净剂的方法在如美国专利No.4,965,003和No.4,965,004中描述，其描述在此作为参考引入。
尽管依赖于组分(A)、(B)和(D)的相对量使用更少的量也可能成功，但本发明金属清净剂组合物应当以约0.01-约1.0wt％，优选约0.01-约0.7wt％的浓度使用，以确保成品混合物中含有足够量的前述组分，组分(D)分散剂组分(D)包括在本发明的添加剂包和传动液中包括的磷酸化琥珀酰亚胺无灰分散剂。传动液中增加该组分的含量使得μ/T的值负得少，减少该组分的含量则效果相反。
适宜的分散剂的实例在如美国专利No.6,627,584和No.4,857,214中有描述，该描述在此作为参考引入。这些分散剂由分子中含有碱性氮和/或至少一个羟基的无灰分散剂，优选为琥珀酰亚胺分散剂，通过磷酸化形成。在此所用的术语琥珀酰亚胺包括一种或多种多胺反应物和烃取代琥珀酸或酸酐(或如琥珀酸酰化剂)之间完全反应的产物，也打算包括除了由伯氨基和酸酐部分反应所获得的酰亚胺键外还含有酰胺、脒和/或盐键的化合物。
琥珀酰亚胺包括，例如，多胺琥珀酰亚胺，其琥珀酸基含有具有至少30个碳原子的烃取代基，如美国专利No.3,172,892、3,202,678，3,216,936，3,219,666，3,254,025，3,272,746和4,234,435中所描述的，其将其在此作为参考引入。还包括烯基琥珀酰亚胺，其可通过常规方法获得，如加热烯烃基琥珀酸酐、酸、酸-酯、酰卤或低级烷基酯与含有至少一个伯氨基的多胺获得。烯烃基琥珀酐可通过加热烯烃和马来酸酐的混合物例如到约180-220℃而获得。烯烃优选为低级单烯烃如乙烯、丙烯、1-丁烯，异丁烯等的聚合物或共聚物及其混合物，更优选的烯基源自聚异丁烯，其凝胶渗透色谱(GPC)数均分子量高达10,000或更高，优选范围为约500至约2,500，最优选的范围为约800-约1,500。
优选的磷酸化无灰分散剂生产工艺包括如美国专利No.6,627,584，4,857,214和5,198,133中的描述，其描述在此作为参考引入。
“以活性组分计”(排除典型地与其共存的杂质、稀释剂和溶剂的重量)，无灰分散剂的量通常为约0.5-约7.5重量百分比(wt％)，典型的为约0.5-约6.5wt％，优选为约0.5-约5.5wt％，最优选为约1.0-约4.5wt％范围内。在一个优选的实施方案中，本发明的分散剂组分是氮磷质量比为约3∶1至约10∶1的分散剂。在一个优选实施方案中的无灰分散剂可通过磷酸化琥珀酰亚胺化合物至反应产物中的氮磷质量比为约3∶1至约10∶1制备。在另一个实施方案中，磷酸化分散剂和无磷酸化分散剂混合使总氮磷质量比为约3∶1至约10∶1。
本发明的磷酸化琥珀酰亚胺无灰分散剂化合物以约0.01wt％-约12wt％，尤其是约0.01％wt-约10wt％的浓度使用，以确保成品混合物中含有足够量的前述组分，尽管使用更少的量也可能成功，这取决于组分(A)、(B)和(C)的相对量，或者，也可使用较大的量，只要组分(A)、(B)和(C)的相对量足以保持μ/T为负值。
组分(A)、(B)、(C)和(D)联合使用对这样的传动液抗-NVH性得到改进，该传动液被配制成主要含有基础油和少量的添加剂组合物，该添加剂组合物中含有0.002-0.5wt％烷氧基化胺(组分(A))、0.001-0.5wt％二烃基亚磷酸酯(组分(B))、0.01-1.0wt％金属清净剂(组分(C))和0.01-12wt％磷酸化琥珀酰亚胺(组分(D))。尤其是，该流体组合物可含有约0.01-0.2wt％组分(A)、0.01-0.7wt％组分(B)、0.01-10wt％组分(C)和0.01-10wt％组分(D)。组分(A)、(B)、(C)和(D)可以单独或以添加剂浓缩物形式引入含有主要量基础油的流体组合物中。含有上述各组分的添加剂浓缩物可以基于总流体组合物量计，以约3wt％-约20wt％，尤其是约5wt％-约15wt％的处理率并入成品组合物中。
上述四种组分的以适当的平衡比例联合存在对于与获得提高的抗NVH性相关的负μ/T斜率条件是必须的。在一个实施方案中，配制了含有所有(A)-(D)四种组分的流体组合物，该流体组合物在100℃下粘度＜6cSt，在40℃下粘度＜30cSt，在-40℃下布氏粘度＜10,000cP，μ/T斜率值是在使用纸摩擦材料衬里离合器片的低速SAE#2机器上测定摩擦系数和温度获得的，试验条件为0.79N/mm2，＞50rpm及40℃和120℃下。在测试机器上使用的纸摩擦材料衬里材料可以是Borg Warner Automotive制造/提供的商业产品，如BorgWarner 4329。仅含有(A)-(D)组分中的一种、两种或三种但不含全部的组分，或者组分非平衡配比的传动液，不能可预言地和可靠地提供具有负μ/T的传动液。
B.增强抗-NVH耐久性的添加剂包II还进行了进一步的试验研究，其更详细地概述于后面实施例部分，实施例部分表明自动传动液的六种组分(包括上述四种组分(A)-(D)和后面详述的两种附加表面活性剂化合物，组分(E)和(F))对于该流体在使用期内老化时保持更加稳定的抗-NVH耐久性很关键。
组分(E)叔脂肪胺组分(E)包括本发明的添加剂包和传动液中所包括的叔脂肪胺表面活性剂/摩擦改进剂。已经发现，该组分与下述的组分(F)在含有组分(A)-(D)的组合物中共存有助于该液体在使用期内随流体老化保持所希望的摩擦性。
叔脂肪胺可以下式表示 其中，R1和R2各自代表C1至C6的烷基或烯基、R3代表C10至C26的烷基或烯基。优选的叔脂肪胺选自在其脂肪烷基链中R3代表二烷基C16-C22烷基胺。合适的叔脂肪胺包括，例如，二甲基癸胺、二甲基月桂胺、二甲基十四烷胺、二甲基十六烷胺、二甲基十八烷胺、二甲基二十烷胺、二甲基二十二烷胺、二甲基椰油胺、二甲基牛脂胺及其组合物。在一个优选的实施方案中，长链叔胺包括二甲基十八烷胺(N，N-甲基-1-十八烷胺)，其分子式为C18H37N(CH3)2。
尽管依赖于组分(A)-(D)和(E)的相对量使用更少的量也可能成功，但本发明叔脂肪胺化合物应当以约0.005wt％-约1.0wt％，优选约0.01wt％-约0.7wt％的浓度使用，以确保在成品混合物中有足够量的上述组分存在，以增强抗-NVH耐久性。
组分(F)烷氧基化醇组分(F)包括本发明的添加剂包和传动液中所包括的烷氧基化醇非离子表面活性剂。该组分在传动液中的含量必须足以确保该液体在使用期内随流体老化保持摩擦性。
