PL194307B1

PL194307B1 - Kompozycja smarująca

Info

Publication number: PL194307B1
Application number: PL01363121A
Authority: PL
Inventors: Bager Ganemi
Original assignee: Svenska Statoil Ab
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2007-05-31
Also published as: PL363121A1

Abstract

1. Kompozycja smarująca do silnika dwusuwowego, znamienna tym, że zawiera: 90-20% wagowych A) podstawowego oleju smarnego, 10-80% wagowych B) przynajmniej jednego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego, przy czym wyżej wymienione udziały wagowe podaje się w stosunku do całkowitej masy A)+ B) i 0,1-20% wagowych C) dodatku oleju smarowego, przy czym wyżej wymieniony udział wagowy podaje się w stosunku do całkowitej kompozycji smarującej A)+B)+C).

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy dziedziny smarów. Konkretniej dotyczy nowej kompozycji smarującej, co do której stwierdzono, że wykazuje znakomite własności, zwłaszcza stosowana w silnikach dwusuwowych. W związku z tym wynalazek dotyczy również stosowania wyżej wymienionej kompozycji smarującej jako smaru do silnika dwusuwowego. Ponadto wynalazek dotyczy paliwa do silnika dwusuwowego zawierającego wyżej wymienioną nową kompozycję smarującą.

Stosowanie dwusuwowych silników spalinowych o zapłonie elektrycznym stale wzrasta. Przykładami urządzeń lub sprzętów, w których stosuje się takie silniki, są kosiarki gazonowe i inne sprzęty ogrodowe, piły łańcuchowe, pompy, generatory elektryczne, żeglarskie łodzie z silnikiem zewnętrznym, pojazdy śniegowe, motorowery i tym podobne.

Wzrastające stosowanie silników dwusuwowych w połączeniu z faktem, że muszą one pracować w coraz to trudniejszych warunkach, spowodowało zwiększone zapotrzebowanie na oleje, których celem jest odpowiednie smarowanie tych silników. Ponadto smarowanie silników dwusuwowych wiąże się z jedynymi w swoim rodzaju problemami i technikami dotyczącymi smarowania innych typów silników. W związku z tym generalnie należy stwierdzić, że w silnikach dwusuwowych smar, poza tym, że nadaje silnikowi właściwe działanie smarne, powinien w czasie cyklu pracy silnika spalać się lub palić się tak całkowicie jak jest to możliwe. Innymi słowy, pożądane właściwości takiego smaru są w pewnym sensie sprzeczne.

W związku z problemami związanymi z silnikami dwusuwowymi i różnymi staraniami zmierzającymi do rozwiązania tych problemów, wymienia się następujące patenty Stan. Zjedn.: 3 004 837; 3 753 905 i 5 866 520. Chociaż konkretne problemy i konkretne rozwiązania takich problemów mogą być przedmiotem wyżej wymienionych patentów Stan. Zjedn., generalnie można by stwierdzić, że problemy związane ze smarnością, zacieraniem się i powstawaniem wżerów opanowuje się przez dodatek olei o stosunkowo dużej lepkości takich, jak olej smarowny o dużej lepkości do nastawiania olejów silnikowych lub polimery wielkocząsteczkowe. Inne rozwiązania obejmują dodawanie bardzo specyficznych dodatków.

Tak więc, lepkość stosowanego oleju smarnego generalnie wiąże się z jego własnościami smarnymi. Dlatego też, z uwagi na uzyskanie odpowiedniego smarowania, pewną lepkość uważano za obowiązkową.

Niniejszy wynalazek opiera się na całkowicie odmiennym podejściu do rozwiązania omawianych problemów. Itak, stwierdzono nieoczekiwanie, że w celu otrzymania znakomitej kompozycji smarującej do silników dwusuwowych można zastąpić dużą część podstawowego oleju smarnego przez szczególną grupę estrów alkilowych kwasów tłuszczowych, pomimo tego, że wyżej wymienionej kompozycji smarującej można nadać dużo mniejszą lepkość niż lepkość dotychczas uważaną za konieczną lub właściwą dla silników omawianego typu. Jak dokładniej zostanie to przedstawione poniżej, wyżej wymienione estry alkilowe mogą pochodzić z olei roślinnych, np. oleju z nasion rzepaku, a co się tyczy tych estrów na przykład, jako wcześniejszy stan techniki można wspomnieć na przykład EP 626 442 A1 i US 713 965. Na podstawie wyżej wymienionego stanu techniki można stwierdzić, że takie estry zaproponowano przede wszystkim jako paliwa do silników disela. Jednakże chociaż wymienia się je przy sposobności, również w związku ze smarami, szczególne stosowanie zgodnie z niniejszym wynalazkiem nie jest ani ujawnione ani sugerowane.

