專利名稱：添加劑、機(jī)油濾清器、機(jī)械的潤(rùn)滑裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及添加到發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)械中使用的機(jī)油的添加劑、包括該添加劑的機(jī)油濾清器、以及機(jī)械的潤(rùn)滑裝置。
背景技術(shù)：
在發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)械中使用的機(jī)油中，加入有各種機(jī)油添加劑。例如，二烷基二硫代磷酸鋅(Zinc Dialkyldithiophosphate)即ZnDTP添加到機(jī)油中，具有防氧化功效、防腐蝕功效、防磨損功效等。另一方面，專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了將下式(I)所示的水滑石作為機(jī)油添加劑來(lái)使用。MgxAl2 (OH) 6+2x_2y (CO3) y · H2O (I)·
其中，⑴式中，X和y為滿足3 < X < 20,0 < y < 2的整數(shù)，m表示整數(shù)。根據(jù)專利文獻(xiàn)1，上式(I)所示的水滑石具有與機(jī)油中不期望的酸性污染物質(zhì)迅速反應(yīng)的特性，在機(jī)油中顯示酸值大于等于250的堿值。另外，專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了內(nèi)燃機(jī)用旁路機(jī)油濾清器用濾材。根據(jù)專利文獻(xiàn)2的記載，該濾材含有上式(I)所示的水滑石類化合物?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特開(kāi)昭56-129297號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特開(kāi)平3-296408號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，上述ZnDTP具有容易水解的特性，是水解性物質(zhì)。因此，例如在周圍存在氫氧根離子等氫氧化物成分時(shí)，機(jī)油中的ZnDTP有時(shí)會(huì)分解，其結(jié)果，其效果降低。因此，在將ZnDTP等水解性物質(zhì)作為機(jī)油添加劑添加到機(jī)油中的情況下，期望降低機(jī)油中的氫氧化物成分的量。另一方面，上述專利文獻(xiàn)I和2中記載的水滑石具有在機(jī)油中釋放出大量氫氧根離子的特性，故對(duì)機(jī)油顯示強(qiáng)堿性。因此，上述專利文獻(xiàn)I和2中記載的水滑石與水解性機(jī)油添加劑相容性不好。因此，本發(fā)明是鑒于該點(diǎn)而做出的，目的在于提供能夠添加到機(jī)油中以除去機(jī)油中的酸性成分，并且能夠與機(jī)油中的水解性添加劑一起使用的添加劑。本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種被添加到機(jī)油中的添加劑，該添加劑的特征在于含有弱堿性水滑石。該添加劑能夠添加到機(jī)油中以除去機(jī)油中的酸性成分，并且能夠與機(jī)油中的水解性添加劑一起使用。優(yōu)選的是，所述弱堿性水滑石可以是以下的水滑石在對(duì)氫離子指數(shù)處于6 7的范圍內(nèi)的機(jī)油添加3重量％的包括水和I重量％的水滑石的混合物并攪拌時(shí)，得到的機(jī)油顯示出6 7的范圍內(nèi)的氫離子指數(shù)。另外，所述弱堿性水滑石可以是包括水和3重量％的水滑石的混合物顯示出大于等于7且小于等于10的氫離子指數(shù)的水滑石。
所述弱堿性水滑石可以具有Mg8_xAlx (OH) y (CO3) z · mH20(式中，X大于等于I且小于等于7，y、z和m為正有理數(shù)，z大于y)的組成。并且，例如，可以是X為2, y為I, z為16。本發(fā)明的其他方式提供特征為含有上述添加劑的機(jī)油濾清器。該機(jī)油濾清器可以還含有水解性添加劑。本發(fā)明的又一其他方式提供特征為含有上述添加劑的機(jī)械的潤(rùn)滑裝置。該機(jī)械的潤(rùn)滑裝置可以還含有水解性添加劑。這樣的機(jī)械的潤(rùn)滑裝置可以具有上述機(jī)油濾清器。本發(fā)明的前述以及進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)在參照附圖的同時(shí)對(duì)以下例示的實(shí)施方式的說(shuō)明，將變得清楚。