能用于本发明添加剂中的合适的烷氧基化醇包括，例如，油溶性的烷氧基化链烷醇、烷氧基化环烷醇、烷氧基化多元醇、烷氧基化酚和烷氧基化杂环醇，其平均每一个分子中含有高达约20个烷氧基。该烷氧基可为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基，或其中的两种或更多种的组合，然而优选的是乙氧基取代的醇。烷氧基化醇在环境温度20-25℃下应当为液态。因为烷氧基化醇应当是油溶性的，短链醇优选每个分子中含有平均至少两个烷氧基，而长链醇优选每个分子中含有一个或多个烷氧基。在任意给定的醇中，只要保证产品是油溶性的、且在室温下为液态，其烷氧基平均数可以高达15-20。形成适宜的烷氧基化醇的醇的例子包括，C1-24链烷醇，C1-10环烷醇，含有高达约16个碳原子和2-5个羟基的多元醇，含有高达约16个碳原子和至少一个羟基的多元醇醚，酚，含有高达约16个碳原子的烷基酚，以及例如四氢糠醇和四氢吡喃-2-甲醇的羟基取代的杂环化合物。
优选的是含有8-16个碳原子的烷氧基化醇或两种或更多种上述醇的混合物，平均每个烷氧基化醇分子中含有1-10个乙氧基，特别优选的是乙氧基化醇，如平均每个分子中含有1-3个乙氧基的乙氧基化C10-14醇。
尽管依赖于(A)-(E)的相对量使用更少的量也可以能成功，但本发明烷氧基化醇化合物应当以约0.01wt％-约0.7wt％，优选约0.01wt％-约0.5wt％的浓度使用，以确保在成品混合物中含有足够量的上述组分存在以增强抗-NVH耐久性。
组分(A)-(F)联合使用对于这样的传动液，抗-NHV耐久性得以改进，该传动液被配制成主要含有基础油和少量的添加剂组合物，添加剂组合物含有0.002-0.5wt％烷氧基化胺(组分(A))、0.001-0.5wt％二烃基亚磷酸酯(组分(B))、0.01-1.0wt％金属清净剂(组分(C))、0.01-12wt％磷酸化琥珀酰亚胺(组分(D))、0.005-1.0wt％长链叔脂肪胺(组分(E))和0.01-0.7wt％乙氧基化醇(组分(F))。尤其是，该流体组合物可含有0.01-25wt％组分(A)、0.01-0.2wt％组分(B)、0.01-0.7wt％组分(C)、0.01-10wt％组分(D)、0.01-0.7wt％组分(E)和0.01-0.5wt％组分(F)。组分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)和(F)可以单独或以添加剂浓缩物形式包含主要量基础油的流体组合物中。含上述组分的添加剂浓缩液可以基于总流体组合物量计，以约3wt％-约20wt％，尤其是约5wt％-约15wt％的处理率并入成品组合物中。
对于要在流体老化时在流体与离合器片之间获得更加稳定和均匀的相互摩擦作用，这六种组分复合是必须的。在一个实施方案中，这样配制含有上述(A)-(F)六种组分的液体组合物，使该流体组合物在100℃下粘度＜6cSt，在40℃下粘度＜30cSt，在-40℃下布氏粘度＜10,000cP，其中在SAE#2机器上使用纸摩擦材料衬里的离合器片、在约0.3-约3.4N/mm2之间如0.79N/mm2和150℃下200小时的试验条件下测定摩擦系数，在50-300范围内的试验转速下流体的摩擦系数变化值不超过约0.015(绝对值)。在另一个实施方案中，在ZF GK台上测定，该流体的准静摩擦系数大于0.098，静摩擦系数为0.123或更大。在另一个实施方案中，流体具有阈压力值高于0.8N/mm2的-NVH性，在ZF GK台上测定。在另一个实施方案中，流体暴露于氧化条件后其在ZF GK台上测定的NVH特征值不低于其暴露前NVH特征值的初值。再另一个实施方案中，该流体暴露于氧化条件后其NVH特征值不降至低于暴露前NVH特征的初值以下，在ZF GK台上测定。该“NVH特征”是指噪声现象，如尖声，抖动、震颤和/或噪声。在一个非限定性实施方案中，NVH特征是尖声。
含有少于(A)-(F)六种组分的动力传动液不能可预言地和可靠地在离合器中保持此均匀和稳定的摩擦性，例如可以观察到摩擦参数的系数有较大变化。
其它任选的添加剂组分本实施方案的流体中，除了上述增强极压和抗磨性辅助添加剂外，还任选择性地含有用于动力传动液组合物和齿轮润滑油中的常规添加剂组分。这样的添加剂包括，但不限于，金属清净剂、分散剂、摩擦改进剂、抗氧化剂、粘度指数改进剂、铜腐蚀抑制剂、防锈剂、抗磨剂、消泡剂、倾点下降剂、密封溶胀剂、着色剂、金属钝化剂、和/或脱气添加剂。容易理解，这里所述的各种需要的和任选含有的添加剂给成品流体带来附加的其它优点。
组分(G)辅助分散剂组分(G)包括至少一种油溶性辅助分散剂，合适的分散剂可包括无灰分散剂如琥珀酸分散剂、曼尼希碱分散剂和聚合多胺分散剂。烃基取代琥珀酸酰化剂用于制备烃基取代琥珀酰亚胺。烃取代琥珀酸酰化剂包括，但不限于，烃基取代的琥珀酸、烃基取代的琥珀酐，烃基取代的琥珀酸卤化物(尤其是酰氟和酰氯)，烃基取代琥珀酸与低级醇(如含有高达7个碳原子的醇)的酯，即能起羧基酰化剂相同功能的烃基取代的化合物。
烃基取代的酰化剂是通过适宜分子量的聚烷基烯烃或氯化聚烷基烯烃与马来酸酐反应制得。类似的羧基反应物可用于制备酰化剂。这样的反应物包括，但不限于，马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、甲基富马酸、乙基马来酸酐，二甲基马来酸酐、乙基马来酸、二甲基马来酸、己基马来酸等，包括对应酰卤和低级脂肪族酯。
烯烃的分子量可根据取代的琥珀酸酐的预期用途改变。典型的，取代的琥珀酸酐具有含有约8至约500个碳原子的烃基。然而，用于制备润滑油分散剂的取代的琥珀酸酐通常具有含有约40至约500个碳原子的烃基。对于具有高分子量的取代的琥珀酸酐应用数均分子量(Mn)更准确，因为用于制备所述取代的琥珀酸酐的烯烃可以包括由低分子量的烯烃单体如乙烯、丙烯和异丁烯聚合得到的不同分子量化合物的混合物。
马来酸酐与烯烃的摩尔比可在大范围变化，例如其可以从约5∶1变化至约1∶5，或例如其从约1∶1变化至约3∶1。对于烯烃，如数均分子量为约500至约7000，或作为进一步的例子，优选具有约800至约3000或更高的数均分子量的聚异丁烯和乙烯-α-共聚物，马来酸酐可以超过化学计量使用，如每摩尔烯烃使用约1.1至约3摩尔马来酸酐。未反应的马来酸酐可从反应所得的混合物中蒸发出。
