專(zhuān)利名稱(chēng)：用于改進(jìn)動(dòng)力傳動(dòng)性能的方法及其組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提供改進(jìn)的動(dòng)力傳動(dòng)性能的方法和適用于動(dòng)力傳動(dòng)應(yīng)用的流體組合物。
背景技術(shù)：
車(chē)輛中的自動(dòng)變速裝置包括多盤(pán)式離合器，其中交替排列著多個(gè)摩擦片和多個(gè)隔板，每個(gè)摩擦片具有粘合在金屬基片(中心片)表面的摩擦材料，每個(gè)隔板由單板或多個(gè)板構(gòu)成。在一個(gè)用傳動(dòng)液潤(rùn)滑的自動(dòng)變速裝置中，這些板相互間通過(guò)摩擦連接/斷開(kāi)以使驅(qū)動(dòng)力被傳送/分離。在變速離合器中使用的濕摩擦材料包括紙基摩擦材料、碳纖維摩擦材料、彈性體摩擦材料、燒結(jié)的摩擦材料等。在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“濕”是指用傳動(dòng)液潤(rùn)濕的摩擦材料。
汽車(chē)工業(yè)正在開(kāi)發(fā)新的和先進(jìn)的傳動(dòng)系統(tǒng)。這些新的系統(tǒng)通常涉及高能量需求。必須開(kāi)發(fā)部件保護(hù)技術(shù)以滿足這些先進(jìn)系統(tǒng)不斷增加的能量需求。商業(yè)上，已知向自動(dòng)傳動(dòng)液中添加各種添加劑包，包括極壓劑、抗磨劑、抗氧劑體系、腐蝕抑制劑體系、金屬鈍化劑、防銹劑、摩擦改進(jìn)劑、分散劑、清凈劑、消泡劑和/或粘度指數(shù)改進(jìn)劑。但并非所有的添加劑都可預(yù)見(jiàn)地或充分地與其他添加劑相互作用。摩擦性能是離合器中特別重要的性能，離合器需要更多的摩擦來(lái)傳遞扭矩，但在齒輪、軸承和密封中需要較少的摩擦。作為傳動(dòng)裝置中的潤(rùn)滑劑，用于離合器中的流體也用于齒輪中。降低齒輪、軸承和密封中的摩擦使這些部件壽命增加并提高燃料的行車(chē)?yán)锍蹋闺x合器的額定扭矩和傳動(dòng)能力降低。當(dāng)摩擦降低時(shí)，需要更高的離合力以獲得足夠的額定扭矩，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)械故障。
對(duì)于自動(dòng)傳動(dòng)液的重要性能要求是阻止傳動(dòng)裝置的離合器中產(chǎn)生噪音、振動(dòng)和不平順性(即本文中NVH)的能力。汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)液需要在非?？量痰臏囟群蛪毫l件下提供特定的摩擦性能。例如，多盤(pán)式離合器廣泛用于自動(dòng)變速裝置在高靜摩擦和準(zhǔn)靜摩擦條件下?lián)Q檔。在換檔過(guò)程中，一個(gè)或多個(gè)離合器嚙合或分離。在這些有效的離合器中，自動(dòng)傳動(dòng)液和摩擦材料經(jīng)歷壓力、溫度和滑動(dòng)速度上的顯著變化。自動(dòng)傳動(dòng)液和摩擦材料之間的相互摩擦是這些變量的函數(shù)，所以在離合器嚙合過(guò)程中摩擦系數(shù)趨向于改變。作為這些條件的結(jié)果，流體的摩擦性能隨相對(duì)滑動(dòng)速度、溫度或壓力的變化可能導(dǎo)致車(chē)“感”方面性能，這是駕駛者和乘客易辨別的。這種可辨別的影響可能包括換檔離合器中的換檔抖動(dòng)或尖聲，在滑動(dòng)變矩離合器中的震顫或振動(dòng)，和/或不平順換檔(“換檔震動(dòng)”)，這里總稱(chēng)為“NVH”。理想地選擇流體的摩擦性能來(lái)抑制離合器中的NHV。此外，理想的自動(dòng)傳動(dòng)液應(yīng)減少出現(xiàn)NVH而不犧牲良好換檔性能所需要的摩擦性能。例如，在離合器組件必須具有足夠的保持能力以將動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)傳送至車(chē)輪的自動(dòng)變速裝置中，靜摩擦強(qiáng)度是重要的。此外，常規(guī)的自動(dòng)傳動(dòng)液非常容易因其老化導(dǎo)致需求的摩擦性能顯著損失，因此考慮開(kāi)發(fā)致力于解決該問(wèn)題的理想的流體。
