本发明涉及一种用于自动变速器的离合器的组合物，更具体地，本发明涉及一种能够通过提高离合器的摩擦性能并改进自动变速器的效率来改进燃料经济性和耐磨性的自动变速器油组合物。
背景技术：
近年来，在高油价和全球变暖引起的不寻常气候的影响下，为改进车辆的燃料效率做出了诸多努力，即使在自动变速器领域，许多技术已被应用于有助于改进燃料效率。
根据车辆的设计和变速器的类型，附加离合器安装在自动变速器上，并且离合器所必需的条件是能够通过板之间的高摩擦力而有效地传递动力。因此，离合器的摩擦特性是非常重要的。当板之间的摩擦减小时，动力不能有效地传递。然而，当摩擦过高时，金属之间的磨损可能严重地发生，这可能导致耐久性差。
公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明已经做出努力解决与现有技术有关的上述问题。
本发明旨在提供一种能够通过改进用于自动变速器的离合器的摩擦性能而改进板的动力传递效率的自动变速器油组合物。
本发明还旨在提供一种能够改进用于自动变速器的离合器的耐久性和动力传递效率的自动变速器油组合物。
本发明并不限于上述描述。本发明在下面的描述中将更加明显，并且通过权利要求及其组合中描述的方式而实现。
此外，本发明提供了具有改进的摩擦性能和燃料经济性的自动变速器油组合物，所述自动变速器油组合物包括约68重量％至80重量％的基础油，约5重量％至15重量％的聚亚烷基二醇油和约3重量％至10重量％的由以下化学式1表示的琥珀酸酐衍生物。
[化学式1]
(r为c2-c30的烯基。)
在优选的实施方案中，聚亚烷基二醇油可以具有约200g/mol至1,200g/mol的分子量。
在另一优选的实施方案中，聚亚烷基二醇油可以具有3cst至6cst的运动粘度。
还在另一优选的实施方案中，聚亚烷基二醇油可以是聚乙二醇和聚丙二醇或它们的混合物中的任何一种。
还在另一优选的实施方案中，琥珀酸酐衍生物可以是由以下化学式2表示的化合物。
[化学式2]
(x和y分别为1至30的整数。)
还在另一优选的实施方案中，琥珀酸酐衍生物可以是由以下化学式3表示的化合物。
[化学式3]
在另一优选的实施方案中，聚亚烷基二醇油和琥珀酸酐衍生物的重量比可以为约0.7至3.3:1。
在另一优选的实施方案中，自动变速器油组合物可以进一步包括粘度调节剂、抗磨剂和清洁分散剂中的至少一种。
还在另一更优选的实施方案中，粘度调节剂可以是聚甲基丙烯酸酯、烯烃共聚物和聚异丁烯，或者其两种或更多种的混合物中的任何一种，抗磨剂可以是烷基二硫代磷酸锌、亚麻籽磷酸酯和异丁炔基琥珀酸酯，或者其两种或更多种的混合物中的任何一种，清洁分散剂可以是碱土金属的磺酸盐，酚盐或水杨酸盐。
还在另一更优选的实施方案中，自动变速器油组合物可以通过相对于自动变速器的离合器的吸附而被施加至摩擦材料，所述自动变速器的离合器包括位于板之间的板和盘，并附着有摩擦材料。
本发明包括上述结构，因此具有以下效果。
根据本发明，通过改进离合器的动力传递效率，可以获得改进汽车的燃料经济性的效果。
根据本发明，通过改进离合器的耐磨性，可以获得改进汽车的耐久性的效果。
本发明的效果并不限于上面提到的效果。应当理解，本发明的效果包括从以下描述可推断的所有效果。
下面讨论本发明的其它方面和优选实施方案。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(suv)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇和船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
下面讨论本发明的上述特征及其它特征。
附图说明
现在将参照由所附附图显示的本发明的某些示例性实施方案来详细地描述本发明的以上及其它特征，这些附图在下文中仅以显示的方式给出，因而对本发明是非限定性的，在这些附图中：
图1是表示自动变速器的离合器的图。
图2是表示离合器的摩擦材料的图；以及
