моторное масло

Формула изобретения

1. Моторное масло, содержащее в качестве базового масла маловязкое дистиллятное масло с кинематической вязкостью 2-4 мм² /с при 100°C в смеси с остаточным компонентом с кинематической вязкостью 15-20 мм²/с при той же температуре в соотношении (12-15):1, моющие присадки, полиметакрилат марки «Д», полиметилсилоксан, загущающую присадку, антиокислительные присадки, диспергирующую присадку, депрессорную присадку, блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина, отличающееся тем, что в качестве моющих присадок масло содержит смесь кальциевой соли алкил(C₁₂-C₂₄)салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющая отношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в одной соли к радиусу твердого ядра карбоната кальция в другой соли в диапазоне 0,15-0,35, в качестве загущающей присадки - спиртовой дивинилбензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000, в качестве антиокислительных присадок - фенил- -нафтиламин и диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12, в качестве диспергирующей присадки - беззольный алкенированный или алкилированный сукцинимид, используемый в масле в количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота, в качестве депрессорной присадки - продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смесь кальциевой соли алкил (C12-C24) салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющая отношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в одной соли к радиусу твердого ядра карбоната кальция в другой соли в диапазоне 0,15-0,35	3,0-7,0
полиметакрилат марки "Д"	1,5-2,5
полиметилсилоксан	0,003-0,005
спиртовой дивинилбензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000	1,75-2,25
фенил- -нафтиламин	0,1-0,50
диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12	0,5-2,5
беззольный алкенированный или алкилированный сукцинимид, используемый в масле в количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота	2,0-4,0
продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов	0,1-1,0
блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина	0,010-0,050
базовое масло:
смесь маловязкого дистиллятного масла с кинематической вязкостью 2-4 мм2/с при 100°C с остаточным компонентом с кинематической вязкостью 15-20 мм2/с при той же температуре в соотношении (12-15):1	остальное.

2. Моторное масло по п.1, отличающееся тем, что в качестве базового масла оно содержит поли- -олефиновое масло с кинематической вязкостью 3-5 мм ²/с при 100°C или продукт гидрокаталитических процессов с кинематической вязкостью 3-6 мм /с при той же температуре.

3. Моторное масло по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в качестве моющих присадок масло содержит смесь кальциевой соли алкилфенольного производного с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к смазочным составам, отличающимся содержанием в качестве компонентов смеси по меньшей мере двух видов ингредиентов, выбранных из основ, загустителей или добавок, в частности к составу универсального моторного масла, предназначенного для всесезонного применения, и может быть использовано в серийных и перспективных высокофорсированных турбонаддувных бензиновых и дизельных двигателях.

В процессе развития двигателестроения повышаются требования к эксплуатационным свойствам моторных масел. Не снижается потребность в минеральных (нефтяных) маслах, одновременно обеспечивающих надежный пуск непрогретого двигателя при температурах до минус 35°C и обладающих высоким уровнем эксплуатационных свойств на установившихся режимах работы двигателя. Уровень этих свойств обеспечивают входящие в состав масел зольные металлсодержащие детергенты, дисперсанты, ингибиторы окисления, а также низкозастывающие компоненты основы масла, обеспечивающие ему пологую вязкостно-температурную характеристику в соответствующем диапазоне температур [А.А.Гуреев, И.Г.Фукс, В.Л.Лашхи. Химмотология. - М: Химия, 1986 г., с.214-239]. Указанное обусловливает интенсивный поиск решений, направленных на одновременное улучшение вязкостно-температурных характеристик масел, с одной стороны, и повышение антиокислительных и антифрикционных свойств - с другой.

Перед авторами стояла задача разработать такое моторное масло, которое обладало бы характерным для масел класса вязкости 4з/14 и группы «Д» [ГОСТ 17479.1-85. Обозначение нефтепродуктов. Масла моторные] высоким уровнем эксплуатационных свойств с улучшенными антиокислительными, противоизносными и антифрикционными свойствами в условиях его высокотемпературного окисления и низких (до минус 45°C) температур применения без снижения моющих и противокоррозионных свойств.

При анализе патентной и научно-технической информации были выявлены технические решения, частично решающие поставленную задачу.

Известно моторное масло М-4з/6B ₁, содержащее в % мас.:

маловязкое дистиллятное масло (веретенное АУ)	84,0-86,0
присадка ПМС «А»	7,0
или щелочной сульфонат кальция (присадка С-150)	5,0
алкилсалицилат кальция (присадка АСК)	0,5
диалкилдитиофосфат цинка (присадка ДФ-11)	2,2
алкилсукцинимид (присадка С-5А)	2,25
полиметилсилоксан (присадка ПМС-200А)	0,003
полиметакрилат марки "Д" (присадка ПМА "Д")	до 3,5

[Масла, вырабатываемые предприятиями Минхимнефтепрома СССР. - М: ЦНИИТЭнефтехим, 1986 г., с.8].

Это масло предназначено для применения в северных районах только в среднефорсированных бензиновых двигателях и обладает низкой температурой застывания (минус 42°C), что позволяет осуществлять пуск двигателя без предварительного прогрева при температуре окружающего воздуха до минус 30°C. Однако с увеличением степени форсирования двигателей из-за относительно малого щелочного числа масла (4 мг КОН/г в сравнении с 8-9 мг КОН/г у современных масел) наблюдается повышенное нагарообразование на поршнях двигателей.