圖I是應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的概念圖。圖2是圖I的內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑裝置中的機(jī)油濾清器的放大示意圖。圖3是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖4是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖5是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖6是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖7是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。 圖8是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及添加到機(jī)油中的添加劑，根據(jù)本發(fā)明的添加劑含有弱堿性水滑石。這樣的添加劑可以直接添加到機(jī)油中。例如，添加劑可以直接添加到內(nèi)燃機(jī)等機(jī)械的潤(rùn)滑裝置的機(jī)油中。另外，添加劑可以收容在濾芯內(nèi)使用。例如，將添加劑設(shè)置在機(jī)油濾清器中。這樣的機(jī)油濾清器等濾芯可以固定在內(nèi)燃機(jī)等機(jī)械的潤(rùn)滑裝置的機(jī)油通路中，或者可更換地設(shè)置在該機(jī)油通路中。并且，該添加劑中的水滑石是陰離子性離子交換體，具有從機(jī)油中除去酸性成分的功能，即在機(jī)油中捕捉酸性成分的功能。此外，該水滑石可以與水解性物質(zhì)一起使用，添加劑可以與這類物質(zhì)一起應(yīng)用于上述濾芯或者潤(rùn)滑裝置。以下說(shuō)明應(yīng)用了本發(fā)明涉及的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)(以下稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)10。圖I概念性示出發(fā)動(dòng)機(jī)10。這里，發(fā)動(dòng)機(jī)10安裝在車輛上。雖然本實(shí)施方式中的發(fā)動(dòng)機(jī)10是直列式4缸式發(fā)動(dòng)機(jī)，但是應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)不限于該氣缸數(shù)或者氣缸排列形式，也可以是火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)或者是壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括一體設(shè)置有曲軸箱的氣缸體12、氣缸蓋14、從上方覆蓋氣缸蓋14的頂蓋16、油底殼18。經(jīng)由進(jìn)氣通路20的節(jié)流閥22吸取的空氣和從燃料噴射閥噴射的燃料的混合氣體在燃燒室燃燒，排氣經(jīng)由排氣通路24排出。發(fā)動(dòng)機(jī)10的潤(rùn)滑裝置26構(gòu)成為將機(jī)油供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的包括多個(gè)滑動(dòng)部在內(nèi)的多個(gè)供應(yīng)部位。潤(rùn)滑裝置26包括粗濾器28和機(jī)油泵30，蓄積在油底殼18內(nèi)的機(jī)油通過(guò)粗濾器28被機(jī)油泵30吸上來(lái)(吸引)。這樣吸上來(lái)的機(jī)油經(jīng)由未圖示的機(jī)油濾清器，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)形成的(包括與各供應(yīng)部位對(duì)應(yīng)的多個(gè)油路)機(jī)油通路32，供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的部位,例如凸輪軸軸頸、曲軸軸頸、連桿、活塞。然后,這樣供應(yīng)到多個(gè)部位的潤(rùn)滑油即機(jī)油由于自重最終回到油底殼18。此外，這里將機(jī)油這樣在發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的空間稱為“機(jī)油通路”。氣缸體12和氣缸蓋14中，形成有機(jī)油返回通路34，以使頂蓋16內(nèi)或者氣缸蓋14內(nèi)和曲軸箱內(nèi)即油底殼18內(nèi)連通。機(jī)油返回通路34例如是用于使結(jié)束了氣門機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑的機(jī)油從氣缸蓋14向油底殼18內(nèi)返回(落下)的通路，同時(shí)是使曲軸箱內(nèi)的竄漏氣體向頂蓋16內(nèi)上升移動(dòng)的通路。此外，機(jī)油返回通路34的數(shù)量可以是任意的。這里，竄漏氣體是指從活塞的活塞環(huán)與氣缸體12內(nèi)的氣缸筒的間隙向曲軸箱內(nèi)漏出的氣體。該竄漏氣體含有大量的烴和水分。因此，如果竄漏氣體過(guò)多則會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油過(guò)早劣化、以及發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部生銹。另外，由于竄漏氣體中含有烴，因此直接將其排放到大氣中對(duì)環(huán)境不好。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)10包括未圖示的已知的竄漏氣體回流裝置。