图3是表示将根据本发明的自动变速器油组合物吸附至摩擦材料的状态的图。
列于附图中的附图标记包括对如下进一步讨论的如下元件的参考：
1:输入轴，
10:保持器，
12a:固定槽，
21:板，
23:盘，
25:摩擦材料，
30:毂，
40:活塞，
40a:压力室，
41:复位弹簧，
43:弹簧保持器，
50:卡环。
应当了解，所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定目的的应用和使用环境加以确定。
在这些图中，附图标记在贯穿附图的多幅图中指代本发明的同样的或等同的部件。
具体实施方式
现在将在下文中详细地提及本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例示意在附图中并描述如下。虽然本发明与示例性的实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书不是要将本发明限制为那些示例性的实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同和其它实施方案。
在下文中，将通过示例性实施方案更详细地描述本发明。只要本发明的要点不改变，本发明的示例性实施方案可以以各种形式进行修改。然而，本发明的范围并不限于以下示例性实施方案。
当确定对已知结构和功能的描述可能模糊本发明的要点时，将省略对已知结构和功能的描述。在本说明书中，除另有说明外，术语“包含”意指还可包括其它组成元素。
如图1所示，在具有自动变速器的车辆中使用的离合器包括保持器10、多个板21和多个盘23，所述保持器10通过滑动接头方法连接至设置在自动变速器情况下的中心处的输入轴1并且从输入轴1接收动力，所述多个板21的外部边缘分别通过滑动接头方法连接至保持器10的内部边缘，所述多个盘23的内部边缘连接至毂30的外部边缘上，所述毂30插入在多个板21之间并与行星齿轮装置的相应元件连接，从而通过滑动接头方法传递动力。
活塞40安装在保持器10中，所述活塞40通过接受来自根据液压控制装置的操作供给的操作油的压力而移动以推压板21，压力室40a形成在活塞40的后表面上，其允许操作油流入和流出，并且复位弹簧41和弹簧保持器43安装在毂30和活塞40之间的空间中以弹性地支撑活塞40。
在保持器10中形成具有向内凹入的预定深度的固定槽12a，将由铸铁制成并具有弹性力的圆形卡环50插入并安装至固定槽12a中，并且卡环50支撑板21和盘23，并同时甚至支撑活塞40的操作负荷。
当操作油的液压压力根据液压控制装置在换档过程中的操作而被施加至形成在保持器10和活塞40之间的压力室40a时，活塞40通过以超过复位弹簧41的弹性支撑力将板21按压而接触盘23，结果，动力可以传递至板21和盘23之间的接触部分，通过输入轴1传递的扭矩通过保持器10传递至毂30、板21和盘23，并且扭矩传递至与毂30连接的行星齿轮装置的相应元件。
同时，由于板21和盘23由于其结构而在高速旋转期间被按压，所以在板21和盘23之间产生严重的摩擦，并且为了应对这种摩擦，摩擦材料25形成在如图2所示的盘23的两个表面上。
通过吸附将自动变速器油组合物用于摩擦材料25，因此改进了板21与盘23之间的摩擦性能以提高汽车的燃料经济性，并且改进了离合器的耐磨性以提高自动变速器的耐久性。
具有改进的摩擦性能和燃料经济性的自动变速器油组合物包括约68重量％至80重量％(例如，约68重量％、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79，或约80重量％)的基础油，约5重量％至15重量％(约5重量％，6、7、8、9、10、11、12、13、14，或约15重量％)的聚亚烷基二醇油和3重量％至10重量％(例如，约3重量％、4、5、6、7、8、9或约10重量％)的由以下化学式1表示的琥珀酸酐衍生物。
[化学式1]
(r为c2-c30的烯基。)