Известен состав смазочного масла, содержащего в % мас.:

сера	0,01-0,3
фосфор	0,01-0,1
соль металла и органической кислоты, образующей 0,1-1,0% сульфатной золы	0,2-7,0
базовое минеральное масло с содержанием серы не более 0,1%	до 100

беззольный дисперсант типа алкенированного или алкилированного сукцинимида, используемый в количестве, соответствующем 0,01-3,0% азота,

металлсодержащий детергент типа щелочной или щелочноземельной соли алкилсалициловой кислоты с основным числом 10-350 мг КОН/г и соли щелочноземельного металла алкилфенольного производного со структурой основания Манниха, используемых в количестве, соответствующем 0,1-1,0% золы,

диалкилдитиофосфат цинка (0,01-0,1 в расчете на фосфор),

ингибитор окисления на фенольной и/или аминной основе [патент США № 6569818, C10M 141/02 от 27.05.2003 г.].

Недостатком масла является относительно низкий уровень нейтрализующего запаса: щелочное число масла составляет менее 8 мг КОН/г, что приводит к повышенному нагарообразованию на поршнях двигателей.

Также известно моторное масло, состоящее из щелочного алкилсалицилата кальция, щелочного сульфоната кальция, диалкилдитиофосфата цинка, полиметакрилата, полиметилсилоксана, присадки, состоящей из продукта деструкции этиленпропиленового каучука и полиизобутилена, и минерального масла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

щелочной алкилсалицилат кальция	3,6-7,9
щелочной сульфонат кальция	2,0-7,0
диалкилдитиофосфат цинка	1,6-2,0
полиметакрилат	1,8-6,0
полиметилсилоксан	0,003-0,005
присадка, состоящая из продукта деструкции
этиленпропиленового каучука	20-90% от общего количества присадки
и полиизобутилена	10-80% от общего количества присадки
минеральное масло	остальное

[патент РФ RU № 2141508, С 10 М 143/00 1999 г.].

Недостатком моторного масла указанного состава является относительно низкий уровень его вязкостно-температурных свойств: при повышении его кинематической вязкости при 100°C до требований класса вязкости за счет использования более высоковязкой основы температура застывания масла повышается и его низкотемпературная прокачиваемость ухудшается, что не позволит обеспечить пуск двигателя при температуре минус 35°C.

Известно масло, состоящее из щелочных алкилсалицилата и сульфоната кальция, диалкилдитиофосфата цинка, полиметакрилата марки «Д», полиметилсилоксана, гидрированного блок-сополимера бутадиена со стиролом, алкенилсукцинимида мочевины, высокомолекулярного основания Манниха, остаточного компонента с кинематической вязкостью 15-20 мм²/c при 100°C и маловязкого дистиллятного масла с кинематической вязкостью 2-4 мм²/c при 100°C при следующем соотношении компонентов, мас.%:

щелочной алкилсалицилат кальция	3,0-5,0
щелочной сульфонат кальция	0,5-1,5
диалкилдитиофосфат цинка	1,5-2,5
полиметакрилат марки «Д»	3,0-5,0
полиметилсилоксан	0,003-0,005
гидрированный блок-сополимер бутадиена со стиролом	1,5-2,0
алкенилсукцинимид мочевины	2,5-3,5
высокомолекулярное основание Манниха	2,0-2,5
остаточный компонент с кинематической вязкостью 15-20 мм 2/с при 100°C	5,4-6,0
маловязкое дистиллятное масло с кинематической вязкостью 2-4 мм2/с при 100°C	остальное

[патент РФ RU № 2182592, C 10 M 169/04 от 14.12.2000 г.].

Масло обладает недостаточным для применения в турбонаддувных двигателях уровнем антиокислительных свойств из-за малой ингибирующей эффективности диалкилдитиофосфата цинка в сочетании с алкенилсукцинимидом мочевины. Полиметакрилат марки «Д» в качестве единственного депрессора в загущенных маслах в больших концентрациях не эффективен, что отрицательно сказывается на низкотемпературных свойствах масла.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению и взятым за прототип является универсальное всесезонное моторное масло на минеральной основе, содержащее маловязкое дистиллятное масло с кинематической вязкостью 2-4 мм²/с при 100°C в смеси с остаточным компонентом с кинематической вязкостью 15-20 мм²/с при той же температуре, щелочной алкилсалицилат кальция, щелочной сульфонат кальция, полиметакрилат марки "Д", полиметилсилоксан, гидрированный блок-сополимер бутадиена со стиролом, высокомолекулярное основание Манниха, концентрат смеси моно- и бис-алкилсукцинимидов в масле, модифицированный продукт алкилирования фенола хлорпарафинами, блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина и спиртовой цинкдитиофосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

щелочной алкилсалицилат кальция	2,9-4,9
щелочной сульфонат кальция	0,5-1,5
полиметакрилат марки "Д"	1,5-2,5
полиметилсилоксан	0,003-0,005
гидрированный блок-сополимер бутадиена со стиролом	1,75-2,25
высокомолекулярное основание Манниха	2,0-3,0
концентрат смеси моно- и бис-алкилсукцинимидов в масле	2,5-3,5
модифицированный продукт алкилирования фенола хлорпарафинами	1,4-2,2
блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина	0,015-0,025
спиртовой цинкдитиофосфат	0,6-1,6
остаточный компонент с кинематической вязкостью 15-20 мм 2/с при 100°C	5,4-6,0
маловязкое дистиллятное масло с кинематической вязкостью 2-4 мм2/c при 100°C	остальное

(патент РФ № 2232796, C 10 M 161/00 от 26.12.2002 г. - прототип).