竄漏氣體在導(dǎo)入頂蓋16之后，利用進(jìn)氣負(fù)壓強(qiáng)制性返回到進(jìn)氣系統(tǒng)，并供應(yīng)到燃燒室。但是，這樣的竄漏氣體中包含N0x、S0dP水分。并且，例如頂蓋16難以被傳遞來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的熱，并且其外表面暴露在外部氣體中被冷卻風(fēng)等冷卻，因此頂蓋16的內(nèi)表面上由 于結(jié)露等容易產(chǎn)生冷凝水。因此，尤其是在頂蓋16內(nèi)，由于這些反應(yīng)，容易產(chǎn)生硝酸、硫酸之類的酸性物質(zhì)。這些酸性物質(zhì)會(huì)混入潤(rùn)滑油即發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油中，能夠促使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的油泥前體以及油泥的產(chǎn)生、附著、堆積。因此，為了從發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油中除去這樣的酸性物質(zhì)即酸性成分，發(fā)動(dòng)機(jī)10的潤(rùn)滑裝置26具有機(jī)油濾清器36。此外，在圖I中僅夸張地并示意性表示出潤(rùn)滑裝置26的一部分。潤(rùn)滑裝置26在發(fā)動(dòng)機(jī)10中具有包含上述機(jī)油返回通路34、油底殼18內(nèi)部的機(jī)油通路32，機(jī)油通路32的中途具備機(jī)油濾清器36。其中，圖I中為了夸張表示包含機(jī)油濾清器36的實(shí)施方式中的潤(rùn)滑裝置26的一部分，在發(fā)動(dòng)機(jī)主體10’的外側(cè)描繪了包含機(jī)油濾清器36的潤(rùn)滑裝置26的一部分。但是，機(jī)油濾清器36等的設(shè)置位置不限于圖I所示的位置，可以變更成各種位置，例如可以定位在現(xiàn)有的機(jī)油濾清器的設(shè)置位置，例如可以定位在連接發(fā)動(dòng)機(jī)主體10’的各部分的外側(cè)的部分或者內(nèi)側(cè)。但是，本實(shí)施方式中，機(jī)油濾清器36被設(shè)置成可更換，位于容易從外部更換的位置。這里，機(jī)油通路32包括用于向發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的上述多個(gè)供應(yīng)位置供應(yīng)機(jī)油的主機(jī)油通路32a和連接該主機(jī)油通路32a的副機(jī)油通路(旁通通路)32b。上述機(jī)油濾清器定位在副機(jī)油通路32b上。但是，機(jī)油濾清器36可以設(shè)置在主機(jī)油通路32a上，例如也可以設(shè)置在機(jī)油返回通路34上。此外，流入副機(jī)油通路32b的機(jī)油最終由于其自重能夠流到油底殼中。如圖2所示，這樣的潤(rùn)滑裝置26中的上述機(jī)油濾清器36具有濾清器部36a、36b、收容部(收容室)36d、入口部36e和出口部36f，其中收容部(收容室)36d以?shī)A在這些濾清器部36a、36b中的方式由外殼部件36c和濾清器部36a、36b劃分形成。濾清器部36a、36b分別由濾清器部件構(gòu)成，這里具體來(lái)說(shuō)，具有沿流路方向(圖2的箭頭al、a2的方向)實(shí)質(zhì)性延伸的、機(jī)油能夠流通的多個(gè)細(xì)孔。濾清器部36a、36b構(gòu)造成捕捉機(jī)油中的固體顆粒等固體。另外，濾清器部36a、36b設(shè)置為維持收容部36d的形狀、大小，保護(hù)和保持收容部36d內(nèi)設(shè)置的多種添加劑40即物質(zhì)。此外，添加劑40可以稱為反應(yīng)體或者濾過(guò)體。
此外，機(jī)油濾清器36不限于這樣的結(jié)構(gòu)，為了收容這些添加劑40并且為了在發(fā)動(dòng)機(jī)10的潤(rùn)滑裝置26中機(jī)油能夠與在此收容的添加劑接觸，可以構(gòu)成為各種方式。例如，機(jī)油濾清器中，可以使用金屬網(wǎng)殼體、袋狀殼體、篩網(wǎng)類型的(內(nèi)筒和外筒之間具有收納區(qū)域的)筒狀殼體等在其內(nèi)部形成收容部，可以向其中加入多種添加劑，所述袋狀殼體使用金屬網(wǎng)或者樹(shù)脂等形成。另外，機(jī)油濾清器可以具有多種濾材。并且，能夠向這些濾材中混入并保持添加劑。例如，在濾材由纖維狀物質(zhì)構(gòu)成的情況下，能夠在這樣的濾材的空隙中固定或者保持添加劑。另外，機(jī)油濾清器36具有與現(xiàn)有的機(jī)油濾清器相同的結(jié)構(gòu)作為主要結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)在其中配置添加劑40而構(gòu)成。收容部36d中收容的多種添加劑40包括作為離子交換體(離子交換材料)的(起離子交換體的功能)的水滑石。水滑石具有吸附預(yù)定的離子(離子成分)的功能。換言之，為了從發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油中除去預(yù)定的離子，收容部36d的添加劑40具有這樣的吸附預(yù)定離子的功能。