参考图3，如上所述，自动变速器油组合物吸附在位于板21之间的摩擦材料25上，在这种情况下，自动变速器油组合物中所含的聚亚烷基二醇油a和琥珀酸酐衍生物b均匀分散在摩擦材料25的表面上以改进用于自动变速器的离合器的摩擦性能。
基础油可以根据美国石油学会(api)指定的矿物基础油的标准归类为第三类。基础油的硫含量大于0重量％且小于0.03重量％，饱和物的含量为90重量％或更高，粘度指数为120或更高。此外，由于在低温和高温下具有良好的适应性、抗氧化功能和优异的粘度保持性，因此基础油具有长期使用而没有变形的优点。
本发明的特征在于通过将聚亚烷基二醇油和琥珀酸酐衍生物与基础油混合来制备自动变速器油组合物。
与基础油相比，聚亚烷基二醇油是具有优异的粘度温度性能、低温流动性、润滑性和阻燃性的极性合成基础油。聚亚烷基二醇油通过醇和环氧烷(环氧乙烷，环氧丙烷等)的加成-聚合而合成，并且其末端存在的羟基吸附在摩擦材料上以增加摩擦材料和板之间的摩擦系数。因此，改进了摩擦材料和板之间的粘合力，以通过滑动使能量损失最小化。
聚亚烷基二醇油可以是聚乙二醇，聚丙二醇或它们的混合物，特别地，其分子量可以为约200g/mol至约1,200g/mol(例如，约200g/mol、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150或约1200g/mol)，其运动粘度可以为约3cst至6cst(例如，约3cst、4、5或约6cst)。
琥珀酸酐衍生物用于调节板和摩擦材料之间的摩擦系数，并包括在组合物中作为一种摩擦改进剂。琥珀酸酐衍生物可以特别地是由以下化学式2表示的化合物，更特别地是由以下化学式3表示的化合物。
[化学式2]
(x和y分别为1至30的整数。)
[化学式3]
琥珀酸酐衍生物在其末端通过羰基吸附在摩擦材料上，以增加摩擦材料与板之间的摩擦系数，从而改进动力传递效率。
自动变速器油组合物可以包括约5重量％至15重量％(例如，约5重量％，6、7、8、9、10、11、12、13、14或约15重量％)的聚亚烷基乙二醇油和3重量％至10重量％的琥珀酸酐衍生物，特别地，聚亚烷基二醇油和琥珀酸酐衍生物的重量比可以为约0.7至3.3：1(例如，约0.7:1、0.8:1、0.9:1、1.0:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1、2.1:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1、2.5:1、2.6:1、2.7:1、2.8:1、2.9:1、3.0:1、3.1:1、3.2:1或约3.3:1)，特别是1至1.7:1，更特别是1.4:1。
当聚亚烷基二醇油的含量小于5重量％或琥珀酸酐衍生物的含量小于3重量％时，组合物在摩擦材料上的吸附不充分，因此在摩擦材料和板之间可能发生滑动，从而改进汽车的燃料经济性的效果可能不明显。
另一方面，当聚亚烷基二醇油的含量大于15重量％或琥珀酸酐衍生物的含量大于10重量％时，聚亚烷基二醇油和琥珀酸酐衍生物之间的排斥力变得过大，因此，摩擦材料和板之间的粘合力可能会降低。
根据本发明的自动变速器油组合物还可以包括粘度调节剂、抗磨剂和清洁分散剂中的至少一种。
当组合物处于低温时，粘度调节剂用于降低组合物增加的粘度，以允许离合器平稳地操作，并且当组合物处于高温时，增加组合物降低的粘度以防止金属之间发生的摩擦和磨损，所述粘度调节剂可以是聚甲基丙烯酸酯、烯烃共聚物和聚异丁烯或者其两种或更多种的混合物中的任何一种。
抗磨剂具有减轻摩擦材料、板等的磨损程度的结构，所述抗磨剂可以是烷基二硫代磷酸锌、亚麻籽磷酸酯、异丁基琥珀酸酯，或者其两种或更多种的混合物中的任一种。
清洁分散剂用于分散和漂浮通过氧化组合物产生的处于非常细的颗粒状态的污泥或碳粉末以清洁地保持离合器，并且所述清洁分散剂可以是碱土金属如钙、镁和钡的磺酸盐、酚盐或水杨酸盐。
自动变速器油组合物可以进一步包括通常添加至润滑油等中的添加剂。添加剂可以特别是无灰分散剂、抗氧化剂、阻蚀剂、消泡剂等。