W przeciwieństwie do poprzednio znanego poglądu, że odpowiednie smarowanie silnika osiąga się najczęściej za pomocą raczej lepkiego oleju smarnego, niniejszy wynalazek opiera się na stwierdzeniu, że szczególna grupa estrów alkilowych kwasów tłuszczowych może zastąpić znaczną część stosowanych uprzednio podstawowych olejów smarnych w celu otrzymania nowej znakomitej kompozycji smarującej, zwłaszcza dobrze nadającej się do silników dwusuwowych. Wyżej wymienione estry mogą nawet stanowić główny składnik olei podstawowych takich kompozycji smarujących, pomimo tego, że takie proporcje mogą prowadzić do otrzymania kompozycji smarującej o lepkości do cztery lub pięć razy mniejszej niż lepkość kompozycji smarujących stosowanych dzisiaj.

Poza faktem, że wciąż osiąga się znakomite własności smarne, w kwestii zasadniczej nowa kompozycja smarująca według wynalazku będzie wysoce palna i podatna na rozkład biologiczny.

W tym kontekście można by wspomnieć, że smary stosowane dzisiaj w silnikach dwusuwowych na bazie oleju mineralnego powodują duże emisje do środowiska produktów, które nie są łatwo podatne na rozkład biologiczny.

Inna duża korzyść związana z niniejszym wynalazkiem dotyczy tego, że omawiane estry alkilowe kwasów tłuszczowych można otrzymać z niedrogich i odnawialnych źródeł roślinnych. Innymi słowy, nowa kompozycja smarująca według wynalazku jest tania, jak również mniej szkodliwa dla środowiska.

PL 194 307 B1

W przeciwieństwie do tego smary dzisiaj dostępne, na bazie oleju niemineralnego, naturalnego lub syntetycznego, są raczej drogie, co faktycznie opóźniło stosowanie produktów lepiej uwzględniających potrzeby środowiska.

Inne korzyści nowej kompozycji smarującej powinny być oczywiste dla praktyka w tej dziedzinie, gdy zapozna się on z bardziej szczegółowym opisem wynalazku przedstawionym poniżej.

Konkretniej, zgodnie z pierwszym aspektem niniejszego wynalazku przedstawia się nową kompozycję smarującą zawierającą:

90-20% wagowych A) podstawowego oleju smarnego i

10-80% wagowych B) przynajmniej jednego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego, przy czym wyżej wymienione udziały wagowe podaje się w stosunku do całkowitej masy A)+ B).

Poza wymienionymi powyżej głównymi składnikami kompozycja smarująca zawiera również ponadto 0,1-20% wagowych C) standardowego dodatku (standardowych dodatków) oleju smarowego, przy czym wyżej wymienione udziały wagowe podaje się w stosunku do całkowitej masy kompozycji smarującej, i.e. A)+B)+C).

Zgodnie z pewnym przykładem wykonania wynalazku kompozycja smarująca zawiera 50-80, e.g. 60-80 lub 60-75, % wagowych wyżej wymienionego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego.

Co się tyczy wyżej wymienionego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego korzystny przykład jego wykonania stanowi przypadek, w którym część kwasu tłuszczowego wyżej wymienionego estru zawiera przynajmniej 60% wagowych, korzystnie przynajmniej 70% wagowych, kwasu tłuszczowego (kwasów tłuszczowych) C16-C18.

Zgodnie ze szczególnie korzystnym przykładem wykonania kompozycji smarującej, ester alkilowy (C1-C4) kwasu tłuszczowego pochodzi z oleju roślinnego. Przykładami olei roślinnych interesujących pod tym względem są oleje oliwkowy, arachidowy, kukurydziany, bawełniany, rzepakowy, sojowy, lniany, rycynowy, kokosowy, palmowy, arachidowy, szafranowy, sezamowy, słonecznikowy i łojowy.

Częścią alkilową (C1-C4) wyżej wymienionego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego może być metyl, etyl, propyl i butyl (z łańcuchami prostymi lub rozgałęzionymi w zależności od potrzeby). Jednakże korzystne są metyl i etyl, szczególnie korzystny jest metyl.