Прототип обладает низким уровнем антиокислительных, противоизносных и антифрикционных свойств при применении в турбонаддувных бензиновых двигателях вследствие отсутствия синергизма действия спиртового цинкдитиофосфата как функционального антиоксиданта, одновременно обладающего противоизносносными свойствами, с концентратом смеси моно- и бис-алкилсукцинимидов в масле и модифицированным продуктом алкилирования фенола хлорпарафинами.

Технический результат изобретения - повышение эффективности моторного масла за счет улучшения его антиокислительных, противоизносных и антифрикционных свойств в условиях высокотемпературного каталитического окисления и низких температур применения без снижения моющих и противокоррозионных свойств масла. Кроме того, изобретение позволит расширить ассортимент универсальных всесезонных моторных масел, отвечающих требованиям классификационной марки М-4з/14Д.

Указанный технический результат достигается тем, что известное моторное масло, содержащее в качестве базового масла маловязкое дистиллятное масло с кинематической вязкостью 2-4 мм²/с при 100°C в смеси с остаточным компонентом с кинематической вязкостью 15-20 мм²/с при той же температуре в соотношении (12-15):1, моющие присадки, полиметакрилат марки «Д», полиметилсилоксан, загущающую присадку, антиокислительные присадки, диспергирующую присадку, депрессорную присадку, блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина согласно изобретению в качестве моющих присадок масло содержит смесь кальциевой соли алкил(C₁₂-C₂₄ )салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющей соотношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в одной соли к радиусу твердого ядра карбоната кальция в другой соли в диапазоне 0,15-0,35, в качестве загущающей присадки - спиртовой дивинил-бензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000, в качестве антиокислительных присадок - фенил- -нафтиламин и диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12, в качестве диспергирующей присадки - беззольный алкенированный или алкилированный сукцинимид, используемый в масле в количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота, в качестве депрессорной присадки - продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

смесь кальциевой соли алкил(C12-C24)салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющая соотношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в одной соли к радиусу твердого ядра карбоната кальция в другой соли в диапазоне 0,15-0,35	3,0-7,0
полиметакрилат марки "Д"	1,5-2,5
полиметилсилоксан	0,003-0,005
спиртовой дивинилбензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000	1,75-2,25
фенил- -нафтиламин	0,1-0,5
диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12	0,5-2,5
беззольный алкенированный или алкилированный сукцинимид, используемый в масле в количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота	2,0-4,0
продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов	0,1-1,0
блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина	0,01-0,05
базовое масло: смесь маловязкого дистиллятного масла с кинематической вязкостью 2-4 мм2/с при 100°C с остаточным компонентом с кинематической вязкостью 15-20 мм2/с при той же температуре в соотношении (12-15):1	остальное,

а также тем, что согласно изобретению в качестве базового масла содержит

полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 3-5 мм²/с при 100°C

или продукт гидрокаталитических процессов с кинематической вязкостью 3-6 мм²/с при той же температуре, и тем, что в качестве моющих присадок содержит

смесь кальциевой соли алкилфенольного производного с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г.

Ниже приведена характеристика компонентов, входящих в состав предлагаемого масла.

Кальциевая соль алкил(C ₁₂-C₂₄)салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г (щелочной алкилсалицилат кальция) вырабатывается промышленностью под товарными марками Детерсол-50 (со щелочным числом 50 мг КОН/г), Детерсол-140 (со щелочным числом 140 мг КОН/г), Детерсол-180 (со щелочным числом 180 мг КОН/г), Детерсол-300 (со щелочным числом 300 мг КОН/г) по ТУ 38.601.1-13-88, ТУ 0257-017-48120848-2000, ТУ 38.601-13-079-94, ТУ 38.601-13-073-92. Применяется как моющая присадка, является коллоидным раствором кальциевой соли алкилсалициловой кислоты и мелкодисперсного карбоната кальция в минеральном масле. Содержание кальциевой соли алкилсалициловой кислоты в масле-растворителе находится в пределах 25-30%, а карбоната кальция - 6-9%.

Кальциевая соль сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г (щелочной сульфонат кальция) вырабатывается промышленностью под товарными марками С-150 (ТУ 38.101685-84), КНД (ТУ 38.1011283-89) со щелочным числом не менее 120 мг КОН/г, К-312 (ТУ 0257-114-40065452-2000), С-300 (ТУ 38.101444-76) со щелочным числом не менее 300 мг КОН/г, К-313 (ТУ 0257-016-40065462-01) со щелочным числом 390-400 мг КОН/г. Применяется как моющая присадка и является коллоидной дисперсией карбоната кальция в минеральном масле, стабилизированной сульфонатом кальция. Массовая доля сульфоната кальция составляет не менее 28%.

Применение в составе масла смеси указанных зольных присадок не только повышает моющие свойства, но вследствие подбора в солях определенного соотношения радиуса твердого ядра карбоната кальция в заявляемом диапазоне еще и повышает антифрикционные свойства моторного масла.

Полиметакрилат марки «Д» вырабатывается промышленностью под товарной маркой ПМА «Д» по ТУ 6-01-270-94. Присадка предназначена для улучшения низкотемпературных свойств масел и повышения их вязкости, представляет собой полимер эфиров метакриловой кислоты и смеси первичных спиртов C₁₂ -C₁₆ нормального строения, условная молекулярная масса которого составляет 12000-17000.

Полиметилсилоксан вырабатывается промышленностью под товарной маркой ПМС-200А по ОСТ 6-02-20-79. Присадка применяется для улучшения антипенных свойств масел и представляет собой смесь полимеров метилсилоксанов линейной и цилиндрической структуры с молекулярной массой в пределах 2500-3500. Массовая доля кремния в присадке составляет 36-39%.