在下文中，将通过详细的实施例更详细地描述本发明。然而，这些实施例用于示例本发明而本发明的范围并不限于此。
实施例
以下实施例显示了本发明，并且并非旨在限制于这些实施例。
实施例1至5和对比实施例1至3
自动变速器油组合物通过搅拌和混合下表1中列出的组合物而进行制备。
表1
实施例1至5的组合物包括5重量％至15重量％的聚亚烷基二醇油和1.5重量％的琥珀酸酐衍生物。另一方面，对比实施例1的组合物不包含聚亚烷基二醇油，对比实施例2的组合物包括小于5重量％的聚亚烷基二醇油，对比实施例3的组合物包括大于15重量％的聚亚烷基二醇油。
通过以下方法评估根据实施例1至5和对比实施例1至3的组合物的动摩擦系数、不可燃摩擦转矩改进率，燃料经济性改进率和驱动耐久性后的铁(fe)磨损量。
动摩擦系数：通过jasom348测试方法进行评估。特别地，在3,600rpm，785kpa和120℃的条件下测量摩擦材料和板之间的动摩擦。
不可燃摩擦转矩改进率：测量并评估在不可燃操作期间自动变速器的每个状态的摩擦转矩。不可燃操作在800rpm至2,500rpm和25℃至90℃的条件下进行。通过基于对比实施例1的测量值的百分比来计算和评估与对比实施例1相比所改进的程度。
燃料经济性改进率：燃料经济性改进率经由一台特定操作条件下的底盘发电机通过ftp75测试模式(北美认证模式)进行评估。ftp75测试模式按照冷启动阶段、过渡阶段、发动机步骤和热启动阶段的顺序连续执行。冷启动阶段的驾驶时间为505秒，最大速度为91.2km/h，平均速度为40.4km/h，行驶距离为5.79km，过渡阶段的驾驶时间为865秒，最大速度为55.2km/h，平均速度为25.6km/h，行驶距离为6.25km，发动机停止时间为600秒，热启动阶段的驾驶时间为505秒，最大速度为91.2km/h，平均速度为40.4km/h，行车距离5.79km/h。基于测试车辆的实际燃料经济性，以百分比计算和评估改进的程度。
驱动耐久性后的铁(fe)磨损量：驱动耐久性后的铁(fe)磨损含量被评估为约300小时，同时以2,000rpm至7,000rpm的发动机转速和100n至300n的负荷转变为1至6级。
结果示于下表2中。
表2
参照表2，与对比实施例1至3相比，在包括5重量％至15重量％的聚亚烷基二醇油的实施例1至5中，经证实的是，动摩擦系数、不可燃摩擦转矩改进率、燃料经济性改进率高，以及驱动耐久性后的铁(fe)磨损量低。因此，可以预期当使用实施例1-5的组合物时，可以提高离合器的摩擦系数，以提高自动变速器的动力传递效率，从而改进车辆的燃料经济性并确保自动变速器的耐磨性。
实施例6至9和对比实施例4至5
自动变速器油组合物通过搅拌和混合下表3中列出的组合物而进行制备。
表3
实施例6至9的组合物包括10重量％的聚亚烷基二醇油和3重量％至10重量％的琥珀酸酐衍生物。另一方面，对比实施例4的组合物包括小于3重量％的琥珀酸酐衍生物，对比实施例5的组合物包括大于10重量％的琥珀酸酐衍生物。
通过上述方法评价根据实施例6至9和对比实施例4至5的组合物的动摩擦系数、不可燃摩擦转矩改进率，燃料经济性改进率和驱动耐久性后的铁(fe)磨损量。结果示于下表4中。
表4
参照表4，与对比实施例4至5相比，在包括3重量％至10重量％的琥珀酸酐衍生物的实施例6至9中，经证实的是，动摩擦系数、不可燃摩擦转矩改进率、燃料经济性改进率高，驱动耐久性后的铁(fe)磨损含量低。因此，可以预期当使用实施例6至9的组合物时，可以提高离合器的摩擦系数，以提高自动变速器的动力传递效率，从而改进车辆的燃料经济性并确保自动变速器的耐磨性。
特别地，参照表2和表4，可以看出其中聚亚烷基二醇油和琥珀酸酐衍生物的重量比为1.4:1的实施例3和8具有燃料经济性和摩擦转矩最优异的改进效果和最优异的耐久性。
参考本发明的优选的实施方案详细描述了本发明。然而，应理解，本领域技术人员可以对这些实施方案作出改变而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围限定在所附权利要求及其等同方案中。