Ponieważ olej rzepakowy jest powszechnie stosowany na przykład w Szwecji, stanowi on tani i łatwo dostępny surowiec dla omawianego estru. Poza tym, na przykład, ester metylowy oleju rzepakowego jest produktem łatwo dostępnym w handlu, który można stosować bezpośrednio w kompozycji smarującej według niniejszego wynalazku. Oprócz tego, że wyżej wymieniony ester metylowy jest tani i łatwo dostępny, stwierdzono również, że nadaje on kompozycji smarującej znakomite własności (smarność, palność, etc.), co zostanie przedstawione poniżej w części doświadczalnej opisu. Sposoby estryfikacji oleju rzepakowego są dobrze znane jako takie i można je stosować do wytwarzania wyżej wymienionego estru. Podobne sposoby można stosować do innych estrów alkilowych i innych olei roślinnych. Jako wcześniejszy stan techniki z tym związany można wymienić patent Stan. Zjedn. 5,713,965.

Podstawowym olejem smarnym stosowanym w kompozycji może być standardowy olej podstawowy lub mieszanina takich olei stosowane w kompozycjach smarujących, korzystnie do silników dwusuwowych. Innym słowami, zazwyczaj wybiera się go z olei smarnych naturalnych, np. mineralnych, i syntetycznych.

Kilka przykładów rodzajów olei to oleje węglowodorowe, polietery, estry kwasów karboksylowych mono- lub wielofunkcyjnych i wielofunkcyjnych alkoholi, glikoli polialkilenowych etc.

Szczególnie interesujące estry można znaleźć w następujących grupach:

Naturalne estry triglicerydów na przykład z następujących źródeł: oleje rycynowy, kokosowy, kukurydziany, bawełniany, lniany, oliwkowy, palmowy, z ziaren palmowych, arachidowy, rzepakowy, szafranowy, sezamowy, sojowy, słonecznikowy i łojowy;

Estry syntetycznych polioli na bazie polioli, takich jak glikol neopentylowy (NPG), trimetylolpropan (TMP) i pentaerytryt (PE) estryfikowane za pomocą kwasu tłuszczowego (kwasów tłuszczowych), np. z następujących źródeł: oleje rycynowy, kokosowy, kukurydziany, bawełniany, lniany, oliwkowy, palmowy, z ziaren palmowych, arachidowy, rzepakowy, szafranowy, sezamowy, sojowy, słonecznikowy i łojowy;

Syntetyczne estry na bazie alkoholu wielowodorotlenowego (alkoholi wielowodorotlenowych) pochodzących z materiałów cukrowych estryfikowane za pomocą kwasu tłuszczowego (kwasów tłuszczowych), np. z następujących źródeł: oleje rycynowy, kokosowy, kukurydziany, bawełniany, lniany, oliwkowy, palmowy, z ziaren palmowych, arachidowy, rzepakowy, szafranowy, sezamowy, sojowy, słonecznikowy i łojowy i

PL 194 307 B1

Estry dimeratów, takie jak estry na bazie dimeryzowanych kwasów tłuszczowych (np. estry kwasów dimerowych C36) i alkoholi (np. alkohole monofunkcyjne).

Korzystnie podstawowy olej smarny wybiera się z estrów naturalnych lub syntetycznych przyjaznych środowisku takich, jak oleje ujawnione powyżej. Najkorzystniej takie estry wybiera się z wyżej wymienionych estrów kwasów tłuszczowych i syntetycznych polioli oraz cukrowych alkoholi wielowodorotlenowych. Tak więc, zgodnie z niniejszym wynalazkiem stało się możliwe zastąpienie, bez znacznego pogorszenia własności smarnych, znacznej części takich najczęściej drogich estrów estrami alkilowymi kwasów tłuszczowych, łatwo dostępnymi i niedrogimi.

Innymi słowy, dzięki niniejszemu wynalazkowi stosowanie smarów przyjaznych dla środowiska zostało znacznie przyspieszone.

Co się tyczy dodatku (dodatków) C) korzystnym jego zakresem jest 0,1-10% wagowych, na przykład, 0,1-5% wagowych, w stosunku do masy A)+B)+C).