Спиртовой дивинилбензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000 вырабатывается промышленностью за рубежом под товарной маркой Shellvis-260 и импортируется. Применяется как загущающая присадка.

Фенил- -нафтиламин вырабатывается промышленностью под товарной маркой «Неозон А» по ТУ 6-14-202-74. Присадка является ингибитором окисления на фенольной и аминной основе и применяется для улучшения антиокислительных свойств масел. Является твердым веществом с температурами плавления 62-63°C, кипения - 224°C при 12 мм рт.ст., хорошо растворимым в этаноле, диэтиловом эфире, бензоле и других углеводородных растворителях.

Диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12 вырабатывается промышленностью под товарными марками ДФ-11, ДФБ, ВНИИ НП-354, А-22, А-23 по ТУ 38.401-58-314-2002. Присадка предназначена для улучшения антиокислительных, антикоррозионных и противоизносных свойств масел и в своем составе содержит цинка не менее 10 мас.%.

Беззольный алкенированный или алкилированный сукцинимид, используемый в масле в количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота, вырабатывается промышленностью под товарными марками С-5АБ (ТУ 38. 401-58-130-95), К-51 (ТУ 38.401-58-383-2007), С-5А (ТУ 38.101146-77). Применяется в качестве диспергирующей присадки со щелочным числом не менее 20 мг КОН/г. Может являться масляным раствором модифицированного бором алкилсукцинимида.

Продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов вырабатывается промышленностью под товарными марками ПМА«Д»-110, К-110 по ТУ 0257-037-40065452-03. Применяется в маслах в качестве депрессорной присадки полиметакрилатного типа. Молекулярная масса полимера - от 2800 до 3200.

Блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина вырабатывается промышленностью под товарной маркой Дипроксамин-157 по ТУ 6-14-614-76. Присадка применяется для улучшения деэмульгирующих и антиокислительных свойств масел. Массовая доля азота - 0,5-0,55%, массовая доля золы - не более 0,5%.

Маловязкое дистиллятное масло с кинематической вязкостью 2-4 мм² /с при 100°C вырабатывается промышленностью под товарной маркой веретенное АУ по ТУ 38.301-29-71-94 и ТУ 38.1011232-89. Применяется в качестве компонента базовых масел. Представляет собой высокоочищенное нефтяное масло, полученное из малосернистых парафинистых нефтей глубокой селективной очисткой и депарафинизацией, с кислотным числом - 0,05-0,07 мг КОН/г, зольностью сульфатной - 0,005%, температурой вспышки - 165°C и температурой застывания не выше минус 45°C.

Остаточный компонент с кинематической вязкостью 15-20 мм²/с при 100°C вырабатывается промышленностью под товарной маркой МС-20 по ТУ 38.101265-88. Применяется в качестве компонента базовых масел. Представляет собой продукт селективной очистки сернистых нефтей с температурой застывания - минус 15°C, температурой вспышки - не менее 258°C, цветом на колориметре ЦНТ - 50 ед.

Полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 3-5 мм²/с при 100°C вырабатывается промышленностью под маркой ПАОМ-4 по ТУ 0253-004-54409843-2004. Применяется в качестве компонента базовых масел и представляет собой продукт олигомеризации высших альфаолефинов.

Продукт гидрокаталитических процессов с кинематической вязкостью 3-6 мм²/с при 100°C вырабатывается промышленностью под маркой изопарафинового масла VHVI-4 по ТУ 0253-026-00148599-2002. Применяется в качестве компонента основы гидравлических и моторных масел.

Кальциевая соль алкилфенольного производного (щелочной алкилфенолят кальция) вырабатывается промышленностью под товарными марками ВНИИ НП-714 (ТУ 0257-007-11246224-96), ВНИИ НП-7120 (ТУ 0257-008-11246224-93), ВНИИ НП-715 (ТУ 38.401734-89). Применяется в качестве моющей присадки, получаемой карбонатацией сульфидалкилфенолята кальция. Представляет собой коллоидную дисперсию карбоната кальция, стабилизированную сульфидалкилфенолятом кальция. Смесь кальциевой соли алкилфенольного производного с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г для предлагаемого масла готовят в соотношении солей между собой (3-5):1.

Заявляемую композицию моторного масла готовят по следующей технологии. Базовое масло по п.1 формулы изобретения готовят введением в соотношении (12-15):1 в предварительно разогретое до 110-120°C маловязкое дистиллятное масло с кинематической вязкостью 2-4 мм² /с при 100°C остаточного компонента с кинематической вязкостью 15-20 мм²/с при той же температуре и перемешивают эти компоненты в течение 3,5-4 ч до получения однородной массы по всему объему емкости.

В базовое масло по п.1 формулы изобретения или взятое по п.2 формулы изобретения, предварительно разогретое до 110-120°C, при перемешивании последовательно вводят загуститель - спиртовой дивинилбензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000 до получения требуемой вязкости (12,5 мм ²/с при 100°C) и депрессорные присадки до получения требуемой температуры застывания (минус 45°C). Затем при температуре 70-90°C в поток или смесь вводят оставшиеся присадки. Порядок введения присадок в потоке: моющие, диспергирующие, антиокислительные, деэмульгатор и антипенная. Перемешивание осуществляют в течение 3,5-4 ч до получения однородной массы по всему объему емкости. Однородность полученного моторного масла определяют по показателям кинематической вязкости при 100°C и щелочного числа.

