润滑包括具有非金属表面的同步器的变速器的方法
【专利说明】润滑包括具有非金属表面的同步器的变速器的方法 发明领域
[0001]本发明设及润滑包括具有非金属表面的同步器的变速器的方法，所述方法包括向 其中供入润滑剂，所述润滑剂包含：（a)具有润滑粘度的油；化)碱±金属清净剂;和(C)具有 8-24个碳原子的非芳族簇酸或其盐。
[醒]发明背景
[0003] 本发明设及用于包括具有非金属表面的同步器的变速器的润滑剂。运类润滑剂显 示出与非金属同步晒合组件的改进性能。包括具有非金属表面的同步器的变速器中的同步 晒合部件存在许多油提供非最佳摩擦的问题。
[0004] 同步器为手动和双离合变速器的多种重要组件之一。提高性能、降低换挡力和使 齿轮间能量损耗最小化是新一代同步器系统的主要目的。机械系统的能力改进和具有各种 设计和材料的各种同步器的引入容许将现有同步器设计经济地再加工成更有效的设计。需 要再配制用于手动和双离合变速器润滑油的润滑剂或添加剂用于运些设计W便能够保持 同步器的相互作用部件之间的合适摩擦并保护运些部件W防磨损。
[0005] 常规齿轮油或手动变速器油通常包含化学组分，例如活性硫和表面活性胺有机憐 酸盐。尽管作为提供特压润滑的添加剂是优异的，运些添加剂单独地W常用量通常是太光 滑的且不能适当地保护润滑表面W防研磨或腐蚀性磨损。
[0006] 美国专利6，503，872，Tomaro，2003年1月7日公开了延长换油手动变速器润滑剂， 其包含至少一种酸性有机化合物的碱性碱金属或碱±金属盐。过碱性材料通常具有至多约 600或约500,或者约400的总碱值。在实施例1中，手动变速器润滑剂通过向手动变速器基本 油料中混入1.2份实施例A-6[金属二硫代憐酸盐]与0.4份过碱性横酸儀的油溶液(42%稀 释油，金属比14.7，9.4 %儀，和400总碱值）W形成中间体，向该中间体中加入0.5份亚憐酸 二下醋而制备。在其它实施例中，还存在硫化苯酪巧(38%稀释油，255总碱值）。
[0007] PCT公开W0 1987/05927,1987年10月8日公开了除其它组分外，包含所选择的碱± 金属盐的手动变速器用油。在实施例1V中，手动变速器用油通过将3.5份烷基苯横酸巧(过 碱性)与其它成分结合而制备，其中烷基包含平均约24个碳原子。在对过碱性盐的描述中， 陈述了通常存在与中和阴离子所需的相比基于当量W约10:1-30:1，优选11:1-18:1过量的 碱±金属。
[000引美国专利6,617,287，Gahagan，2003年9月9日公开了具有改进的同步晒合性能的 手动变速器润滑剂。据说手动变速器与同步器中的烧结金属部件的磨损和太低摩擦的问题 通过使用用高含量的碱±横酸盐与胺憐酸盐组合配制的润滑油解决。优选的金属盐为儀或 巧，更优选儀。过碱性材料通常具有约20至约700,优选约100至约600,更优选约250至约500 的总碱值。在实施例中，使用具有400的TBN且包含约32%矿物油稀释剂的过碱性烷基苯横 酸儀。
[0009] 美国专利公开2008/0119378，Gandon等人，2008年5月22日公开了包含烷基甲苯横 酸盐作为摩擦改进剂的官能流体。该流体可W为拖拉机用油、变速器用油或液压流体。烷基 苯横酸盐可W为中性或过碱性盐，且它们可W为高度过碱化W具有约50至约400,或者约 280至约350,或者约320的TBN。
[0010] 欧洲专利申请EP 0 552 863,1993年7月28日公开了高硫矿物油组合物和降低具 有高硫化合物含量的矿物油的铜腐蚀性。实施例1公开了添加剂浓缩物，其除其它组分外， 包含1.33 %的指定具有254的TBN的过碱性硫化苯酪巧，和1.33 %的作为在轻矿物油中的 50%溶液的二壬基糞横酸巧。该润滑油组合物可用于多种应用如汽车曲轴箱润滑油、自动 变速器用油、齿轮油、液压油或切削油中。优选的应用是作为动力变速器用油，尤其是液压 油。
[0011] 美国专利4,792,410,5^^111(1等人，1988年12月20日公开了适于手动变速器用油 的润滑剂组合物。实施例1I公开了手动变速器用油，其除其它组分外，包含3.0份烷基苯横 酸巧(过碱性）。实施例ΠΙ包括过碱化至200总碱值的3.5份巧硫偶联烷基(C12)酪盐。
[0012] PCT公开W0 2000/26328,2000年5月11日公开了具有过碱性金属盐和有机亚憐酸 盐的润滑剂。该润滑剂可用于手动变速器中。实施例1公开了通过将0.7%的具有53%油和 41的总碱值的苯横酸巧(与其它组分)混合而制备的润滑剂。
[001引欧洲专利申请EP 0 987 311,2000年3月22日公开了变速器用油组合物。包含油和 (除其它组分外）至少0.1重量％过碱性金属盐的组合物提供改进的无级变速器用油。据说 手动变速器用油(尤其)可获益于该发明的各组分的结合。实施例5公开了包括0.3份过碱性 横酸巧，包括0.1份稀释油(300TBN)在内的各组分的混合物。合适的过碱性材料本身基于无 油优选具有50-550,更优选100-450的总碱值。