在此所用琥珀酐的聚烷基或聚烯基取代基通常来自于聚烯烃，其是单烯烃尤其是例如乙烯、丙烯、丁烯的1-单烯烃的聚合物或共聚物。所用的单烯烃可以具有约2至约24个碳原子，或，作为进一步的例子，具有约3至约12个碳原子。其它适宜的单烯烃包括丙烯、丁烯、尤其是异丁烯、1-辛烯和1-癸烯。由此单烯烃制得的聚烯烃包括聚丙烯，聚丁烯，聚异丁烯，以及由1-辛烯和1-癸烯制得的聚α烯烃。
聚烯基琥珀酸酐可以在常规的还原条件如催化加氢下转化为聚烷基琥珀酸酐。对于催化加氢，适宜的催化剂是碳载钯。同样的，聚烯基琥珀酰亚胺可以在类似的还原条件下转化为聚烷基琥珀酰亚胺。
在一些实施方案中，无灰分散剂可以包括一种或多种具有至少一个能形成酰亚胺基的伯氨基的胺的烯基琥珀酰亚胺。该烯基琥珀酰亚胺能够通过传统的方法获得，如通过加热烯基琥珀酸酐、酸、酸-酯、酸卤化物或低级烷基酯与含至少一个伯氨基的胺制备。该烯基琥珀酸酐可以通过加热聚烯烃和马来酸酐的混合物至约180-220℃而获得。聚烯烃可以是低级单烯烃如乙烯、丙烯、异丁烯等的聚合物或共聚物，其通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的数均分子量在约300-约3000范围内。
可用于形成无灰分散剂的胺包括任何具有至少一个可以反应形成酰亚胺基的伯氨基和至少一种额外的伯氨基或仲氨基和/或至少一种羟基的胺。一些代表实例是N-甲基-丙二胺、N-十二烷基丙二胺、N-氨基丙基-哌嗪、乙醇胺、和N-乙醇-乙二胺等。
适宜的胺可以包括亚烷基多胺，如丙二胺、二亚丙基三胺、二-(1，2-亚丁基)三胺和四-(1，2-亚丙基)五胺。更进一步实例包括亚乙基多胺，其可以以分子式H2N(CH2CH2NH)nH表示，其中，n可以是约1-约10的整数。其包括亚乙基二胺、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、五亚乙基六胺(PEHA)等，也可以是其混合物，其中n是混合物的平均值。这些亚乙基多胺在每个末端有一个伯胺基，所以，它们能够形成单烯基琥珀酰亚胺和双烯基琥珀酰亚胺。市场上买得到的亚乙基多胺混合物可以含有较少量支链类和环类，如N-氨基乙基哌嗪、N，N′-双(氨基乙基)哌嗪、N，N′-双(哌嗪基)乙烷和类似化合物。这些市售混合物可具有相应于二亚乙基三胺至四亚乙基五胺范围内的近似总组成。多烯基琥珀酸酐与多亚烷基多胺的摩尔比可以为约1∶1至约3.0∶1。
在一些实施方案中，无灰分散剂还可以包括聚亚乙基多胺，如三亚乙基四胺或四亚乙基五胺与烃取代的羧酸或酸酐的反应产物，其中烃取代的羧酸或酸酐由分子量适宜的聚烯烃如聚异丁烯与不饱和的多羧酸或酸酐如马来酸酐、马来酸、富马酸等反应而得，包括两种或更多种上述物质的混合物。
适宜制备在此所述分散剂的多胺包括N-芳基苯二胺类如N-苯基苯二胺类，例如N-苯基-1，4-苯二胺、N-苯基1，3-苯二胺和N-苯基1，2-苯二胺；氨基噻唑类，例如氨基噻唑、氨基苯并噻唑、氨基苯并噻二唑、氨基烷基噻唑；氨基咔唑类；氨基吲哚类；氨基吡咯类；氨基吲唑啉酮类；氨基巯基三唑类；氨基萘嵌间二氮杂苯类；氨基烷基咪唑类，例如1-(2-氨基乙基)咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑；和氨基烷基吗啉类，例如4-(3-氨基丙基)吗啉。这些多胺的详细描述见美国专利No.4,863,623和No.5,075,383。这些多胺能够为最终的产品带来附加的优点，如抗磨性和抗氧化性。
对形成烃基取代的琥珀酰亚胺有用的其它多胺包括分子中含有至少一个伯氨基或仲氨基和至少一个叔氨基的多胺，如美国专利No.5,634,951和No.5,725,612中教导。合适的多胺的例子包括N，N，N″，N″-四烷基二亚烷基三胺类(两个末端叔氨基和一个内部仲氨基)，N，N，N′N″-四烷基三亚烷基三胺类(一个末端叔氨基、二个内部叔氨基和一个末端伯氨基)，N，N，N′，N″，N-五烷基三亚烷基四胺类(一个末端叔氨基、二个内部叔氨基和一个末端仲氨基)，三(二烷基氨基烷基)氨基烷基甲烷类(三个末端叔氨基和一个末端伯氨基)，以及类似的化合物，其烷基可以相同或不同，典型的是各含有不超过约12个碳原子，且其每个可含约1至约4个碳原子，更进一步的例子是，这些烷基可以是甲基和/或乙基，这种类型的多胺反应物可以包括二甲基氨基丙胺(DMAPA)和N-甲基哌嗪。
此处合适的羟胺的例子包括含有至少一个能够与烃基取代的琥珀酸或酸酐反应的伯胺或仲胺的化合物、低聚物或聚合物。此处适宜使用的羟胺包括氨基乙基乙醇胺(AEEA)、氨基丙基二乙醇胺(APDEA)、乙醇胺、二乙醇胺(DEA)、部分丙氧基化的己二胺(例如HMDA-2PO或HMDA-3PO)、3-氨基-1，2-丙二醇、三(羟甲基)氨基甲烷和2-氨基-1，3-丙二醇。
胺与烃基取代的琥珀酸或酸酐的摩尔比可在约1∶1-约3.0∶1之间，另一个实例中，胺与烃基取代的琥珀酸或酐的摩尔比在约1.5∶1-约2.0∶1之间。
前述的分散剂也可以是经后处理的分散剂，例如以马来酸酐和硼酸处理分散剂，如美国专利No.5,789,353所述，或者以壬基苯酚、甲醛和乙醇酸处理分散剂，如美国专利No.5,137,980所述。
曼尼希碱分散剂可以是通常在环上具有一个长链烷基取代基的烷基酚与一种或多种含有约1至约7个碳原子的脂肪醛(尤其是甲醛及其衍生物)和多胺(尤其是聚亚烷基多胺)的反应产物。例如曼尼希碱无灰分散剂可以是约1摩尔的长链烃基酚、约1-2.5摩尔甲醛和约0.5-约2摩尔的多亚烷基多胺缩合形成的。
制备曼尼希多胺分散剂的烃源可以来自于基本饱和的石油馏分和烯烃聚合物，如含有约2-约6个碳原子的单烯烃的聚合物。烃源通常含有如至少约40个碳原子，作为进一步的例子，含至少约50个碳原子，以便为分散剂提供显著的油溶性。因为易于反应和低成本，GPC数均分子量在约600至约5,000之间的烯聚合物更适合。然而更高分子量的烯聚合物也可以应用。特别合适的烃源是异丁烯聚合物和由异丁烯与I流提余液制备的聚合物。
合适的曼尼希碱分散剂可以是由约1摩尔的长链烃基取代的酚、约1-约2.5摩尔甲醛和约0.5-约2摩尔的聚亚烷基多胺缩合形成的曼尼希碱无灰分散剂。
适合作为无灰分散剂的聚合多胺分散剂是含有碱性胺基和油溶性增溶基团(如具有至少约8个碳原子的侧烷基)的聚合物。这些物质例如由诸如甲基丙烯酸癸基酯、乙烯基癸基醚或分子量较高的烯烃之类的各种的单体，与丙烯酸氨基烷基酯及氨基烷基丙烯酰胺等单体形成的共聚物。聚合多胺分散剂的例子在如美国专利No.3,687,849和3,702,300中已阐明。聚合多胺可包括烃基多胺，其中烃基是由异丁烯和以上所述的I流提余液的聚合产物组成的。PIB-胺和PIB-多胺也可以使用。