需要降低NVH而保持高靜摩擦和準(zhǔn)靜摩擦，和/或在其老化時(shí)，尤其是在高溫度和壓力條件下使用時(shí)具有改進(jìn)的抗-NVH耐久性的傳動(dòng)液。這種流體使裝置和性能問(wèn)題最小化同時(shí)使流體更換間隔最大化。通過(guò)使變矩器和換檔離合器的平穩(wěn)嚙合，這些流體將使NVH最小化，并在一些情況下使燃料經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)，使流體的使用時(shí)間更長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于提供增強(qiáng)動(dòng)力傳動(dòng)性能的先進(jìn)方法和適用于實(shí)施該方法的獨(dú)特流體組合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種流體組合物和相關(guān)的用其改進(jìn)在具有摩擦扭矩傳遞裝置的動(dòng)力傳動(dòng)裝置操作中使用的正在老化或已經(jīng)老化的流體的抗NVH耐久性的方法，其中摩擦扭矩傳遞裝置用獨(dú)特的流體組合物潤(rùn)滑，該組合物包括各自有效量的烷氧基化胺、二烴基亞磷酸酯、金屬清凈劑、磷酸化琥珀酰亞胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，流體組合物包括約0.002到0.5wt％烷氧基化胺、約0.001到約0.5wt％二烴基亞磷酸酯、約0.01到約1.0wt％高堿性金屬清凈劑、約0.01到約12wt％磷酸化琥珀酰亞胺、約0.005到約1.0wt％長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏泛图s0.01到約0.7wt％乙氧基化醇。這種獨(dú)特的組合物即使在老化后也能在離合器的摩擦片上保持相對(duì)均勻的相互摩擦作用。
在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，用紙基摩擦材料襯里的離合器片和150℃下200小時(shí)的試驗(yàn)條件在SAE#2機(jī)器上試驗(yàn)時(shí)，在上述獨(dú)特流體老化的情況下，該流體在50到300范圍內(nèi)的試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)下摩擦系數(shù)的變化小于約0.015。相反，已經(jīng)觀察到在類(lèi)似條件下試驗(yàn)的老化對(duì)可比的商業(yè)參考ATF產(chǎn)品的影響明顯更大，其中摩擦系數(shù)經(jīng)歷了比本發(fā)明流體大約兩倍的變化。在一個(gè)實(shí)施方案中，流體的準(zhǔn)靜態(tài)摩擦大于0.098和靜態(tài)摩擦為0.123或更大，在ZF GK臺(tái)上測(cè)定。在另一個(gè)實(shí)施方案中，流體的抗NVH特征具有大于0.8N/mm2的閾壓力值，在ZF GK臺(tái)上測(cè)量。在另一個(gè)實(shí)施方案中，暴露于氧化條件之后流體的抗NVH特征值不降至低于暴露之前抗NVH特征值的初值，在ZF GK臺(tái)上測(cè)量。
在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，傳動(dòng)液組合物包括約0.002到約0.5wt％烷氧基化胺、約0.001到約0.5wt％二烴基亞磷酸酯、約0.01到約1.0wt％金屬清凈劑、約0.01到約12wt％磷酸化琥珀酰亞胺、0.005-1.0wt％長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏泛?.01-0.7wt％乙氧基化醇。這些組分可以以添加劑濃縮物或組合物形式加入主要包括基礎(chǔ)油的流體組合物中，其加入量為約3wt％到約20wt％，特別是約5wt％到約15wt％，基于總流體組合物計(jì)。名義上，烷氧基化胺和二烴基亞磷酸酯是摩擦改進(jìn)劑；金屬清凈劑具有清凈效果；磷酸化琥珀酰亞亞胺是無(wú)灰分散劑；長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏肥潜砻婊钚詣?摩擦改進(jìn)劑和乙氧基化醇是非離子表面活性劑；但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們以有效量組合也能使在具有摩擦扭矩傳遞裝置的動(dòng)力傳動(dòng)裝置操作中使用的正在老化或已經(jīng)老化的流體的抗NVH耐久性獲得上述改進(jìn)。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于潤(rùn)滑傳動(dòng)裝置的這些添加劑和流體組合物，即使在流體組合物老化后，使其仍保持高靜和準(zhǔn)靜摩擦性能并持續(xù)抑制NVH。