具體而言，為了從機(jī)油中除去通過(guò)竄漏氣體中的NOj^P水能夠生成的硝酸根離子(N03_)、通過(guò)竄漏氣體中的SOx和水能夠生成的硫酸根離子(S042_)，而使用水滑石。此 夕卜，期望能夠通過(guò)水滑石從機(jī)油中除去的酸性成分不僅僅有硝酸根離子(NO3—)、硫酸根離子(SO42O，例如還有基于竄漏氣體能夠生成的醋酸根離子(CH3C00_)、同樣基于竄漏氣體能夠生成的蟻酸根離子(HC00—)。水滑石可以具有吸附包括這些離子的組或者從包括這些離子的組中選擇的至少一種成分的功能。因此，機(jī)油通過(guò)設(shè)置在潤(rùn)滑裝置26上的機(jī)油濾清器36時(shí)，能夠利用機(jī)油濾清器36的多種添加劑40的作用，從機(jī)油中除去機(jī)油中的上述酸性成分。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)10中，能夠抑制油泥前體和油泥的產(chǎn)生。此外，機(jī)油濾清器36能夠如上述地更換。并且，在該更換時(shí)，為了使機(jī)油不流經(jīng)機(jī)油濾清器36的設(shè)置部分、這里是副機(jī)油通路32b，機(jī)油濾清器36的前后設(shè)置有閥42、44。在此，這些閥42、44分別是控制閥，利用執(zhí)行器的動(dòng)作，來(lái)進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作，所述執(zhí)行器基于來(lái)自具有作為發(fā)動(dòng)機(jī)10的控制裝置的功能的電子控制單元(未圖示)的信號(hào)而動(dòng)作。更換機(jī)油濾清器32時(shí)，例如，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)10的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)，分別關(guān)閉閥42、44，通過(guò)點(diǎn)亮警告等，向駕駛員提示其更換。此外，閥42、44可以分別是手動(dòng)式的開(kāi)閉閥。這里，對(duì)添加劑40進(jìn)行說(shuō)明。機(jī)油濾清器36中如上所述收容有水滑石作為添加劑40。作為添加劑40除水滑石之外還可以含有其他各種物質(zhì)，這里機(jī)油濾清器36中一并收容有作為機(jī)油添加劑的ZnDTP。其中，作為添加劑40可以僅使用水滑石，機(jī)油濾清器36中作為添加劑可以僅收容水滑石。水滑石這里是粉狀體、更具體而言是由微細(xì)顆粒構(gòu)成，其可以分別具有大于等于O. OOlmm小于等于Imm的范圍的大小。優(yōu)選的是各水滑石具有O. Imm Imm的大小。此外，機(jī)油濾清器36構(gòu)成為使得這樣的水滑石不會(huì)從機(jī)油濾清器36中漏出。其中水滑石可以不是粉狀體，而是作為具有預(yù)定形狀的整體的塊狀體構(gòu)成，并收容在機(jī)油濾清器36中。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油可從機(jī)油濾清器36中流過(guò)，因此，必須要能夠承受發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度。水滑石可以承受在(例如大于等于0°C )小于等于160°C的溫度范圍內(nèi)使用，優(yōu)選可以在小于等于100°C的溫度下使用。順便，這里所說(shuō)的水滑石特別是包含以Al和Mg為主要成分構(gòu)成的骨架部分的層、以及該層之間三明治狀地夾著的陰離子的層狀化合物。該水滑石有時(shí)也稱為類水滑石化合物。水滑石具有作為離子交換體的功能，在機(jī)油中，具有吸附機(jī)油中的(上述硝酸根離子等)酸性成分，取而代之而釋放出陰離子的功能。水滑石可以在這樣的層之間，包含作為陰離子的氫氧根離子(0H-)和碳酸根離子(CO32-)。在水滑石處于水中或者機(jī)油中時(shí)，這些氫氧根離子和碳酸根離子會(huì)從水滑石中釋放出。并且，這些氫氧根離子和碳酸根離子可以提高被釋放出的液體的堿性，尤其是氫氧根離子可以大大提高該液體的堿性。這里，本發(fā)明中的水滑石是弱堿性的水滑石。弱堿性水滑石是指對(duì)氫離子指數(shù)(pH)處于6 7的范圍內(nèi)的機(jī)油，添加3重量％的包括水和I重量％的水滑石的混合物并攪拌時(shí)，得到的機(jī)油顯示6 7范圍內(nèi)的pH的水滑石。另外，弱堿性的水滑石這里是包括水和3重量％的水滑石的混合物顯示出大于等于7且小于等于10的氫離子指數(shù)的水滑石。這樣的弱堿性的水滑石具有比起氫氧根離子含有更多的碳酸根離子的組成。作為這樣的水滑石，例如有“Mg6Al2 (OH) (CO3) 16”。這樣的水滑石一般可以作為水合物存在，例如其可以表示為“Mg6Al2 (OH) (C03)16*mH20”(其中，m為正有理數(shù))。另外，本發(fā)明中的水滑石中的碳酸根離子和氫氧根離子的組成比率(碳酸根離子/氫氧根離子)大于1，優(yōu)選為大于等于15或者16。并且，本發(fā)明中，水滑石中的Mg和Al的比率可以是任何值。 