[0014] 美国专利3,652,410，化11111曲11'3*等人，1972年3月28日公开了用于多用途润滑 油的润滑剂组合物，其尤其可用于变速器。表1中的实施例包含总碱值300的碱性横酸巧。
[0015] 美国专利7,238,651，1(〇。313等人，2007年7月3日公开了制备过碱性清净剂的方法 和该清净剂在内燃机中的用途。实施例公开了 500TB师黄酸巧的制备。总碱值描述为包含加 工中所用油的最终过碱性清净剂的度量。也可存在各种任选性能添加剂。
[0016] 美国专利公开2010-0152080，Tipton等人，2010年6月17日公开了显示出良好动摩 擦性能的润滑剂组合物。该润滑剂组合物包含具有润滑粘度的油和油溶性支链控基取代芳 控横酸盐，所述油溶性支链控基取代芳控横酸盐具有至少一个如通过具有大于约0.180的 Chi (0)/Shadow XY比定义为高度支化基团的控基。
[0017] US 5,635,459(Stoffa等人，1997年6月3日公开)公开了具有改进的齿轮性能的官 能流体组合物，包含具有润滑粘度的油和加入其中的：（a)棚酸化和/或非棚酸化盐形式的 碱金属或碱±金属盐络合物；（b化P/抗磨剂，其包含用亚憐酸Ξ苯醋或締控加热的二烷基 二硫代憐酸和2-乙基己酸的锋盐混合物;和(C)棚酸化环氧化物。
[0018] 美国公开2009/0203564，Seddon等人，2009年8月13日公开了制备中性或过碱性清 净剂的方法。在某些实施方案中，清净剂可具有100-1300,或者250-920的TBN。据说该过碱 性清净剂适于任何润滑剂组合物;所列润滑剂尤其包括变速器用油和齿轮油。
[0019] 提供与同步器相互作用的理想摩擦的润滑剂是已知的。然而，理想的是具有具有 与同步器的材料相容的理想摩擦换挡特性(例如晒合的斜度和曲率)的润滑剂，W及耐久的 润滑剂，使得经变速器的长期使用，动摩擦等级不降级，而是保持在基本恒定等级。润滑剂 的摩擦性能的耐久性越大，同步器的磨损W及因此同步器本身的寿命会提高，连同最佳的 换挡性能一起。
[0020] 发明概述
[0021] 本发明提供润滑包括具有金属或非金属表面(通常非金属表面）的同步器的变速 器的方法，所述方法包括向其中供入润滑剂。特别是，该润滑剂旨在包含随黄铜、钢、酪醒树 脂或碳基同步器使用的理想摩擦系数和耐久性。在一个实施方案中，本发明提供润滑包括 具有非金属表面的同步器的变速器的方法，所述方法包括向其中供入润滑剂，其中同步器 表面包含碳。
[0022] 如本文所用，术语TBN为总碱值(如通过ASTM D2896测量)且具有mg KOH/g的单位。
[0023] 如本文所用，与"包括"、"含有"或"特征是…"同义的过渡术语"包含"为包括性或 开放性的且不排除其它未描述的元素或工艺步骤。然而，在本文中"包含"的各描述中，意欲 作为可选实施方案，该术语还包括短语"基本由…组成"和"由…组成"，其中"由…组成"不 包括没有描述的任何元素或步骤，"基本由…组成"容许包括不实质性影响所考虑的组合物 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骤。
[0024] 所公开的技术提供润滑包括具有非金属表面的同步器的变速器的方法，所述方法 包括向其中供入润滑剂，所述润滑剂包含：（a)具有润滑粘度的油；化)碱±金属清净剂;和 (C)具有8-24个碳原子的非芳族簇酸或其盐。在某些实施方案中，同步器中的至少一个润滑 表面包含碳作为主要组分。包括同步器的变速器可W为手动变速器或双离合变速器，通常 手动变速器。
[0025] 润滑剂中非芳族簇酸的量为润滑组合物的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％。在一个实施方案中，润滑剂中非芳族簇酸的量 为润滑组合物的0.05-0.2重量％。
[00%]碱±金属清净剂可具有10-40,或者11-30,或者12-25的金属比。术语"金属比"为 金属的总当量与酸性有机化合物的当量之比。中性金属盐具有1的金属比。具有与正盐中存 在的4.5倍的金属的盐具有3.5当量的金属过量，或4.5的比。术语"金属比"还解释于标题为 乂hemistry and Technology of Lubricants"的标准教科书，第3版，R.M.Mortier和 S.T.OrszuUk编辑，Copyright 2010,第219页，副标题7.25中。
[0027]基于含油，碱±金属清净剂可具有250-500的TBN，金属比为10-35。例如，在不同的 实施方案中，碱上金属清净剂可具有300的TBN和12.3的金属比；或者TBN可W为400，和22.4 的金属比。