Для обоснования заявляемого качественного и количественного состава моторного масла были приготовлены 30 опытных образцов (табл.1-3). В табл.1 представлен компонентный состав приготовленных опытных образцов моторного масла с использованием в качестве моющих присадок, взятых по п.1 и п.3 формулы изобретения, а в качестве базового масла - смеси маловязкого дистиллятного масла с кинематической вязкостью 2-4 мм²/с при 100°C с остаточным компонентом с кинематической вязкостью 15-20 мм ²/c при той же температуре. В табл.2 представлен компонентный состав приготовленных опытных образцов моторного масла с использованием в качестве моющих присадок, взятых по п.1 и п.3 формулы изобретения, а в качестве базового масла - полиальфаолефинового масла с кинематической вязкостью 3-5 мм²/с при 100°C, а в табл.3 - компонентный состав приготовленных опытных образцов моторного масла с использованием в качестве моющих присадок, взятых по п.1 и п.3 формулы изобретения, а в качестве базового масла - продукта гидрокаталитических процессов с кинематической вязкостью 3-6 мм²/с при 100°C.

Приготовленные опытные образцы моторного масла прошли лабораторные испытания с оценкой их физико-химических свойств (табл.4-6). Определение физико-химических свойств проводили в соответствии со стандартизированными методиками: вязкость кинематическую при 100°C определяли по ГОСТ 33, индекс вязкости - по ГОСТ 24371, температуру застывания - по ГОСТ 20287, температуру вспышки в открытом тигле - по ГОСТ 4333, вязкость динамическую при температуре минус 25°C - по ASTM D 5293, вязкость динамическую при температуре минус 30°C - по ASTM D 4684, щелочное число - по ГОСТ 11362, зольность сульфатную - по ГОСТ 12417, коррозионность - по ГОСТ 20502. Антиокислительные свойства масла оценивали по показателю стабильности по индукционному периоду осадкообразования по ГОСТ 11063, а по приросту вязкости - на установке ИКМ-40 по ГОСТ 20457; противоизносные свойства - на четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490; антифрикционные свойства - на вибротрибометре CETR UMT-3.

Эффективность физико-химических свойств предлагаемого моторного масла по значениям показателей, полученным в результате проведенных лабораторных испытаний приготовленных опытных образцов, оценивали в сравнении со значениями аналогичных показателей для масла-прототипа (табл.4-6, столбец 14). Из результатов лабораторных испытаний, представленных в таблицах 4-6, видно, что количественный состав компонентов предлагаемого моторного масла отвечает эксплуатационным требованиям в соответствии с пределами, приведенными в формуле изобретения. А именно это образцы № № 2-4, 7-9, 12-14, 17-19, 22-24, 27-29 в заявленных пределах по составу соответствуют требованиям, предъявляемым к маслам класса вязкости 4з/14. Кроме того, по противоизносным и антифрикционным свойствам (пункты 11 и 12 таблиц 4-6) образцы № № 2-4, 7-9, 12-14, 17-19, 22-24, 27-29 превосходят масло-прототип.

Улучшение противоизносных и антифрикционных свойств предлагаемого моторного масла достигнуто в процессе исследования влияния соотношения радиуса твердого ядра карбоната кальция в смеси моющих присадок в маслах. Степень влияния соотношения радиуса твердого ядра карбоната кальция в диапазоне 0,15-0,35 в смеси кальциевой соли алкил(C₁₂-C₂₄) салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г определяли в сопоставлении с маслом-прототипом путем испытаний опытных образцов масел на вибротрибометре (табл.7): чем меньше значение диаметра пятна износа и коэффициента трения, тем лучше соответстввенно противоизносные и антифрикционные свойства масла. Как видно из данных табл.7, заявляемый диапазон соотношения радиуса твердого ядра карбоната кальция в солях моющих присадок способствует улучшению противоизносных и антифрикционных свойств масла в сравнении с маслом-прототипом.

Для подтверждения соответствия заявляемой композиции моторного масла требованиям эксплуатационной группы «Д» образцы № № 4, 8, 12, 18, 23, 28 и масло-прототип прошли испытания на моторных установках. В табл.8 представлены результаты оценки антиокислительных и противокоррозионных свойств этих образцов на установке ИКМ-40 по методу ГОСТ 20457, а в табл.9 - результаты оценки моющих, противоизносных и противокоррозионных свойств на установке ИМ-1 по методу ГОСТ 20303.

Результаты испытаний показали, что предлагаемый образец масла (образцы № № 4, 8, 12, 18, 23, 28) превосходит масло-прототип по антиокислительным (пункт 1 табл.8) и противоизносным свойствам (пункты 7,8 табл.9) и не только сохраняет уровень, но и превосходит его по антикоррозионным (пункт 2 табл.8) и моющим свойствам (пункты 4,5 табл.9).

Заявленная совокупность признаков (качественный и количественный состав компонентов в моторном масле) позволяет сделать вывод, что предлагаемый состав масла значительно отличается от известного заменой новыми компонентами, а именно смесью кальциевой соли алкил(C₁₂-C₂₄)салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющей соотношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в одной соли к радиусу твердого ядра карбоната кальция в другой соли в диапазоне 0,15-0,35, спиртовым дивинилбензолом-изопреном с молекулярной массой 15000-25000, фенил- -нафтиламином, диалкилдитиофосфатом цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12, беззольным алкенированным или алкилированным сукцинимидом, используемым в масле количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота, продуктом полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов, полиальфаолефиновым маслом с кинематической вязкостью 3-5 мм²/с при 100°C или продуктом гидрокаталитических процессов с кинематической вязкостью 3-6 мм²/с при 100°C, смесью кальциевой соли алкилфенольного производного с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г. Кроме того, известные компоненты применяются в ином процентном соотношении.