換言之，這樣的弱堿性水滑石可以具有下述(2)式的組成。Mg8^xAlx(OH)y(CO3)2 · mH20 (I)(2)式中，X為大于等于I小于等于7，y、z以及m為正有理數(shù)，z大于y。此外，x優(yōu)選大于等于2小于等于5。這樣的水滑石可以相對(duì)含有少量氫氧根離子，含有多量碳酸根離子。因此，這樣的水滑石不會(huì)在機(jī)油中大量釋放出氫氧根離子。另一方面，水滑石釋放出碳酸根離子，但是其主要變成二氧化碳等氣體。因此，與水滑石一起作為添加劑添加到機(jī)油濾清器36中的ZnDTP是水解性物質(zhì)，但是弱堿性的水滑石對(duì)其分解的促進(jìn)處于不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題的程度。因此，水滑石可以與水解的其他物質(zhì)尤其是機(jī)油添加劑一起使用。此外，水解性添加劑中存在通過(guò)水解而生成酸性物質(zhì)的添加劑。這樣的添加劑例如通過(guò)水解生成SO42' no3_等酸性物質(zhì)、換言之酸分解物。上述水滑石可以優(yōu)選與這樣的添加劑一起使用。以下，說(shuō)明為了調(diào)查上述弱堿性水滑石的性質(zhì)和作用效果而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中的數(shù)例。以下實(shí)驗(yàn)中，作為本發(fā)明范圍內(nèi)的水滑石，使用了和光純藥工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的上述組成的“Mg6Al2 (OH) (CO3) 16”(以下稱為“HT ”)。另外，實(shí)驗(yàn)中，作為比較對(duì)照的添加齊U，使用了本發(fā)明的對(duì)象之外的Aldrich公司生產(chǎn)的水滑石“Mg6Al2 (OH) 17 (CO3) ”(以下稱為“強(qiáng)HT”)。另外，實(shí)驗(yàn)中，作為比較對(duì)照的添加劑，使用了弱堿性的堿式碳酸鋯即“ ZrOCO3 · ZrO2 · ηΗ20”(其中η為整數(shù))。進(jìn)而，在實(shí)驗(yàn)中，作為未使用機(jī)油，使用了豐田汽車株式會(huì)社生產(chǎn)的Castal (注冊(cè)商標(biāo))的5W30。另外，實(shí)驗(yàn)車輛中，將在市區(qū)行駛距離達(dá)到30，OOOkm為止仍持續(xù)使用的車載發(fā)動(dòng)機(jī)中的機(jī)油，作為以下實(shí)驗(yàn)中劣化的機(jī)油(劣化機(jī)油)使用。另外，實(shí)驗(yàn)車輛中安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)中作為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油使用上述5W30。另外，以下具體說(shuō)明作為機(jī)油添加劑的HT的優(yōu)良性質(zhì)和HT帶來(lái)的優(yōu)良效果。能夠用上述(2)式表示的水滑石包含該ΗΤ，具有與HT的以下性質(zhì)相同的性質(zhì)，應(yīng)該也能達(dá)到與HT帶來(lái)的以下效果同樣的優(yōu)良效果。(實(shí)驗(yàn)例I)首先，說(shuō)明為了調(diào)查未使用的機(jī)油中的HT以及強(qiáng)HT的各自的性質(zhì)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果在圖3中示出。該實(shí)驗(yàn)中，對(duì)氫離子指數(shù)處于6 7的范圍內(nèi)的未使用機(jī)油，添加3重量％的包括水和I重量％的HT的混合物并攪拌，制作出被驗(yàn)機(jī)油11 (圖3中的“未使用機(jī)油+HT”)。另外，對(duì)該未使用機(jī)油添加3重量％的包括水和I重量％的強(qiáng)HT的混合物并攪拌，制作出被驗(yàn)機(jī)油12(圖3中的“未使用機(jī)油+強(qiáng)HT”)。并且，測(cè)定這樣得到的機(jī)油11、12的pH。在圖3中，與機(jī)油11、12的pH—起，也示出未使用機(jī)油13的pH。未使用機(jī)油13的pH為6. 45，因此是中性的。其中添加了 HT的機(jī)油11的pH為6. 48，也是中性的。這樣，HT在未使用機(jī)油中不釋放出產(chǎn)生問(wèn)題程度的離子。與此相對(duì)，加入了強(qiáng)HT的機(jī)油12的pH為8. 32，顯然呈堿性。這樣，強(qiáng)HT為強(qiáng)堿性，具有在機(jī)油中大量釋放出氫氧根離子的特性，因此不適合于與ZnDTP —起使用。這樣，HT為如下水滑石即，對(duì)pH處于6 7的范圍內(nèi)的機(jī)油，添加3重量％的包 括水和I重量％的HT的混合物并攪拌時(shí)，得到的機(jī)油顯示6 7的范圍內(nèi)的pH的水滑石。此外，包括水和3重量％的HT (蒸餾水)的混合物顯示出大于等于7且小于等于10的pH。與此相對(duì)，包括水和等量的強(qiáng)HT的混合物顯示出大于等于11的pH。