本文中還描述一種用于在具有摩擦扭矩傳遞裝置的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中降低NVH的方法，包括在其嚙合、滑動(dòng)或調(diào)整期間保持負(fù)μ/T斜率，其中，“μ”表示摩擦系數(shù)，T表示溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，以相對(duì)于含有商業(yè)ATF產(chǎn)品的參考流體減少了換檔抖動(dòng)(chatter)、震顫、振動(dòng)(vibration)和/或不平順中的一種或多種的形式獲得NVH的降低。在預(yù)選擇的條件下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在其嚙合、滑動(dòng)或調(diào)整期間保持負(fù)μ/T斜率不會(huì)使摩擦扭矩傳遞裝置的靜摩擦和準(zhǔn)靜摩擦性能損失。一方面，適當(dāng)選擇用于在傳動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)期間潤(rùn)滑摩擦扭矩傳遞裝置的傳動(dòng)液配方能夠在摩擦扭矩傳遞裝置嚙合、滑動(dòng)或調(diào)整期間提供負(fù)μ/T條件。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)在摩擦扭矩傳遞裝置嚙合、滑動(dòng)或調(diào)整期間提供并保持負(fù)μ/T斜率能使NVH降低，這與動(dòng)力傳動(dòng)液領(lǐng)域的傳統(tǒng)理論思想相反。本研究者還發(fā)現(xiàn)在動(dòng)力傳動(dòng)裝置的操作中僅使用使摩擦系數(shù)(μ)相對(duì)于滑動(dòng)速度(v)產(chǎn)生正斜率的傳動(dòng)液不足以明顯抑制并控制NVH。還令人驚奇的發(fā)現(xiàn)，為了以有意義的方式抑制NVH，在傳動(dòng)裝置中使用的傳動(dòng)液必須具有摩擦對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)裝置中摩擦扭矩傳遞機(jī)構(gòu)操作溫度的負(fù)依賴(lài)性。在一個(gè)實(shí)施方案中，在摩擦扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，例如換檔離合器的嚙合期間將其用來(lái)阻止NVH(例如，抖動(dòng)、尖聲、震顫和/或噪音)。當(dāng)嚙合期間摩擦界面處摩擦片的溫度升高時(shí)，其確保離合器的平穩(wěn)換檔。在傳動(dòng)裝置中提供負(fù)μ/T條件使摩擦系數(shù)的總值在基本所有或所有滑動(dòng)速度下升高，同時(shí)阻止離合器發(fā)生尖聲、震顫和振動(dòng)。當(dāng)期望有限量的滑動(dòng)時(shí)還防止鎖閉，在變矩離合器或止滑差速離合器時(shí)經(jīng)常發(fā)生這種情況。在配制能抑制NVH的具有更高摩擦系數(shù)和更高額定扭矩的流體中，負(fù)μ/T條件是重要的。額定扭矩的顯著改進(jìn)和NVH的抑制還可以使其可能用于更小和/或在更低的壓力下操作的傳動(dòng)裝置，所有這些使燃料經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)。發(fā)現(xiàn)的負(fù)μ/T條件的意義是不必局限于任何特殊形式，以提供這種規(guī)定性能條件。
在動(dòng)力傳動(dòng)裝置中提供改進(jìn)的摩擦耐久性和/或負(fù)μ/T條件的上述發(fā)明方法可用于通常的摩擦扭矩傳遞裝置，包括，例如，換檔離合器、起動(dòng)離合器、變矩離合器、帶式離合器、盤(pán)式或片式離合器、止滑差速離合器等。在本發(fā)明方法中使用的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的類(lèi)型沒(méi)有特別限制，包括，例如，自動(dòng)變速裝置、手動(dòng)變速裝置、無(wú)級(jí)變速裝置和半自動(dòng)變速裝置等。這些傳動(dòng)裝置可以用于各個(gè)領(lǐng)域例如汽車(chē)、船舶、航空、工業(yè)等。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法用于多速自動(dòng)變速裝置，例如四速或更多速的變速裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中，其可以選自五速自動(dòng)變速裝置、六速自動(dòng)變速裝置和七速自動(dòng)變速裝置，優(yōu)選為六速自動(dòng)變速裝置。傳動(dòng)裝置還可以包括雙離合器變速裝置或重載自動(dòng)變速裝置。