Эксплуатационные свойства предлагаемого масла улучшены за счет подбора эффективного сочетания ингибиторов окисления, дающего сверхсуммарный эффект, и соотношения радиуса твердого карбонатного ядра в моющих присадках (щелочных алкилсалицилате и сульфонате кальция) в заявленном диапазоне.

Применение изобретения позволит расширить ассортимент универсальных всесезонных моторных масел для высокофорсированных бензиновых двигателей и турбонаддувных дизелей с улучшенными антиокислительными, противоизносными и антифрикционными свойствами в условиях высокотемпературного окисления и низких (до минус 45°C) температур применения масла без снижения его моющих и противокоррозионных свойств.

Таблица 1
Состав образцов предлагаемой композиции моторного масла
№ № п/п	Наименование компонентов	Содержание, мас.%
Обр. № 1	Обр. № 2	Обр. № 3	Обр. № 4	Обр. № 5	Обр. № 6	Обр. № 7	Обр. № 8	Обр. № 9	Обр. № 10
1.	Смесь кальциевой соли алкил(C12-C24)салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющая соотношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в одной соли к радиусу твердого ядра карбоната кальция в другой соли в диапазоне 0,15-0,35	2,9	3,0	4,9	7,0	7,1	-	-	-	-	-
2.	Смесь кальциевой соли алкилфенольного производного с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г	-	-	-	-	-	2,9	3,0	4,9	7,0	7,1
3.	Полиметакрилат марки "Д"	1,4	1,5	2,0	2,5	2,6	1,4	1,5	2,0	2,5	2,6
4.	Полиметилсилоксан	0,002	0,003	0,0045	0,005	0,006	0,002	0,003	0,004	0,005	0,006
5.	Спиртовой дивинилбензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000	1,74	1,75	2,00	2,25	2,26	1,74	1,75	2,00	2,25	2,26
6.	Фенил- -нафтиламин	0,09	0,10	0,30	0,50	0,51	0,09	0,10	0,30	0,50	0,51
7.	Диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12	0,40	0,50	1,05	2,50	2,60	0,40	0,50	1,05	2,50	2,60
8.	Беззольный алкенированнын или алкилированный сукцинимид, используемый в масле количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота	1,9	2,0	3,6	4,0	4,1	1,9	2,0	3,6	4,0	4,1
9.	Продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов	0,09	0,10	0,40	1,00	1,10	0.09	0,10	0,40	1,00	1,10
10.	Блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина	0,009	0,010	0.020	0,050	0,051	0,009	0,010	0,020	0,050	0,051
11.	Смесь маловязкого дистиллятного масла с кинематической вязкостью 2-4 мм2 /с при 100°C с остаточным компонентом с кинематической вязкостью 15-20 мм2/с при той же температуре в соотношении (12-15):1	91,47	91,04	85,73	80,19	79,67	91,47	91,04	85,73	80,19	79,67

Таблица 2
Состав образцов предлагаемой композиции моторного масла
№ № п/п	Наименование компонентов	Содержание, мас.%
Обр. № 11	Обр. № 12	Обр. № 13	Обр. № 14	Обр. № 15	Обр. № 16	Обр. № 17	Обр. № 18	Обр. № 19	Обр. № 20
1.	Смесь кальциевой соли алкил(C12-C24)салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющая соотношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в одной соли к радиусу твердого ядра карбоната кальция в другой соли в диапазоне 0,15-0,35	2,9	3,0	4,9	7,0	7,1	-	-	-	-	-
2.	Смесь кальциевой соли алкилфенольного производного с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г	-	-	-	-	-	2,9	3,0	4,9	7,0	7,1
3.	Полиметакрилат марки "Д"	1,4	1,5	2,0	2,5	2,6	1,4	1,5	2,0	2,5	2,6
4.	Полиметилсилоксан	0,002	0,003	0,0045	0,005	0,006	0,002	0,003	0,004	0.005	0,006
5.	Спиртовой дивинилбензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000	1,74	1,75	2,00	2,25	2,26	1,74	1,75	2,00	2,25	2,26
6.	Фенил- -нафтиламин	0,09	0,10	0,30	0,50	0,51	0,09	0,10	0,30	0,50	0,51
7.	Диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12	0,40	0,50	1,05	2,50	2,60	0,40	0,50	1,05	2,50	2,60
8.	Беззольный алкенированный или алкилированный сукцинимид, используемый в масле количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота	1,9	2,0	3,6	4,0	4,1	1,9	2,0	3,6	4,0	4,1
9.	Продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов	0,09	0,10	0,40	1,00	1,10	0,09	0,10	0,40	1,00	1,10
10.	Блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина	0,014	0,015	0,020	0,025	0,026	0,014	0,015	0,020	0,025	0,026
11.	Полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 3-5 мм2/с при 100°C	91,47	91,04	85,73	80,19	79,67	91,47	91,04	85,73	80,19	79,67