(實(shí)驗(yàn)例2)接著，說(shuō)明為了調(diào)查未使用機(jī)油中的HT和強(qiáng)HT各自的性質(zhì)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果示于圖4。該實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)將在30g的未使用機(jī)油中添加Ig的HT并攪拌而得的混合機(jī)油在95°C維持12小時(shí)，來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油21(圖4中的“未使用機(jī)油+HT”)。同樣地，通過(guò)將在30g的未使用的機(jī)油中添加Ig的強(qiáng)HT并攪拌而得的混合機(jī)油在95°C下維持12小時(shí)，來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油22(圖4中的“未使用機(jī)油+強(qiáng)HT”)。另外將無(wú)添加劑的30g的未使用機(jī)油在95°C下維持12小時(shí)，來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油23(圖4中的未使用機(jī)油)。然后，分別測(cè)定這些機(jī)油21、22、23的總酸值。從圖4可知，添加了 HT的機(jī)油21的總酸值與無(wú)添加劑的機(jī)油23的總酸值基本相同。與此相對(duì)，添加了強(qiáng)HT的機(jī)油22的總酸值為無(wú)添加劑的機(jī)油23的總酸值的約5%。這相當(dāng)于與HT在機(jī)油中顯示弱堿性相對(duì)，強(qiáng)HT在機(jī)油中顯示強(qiáng)堿性。(實(shí)施例3)另外，目視檢查上述實(shí)驗(yàn)例2中使用的機(jī)油21、22中添加劑的分散狀態(tài)。添加了HT的機(jī)油21中HT大體沉淀了，機(jī)油21基本上沒(méi)有渾濁。與此相對(duì)，添加了強(qiáng)HT的機(jī)油22中，強(qiáng)HT在機(jī)油中大體呈分散狀態(tài)，其一部分膠體化了。因此，HT比起強(qiáng)HT，非常適合于用作添加到機(jī)油中的添加劑。(實(shí)驗(yàn)例4)下面說(shuō)明為了調(diào)查針對(duì)機(jī)油中的硝酸的吸附能力而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖5。
該實(shí)驗(yàn)中，將I當(dāng)量濃度的硝酸3mL添加到27mL的未使用機(jī)油中。然后，將向該加入了硝酸的機(jī)油中又添加Ig的HT并攪拌而得的混合機(jī)油，在95°C下維持2小時(shí)，來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油41 (圖5中的“未使用機(jī)油+ΗΝ03+ΗΤ”)。同樣地，將向該加入了硝酸的機(jī)油又添加Ig堿式碳酸鋯并攪拌而得的混合機(jī)油在95°C下維持2小時(shí)，來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油42(圖5中的“未使用機(jī)油+HNO3+堿式碳酸鋯”)。另外，通過(guò)不添加添加劑而將該加入了硝酸的機(jī)油在95°C下維持2小時(shí)，來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油43(圖5中的“未使用機(jī)油+HNO/’)，通過(guò)不添加機(jī)油而將未使用機(jī)油在95°C下維持2小時(shí)來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油44(圖5中的“未使用機(jī)油”)。并且，分別測(cè)定機(jī)油41、42、43、44各自的pH。從圖5可知，未使用機(jī)油44的pH為6. 45，添加了硝酸的機(jī)油43的pH為5. 75。但是，添加了 HT的機(jī)油41的pH為6. 48。由此可知，通過(guò)HT充分吸附除去了機(jī)油中的硝酸。與此相對(duì)，添加了堿式碳酸鋯的機(jī)油42的pH為5. 72，沒(méi)有起到上述的pH的改善。因此，與堿式碳酸鋯相比，HT在機(jī)油中具有極強(qiáng)的酸性成分的吸附功能。(實(shí)驗(yàn)例5)另外，比較了上述實(shí)驗(yàn)例4中制作的機(jī)油41、43、44各自的顏色和氣味。未使用機(jī)油44和添加了 HT和硝酸的機(jī)油41之間，顏色和氣味沒(méi)有差別。與此相對(duì)，僅添加了硝酸的機(jī)油43與未使用的機(jī)油44相比具有不同的顏色，發(fā)出硫磺味。從這一點(diǎn)可知，HT在機(jī)油中具有充分的酸性成分的吸附功能。 (實(shí)驗(yàn)例6)下面說(shuō)明為了調(diào)查HT的酸性成分的吸附特性而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖6。該實(shí)驗(yàn)中，在含有預(yù)定量的HT的水(蒸餾水)中滴下預(yù)定濃度的硝酸水溶液，研究該滴下之后的水的pH。