上述制备无灰分散剂产品的方法是本领域技术人员公知的，在专利文献中有报道，例如前述的各种无灰分散剂的合成方法在美国专利No.5,137,980和Re26,433中有描述，在此引入作为参考。
合适的无灰分散剂产品的一个例子是硼酸化分散剂。硼酸化分散剂可以通过硼化(硼酸化)分子中含有碱性氮和/或至少一个羟基的无灰分散剂如琥珀酰亚胺分散剂、琥珀酰胺分散剂、琥珀酸酯分散剂、琥珀酸酯-酰胺分散剂、曼尼希碱分散剂或烃基胺分散剂或多胺分散剂形成。对上述的多种不同无灰分散剂进行硼化的方法在如美国专利No.4,455,243和No.4,652,387中已有描述。
硼酸化分散剂可包括经过硼处理的高分子量分散剂，其含有高达2wt％的硼。在另一个实施例中，这些硼酸化分散剂可含有约0.8wt％或更少的硼，作为进一步的例子，可含有约0.1wt％至约0.7wt％的硼，作为另外一个例子，可含有约0.25wt％至约0.7wt％的硼，作为更进一步的例子，可含有约0.35wt％至约0.7wt％的硼。硼酸化分散剂可包括硼酸化分散剂的混合物，作为一个进一步的例子，该硼酸化分散剂可含有含氮分散剂和/或可不含有磷。作为一个附加的例子，硼酸化分散剂可含有磷。为便于处理，该分散剂可以溶于适宜粘度的油中。必须指出，此处所给的重量百分比是基于净分散剂，而不包括任何附加稀释油。
分散剂可以与有机酸、酸酐、和/或醛/酚混合物进一步反应，例如，这一过程有效地增强与弹性体密封剂的相容性。
分散剂在动力传动液中的浓度可高达约15wt％。进一步地，该流体组合物中可以含有浓度约0.1wt％至约10wt％的硼酸化分散剂。进一步地，该流体组合物含有约3wt％至约5wt％的硼酸化分散剂。进一步地，动力传动液中可以含有足以为成品流体提供以重量计高达百万分之1900(ppm)的硼的硼酸化分散剂，例如成品流体中硼重量可为约50-约500ppm。
组分(H)油性剂、抗磨剂和极压剂可以含有油性剂、抗磨剂和极压剂。这些物质的例子包括例如硫源，如硫化脂肪油。“硫化脂肪油”是指硫化脂肪酸和硫化脂肪脂的一种或其混合物，优选硫化脂肪脂。硫化脂肪油可以来自动物或植物，适宜的硫化脂肪油包括如含硫约10％的硫化脂肪酸酯和含硫约10％的硫化鲸油。
在另一个特别的实施方案中，适宜的硫化脂肪油包括硫化的酯交换甘油三酯，这些在美国专利No.4,380,499中有描述，此描述在此引用并入。在一个实施方案中，硫化的酯交换甘油三酯添加剂的总酸组分中饱和脂肪酸的含量不低于约35mol％，不饱和脂肪酸的含量不高于约65mol％；更进一步，总酸组分中含高于约20mol％单不饱和脂肪酸、低于约15mol％聚不饱和脂肪酸，高于约20mol％含有6-16个碳原子的饱和脂肪酸，其中6-14个碳原子的饱和脂肪酸高于约10mol％，且少于约15mol％含有18个或更多个碳原子的饱和脂肪酸。适宜的硫化脂肪油也包括如在美国专利No.4,149,982中描述的物质，其中的描述在此作为参考引入。
其它适宜的硫化脂肪油包括，例如，硫化猪油、硫化脂肪化合物、硫化甲酯，硫化烃、硫化油酸、硫化脂肪酯-聚烷醇酰胺和硫化脂肪烯烃。
其它的抗磨剂包括含磷抗磨剂，如包括磷酸、亚磷酸的有机酯或其胺盐的那些。
含磷抗磨剂的含量应使得动力传动液中磷的重量为百万之约50-约500，在优选的实例中，含磷抗磨剂含量应使得成品动力传动液中磷的重量为百万之约150-约300。
流体组合物中可以含有高达约1.0wt％的含磷抗磨剂。作为进一步的实例中，流体组合物中可以含有约0.01wt％至约1.0wt％的含磷抗磨剂，特别是含约0.2wt％至0.3wt％的含磷抗磨剂。
组分(I)金属钝化剂配方中也可以含有金属钝化剂，包括常规液体中通常用作此目的的物质，其可以包括例如，无灰二烷基噻二唑，本发明实际使用的二烷基噻二唑可以以下面的通式(I)表示 其中，R1和R2可以是相同或不同的烃基，x，y各为0-8整数，一个方面，R1和R2可以是相同或不同的直链、支链或芳香的、饱和或不饱和的烃基，其含有约6-约18个尤其是约8-约12个碳原子，x，y均可为0或1。
适宜的二烷基噻二唑包括2，5-双(烃基联硫基)-1，3，4-噻二唑。其它的适宜的二烷基噻二唑包括，例如2，5-双(烃基硫基)-1，3，4-噻二唑，2-(叔-烃基联硫基)-5-巯基-1，3，4-噻二唑，和双-叔-十二烷基硫基噻二唑。
适宜的二烷基噻二唑包括如美国专利No.4,149,982和No.4,591,645中描述的这些物质，其描述在此作为参考引入。在本发明的范围内，也可以采用如上述通式(I)的二烷基噻二唑与单烷基噻二唑的混合物。
在此，术语“烃基基团”或“烃基”是使用本领域技术人员公知的常规的含义。特别是，其是指含有碳原子直接与分子其余部分相连和主要具有烃的性质的基团。烃基的例子包括(1)烃取代基，即脂肪族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基或环烯基)取代基，和芳香族取代的、脂肪族取代的和脂环族取代的芳香族取代基，以及环取代基，其中环是通过分子的其它部分形成的(如，两个取代基共同形成脂环基团)；
(2)取代的烃取代基，即含有非烃基团的烃取代基，在本发明的上下文中，非烃基团(例如卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基，硝基、亚硝基和硫氧基)不会改变占主导地位的烃取代基；(3)杂取代基，即在本发明的上下文中，在原本由碳原子组成的链或环上有除碳原子外的其它原子，同时主要具有烃基的特性的取代基。杂原子包括硫、氧、氮，包括的取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。通常在烃取代基中，每十个碳原子中含有不超过两个或更进一步不超过一个非烃取代基，尤其是烃基基团中不存在非烃取代基。
流体组合物中可以含有高达约2.0wt％的金属钝化剂。
组分(J)附加的摩擦改进剂附加的摩擦改进剂任选用于动力传动液中以助于在低滑动速度下减低表面(如变矩器离合器或换档离合器的部件)摩擦，结果是摩擦-粘度(μ-v)曲线为正斜率，从而导致离合器的平稳啮合和“粘滑”行为(如震颤、噪声和不平顺换档)最小化。