Jak wspomniano powyżej, taki dodatek (dodatki) można wybrać całkowicie zgodnie z wcześniejszym stanem techniki, na przykład, w związku z silnikami dwusuwowymi, do celów podobnych do tych podanych we wcześniejszym stanie techniki. Jednakże można zdecydowanie podkreślić jeszcze raz, że podstawowe składniki smarne A) i B) kompozycji smarującej nadają kompozycji smarującej tak dobre własności, że pewien dodatek lub wiele standardowych dodatków w kompozycji można ograniczyć lub nawet można je pominąć. Gdy się je stosuje, wybiera się je jednakże korzystnie z dodatków poprawiających smarność, dodatków poprawiających lepkość, dodatków poprawiających spalanie, inhibitorów korozji i/lub utleniania, dodatków obniżających temperaturę krzepnięcia, dodatków smarnych typu EP, środków przeciwściernych, środków przeciwpieniących, detergentów, środków dyspergujących, przeciwutleniaczy i pasywatorów metali całkowicie zgodnie z wcześniejszym stanem techniki.

Korzystnym dodatkiem do stosowania w zastrzeganej kompozycji smarującej jest jednakże poliizobutylen i jego pochodne, na przykład, w ilości 2-10, na przykład 3-8% wagowych, w stosunku do masy A)+B)+C). Przykładami pochodnych poliizobutylenu są jego pochodne aminowe i pochodne kwasu bursztynowego.

Jak wspomniano powyżej, lepkość kompozycji smarującej jest generalnie dużo niższa niż lepkość smarów stosowanych uprzednio do podobnych celów. Generalnie oznacza to, że jej lepkość (kinematyczna) w 100°C mieści się w zakresie 1-10 cSt. Korzystnie wyżej wymieniona lepkość mieści się w zakresie 1-6 cSt, a korzystniej w zakresie 2-5 cSt.

Chociaż kompozycję smarującą według niniejszego wynalazku przedstawia się szczególnie w związku ze smarowaniem silników dwusuwowych, kompozycja ta jako taka nie ogranicza się tylko do tego zastosowania. Itak, może być ona całkiem użyteczna jako smar do innych silników lub w zastosowaniach przemysłowych. Jednakże ponieważ smarowanie silników dwusuwowych jest szczególnie interesujące, inny aspekt niniejszego wynalazku przedstawia stosowanie kompozycji smarującej zdefiniowanej powyżej do smarowania silnika dwusuwowego lub jako smaru do silnika dwusuwowego.

Jedną z korzyści związanych z kompozycją smarującą jest to, że ma ona stosunkowo małą lepkość, jeden korzystny przykład wykonania wyżej wymienionego stosowania wiąże się z silnikiem, w którym kompozycję smarującą dostarcza się do wyżej wymienionego silnika oddzielnie od paliwa do niego. To znaczy, że odrębne smarowanie silnika dwusuwowego dużo łatwiej uzyskać za pomocą kompozycji smarującej o małej lepkości, przy czym pompowalność w niskiej temperaturze jest dużą korzyścią w porównaniu z dzisiejszymi smarami o dużej lepkości.

Jednakże jak można wywnioskować z powyższego, kompozycję smarującą można dobrze włączyć lub wmieszać bezpośrednio do paliwa do silnika dwusuwowego, tak jak jest to dzisiaj powszechnie praktykowane. Dlatego też, jeszcze jednym aspektem niniejszego wynalazku jest kompozycja paliwowa do silnika dwusuwowego zawierająca paliwo do wyżej wymienionego silnika razem z kompozycją smarującą zdefiniowaną powyżej.

Korzystnym przykładem wykonania takiej kompozycji paliwowej jest kompozycja, w której wyżej wymieniona kompozycja smarująca stanowi 0,5-4, korzystnie 1-3, na przykład 1-2% wagowych, w stosunku do masy wyżej wymienionego paliwa.

Niniejszy wynalazek przedstawi się obecnie dodatkowo w sposób nieograniczający za pomocą poniższych użytkowych przykładów demonstrujących wytwarzanie typowych kompozycji smarujących według wynalazku, jak również ich własności i zastosowania.

Przykłady

W celu oceny własności smarnych kompozycji smarującej według niniejszego wynalazku sporządzono jej próbkę S1i poddano badaniu w dwóch różnych laboratoriach. W jednym laboratorium

PL 194 307 B1 wyżej wymienioną próbkę S1 porównano również z olejem do silnika dwusuwowego S2 na bazie handlowego oleju mineralnego, a w drugim laboratorium próbkę S1 porównano z olejem do silnika dwusuwowego S3 na bazie handlowego syntetycznego estru podatnego na rozkład biologiczny.