具體而言，準(zhǔn)備在50mL的蒸餾水中添加Ig HT并攪拌而得的水Wl、在50mL的蒸餾水中添加O. Ig的HT并攪拌而得的水W2、在50mL的蒸餾水中添加O. Olg的HT并攪拌而得的水W3、以及不具有HT的50mL的蒸餾水W4。與此相對(duì)，準(zhǔn)備lM(mol/L)的硝酸水溶液H1、0. IM硝酸水溶液H2、0. OlM硝酸水溶液H3。然后，分別向水Wl中滴加預(yù)定量的硝酸水溶液H1，向水W2中滴加預(yù)定量的硝酸水溶液H2、向水W3中滴加預(yù)定量的硝酸水溶液H3、以及向水W4中滴加預(yù)定量的硝酸水溶液H3并攪拌。然后，將從滴下起一分鐘后的水分別作為被驗(yàn)液61、62、63、64，在各被驗(yàn)液中測(cè)定pH。結(jié)果，如圖6所示，整體上確認(rèn)了 HT帶來(lái)的酸吸附效果。但是，將酸濃度強(qiáng)的硝酸水溶液Hl添加到水Wl中而得的被驗(yàn)液61以及將酸濃度強(qiáng)的硝酸水溶液H2添加到水W2中而得的被驗(yàn)液62，比起將酸濃度弱的硝酸水溶液H3添加到水W3中而得的被驗(yàn)液63，更接近中性。這樣，添加了 HT的被驗(yàn)液61、62、63顯示出，添加了越弱的酸的溶液，其pH越低的傾向。由此可知，比起對(duì)于弱酸，HT對(duì)強(qiáng)酸而言具有更優(yōu)良的酸吸附性能，HT具有溶液的酸度越高，捕捉酸性成分的能力越高的特性。因此，毫無(wú)疑問(wèn)，在某種程度的酸濃度高的液體中，具體來(lái)說(shuō)，在劣化機(jī)油中，HT會(huì)發(fā)揮優(yōu)良的酸性成分吸附效果。(實(shí)施例7)下面說(shuō)明為了調(diào)查針對(duì)劣化機(jī)油的效果而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖7。該實(shí)驗(yàn)中，將27mL的劣化機(jī)油中添加Ig的HT并攪拌而得的混合機(jī)油在95°C下維持2小時(shí)，制作被驗(yàn)機(jī)油71(圖7中的“劣化機(jī)油+HT”)。另外，同樣地，將向27mL劣化機(jī)油中添加Ig堿式碳酸鋯并攪拌而得的混合機(jī)油在95°C下維持2小時(shí)，來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油72(圖7中的“劣化機(jī)油+堿式碳酸鋯”)。然后，不添加添加劑而將劣化機(jī)油在95°C下維持2小時(shí)，來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油73(圖7中的“劣化機(jī)油”)，不添加添加劑而將未使用機(jī)油在95°C下維持2小時(shí)來(lái)制作被驗(yàn)機(jī)油74(圖7中的“未使用機(jī)油”)。然后，測(cè)定這些機(jī)油71、72、73、74各自的pH。從圖5可知，相對(duì)于未使用機(jī)油74的pH為6. 48，劣化機(jī)油73的pH為3. 98。并且，添加了堿式碳酸鋯的機(jī)油72的pH為3. 95，但是添加了 HT的機(jī)油71的pH為5. 20。從本實(shí)驗(yàn)也可知，HT在機(jī)油中具有充分的酸性成分吸附能力。(實(shí)驗(yàn)例8)接下來(lái)，說(shuō)明為了研究由于添加HT而帶來(lái)的劣化機(jī)油中的油泥抑制效果而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)中，分別測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)7中制成的機(jī)油73和添加了 HT的機(jī)油71的運(yùn)動(dòng)粘度。未添加HT的劣化機(jī)油73的粘度大于等于300cP。與此相對(duì)，添加了 HT的劣化機(jī)油71的粘度為27cP左右，機(jī)油71具有未使用機(jī)油那樣的流動(dòng)特性。由此可知，通過(guò)將HT添加到機(jī)油中，能夠從機(jī)油中吸附除去酸性成分，其結(jié)果，也帶來(lái)了優(yōu)良的油泥抑制效果。

(實(shí)驗(yàn)例9)使用安裝了具有與上述發(fā)動(dòng)機(jī)10相同的結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)車輛，調(diào)查HT帶來(lái)的效果。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖8。該實(shí)驗(yàn)中，制作類似于收容了 HT的上述機(jī)油濾清器36那樣的機(jī)油濾清器，在預(yù)定時(shí)期組裝到實(shí)驗(yàn)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)中。實(shí)驗(yàn)中使用的機(jī)油濾清器中收容了平均粒徑為5 15μπι的HT粉末80g。并且，在實(shí)驗(yàn)車輛的市區(qū)行駛距離達(dá)到15，OOOkm時(shí)，將該機(jī)油濾清器導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)車輛中。