由以上描述以及下文的描述和試驗(yàn)研究可以預(yù)見(jiàn)，本發(fā)明還提供用于采用摩擦扭矩傳遞裝置的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的流體組合物，其可以滿足高靜和準(zhǔn)靜摩擦的要求，同時(shí)還可以減小可能出現(xiàn)NVH現(xiàn)象的趨勢(shì)。本發(fā)明的流體組合物有利地適用于出現(xiàn)NVH現(xiàn)象的趨勢(shì)增高的要求更高準(zhǔn)靜摩擦條件的摩擦扭矩傳遞裝置。
具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及以下方面1、一種流體組合物，包括
(1)主要量的基礎(chǔ)油，和(2)少量的添加劑組合物，其包括烷氧基化胺、二烴基亞磷酸酯、金屬清凈劑、磷酸化的琥珀酰亞胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，這些組分各自的量是在以其潤(rùn)滑的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中老化時(shí)能提供持續(xù)的抗NVH耐久性的有效量。
2、第1項(xiàng)的流體組合物，其包括0.002-0.5wt％烷氧基化胺、0.001-0.5wt％二烴基亞磷酸酯、0.01-1.0wt％金屬清凈劑、0.01-12wt％磷酸化的琥珀酰亞胺、0.005-1.0wt長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏泛?.01-0.7wt％乙氧基化醇。
3、第1項(xiàng)的流體組合物，其包括0.01-0.25wt％烷氧基化胺、0.01-0.2wt％二烴基亞磷酸酯、0.01-0.7wt％金屬清凈劑、0.01-10wt％磷酸化的琥珀酰亞胺、0.01-0.7wt％長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏泛?.01-0.5wt％乙氧基化醇。
4、第1項(xiàng)的流體組合物，其中添加劑組合物的存在量為約3wt％到約20wt％，基于流體組合物計(jì)。
5、第1項(xiàng)的流體組合物，其中添加劑組合物的存在量為約5wt％到約15wt％，基于流體組合物計(jì)。
6、第1項(xiàng)的流體組合物，其中流體組合物這樣配制，使流體組合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中，在150℃下老化200小時(shí)時(shí)，流體在50到300范圍內(nèi)的試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)下摩擦系數(shù)的變化小于約0.015，其用紙基摩擦材料襯里的離合器片在SAE#2機(jī)器上測(cè)定，試驗(yàn)條件為0.79N/mm2。
7、第1項(xiàng)的流體組合物，其中流體組合物這樣配制，使流體組合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中流體的準(zhǔn)靜態(tài)摩擦大于0.098和靜態(tài)摩擦為0.123或更大，其在ZF GK臺(tái)上測(cè)定。
8、第1項(xiàng)的流體組合物，其中流體組合物這樣配制，使流體組合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中流體組合物具有閾壓力值大于0.8N/mm2的NVH特征，其在ZF GK臺(tái)上測(cè)定。
9、第8項(xiàng)的流體組合物，其中NVH特征是尖聲。
10、第1項(xiàng)的流體組合物，其中流體組合物這樣配制，使流體組合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中，暴露于氧化條件之后流體的NVH特征值不降至低于暴露之前NVH特征值的初值，其在ZFGK臺(tái)上測(cè)量。