Sporządzono również inną kompozycję smarującą według wynalazku S11i poddano ją badaniu w niezależnym laboratorium, gdzie porównano ją również z wyżej wymienionym olejem do silnika dwusuwowego S2 na bazie handlowego oleju mineralnego.

Próbki S1 i S11 według niniejszego wynalazku sporządzono przez zmieszanie następujących składników w następujących proporcjach:

Składnik	Ilość (% wagowy)
S1	S11
Podstawowy olej smarny:	25,0	15,0
(Ester kwasu tłuszczowego C4-C18 i cukru)
Ester alkilowy (C1-C4) kwasu tłuszczowego:	62,3	77,7
(Ester metylowy z oleju rzepakowego)
Rozpuszczalnik parafinowy	5,0	0,8
Alkilofenolan wapnia	0,3	0,3
Sulfonian wapnia	0,3	0,3
Poliizobutylen	4,0	3,0
Pochodna poliizobutylenu i kwasu bursztynowego	0,4	0,4
Poliizobutylenoamina	2,5	2,5
Polimetakrylan alkilu)	0,2	-

Lepkości kinematyczne S1i S11 (według ASTM D 445) wyniosły odpowiednio 10,40 cSt w 40°C i 3,15 cSt w 100°C (S1) oraz 7,74 cSt w 40°C i 2,65 cSt w 100°C (S11).

Przykład 1

Badanie zdolności czyszczącej i pierścieniowe badanie przyczepności przeprowadzone na silniku dwusuwowym do piły łańcuchowej Husgvarna 346.

Badanie to na silniku dwusuwowym do piły łańcuchowej Husgvarna 346 jest wysokotemperaturowym badaniem zdolności czyszczącej z odpornością na przyczepność jako głównym rezultatem. Próbki S1i S2 poddano badaniu w tych samych warunkach, a wyniki badania przedstawia się poniżej. Badania przeprowadzono stosując mieszaninę olej-benzyna zawierającą 2% objętościowe oleju. Lepkość kinematyczna S2 (ASTM D 445) wyniosła 58 cSt w 40°C i 9,2 cSt w 100°C.

Badanie obejmuje fazę docierania i fazę obciążenia w wysokiej temperaturze. Silnik utrzymuje się przy pełnym zaworze dławiącym przy 8400 obrotów/min, poza 5 fazami jałowymi (5 min).

Aby badanie było zatwierdzone, nie powinna pojawić się przyczepność do pierścienia ani zatarcie. Ocenia się 9 pozycji od 1 (najniższa ocena) do 5 (najwyższa ocena). Wszystkie oceny powinny być większe niż 2. +/- odpowiada 0,25.

Nie stosuje się współczynników, lecz najważniejsza pozycja to 4: „Pierścień & Powierzchnia styku pierścienia”. Wyraźna przyczepność do pierścienia daje automatycznie ocenę 1.

Czasami stosuje się dwie wartości dla tej samej pozycji. Wówczas pierwszy koncentruje się na ilości osadów, a drugi na wpływie na pracę silnika.

Wyniki badania podaje tabela 1.

PL 194 307 B1

Tabel a 1

Porównanie parametrów smarnych próbek S1 i S2

Próbka oleju	S1	S2
Badanie zatwierdzone	Tak	Tak
Przyczepność do pierścienia	Nie	Nie
Zacieranie	Nie	Nie
Klasyfikacja
1) Górna część tłoka	4-/3	4-/3
2) Powierzchnia styku górnej części tłoka	3	3
3) Płaszcz tłoka	3/2,5	3,5
4) Pierścień + Powierzchnia styku pierścienia	3,5	3,5
5) Sworzeń tłokowy	3	3
6) Łożysko tłokowe	3	3
7) Komora spalania	3,5/3-	3,5/3-
8) Okno wylotowe	3	3
9) Świeca zapłonowa	3	3
Suma 1 (duża)	28,75	29,25
Suma 2 (mała)	26,75	27,75

P r zyk ł a d 2

Badanie oleju dwusuwowego do motorów śnieżnych typu Rotax 253

Pomiary technicznych własności dwóch próbek S1 i S3 przeprowadzono zgodnie z procedurą, którą opisano w opublikowanym dokumencie: „Meddelande 3415, Tvataktsoljor for snoskotermotorer”, wydanym przez Szwedzki Instytut Badania Maszyn, 1994.