圖8中示出了，相對(duì)于行駛距離，在上述預(yù)定時(shí)期導(dǎo)入了具有HT的機(jī)油濾清器的情況下的實(shí)驗(yàn)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)中的機(jī)油的酸值的變化。并且，圖8中，也同樣示出了在未導(dǎo)入這樣的機(jī)油濾清器的情況下即無(wú)HT時(shí)的實(shí)驗(yàn)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)中的機(jī)油的酸值的變化。另外，在圖8中，用箭頭表示出了導(dǎo)入機(jī)油濾清器的時(shí)刻。從圖8可知，隨著行駛距離的增加，機(jī)油中的酸值增大。與此相對(duì)，裝入了機(jī)油濾清器的情況下即具有HT的情況下，從該導(dǎo)入之后機(jī)油的酸值立即降低，之后的機(jī)油的酸值的上升速度變慢。這樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑裝置的機(jī)油中導(dǎo)入HT，能夠有助于降低機(jī)油中的酸值，由此能夠抑制油泥的生成等。另外，通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)了 HT在高于或等于常溫(例如20°C)低于或等于160°C的溫度范圍的機(jī)油內(nèi)，充分發(fā)揮酸性成分的吸附功能。其中，HT的使用區(qū)域，優(yōu)選為小于等于100°C的溫度范圍。以上，基于上述實(shí)施方式、其變形例和實(shí)驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本發(fā)明不限定于這些實(shí)施方式等，允許有其他的實(shí)施方式。本發(fā)明中，包含權(quán)利要求書(shū)中規(guī)定的本發(fā)明的思想中所包含的一切變形例和應(yīng)用例、等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.一種添加劑，被添加到機(jī)油中，所述添加劑的特征在于，含有弱堿性水滑石。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于， 所述弱堿性水滑石是以下的水滑石在對(duì)氫離子指數(shù)處于6 7的范圍內(nèi)的機(jī)油添加3重量％的包括水和I重量％的水滑石的混合物并攪拌時(shí)，得到的機(jī)油顯示出6 7的范圍內(nèi)的氫離子指數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的添加劑，其特征在于， 所述弱堿性水滑石是包括水和3重量％的水滑石的混合物顯示出大于等于7且小于等于10的氫離子指數(shù)的水滑石。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的添加劑，其特征在于， 所述弱堿性水滑石具有Mg8_xAlx (OH) y (CO3) z · mH20的組成， 其中，X大于等于I且小于等于7，y、z和m為正有理數(shù)，z大于y。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的添加劑，其特征在于，X 為 2, y 為 I, Z 為 16。
6.一種機(jī)油濾清器，其特征在于，所述機(jī)油濾清器包括權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的添加劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)油濾清器，其特征在于， 所述機(jī)油濾清器還包括水解性添加劑。
8.一種機(jī)械的潤(rùn)滑裝置，其特征在于， 所述潤(rùn)滑裝置包括權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的添加劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械的潤(rùn)滑裝置，其特征在于， 所述潤(rùn)滑裝置還包括水解性添加劑。
10.一種機(jī)械的潤(rùn)滑裝置，其特征在于， 所述潤(rùn)滑裝置包括權(quán)利要求6或7所述的機(jī)油濾清器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種作為向機(jī)油添加的添加劑的、含有弱堿性水滑石的添加劑。弱堿性水滑石是以下的水滑石在對(duì)氫離子指數(shù)處于6～7的范圍內(nèi)的機(jī)油添加3重量％的包括水和1重量％的水滑石的混合物并攪拌時(shí)，得到的機(jī)油顯示出6～7的范圍內(nèi)的氫離子指數(shù)。并且，這樣的添加劑可以收容在機(jī)油濾清器(36)中使用。
文檔編號(hào)F01M11/03GK102803447SQ20118000364
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者福富一平, 稻見(jiàn)規(guī)夫, 原田健一, 村上元一, 森田晃司, 藤原孝彥 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社