11、第1項(xiàng)的流體組合物，其中基礎(chǔ)油包括天然油、天然油的混合物、合成油、合成油的混合物、天然油和合成油的混合物、和衍生自由費(fèi)托或氣液轉(zhuǎn)化法的基礎(chǔ)油中的一種或多種。
12、第1項(xiàng)的流體組合物，其中添加劑組合物進(jìn)一步包括附加的摩擦改進(jìn)劑、附加的清凈劑、附加的分散劑、抗氧劑、抗磨劑、消泡劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、銅腐蝕抑制劑、防銹劑、密封溶脹劑、金屬鈍化劑和排氣劑中的一種或多種。
13、一種添加劑組合物，包括烷氧基化胺、二烴基亞磷酸酯、金屬清凈劑、磷酸化的琥珀酰亞胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，這些組分各自的量是在以其潤(rùn)滑的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中老化時(shí)能提供持續(xù)的抗NVH耐久性的有效量。
14、一種在具有摩擦扭矩傳遞裝置的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中改進(jìn)抗NVH耐久性的方法，包括用流體組合物潤(rùn)滑摩擦扭矩傳遞裝置，所述流體組合物包括烷氧基化胺、二烴基亞磷酸酯、金屬清凈劑、磷酸化的琥珀酰亞胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，這些組分各自的量是在以其潤(rùn)滑的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中老化時(shí)能提供持續(xù)的抗NVH耐久性的有效量。
15、第14項(xiàng)的方法，其中摩擦扭矩傳遞裝置選自換檔離合器、起動(dòng)離合器、變矩離合器、帶式離合器、盤(pán)式或片式離合器和止滑差速離合器。
16、第14項(xiàng)的方法，其中摩擦扭矩傳遞裝置包括換檔離合器。
17、一種在動(dòng)力傳動(dòng)裝置中改進(jìn)抗NVH耐久性能的方法，包括1)將流體加入動(dòng)力傳動(dòng)裝置，所述流體包括(a)基礎(chǔ)油，和(b)包括烷氧基化胺、二烴基亞磷酸酯、金屬清凈劑、磷酸化的琥珀酰亞胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇的添加劑包；和2)使流體在動(dòng)力傳動(dòng)裝置中工作，其中添加劑包的存在量是在以其潤(rùn)滑的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中老化時(shí)能提供持續(xù)的抗NVH耐久性的有效量。
18、第17項(xiàng)所述的方法，其中流體組合物這樣配制，使組合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中，在150℃下老化200小時(shí)時(shí)，流體在50到300的試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi)摩擦系數(shù)的變化小于約0.015，其用紙基摩擦材料襯里的離合器片在SAE#2機(jī)器上測(cè)定，試驗(yàn)條件為0.79N/mm2、150℃、200小時(shí)，而且，暴露于氧化條件之后流體的NVH特征值不降至低于暴露之前NVH特征值的初值，其在ZF GK臺(tái)上測(cè)量。
19、包含第1項(xiàng)流體組合物的傳動(dòng)裝置。
20、第19項(xiàng)的傳動(dòng)裝置，其中傳動(dòng)裝置包括無(wú)級(jí)變速裝置。
21、第19項(xiàng)的傳動(dòng)裝置，其中傳動(dòng)裝置包括雙離合器變速裝置。
22、第19項(xiàng)的傳動(dòng)裝置，其中傳動(dòng)裝置包括自動(dòng)變速裝置。
23、第19項(xiàng)的傳動(dòng)裝置，其中傳動(dòng)裝置包括手動(dòng)變速裝置。
24、第19項(xiàng)的傳動(dòng)裝置，其中傳動(dòng)裝置包括下述裝置中的一種或多種電控轉(zhuǎn)換離合器、滑動(dòng)變矩器、鎖止變矩器、起動(dòng)離合器和一種或多種換檔離合器。
25、第19項(xiàng)的傳動(dòng)裝置，其中傳動(dòng)裝置包括帶、鏈或盤(pán)式無(wú)級(jí)變速裝置、四速或更多速自動(dòng)變速裝置、手動(dòng)變速裝置、半自動(dòng)變速裝置或雙離合器變速裝置。