Tak jak w badaniu Laboratorium 1 badania przeprowadzono stosując mieszaninę olej-benzyna zawierającą 2% objętościowe oleju. Lepkość kinematyczna S3 (ASTM D 445) wyniosła 42 cSt w 40°C i 8,3 cSt w 100°C.

Oznaczanie powłok w motorze przeprowadzono po 5-godzinnym cyklu roboczym. Oceniono osiem pozycji od 1 (najniższa ocena) do 5 (najwyższa ocena). Wyniki badania podajetabela2.

Tabel a 2

Porównanie parametrów smarnych próbek S1 i S3

Próbka	Górny pierścień tłokowy	Dolny pierścień tłokowy	Powierzchnia styku pierścienia	Dolna korona	Górny rowek pierścienia	Powierzchnia styku korony	Wewnętrzny cylinder	Okno wylotowe
S1	5	5	4	3	2	3	3	3
S2	5	5	4	3	1	3	3	4

PL 194 307 B1

Punkty kontrolne i oceny były następujące:

Górny i dolny pierścień tłokowy	Wartość	5	Pierścień całkiem wolny
		4	Pierścień ruchomy, lepki
		3	Pierścień ruchomy, bardzo lepki
		2	Pierścień przylepiony, mniej niż połowa obwodu
		1	Pierścień przylepiony, więcej niż połowa obwodu
Powierzchnia styku pierścienia	Wartość	5	Powierzchnia całkiem czysta lub odbarwiona
		4	Cienka powłoka między pierścieniami
		3	Odbarwiona powierzchnia poniżej dolnego pierścienia
		2	Cienka powłoka poniżej dolnego pierścienia
		1	Gruba powłoka poniżej dolnego pierścienia
Dolna korona	Wartość	5	Całkiem czysta
		4	Powłoki, do wymiaru koła, 0 20 mm
		3	Powłoki, do wymiaru koła, 0 25 mm
		2	Powłoki, do wymiaru koła, 0 30 mm
		1	Całkiem pokryta powłokami
Górny rowek pierścienia	Wartość	5	Powierzchnia całkiem czysta
		4	Cienkie, równomiernie rozprowadzone powłoki
		3	Mniejsze osady
		2	Większe, twarde osady
		1	Cienkie powłoki wokół całego obwodu
Powierzchnia styku korony	Wartość	5	Cienkie, równomierne i szare powłoki
		4	Szare połyskliwe powłoki z małymi osadami
		3	Szare połyskliwe powłoki z większymi osadami
		2	Grube, błyszczące i czarne powłoki
		1	Grube, błyszczące i czarne powłoki z osadami
Wewnętrzny cylinder	Wartość	5	Całkiem czysty lub odbarwiony
		4	< 1/3 powierzchni z powłokami
		3	> 1/3 powierzchni z powłokami
		2	Powierzchnia całkiem pokryta powłokami
		1	Twarde powłoki wzdłuż ścianki cylindra
Okno wylotowe	Wartość	5	Brak powłok blisko ścianki cylindra, cienkie powłoki dalej na zewnątrz w oknie
		4	Brak powłok blisko ścianki cylindra, grube powłoki lub cała szerokość okna
		3	Małe, cienkie powłoki blisko ścianki cylindra, część szerokości okna
		2	Grube powłoki blisko ścianki cylindra, część szerokości okna
		1	Grube powłoki blisko ścianki cylindra, na całej szerokości okna

PL 194 307 B1

Ponadto własności płynięcia na zimno S1 i S3 oceniono jak następuje.

Szybkości płynięcia na zimno olei ochłodzonych do -25°C i przeniesionych do temperatury pokojowej (20°C) oceniono jako 5,70 ± 0,05 ml/min dla próbki S1 i 0,97 ± 0,05 ml/min dla próbki S3.

P r zyk ł a d 3

Badanie zdolności czyszczącej i pierścieniowe badanie przyczepności przeprowadzone na silniku dwusuwowym do piły łańcuchowej Husgvarna 242.

Badanie to na silniku dwusuwowym do piły łańcuchowej HVA 242 jest podobne do badania ujawnionego w przykładzie 1 przeprowadzonego na silniku do piły łańcuchowej HVA 346 i dlatego można przytoczyć wyżej wymieniony przykład 1 co się tyczy szczegółów badania.