摩擦改进剂包括这些化合物，如脂族胺或乙氧基化脂族胺、醚胺、烷氧基化醚胺、脂肪酸酰胺、酰化的胺、脂肪族羧酸、脂肪族羧酸酯、多元醇酯、脂肪族羧酸酯-酰胺、咪唑啉类、叔胺、脂肪族膦酸酯、脂肪族磷酸酯、脂肪族硫代膦酸酯、脂肪族硫代磷酸酯等，其中的脂肪族基团通常含有一个或多个碳原子从而使化合物具有合适的油溶性。作为优选实施例，该脂肪族基团含有约8个或更多个碳原子。
一类摩擦改进体系剂包括N-脂肪族烃基取代的二乙醇胺，其中的N-脂肪族烃基取代基是至少一种不含炔键不饱和部分的、含约14至约20个碳原子的直链脂肪族烃基取代基。
合适的摩擦改进剂体系的例子是含有至少一种N-脂肪族烃基取代的二乙醇胺和至少一种N-脂肪族烃基取代的三亚甲基二胺的组合物，其中的N-脂肪族烃基取代基是至少一种不含炔键不饱和部分的、含约14至约20个碳原子的直链脂肪族烃基取代基。关于这类摩擦改进剂体系的更详细描述在美国专利No.5,372,735和No.5,441,656中。
另一个摩擦改进剂体系为下述物质的组合(i)至少一种二(羟烷基)脂肪族叔胺，其中，羟烷基可以相同或不同，各自含有约2-约4个碳原子，脂肪族基团是含有约10-约25个碳原子的无环烃基；(ii)至少一种羟烷基脂肪族咪唑啉，其中，羟烷基含有约2-约4个碳原子，脂肪族基团是含有约10-约25个碳原子的无环烃基。关于该摩擦改进剂体系的详细描述参考美国专利No.5,344,579。
另一类合适的摩擦改进剂包括多元醇酯，如甘油单油酸酯(GMO)、甘油单月桂酸酯(GML)等。
通常讲，流体组合物可以含有高达约1.25wt％，或作为进一步的例子，含有约0.05-1wt％的一种或多种摩擦改进剂。
组分(K)抗氧化剂在一些实施方案中，组合物中可以含有抗氧化剂化合物。抗氧化剂包括酚类抗氧化剂、芳胺抗氧化剂、硫化酚类抗氧化剂和有机亚磷酸酯等。酚类抗氧化剂的例子有2，6-二叔丁基酚、叔丁基化酚类的液体混合物、2，6-二叔丁基-4-甲基酚、4，4′-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)，2，2′-亚甲基双(4-甲基6-叔丁基酚)、混合的亚甲桥多烷基酚类，和4，4′-硫代双(2-甲基-6-叔丁基酚)。N，N′-双-仲丁基苯二胺，4-异丙基氨基二苯胺，苯基-α-萘胺，苯基-α-萘胺和环烷基化的二苯胺。其例子包括具有空间位阻的叔丁基化酚、双酚和肉桂酸衍生物及其组合物。此处所述的流体中，以流体配方总重量计，抗氧化剂含量可高达约5wt％，优选是在约0.01-约3.0wt％范围内，更优选是在约0.1-约0.7wt％范围内，基于流体配方总重量计。
组分(L)防锈剂本发明公开实施方案中使用的锈蚀或腐蚀抑制剂是另一种类型的抑制添加剂。此类物质包括单羧酸和多羧酸。适宜的单羧酸的例子有辛酸、癸酸和十二酸。适宜的多羧酸的例子有由妥尔油脂肪酸、油酸、亚油酸等制得的二聚体或三聚体羧酸。另一种有用的防锈剂包括烯基琥珀酸和烯基琥珀酸酐腐蚀抑制剂，例如，四丙烯基琥珀酸、四丙烯基琥珀酸酐、十四烯基琥珀酸、十四烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸、十六烯基琥珀酸酐等。烯基中含有约8-约24个碳原子的烯基琥珀酸与如聚乙二醇的醇类生成的半酯也是有用的。其它适宜的锈蚀或腐蚀抑制剂包括醚胺，酸式磷酸酯，胺，聚乙氧基化化合物如乙氧基化胺、乙氧基化酚和乙氧基化醇，咪唑啉类，氨基琥珀酸或其衍生物等。这些类型的物质是市场上买得到的，也可以使用这些锈蚀或抗腐蚀剂的混合物。抗腐蚀剂在此处所述的流体中含量，以流体配方总重量计，可高达约2.0wt％，优选是在约0.01wt％-约2.0wt％范围内，更优选是在0.01wt％-约0.3wt％范围内，以流体配方总重量计。
组分(M)铜腐蚀抑制剂在一些实施方案中，铜腐蚀抑制剂可作为另一种添加剂加入组合物中。这些化合物包括噻唑类，三唑类和噻二唑类。这些化合物的例子包括苯并三唑、甲苯基三唑、辛基三唑、癸基三唑、十二烷基三唑、2-巯基苯并噻唑、2，5-双巯基-1，3，4-噻二唑、2-巯基-5-烃基硫-1，3，4-噻二唑类、2-巯基-5-烃基双硫-1，3，4-噻二唑类、2，5-双(烃基硫)-1，3，4-噻二唑类和2，5-双(烃基双硫)-1，3，4-噻二唑类。适宜的化合物包括1，3，4-噻二唑类，许多是市场上可以购得的商品，也包括三唑类例如甲苯基三唑与1，3，5-噻二唑例如2，5-双(烷基联硫基)1，3，4-噻二唑的组合。对于二烷基噻二唑，为了具备抗腐蚀性，过去该添加剂已经以比本发明少得多的处理水平使用以增强耐极压性和抗磨性(当与相对高浓度的硫化脂肪油共同使用时，如这里所述)。1，3，4-噻二唑通常由联氨和二硫化碳经过已有工艺的合成而得到，参见，例如美国专利No.3,862,798和No.3,840,549。
腐蚀抑制剂在此处所述的流体中含量，以组合物总重量计，可高达约1.0wt％。
组分(N)粘度指数改进剂用于上述的流体组合物和齿轮润滑油组合物的粘度指数改进剂可以选自聚异烯烃化合物、聚甲基丙烯酸酯化合物和任意的常规粘度指数改进剂。适宜作为上述的粘度指数改进剂的聚异烯化合物的例子包括重均分子量从约700至约2,500范围内的聚异丁烯。实施方案可包括分子量相同或不同的一种或多种粘度指数改进剂。
合适的粘度指数改进剂可以包括苯乙烯-马来酸酯类、聚烷基甲基丙烯酸酯类和烯烃共聚物粘度指数改进剂。前述的产品的混合物也可以用作分散剂和分散剂-抗氧化剂粘度指数改进剂。
流体组合物中可以含有可高达约25wt％的粘度指数改进剂。优选地，粘度指数改进剂含量为约0.1wt％至约25wt％，以配方总重量为基准。
组分(O)消泡剂在一些实施方案中，泡沫抑制剂可形成适用于本组合物中的另一种组分。泡沫抑制剂可选自硅酮、聚丙烯酸酯类、和表面活性剂等。消泡剂在所述流体中的量可以高达约0.5wt％，以组合物的总重量为基准。优选是含量为约0.01wt％至约0.5wt％范围，更优选是含量在约0.01wt％至约0.1wt％范围，以配方总重量为基准。
组分(P)密封溶胀剂用于此处所述的传动液组合物中的密封膨胀剂选自油溶性二酯、油溶性砜类及其混合物。一般而言，最适宜的二酯包括C8-C13烷基醇(或其混合物)的己二酸酯、壬二酸酯和癸二酸酯，和C4-C13烷醇(或其混合物)的邻苯二甲酸酯。两种或多种不同类型二酯的混合物(如己二酸二烷基酯和壬二酸二烷基酯等)也可以使用。这些物质的例子包括己二酸、壬二酸和癸二酸的正辛基、2-乙基己基、异癸基和十三烷基二酯，和邻苯二甲酸的正丁基、异丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和十三烷基二酯。