26、一種包括發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的車(chē)輛，傳動(dòng)裝置包括第1項(xiàng)的流體組合物。
前面的概述和以下的詳述僅是代表性的和說(shuō)明性的，并打算提供本發(fā)明進(jìn)一步的解釋?zhuān)缢蟮摹?br>

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的用于離合器嚙合的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型的2級(jí)LTI系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型的2級(jí)LTI系統(tǒng)的單位階級(jí)響應(yīng)曲線圖。
圖4-10分別是在0.79N/mm2壓力的不同滑動(dòng)速度下測(cè)量的尖聲壓力與μ/T的關(guān)系圖。測(cè)量的各自的滑動(dòng)速度如下圖4(5rpm)；圖5(10rpm)；圖6(20rpm)；圖7(50rpm)；圖8(100rpm)；圖9(200rpm)和圖10(250rpm)。
圖11是在0.79N/mm2試驗(yàn)壓力條件下實(shí)施圖4-10試驗(yàn)的R2(用于表示μ/T與尖聲壓力的相關(guān)性)與滑動(dòng)速度(v，rpm)的關(guān)系圖。
圖12-17分別是在3.40N/mm2壓力的不同滑動(dòng)速度下測(cè)量的尖聲壓力與μ/T的關(guān)系圖。測(cè)量的各自的滑動(dòng)速度如下圖12(5rpm)；圖13(10rpm)；圖14(20rpm)；圖15(50rpm)；圖16(100rpm)和圖17(200rpm)。
圖18-19分別示出在0.79N/mm2壓力及40℃和120℃溫度下觀察到的8個(gè)試驗(yàn)流體各自的摩擦系數(shù)μ結(jié)果。
圖20是在0.79N/mm2壓力下μ/T系數(shù)(報(bào)告的值已經(jīng)乘以數(shù)值負(fù)1，即“x-1”)與滑動(dòng)速度(v，rpm)的關(guān)系圖。
圖21-28是在不同的滑動(dòng)速度、溫度和壓力下測(cè)量的尖聲壓力與μ/P的關(guān)系圖。對(duì)于圖21-24，在40℃、3.40和0.79N/mm2之間、滑動(dòng)速度分別為5、50、200和250rpm的條件下測(cè)量μ/P。對(duì)于圖25-28，在120℃、3.40到0.79N/mm2之間、滑動(dòng)速度分別為5、50、200到250rpm的條件下測(cè)量μ/P。
圖29是在40℃和120℃下圖21-28報(bào)告數(shù)據(jù)的R2與滑動(dòng)速度(v，rpm)的關(guān)系圖。
圖30是摩擦系數(shù)與滑動(dòng)速度(v，rpm)的關(guān)系圖，用于對(duì)比根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案配制的老化的試驗(yàn)流體與老化的商業(yè)ATF。
具體實(shí)施例方式
滿足消費(fèi)者迫切需要的車(chē)輛要求耐久性和全部車(chē)輛系統(tǒng)的性能。最重要的一個(gè)系統(tǒng)是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)(“變速裝置”)，該系統(tǒng)將汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力傳送給車(chē)輪。它是車(chē)輛中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一，也是診斷、修理或更換費(fèi)用最高的系統(tǒng)之一。傳動(dòng)裝置通常包括，帶片的離合器、變矩器和多個(gè)齒輪，以便通過(guò)改變齒輪比來(lái)改變傳遞給車(chē)輪的動(dòng)力的扭矩和速度關(guān)系。
有鑒別力的消費(fèi)者最初要求乘車(chē)舒適度、高性能、少維修保養(yǎng)(保養(yǎng)期間的里程數(shù)高)和延長(zhǎng)的壽命預(yù)期。但是，隨著新的傳動(dòng)技術(shù)的改進(jìn)，先前滿足認(rèn)可的舊的性能標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在變得受到更多質(zhì)凝并出現(xiàn)問(wèn)題。