Próbki S11 i S2 poddano badaniu w tych samych warunkach, a wyniki badania podaje poniższa tabela 3. Badania przeprowadzono stosując mieszaninę olej-benzyna zawierającą 2% objętościowe oleju. Wartości w nawiasach ( ) ukazują tendencję i nie są zawarte w sumie.

T abel a 3

Porównanie parametrów smarnych próbek S11i S2

Próbka oleju	S11	S2
Badanie zatwierdzone	Tak	Tak
Przyczepność do pierścienia	Nie	Nie
Zacieranie	Nie	Nie
Klasyfikacja
1) Górna część tłoka	4	4/4-
2) Powierzchnia styku górnej części tłoka	3(+)	3+
3) Płaszcz tłoka	3+/3-	3+(+)
4) Pierścień + Powierzchnia styku pierścienia	3	2,5+
5) Sworzeń tłokowy	3	3
6) Łożysko tłokowe	3-	3+(+)
7) Komora spalania	3	3/3-
8) Okno wylotowe	3/3-	3
9) Świeca zapłonowa	3	3
Suma 1 (duża)	28	28,75
Suma 2 (mała)	27,25	28,75

P r z y k ł a d 4

Badanie silnika noża czyszczącego Husqvarna 232 E-tech

Próbki S11 i S2 poddano również badaniu zgodnie z procedurą badania przedstawioną poniżej:

Badanie to przeprowadzono na nożu czyszczącym HVA 232 E-tech w celu analizy zdolności czyszczącej oleju do silnika dwusuwowego w niskich temperaturach silnika. Procedurę badania wybrano tak, aby powstał szeroki zakres obrotów na minutę przy niskim obciążeniu. Ponieważ HVA 232 E-tech w tych warunkach ma raczej dużą ilość przepływu wstecznego z cylindra do kanałów przelotowych, stwarza to trudne warunki dla oleju w skrzyni korbowej.

Bardziej szczegółowo badanie obejmuje następującą procedurę:

Po 15 min fazy docierania ustawia się iglicę H gaźnika w celu otrzymania: 3% CO w 8400 obrotów/min (stan ustalony).

Ustawienie dokonuje się z tłumikiem bez konwertora katalitycznego. W czasie samego cyklu badawczego stosuje się Cat-tłumik.

Cykl badawczy ma następującą sekwencję:

2s pełen zawór dławiący > 3s iglica

PL 194 307 B1

Badanie trwa 50 godz. (36.000 cykli). Jedynym obciążeniem jest bezwładność urządzenia tnącego do trawy 4-... Iglicę L ustawia się tak, aby otrzymać maksimum 12.000 (±/-500) obrotów/min. Najmniejsza szybkość wynosi zwykle około 6.000 obrotów/min.

Po badaniu oceniono trzy poniższe obszary:

1) korbę i skrzynię korbową

2) płaszcz tłoka

3) pierścieńi rowek pierścienia

Oceniano od 1 do5, przyczym 1=złyi 5=doskonały. Wyniki badania podaje tabela 4.

Tabel a 4

Próbka oleju	Korba/skrzynia korbowa	Płaszcz tłoka	Pierścień/rowek pierścienia	Razem
S11	3,5	3,75	2,75	10
S2	3,5	2,75	2,75	9

Wnioski

Analizując tabele 1-4 można stwierdzić, że nowa kompozycja smarująca według niniejszego wynalazku działa wyjątkowo dobrze w silnikach dwusuwowych i pasuje do powszechnie stosowanych handlowych olei do silników dwusuwowych na bazie olei mineralnych lub na bazie syntetycznych estrów. Ponadto jak była o tym mowa powyżej, główne składniki nowej kompozycji smarującej są łatwo podatne na rozkład biologiczny i mogą pochodzić z odnawialnych źródeł, a także są dużo tańsze niż powszechnie stosowane syntetyczne produkty estrowe podatne na rozkład biologiczny. Ponadto ich mała lepkość generalnie oznacza korzyści w tej dziedzinie techniki.

Claims

1. Kompozycja smarująca do silnika dwusuwowego, znamienna tym, że zawiera:

90-20% wagowych A) podstawowego oleju smarnego,

10-80% wagowych B) przynajmniej jednego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego, przy czym wyżej wymienione udziały wagowe podaje się w stosunku do całkowitej masy A)+ B) i 0,1-20% wagowych C) dodatku oleju smarowego, przy czym wyżej wymieniony udział wagowy podaje się w stosunku do całkowitej kompozycji smarującej A)+B)+C).