能够提供相同性能的其它酯是多元醇酯，适宜的砜类密封溶胀剂在美国专利No.3,974,081和4,029,587中有描述，一般这些产品含量范围可高达约30wt％。在成品流体中，密封溶胀剂在所述流体化合物中含量可以优选在约1至约15wt％范围内，更优选是在约0.25wt％至约1wt％范围。
适宜的密封溶胀剂是(i)己二酸、(ii)癸二酸或(iii)邻苯二甲酸的油溶性二酯。己二酸和癸二酸可以在高达30wt％范围内使用。在成品流体中，优选可在约1wt％至约15wt％范围内，更优选在约1.5wt％至约10wt％范围。对于邻苯二甲酸酯的情况，在流体中的含量则在约1.5wt％至约15wt％范围内。
组分(Q)染料着色剂可以添加至流体中，使其具有可检测性。通常使用偶氮类染料，例如，C.I.溶剂红24(C.I.Solvent Red 24)或C.I.溶剂红164(C.I.Solvent Red 164)，如美国纺织品化学家和着色师协会(American Association of textile Chemists andColorists)与染色工作者和着色师协会(Society of Dyers and Colorists)(U.K.)“色彩索引”提出的。对于自动传动液，优选自动红染料(Automatic RedDye)。染料可以非常少的量存在，在成品流体中，例如高达约400ppm，优选约200至约300ppm范围内。
组分(R)稀释剂如果添加剂是以添加剂包浓缩液提供的，则加入适宜的稀释剂载体使得易于混合、溶解和传送该添加剂包。稀释油必须能够与基础油和添加剂包相容。尽管稀释剂的量可以根据应用宽范围地变化，在一个实施方案中，稀释剂的浓度为约5-约20％。一般而言，较少的稀释剂是更可取的，因为其降低了运输费用和处理费用。
用于配制上述组合物的添加剂可分别或以亚组形式掺混入基础油。然而，使用添加剂浓缩液(即添加剂加稀释剂，如烃溶剂)同时掺混所有组分是适宜的方法。当以添加剂浓缩液的形式使用时，可利用由各个组分的组合提供的相容性来使用添加剂浓缩液。而且使用浓缩液减少了混合时间并降低了混合出错几率。
在此所述的流体组合物可以包含高达约25wt％的稀释液，以成品流体的总重量为基准。
基础油典型的(但不是必须总是如此)地将本发明的传动液配制成具有主要量的基础油和少量的添加剂包，添加剂包包括前述添加量的硫化脂肪油和二烷基噻二唑的极压/抗磨增强组合物。在一个实施方案中，动力传动液组合物配制成含有主要量的基础油和约3wt％至约20wt％，尤其是约5wt％至约13wt％的添加剂组分，该添加剂组分中含有前述各自添加量的硫化脂肪油和二烷基噻二唑。
能够用于配制本发明流体组合物的基础油可以选自任何合成油或者天然油，或其混合物。天然油包括动物油和植物油(例如蓖麻油、猪油)，以及矿物润滑油，例如液态石油、溶剂处理或者酸处理的石蜡基、环烷基、或者石蜡基和环烷基混合的矿物润滑油。来源于煤炭或者页岩的油也适用。典型的基础油在100℃下粘度在例如约2cSt-约15cSt范围内，优选在约2cSt-约10cSt范围内。此外，来自于气-液转化工艺的油也适用。
合成油包括烃油，例如聚合和共聚烯烃(例如，聚丁烯，聚丙烯，丙烯异丁烯共聚物等)；聚α-烯烃如聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等及其混合物；烷基苯(如十二烷基苯，十四烷基苯，双-壬基苯，双-(2-乙基己基)苯等)；聚苯类(如联苯，三联苯、烷基化聚苯等)；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫醚及其衍生物、类似物、同系物等。
氧化烯类聚合物和共聚物以及其中末端羟基通过酯化、醚化等反应被改性的衍生物构成了另一类可以使用的已知的合成油。这样的油可供列举的有通过氧化乙烯或氧化丙烯的聚合制备的油，这些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如平均分子量为约1000的甲基-聚异丙二醇醚、分子量为约500-1000的聚乙二醇的二苯醚、分子量为约1000-1500的聚丙二醇的二乙醚等)、或者是其单和多羧酸酯，例如乙酸酯类、混合C3-8脂肪酸酯类和四甘醇的C13含氧酸二酯。
可使用的另一种合成油包括为由二羧酸(例如邻苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸、烯基基丙二酸等)和不同的醇(例如丁醇、己醇、月桂醇、2-乙基己醇、乙二醇、二甘醇单醚、丙二醇等)形成的酯。这些酯包括例如，己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富马酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸基酯、癸二酸二(二十烷基)酯、亚油酸二聚体的2-乙基己基二酯、由1摩尔癸二酸与两摩尔的四甘醇和两摩尔的2-乙基己酸反应形成的混合酯等。
可用作合成油的酯包括，由C5-C12的单羧酸与多元醇和多羟基醚，如新戊二醇、三羟甲基丙烷，季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇等制得的酯。
所以，可以用于上述传动液组合物中的基础油可以选自美国石油协会(API)基础油互换性指南(American Petroleum Institute Base Oil InterchangeabilityGuidelines)列举的I-V类基础油中的任意一种。
此基础油类型如下(表B)表B
1I-III类是矿物油基料如上所述，基础油可以是聚α烯烃(PAO)，典型的聚α烯烃(PAO)源自含有约4-约30个或约4-约20个或约6-约16个碳原子的单体。有用的PAO的例子包括源自辛烯、癸烯及其混合物等的那些。PAO在100℃下的粘度为约2-约15、约3-约12或约4-约8cSt，例如，PAO包括100℃下粘度为4cSt的聚α烯烃、100℃下粘度为6cSt的聚α烯烃及其混合物。矿物油与上述的聚α烯烃的混合物也可以使用。
基础油可以是源于费-托合成烃的油。费-托合成烃油是由含有H2和CO的合成气使用费-托催化剂制得。通常这样的烃需要进一步处理后用作基础油。烃可以使用如美国专利No.6,103,099或No.6,180,575中公开的方法进行加氢异构化；使用美国专利No.4,943,672或No.6,096,940中公开方法的进行加氢裂化和加氢异构化；使用美国专利No.5,882,505中公开的方法进行脱蜡；或使用美国专利No.6,013,171、No.6,080,301或No.6,165,949中公开的方法进行加氢异构和脱蜡。