Таблица 3
Состав образцов предлагаемой композиции моторного масла
№ № п/п	Наименование компонентов	Содержание, мас.%
Обр. № 21	Обр. № 22	Обр. № 23	Обр. № 24	Обр. № 25	Обр. № 26	Обр. № 27	Обр. № 28	Обр. № 29	Обр. № 30
1.	Смесь кальциевой соли алкил(C12-С24)салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющая соотношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в одной соли к радиусу твердого ядра карбоната кальция в другой соли в диапазоне 0,15-0,35	2,9	3,0	4,9	7,0	7,1	-	-	-	-	-
2.	Смесь кальциевой соли алкилфенольного производного с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г	-	-	-	-	-	2,9	3,0	4,9	7,0	7,1
3.	Полиметакрилат марки "Д"	1,4	1,5	2,0	2,5	2,6	1,4	1,5	2,0	2,5	2,6
4.	Полиметилсилоксан	0,002	0,003	0,0045	0,005	0,006	0,002	0,003	0,004	0,005	0,006
5.	Спиртовой дивинилбензол-изопрен с молекулярной массой 15000-25000	1,74	1,75	2,00	2,25	2,26	1,74	1,75	2,00	2,25	2,26
6.	Фенил- -нафтиламин	0,09	0,10	0,30	0,50	0,51	0,09	0,10	0,30	0,50	0,51
7.	Диалкилдитиофосфат цинка в расчете на содержание фосфора в готовом масле 0,08-0,12	0,40	0,50	1,05	2,50	2,60	0,40	0,50	1,05	2,50	2,60
8.	Беззольный алкенированный или алкилированный сукцинимид, используемый в масле количестве, соответствующем 0,1-3,0% азота	1,9	2,0	3,6	4,0	4,1	1,9	2,0	3,6	4,0	4,1
9.	Продукт полимеризации эфиров метакриловой кислоты и смеси жирных первичных спиртов	0,09	0,10	0,40	1,00	1,10	0,09	0,10	0,40	1,00	1,10
10.	Блок-сополимер окиси этилена и пропилена на основе этилдиамина	0,014	0,015	0,020	0,025	0,026	0,014	0,015	0,020	0,025	0,026
11.	Продукт гидрокаталитических процессов с кинематической вязкостью 3-6 мм2/с при 100°C	91,47	91,04	85,73	80,19	79,67	91,47	91,04	85,73	80,19	79,67

Таблица 4
Результаты испытания образцов масла и масла-прототипа
№ п/п	Наименование показателей	Норма на показатель	Обр. № 1	Обр. № 2	Обр. № 3	Обр. № 4	Обр. № 5	Обр. № 6	Обр. № 7	Обр. № 8	Обр. № 9	Обр. № 10	Масло-прототип
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1.	Вязкость кинематическая при 100°C, мм2/c	12.5-14,5	13,15	13,5	14,0	14,4	15,2	13,10	13,2	14,0	14,3	15,0	14,25
2.	Индекс вязкости	не менее 120	148	146	144	142	135	147	145	144	141	138	140
3.	Температура застывания, °C	не выше минус 45	-53	-50	-48	-45	-41	-52	-51	-48	-46	-41	-48
4.	Температура вспышки в открытом тигле, °C	не ниже 190	175	190	192	194	195	177	191	193	194	196	190
5.	Вязкость динамическая при температуре минус 25°C, мПа·с	не более 7000	3900	5100	5400	5700	6350	3920	5150	5500	5900	6150	5600
6.	Вязкость динамическая при температуре минус 30°C, мПа·с	не более 60000	23200	25100	25300	27200	29000	23100	25300	25200	27400	29200	28400
7.	Щелочное число, мг КОН/г	не менее 8,5	6,8	9,1	9,5	10,9	12,3	6,9	9,2	9,6	10,8	12,1	9.3
8.	Зольность сульфатная, %	не более 1,8	1,07	1,10	1,23	1,50	1,84	1,05	1,11	1,29	1,40	1,64	1,25
9.	Коррозионность на пластинах из свинца, г/мм2	Отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.
10.	Стабильность по ИПО в течение 50 ч.: прирост вязкости масла при 100°C, %	не норм.	68	70	72	78	82	66	71	74	79	80	67
11	Показатель износа на ЧМТ-1, мм	не норм.	0,38	0,38	0,36	0,37	0,46	0,36	0,37	0,38	0,39	0.44	0,39
12	Коэффициент трения на вибротрибометре CETR UMT-3	не норм.	0,18	0,16	0,14	0,15	0,17	0,19	0,17	0,16	0,15	0,17	0,17

Таблица 5
Результаты испытания образцов масла и масла-прототипа
№ п/п	Наименование показателей	Норма на показатель	Обр. № 11	Обр. № 12	Обр. № 13	Обр. № 14	Обр. № 15	Обр. № 16	Обр. № 17	Обр. № 18	Обр. № 19	Обр. № 20	Масло-прототип
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1.	Вязкость кинематическая при 100°C, мм2/с	12,5-14,5	13,04	13,35	14,20	14,34	15,23	13,12	13,21	14,25	14,36	15,08	14,25
2.	Индекс вязкости	не менее 120	151	148	146	143	137	153	147	146	141	140	140
3.	Температура застывания, °C	не выше минус 45	-52	-51	-47	-46	-43	-53	-52	-49	-47	-44	-48
4.	Температура вспышки в открытом тигле, °C	не ниже 190	225	220	212	204	202	220	218	214	208	204	190
5.	Вязкость динамическая при температуре минус 25°C, мПа·с	не более 7000	4100	4700	4950	5200	5350	4150	4600	4850	5100	5250	5600
6.	Вязкость динамическая при температуре минус 30°C, мПа·с	не более 60000	21200	23200	24650	26200	28200	22200	23800	23350	25200	27400	28400
7.	Щелочное число, мг КОН/г	не менее 8,5	6,8	9,1	9,5	10,9	12,3	6,9	9,2	9,6	10,8	12,1	9,3
8.	Зольность сульфатная, %	не более 1,8	1,07	1,10	1,23	1,50	1,84	1,05	1,11	1,29	1,40	1,64	1,25
9.	Коррозионность на пластинах из свинца, г/мм2	Отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.
10.	Стабильность по ИПО в течение 50 ч.: прирост вязкости масла при 100°C, %	не норм.	52	54	57	61	63	51	55	56	59	61	67
11	Показатель износа на ЧМТ-1, мм	не норм.	0,40	0,41	0,38	0,37	0,40	0,42	0,43	0,38	0,37	0,37	0,39
12	Коэффициент трения на вибротрибометре CETR UMT-3	не норм.	0,19	0,17	0,16	0,15	0,15	0,18	0,17	0,17	0,16	0,15	0,17

