[發明專利]船用柴油機汽缸潤滑油組合物

在審

• 申請號: 201580060225.9
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN107075404A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: C·H·M·布恩斯
• 申請（專利權）人: 雪佛龍奧倫耐技術有限責任公司
• 主分類號: C10M141/08
• 分類號: C10M141/08;C10M169/04;C10N30/04;C10N30/08;C10N40/25
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 孫愛

優先權

本申請根據35 U.S.C.§119要求2014年11月6日提交的臨時申請系列No.62/076,309的權益，其內容通過參考并入本文。

發明背景

1.技術領域

本發明廣義涉及一種船用柴油機汽缸潤滑油組合物，特別是用于潤滑船用兩沖程十字頭柴油機汽缸發動機。

2.相關領域說明

在不遠的過去，快速的漸增的能量成本，特別是在蒸餾原油和液體石油中所引起的那些成本，變成了運輸燃料的用戶例如遠洋船的船主和經營者的繁重負擔。作為回應，這些用戶已選擇將其操作避開蒸汽輪機推進裝置而用燃料效率更高的大型船用柴油機取而代之。柴油發動機通常可分類為慢速、中速或高速發動機，其中該慢速類用于最大型的深軸海洋船舶和某些其它工業應用。

慢速柴油發動機在尺寸和操作方法上是獨特的。該發動機本身很大，較大的單元重量可達200噸且長度超過10英尺高度超過45英尺。發動機轉速每分鐘60到約200轉條件下這些發動機的輸出可高達100000制動馬力。它們一般為十字頭設計且以二沖程循環運行。此外，這些發動機通常基于殘留燃料運行，但是一些也可以基于蒸餾燃料運行，其包含很少或者沒有殘留物。

另一方面，中速發動機典型的在大約250-大約1100rpm的范圍運行，并且可以基于四沖程或者兩沖程循環來運行。這些發動機可以是柱塞設計或者有時候是十字頭設計。它們通常基于殘留燃料來運行，恰如低速柴油機那樣，但是一些也可以基于蒸餾燃料來運行，其包含很少或者沒有殘留物。此外，這些發動機也可以用于在深海輪船上的推進、輔助應用或者二者。

慢速和中速柴油發動機也廣泛地用于電廠操作。以二沖程運行的慢速或中速柴油發動機通常為十字頭結構的直接聯接式和直接轉向式發動機，使用膜片和一或多個填料箱從而將動力汽缸與曲軸箱分開以防止燃燒產物進入曲軸箱并與曲軸箱油混合。曲軸箱與燃燒區域的完全分離已引導本領域技術人員用不同的潤滑油來潤滑燃燒室和曲軸箱。

在用于船舶和重型固定應用的十字頭類型的大型柴油發動機中，將汽缸與其它發動機部件分開進行潤滑。以總損失為基礎計對汽缸進行潤滑，通過位于汽缸內襯周圍的潤滑器將汽缸油分別注入每個汽缸上的油針。用泵將油分配到潤滑器，在現代發動機設計中，開動泵將油直接施用于環上以減少油的浪費。

與這些發動機相關的一個問題是它們的制造商通常設計它們來使用多種柴油機燃料，范圍從具有低硫和低瀝青質含量的良好品質高蒸餾物燃料到較差品質的中間體或者重型燃料例如船用殘留燃料，其通常具有高硫和高瀝青質含量。

在這些發動機和使用船用殘留燃料中所遇到的高應力產生了對于具有高清凈性和中和能力的潤滑劑的需求，即使所述油僅僅短時間曝露于熱和其他應力也是如此。通常用于這些柴油機的殘留燃料典型地包含大量的硫，其在燃燒方法中與水組合來形成硫酸，其的存在導致了腐蝕性磨損。具體地，在船用兩沖程發動機中，汽缸內襯和活塞環周圍的區域會被酸侵蝕和磨損。所以，重要地是柴油機潤滑油具有抵抗這樣的腐蝕和磨損的能力。

因此，船用柴油機汽缸潤滑劑的一個主要功能是中和在低速2沖程十字頭柴油機中所燃燒的高硫燃料油的硫基酸性組分。這種中和是通過在船用柴油機汽缸潤滑劑中包括堿性物質例如金屬清凈劑來實現。不幸地是，船用柴油機汽缸潤滑劑的堿度可以通過船用柴油機汽缸潤滑劑的氧化(由潤滑劑在發動機中所經歷熱和氧化應力所導致的)來減小，因此降低了潤滑劑的中和能力。如果船用柴油機汽缸潤滑劑包含氧化催化劑例如磨損金屬(其通常已知的是在發動機運行過程中存在于潤滑劑中)，則該氧化可被加速。

船用兩沖程柴油機汽缸潤滑劑必須滿足性能要求，來符合更現代的較大內膛、兩沖程十字頭柴油機船用發動機所需的苛刻的運行條件，其是以高輸出和苛刻負荷和更高溫度的汽缸內襯來運行的。

目前，海運工業已經涉及到第I類基礎油料(典型的用于船用發動機油)的日益短缺，以及法律強制的較低硫燃料水平的挑戰。除了這些挑戰之外，船用兩沖程柴油機汽缸潤滑劑必須滿足性能要求，來符合更現代的較大內膛、兩沖程十字頭柴油機船用發動機所需的苛刻的運行條件，其是以高輸出和苛刻負荷和更高溫度的汽缸內襯來運行的。所以，存在著對于船用汽缸潤滑油組合物的進一步的需求，其是與非第I類基礎油料的基礎油料相容的，同時具有改進的清凈性和在高溫下高的熱穩定性，來符合基于具有寬范圍的硫的燃料來運行的大內膛兩沖程發動機的苛刻負荷條件。