上述公开的各种天然或合成的未精制、精制和再精制油(这些物质中任意的两种或多种的混合物)都可用作基础油。未精制油是天然或合成的未经过进一步净化处理而由天然或合成源直接获得的油品。例如，直接来自于干馏操作的页岩油，直接来自于初步蒸馏工艺的石油油料或直接来自于酯化工艺未经过进一步处理的酯类油。精制油与未精制油类似，其区别在于精制油经过一步或多步净化以提高一种或多种特性。许多这样的净化工艺是本领域技术人员所公知的，如溶剂抽提、二次蒸馏、酸或碱萃取、过滤、渗滤等。再精制油可通过将与获取精制油相似的方法施用于已被使用过的精制油而获得。这些再精制油也被称为是再生油或再处理油，通常经过附加的技术处理以去除失活添加剂、杂质和油分解产物。
在选择任一种前述的任选添加剂时，重要的是确保所选组分是可溶于或稳定地分散在整个添加剂包和成品ATF组合物中，并与组合物中的其它组分兼容且不会显著干扰组合物的操作性能，如抗-NVH、抗-NVH耐久性、极压、抗磨损、摩擦、粘度和/或剪切稳定性这样一些整个组合物必备或希望具有的性能。
一般，辅助添加剂成分在油中的用量应为足以改善基础液的性能特征和性质的最少数量。其量是根据因素如所用基础油的粘性、成品流体所要求的粘度特性、成品流体的使用条件和对成品流体的性能需求而变化。
然而，一般而言，参考下表C，下面给出的基础液中任选择添加剂组分的通常浓度(重量百分比，除非特别指明)是举例说明性的。
表C
根据实施方案，典型的、非限定性的能够提供增强的NVH抑制性和/或抗-NVH耐久性的全配方液体组合物组成如下表D，所涉及的组分对应于前述的组分分类。配方中的关键组分，即，就NVH抑制来说的组分(A)-(D)、就提高抗-NVH耐久性来说的组分(A)-(F)，依据本文的教导在各自的指定范围内保持平衡。
表D
可知，所用的各个组分可以各自掺混入基础液中，或者根据需要以不同的亚组分别掺混。通常，掺混步骤中的次序不重要。而且，这些组分可以各自的稀释剂溶液的形式掺混。然而，优选掺混以浓缩液形式使用的添加剂组合物，这样简化掺混操作，降低掺混错误的可能性，并利用了总浓缩液具有的相容性和溶解性方面的优点。
所以，添加剂浓缩液可配制成能够含有所有添加剂组分，如果需要，还含有某些基础油组分，各种成分的数量应按比例配制，以使所制得的成品流体混合物与上述浓度相一致。在多数情况下，添加剂浓缩液中含有一种或多种稀释剂，如轻质矿物油，以便于浓缩液的处理和掺混。所以，可使用含有高达约50wt％的一种或多种稀释剂或溶剂的浓缩液，只要最终存在的溶剂不会影响成品动力传动液流体组合物的低温、高温和闪点特性。在这点上，用于实现本发明的添加剂组合物的选取和含量应当满足由这些组分配制的添加剂浓缩液或包的闪点应用ASTMD-92测试方法测定，为约170℃或更高。
如上述配制的具体的动力传动液，通常也具有增强的极压特性，以用于高压下例如大于2GPa的条件下金属与金属接触。这种流体适用于自动或手动变速装置，如有级自动变速装置、无级变速装置、半自动变速装置和双离合变速装置。例如，如果所使用的润滑油不具有足够的极压保护特性，自动传动中常见的金属与金属接触的高压力可能引起传动部件的损坏。然上述的动力传动液组合物具有好的极压操作特性。
此处描述的本发明实施方案的流体组合物在许多不同领域有较好应用，包括，例如自动传动液、手动传动液、双离合传动液、重载传动液、无级传动液和齿轮润滑油。更进一步，该自动传动液适用于以下传动装置中的至少一种滑动变矩离合器、锁止变矩离合器、起动离合器、电控制转换器离合器、和/或一种或多种换档离合器，等等。该传动可以包括四速、五速、六速、七速或更多速变速装置，和链式、带式、盘式或环型的无级变速装置。使用这些液体的离合器，可以包括，例如，如上所述的相同的离合器材料。其也可用于齿轮应用，如，工业齿轮应用和汽车齿轮应用。齿轮型式但不限于包括正齿轮、螺旋齿轮、斜齿轮、行星齿轮和准双曲面齿轮。他们用于轴、变速箱等。进一步地，其对金属加工领域也是有用的。
实施例以下的实施例中介绍了适用于本发明实际应用的组合物示例，其中，所有的份、百分比除非特别说明都是以重量计。
实施例1尖声压力研究自动传动液的组分影响通过8个液体样品进行评价，被命名为ATF-A至ATF-H(见下列表1)。测试液有如上述表D所示的优选配方的基本组成，并作如下调整。使用六个设计变量，命名为I-VI，其对应于表D中所示的六个组分，其中“+”表示该变量以表D中所示范围的最大值存在，“-”表示该变量以表D中所示范围的最小值存在，进一步限定是，对于设计变量VI下的标记“+”表示硫源为硫化酯交换甘油三酯，而“-”表示为硫化酯。设计变量对应于基本组分中的下述六个组分I组分(D)；II组分(B)；III组分(C)；IV组分(A)；V防锈剂；VI硫源。
流体基质的摩擦性能通过低速SAE#2机器测定。使用纤维素纸基摩擦材料衬里的片实施试验，该片可以是从Borg Warner Automotive商购的产品BW4329。摩擦是在40℃和120℃下在0.40、0.79、1.97和3.39N/mm2四个不同压力下测定和记录的。尖声压力是在市场可以买到的ZF GK台上使用ZF随装置提供的试验程序测定。对应于不同测试样品液的尖声压力结果也在下表1中列出。
表1
利用上述流体样品，图4-10是以测定的滑动速度在测试压力为0.79N/mm2下测得的尖声压力与μ/T关系图，图11是在测试压力0.79N/mm2条件下R2(是μ/T与尖声压力的相互关系)与rpm关系图。图12-17是以测定的滑动速度在测试压力3.40N/mm2下测得的尖声压力与μ/T关系图。图18-19显示八个样品在压力0.79N/mm2、温度分别为40℃和120℃下的摩擦系数μ值。μ/T中的温度是在给定压力和rpm下的整体温度。例如如果μ(40℃)为0.152和μ(120℃)为0.148，那么μ/T等于(0.148-0.152)/(120-40)＝0.00005。为便于处理，该值乘以10,000。图20是在测试压力0.79N/mm2条件下μ/T系数与滑动速度关系图。图21-28是在如文中所示的一系列不同测试条件(即rpm’s、温度、压力)下尖声压力与μ/P关系图。图29分别显示测试液在温度为40℃和120℃下摩擦系数μ值。