2. Kompozycja smarująca według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 50-80% wagowych wyżej wymienionego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego.

3. Kompozycja smarująca według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że część kwasu tłuszczowego wyżej wymienionego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego zawiera przynajmniej 60% wagowych, korzystnie przynajmniej 70% wagowych, kwasu tłuszczowego (kwasów tłuszczowych) C16-C18.

4. Kompozycja smarująca zastrz. 3, znamienna tym, że wyżej wymieniony ester alkilowy (C1-C4) kwasu tłuszczowego pochodzi z oleju roślinnego.

5. Kompozycja smarująca według zastrz. 4, znamienna tym, że wyżej wymieniony olej roślinny wybiera się z oleju oliwkowego, oleju arachidowego, oleju kukurydzianego, oleju bawełnianego, oleju rzepakowego, oleju sojowego, oleju lnianego, oleju rycynowego, oleju kokosowego, oleju palmowego, oleju arachidowego, oleju szafranowego, oleju sezamowego, oleju słonecznikowego i oleju łojowego.

6. Kompozycja smarująca według zastrz. 5, znamienna tym, że wyżej wymienionym olejem roślinnym jest olej rzepakowy.

7. Kompozycja smarująca według zastrz. 3, znamienna tym, że częścią alkilową (C1-C4) wyżej wymienionego estru alkilowego (C1-C4) kwasu tłuszczowego jest metyl lub etyl, korzystnie metyl.

8. Kompozycja smarująca według zastrz. 7, znamienna tym, że wyżej wymienionym estrem alkilowym (C1-C4) kwasu tłuszczowego jest ester metylowy oleju rzepakowego.

9. Kompozycja smarująca według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, znamienna tym, że wyżej wymieniony dodatek (dodatki) oleju smarnego jest (są) obecny w ilości 0,1-10% wagowych w stosunku do całkowitej masy A)+B)+C).

PL 194 307 B1

10. Kompozycja smarująca według zastrz. 9, znamienna tym, że wyżej wymieniony podstawowy olej smarny wybiera się z estrów kwasów tłuszczowych i syntetycznych polioli oraz estrów kwasów tłuszczowych i cukrowych alkoholi wielowodorotlenowych.

11. Kompozycja smarująca według zastrz. 10, znamienna tym, że wyżej wymienione estry kwasów tłuszczowych mogą pochodzić z olei rycynowego, kokosowego, kukurydzianego, bawełnianego, lnianego, oliwkowego, palmowego, z ziaren palmowych, arachidowego, rzepakowego, szafranowego, sezamowego, sojowego, słonecznikowego i/lub łojowego.

12. Kompozycja smarująca według zastrz. 9, znamienna tym, że wyżej wymienione dodatki wybiera się z dodatków poprawiających smarność, dodatków poprawiających lepkość, dodatków poprawiających spalanie, inhibitorów korozji i/lub utleniania, dodatków obniżających temperaturę krzepnięcia, dodatków smarnych typu EP, środków przeciwściernych, środków przeciwpieniących, detergentów, środków dyspergujących, przeciwutleniaczy i pasywatorów metali.

13. Kompozycja smarująca według zastrz. 12, znamienna tym, że wyżej wymieniony dodatek zawiera poliizobutylen i/lub jego pochodne.

14. Kompozycja smarująca według zastrz. 13, znamienna tym, że wyżej wymieniony poliizobutylen lub jego pochodna jest obecny w ilości 2-10, korzystnie 3-8% wagowych.

15. Kompozycja smarująca według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, której lepkość w 100°C zawarta jest w zakresie 1-10, korzystnie 1-6, a najkorzystniej 2-5 cSt.

16. Zastosowanie kompozycji smarującej zdefiniowanej w jakimkolwiek z zastrz. 1-15 jako smaru do silnika dwusuwowego.

17. Zastosowanie według zastrz. 16, znamienne tym, że wyżej wymienioną kompozycję smarującą dostarcza się do silnika dwusuwowego oddzielnie od paliwa do silnika.

18. Kompozycja paliwowa do silnika dwusuwowego, znamienna tym, że zawiera paliwo do silnika razem z kompozycją smarującą zdefiniowaną w jakimkolwiek z zastrz. 1-15.

19. Kompozycja paliwowa według zastrz. 18, znamienna tym, że zawiera kompozycję smarującą stanowiącą 0,5-4, korzystnie 1-3, korzystniej 1-2% wagowych, w stosunku do masy paliwa.