Таблица 6
Результаты испытания образцов масла и масла-прототипа
№ п/п	Наименование показателей	Норма на показатель	Обр. № 21	Обр. № 22	Обр. № 23	Обр. № 24	Обр. № 25	Обр. № 26	Обр. № 27	Обр. № 28	Обр. № 29	Обр. № 30	Масло-прототип
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1.	Вязкость кинематическая при 100°C, мм2/c	12,5-14,5	13,00	13,25	14,10	14,25	15,32	13,08	13,11	14,12	14,33	15,18	14,25
2.	Индекс вязкости	не менее 120	160	155	152	149	147	163	157	155	151	148	140
3.	Температура застывания, °C	не выше минус 45	-50	-49	-48	-48	-47	-53	-51	-50	-49	-46	-48
4.	Температура вспышки в открытом тигле, °C	не ниже 190	215	210	206	204	200	218	214	211	208	206	190
5.	Вязкость динамическая при температуре минус 25°C, мПа·с	не более 7000	4350	4700	4850	5300	5550	4150	4600	4850	5100	5950	5600
6.	Вязкость динамическая при температуре минус 30°C, мПа·с	не более 60000	21200	23200	25650	28200	32400	22200	23400	26650	28100	31600	28400
7.	Щелочное число, мг КОН/г	не менее 8,5	6,8	9,1	9,5	10,9	12,3	6,9	9.2	9,6	10,8	12.1	9,3
8.	Зольность сульфатная, %	не более 1,8	1,07	1,10	1,23	1,50	1,84	1,05	1,11	1.29	1.40	1,64	1,25
9.	Коррозионность на пластинах из свинца, г/мм2	Отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.	отс.
10.	Стабильность по ИПО в течение 50 ч.: прирост вязкости масла при 100°C, %	не норм.	56	58	61	63	66	55	57	60	64	67	67
11	Показатель износа на ЧМТ-1, мм	не норм.	0,41	0,40	0,38	0,38	0,39	0,42	0,41	0,39	0,38	0,37	0,39
12	Коэффициент трения на вибротрибометре CETR UMT-3	не норм.	0,18	0,16	0,15	0,15	0,14	0,18	0,17	0,16	0,15	0,15	0,17

Таблица 7
Влияние соотношения радиуса твердого ядра карбоната кальция в солях моющих присадок* на антифрикционные и противоизносные свойства масла, их содержащих, при испытании на вибротрибометре CETR UMT-3
Наименование показателей	Значения показателей при соотношении радиуса ядра
0,14	0,15	0,25	0,35	0,36	0,38 (измерено в масле-прототипе)
Коэффициент трения	0,19	0,16	0,14	0,15	0,21	0,23
Диаметр пятна износа, мм	0,56	0,44	0,39	0,41	0,49	0,51
* Смесь кальциевой соли алкил(C12-C 24)салициловой кислоты с щелочным числом 50-300 мг КОН/г с кальциевой солью сульфонатного производного с щелочным числом 120-400 мг КОН/г, имеющая в солях соотношение радиуса твердого ядра карбоната кальция в диапазоне 0,15 -0,35.

Таблица 8
Результаты испытаний на установке ИКМ-40
Наименование показателей	Норма по методу для группы "Д"	Результаты испытаний
предлагаемое масло	масло-прототип
Обр. № 4	Обр. № 8	Обр. № 12	Обр. № 18	Обр. № 23	Обр. № 28
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Оценка антиокислительных свойств: прирост вязкости, %	не более 50	21	24	26	22	23	25	27
2. Потеря массы комплекта шатунных вкладышей, мг	не более 25	22	22	20	19	21	20	23

Таблица 9
Результаты испытаний масел на установке ИМ-1
№ № п/п	Наименование показателей	Норма для масел группы «Д», не более	Результаты испытаний
предлагаемое масло	масло-прототип
образец № 4	образец № 8	образец № 12	образец № 18	образец № 23	образец № 28
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Подвижность компрессионных колец, балл	0	0	0	0	0	0	0	0
2	Загрязненность всех поршневых канавок, балл	9,0	6,9	6,8	6,8	6,9	6,8	6,6	7,0
	- в том числе первой, балл	5,0	4,5	4,3	4,2	4,6	4,7	4,0	5,0
3	Загрязненность юбки поршня, балл	1,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
4	Суммарная загрязненность наружной поверхности поршня, балл	10,5	7,4	7,3	7,3	7,4	7,3	7,1	7,5
5	Загрязненность внутренней поверхности поршня, балл	7,0	6,2	6,3	6,1	6,2	6,4	6,2	6,3
6	Общая загрязненность поршня, балл	17,5	13,6	13,6	13,4	13,6	13,7	13,3	13,8
7	Износ комплекта поршневых колец, мг	1200	1150	1180	1165	1195	1174	1166	1200
8	Износ комплекта вкладышей, мг	150	90	110	105	124	113	126	140
9	Видимая коррозия (оценка визуальная)	отсутствие	отсутствие	отсутствие	отсутствие	отсутствие	отсутствие	отсутствие	отсутствие