结果表明，用负μ/T改进了尖声控制。结果还表明仅仅提供μ-v为正斜率的流体不足以改进尖声性能。尖声和μ/T的相关性只有在低速试验台的特定条件即压力0.79N/mm2、高于50rpm(0.27m/s)下才能观察到。结果还表明用负μ/P也改进了尖声控制，尽管，在本研究的一些特定的测试条件下这可能没有μ/T的影响显著。
结果还表明，添加剂中的某些个别组分，即组分(A)-(D)的存在或者不存在能够显著影响摩擦系数随温度变化的程度。结果还表明，六个变量中的四个变量强烈影响了μ/T(和μ/P)，它们是组分(A)-(D)。结果也表明四个组分必须保持平衡以使得μ/T为小的负值，从而改善尖声性能。总的来讲，发现随着准静摩擦水平降低，噪声现象减少。高扭矩传动装置通常需要高准静摩擦。
实施例1老化流体的抗-NVH耐久性和尖声性能研究研究老化形式的测试液(流体A)与商业ATF相比在传动环境中摩擦性能的稳定性，流体A含有如上表D所示的组成，代表本发明的一种实施方案。对比的商业ATF为Shell 13754.4。
图30示出流体A和对比液在150℃下老化200小时之前(新鲜流体)和之后的低速SEA2#摩擦特性。结果表明流体A维持正摩擦特性，而对比液则相反，其摩擦水平和斜率显示出很大的变化。可预计对比液的摩擦特性使换档抖动和震颤增强的可能性增加。
在ZF GK试验台上用阈压力(超过此压力则可检测到噪声现象)测量噪声现象即尖声。对于给定流体，阈压力值越高，出现噪声现象的可能性就越低。在尖声测试过程中测量静和准静摩擦。
下表2报告代表本发明的流体A和对比商品的粘度、摩擦、准静摩擦和尖声压力(“阈压力”)值。
表2
表2表明，流体A与对比商品相比在尖声性能方面有明显更高的性能。此外，即使观察到噪声的阈压力值是对比商品的约两倍，准静摩擦也比对比产品高约11％。而且，基于在ZF GK台上在0.79N/mm2和100rpm条件下测量的结果，流体A的μ/T为-0.500、尖声压力＞0.8N/mm2，而对比商品的μ/T为0.000、尖声压力为0.75N/mm2，这与本文给出的本发明噪声现象模型是一致的。显然，这些结果证明本发明描述的添加剂硫体组合物提供了增强的抗-NVH耐久性，而不降低静和准静摩擦。
设想流体A可适合在使用变矩器和其它离合装置的各种传动装置中提供改进性能。例子包括重载汽车传动装置和双离合器传动装置等等。
整个说明书或权利要求中所使用的“a”和/或“an”可以指一或多于一。除非有相反指示，前述的说明书和权利要求中所有代表组分数量、属性如分子量、百分数、比值、反应条件等等的数字都应当理解为被“约”所修饰的。相应的，除非有相反的指示，说明书和权利要求中的数字参数都是近似值，可以根据本发明所希望获得的属性作相应的变化。绝没有也不尝试限制将等价原则用于权利要求的保护范围，每一个数字参数至少应当根据数据报告的有效位和常规的舍入技术进行推定。尽管表明本发明较宽范围的数值和参数是近似值，但是，在特定的实施例中的数值都是尽可能的准确报道。然而，任何数值都固有的包含误差，这源于各自的试验测量所具有的标准偏差。
在本说明书的多处引用了大量的美国专利，所有这些专利文献都全文引入本发明的公开范围内，如同这些文献的内容在此完全列出。
对于本领域技术人员，参考本说明书、附图和发明实施情况，本发明的其它实施方案是显而易见的。本说明书和实施例应被认为仅仅是一种示例，而本发明真正的保护范围和精神由下述的权利要求表明。
权利要求
1.一种流体组合物，包括(1)主要量的基础油，和(2)少量的添加剂组合物，其包括烷氧基化胺、二烃基亚磷酸酯、金属清净剂、磷酸化的琥珀酰亚胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，这些组分各自的量是在以其润滑的动力传动装置中老化时能提供持续的抗NVH耐久性的有效量。
2.权利要求1的流体组合物，其包括0.002-0.5wt％烷氧基化胺、0.001-0.5wt％二烃基亚磷酸酯、0.01-1.0wt％金属清净剂、0.01-12wt％磷酸化的琥珀酰亚胺、0.005-1.0wt长链叔胺和0.01-0.7wt％乙氧基化醇。
3.权利要求1的流体组合物，其中添加剂组合物的存在量为约3wt％到约20wt％，基于流体组合物计。
4.权利要求1的流体组合物，其中流体组合物这样配制，使流体组合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中流体的准静态摩擦大于0.098和静态摩擦为0.123或更大，其在ZF GK台上测定。
5.权利要求1的流体组合物，其中流体组合物这样配制，使流体组合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中流体组合物具有阈压力值大于0.8N/mm2的NVH特征，其在ZF GK台上测定。
6.权利要求1的流体组合物，其中流体组合物这样配制，使流体组合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中，暴露于氧化条件之后流体的NVH特征值不降至低于暴露之前NVH特征值的初值，其在ZF GK台上测量。
7.权利要求1的流体组合物，其中基础油包括天然油、天然油的混合物、合成油、合成油的混合物、天然油和合成油的混合物、和衍生自由费托或气液转化法的基础油中的一种或多种。
8.权利要求1的流体组合物，其中添加剂组合物进一步包括附加的摩擦改进剂、附加的清净剂、附加的分散剂、抗氧剂、抗磨剂、消泡剂、粘度指数改进剂、铜腐蚀抑制剂、防锈剂、密封溶胀剂、金属钝化剂和排气剂中的一种或多种。
9.一种添加剂组合物，包括烷氧基化胺、二烃基亚磷酸酯、金属清净剂、磷酸化的琥珀酰亚胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，这些组分各自的量是在以其润滑的动力传动装置中老化时能提供持续的抗NVH耐久性的有效量。
10.权利要求1的传动装置，其中传动装置包括双离合器变速装置。
全文摘要
本发明提供用于获得改进的动力传动性能的先进方法，还描述了用于实施这种方法的独特流体组合物。特别是提供用于改进老化的传动液的抗NVH耐久性的方法和相关组合物。
文档编号C10N40/04GK1908139SQ200610115630
公开日2007年2月7日 申请日期2006年6月29日 优先权日2005年6月30日
发明者T·M·卡梅伦, R·N·艾尔, T·-C·尧 申请人:雅富顿公司