例如，電控轉(zhuǎn)換離合器(ECCC)設(shè)計(jì)以及裝備有無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置(CVT)的車(chē)輛的出現(xiàn)，和空氣動(dòng)力學(xué)車(chē)身設(shè)計(jì)的發(fā)展，導(dǎo)致帶有更小傳動(dòng)裝置的客車(chē)，該傳動(dòng)裝置趨向于在更高能量密度和更高操作溫度下操作。消費(fèi)者還敏銳的知道車(chē)輛提供的駕駛體驗(yàn)的“感覺(jué)”。通常，不正?；虿黄谕能?chē)輛噪音、振動(dòng)和/或駕駛不平順使駕駛舒適度降低。消費(fèi)者還想使更換流體的保養(yǎng)間隔盡可能地延長(zhǎng)而沒(méi)有損害性能或發(fā)動(dòng)機(jī)完整性的風(fēng)險(xiǎn)。這種變化挑戰(zhàn)潤(rùn)滑劑提供者配制具有新的和獨(dú)特性能特征的自動(dòng)傳動(dòng)液。原裝裝置制造者(OEM)還要求具有摩擦特征，能滿足ECCC、CVT和其它設(shè)計(jì)要求，并在抗NVH、耐久性和抗磨性等方面保持足夠的性能的自動(dòng)傳動(dòng)液。
由于希望動(dòng)力傳動(dòng)液在越來(lái)越苛刻的條件下使用，所以理想地是用來(lái)潤(rùn)滑那些傳動(dòng)裝置的流體被配制成不僅能耐受更高的溫度和壓力，而且能控制NVH。為了減少裝置問(wèn)題并增加傳動(dòng)液更換的間隔，理想地是配制添加劑包以使重要的流體性質(zhì)在面對(duì)這些壓力的使用期間盡可能少的改變。
需要有效的方式處理與自動(dòng)傳動(dòng)裝置相聯(lián)系的摩擦、磨損和耐久性問(wèn)題，以例如滿足OEM汽車(chē)設(shè)計(jì)者和提供者的需要，延長(zhǎng)傳動(dòng)液的壽命和耐久性同時(shí)還改進(jìn)抗NVH控制以增加消費(fèi)者的滿意度。本發(fā)明致力于解決這些問(wèn)題和其它需要。
在一個(gè)具體的非限制的實(shí)施方案中，提供用于在具有換檔離合器的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中降低噪音-振動(dòng)-不平順性(NVH)的方法，該方法包括在換檔離合器嚙合期間保持負(fù)μ/T斜率。在傳動(dòng)裝置中怎樣達(dá)到這種條件沒(méi)有特別地限制?？梢酝ㄟ^(guò)新的配制傳動(dòng)液的方法實(shí)現(xiàn)，如本文其它部分所述。
以相對(duì)于包括商業(yè)ATF產(chǎn)品的參考流體降低了換檔震顫、抖動(dòng)、尖聲或類(lèi)似噪音、振動(dòng)和/或不平順性中的一種或多種的形式獲得NVH的降低。在預(yù)選擇的條件下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)換檔離合器在嚙合期間可保持負(fù)μ/T斜率而不會(huì)損失靜摩擦和準(zhǔn)靜摩擦性能。
本文中，“NVH”主要是指噪音-振動(dòng)-不平順性，如這里定義的那些術(shù)語(yǔ)。“NVH抑制”是指降低噪音、振動(dòng)和/或不平順性中的一種或多種。振動(dòng)聲(chatter)、震顫和尖聲全部來(lái)自傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的振動(dòng)，通常是包括噪音和振動(dòng)的混合參數(shù)?！皳Q檔抖動(dòng)”、“抖動(dòng)噪音”或縮寫(xiě)“抖動(dòng)”是指這樣的NVH參數(shù)，其通常在被察覺(jué)為噪音和振動(dòng)方面是平衡的。“尖聲”是指主要察覺(jué)為噪音而較少察覺(jué)為振動(dòng)的NVH參數(shù)?！凹饴晧毫Α痹赯F GK試驗(yàn)臺(tái)裝置上測(cè)量，該裝置是從德國(guó)Friedrichshafen，ZF Group商購(gòu)的裝置。ZF GK試驗(yàn)臺(tái)使用試驗(yàn)臺(tái)供給者稱(chēng)為ZF 6HP26傳動(dòng)裝置的“E-離合器”的離合器。在ZF GK試驗(yàn)臺(tái)中裝載試驗(yàn)流體和摩擦元件。試驗(yàn)臺(tái)包括具有可編程的圖形用戶(hù)界面的臺(tái)式計(jì)算機(jī)，允許用戶(hù)選擇并輸入測(cè)量尖聲、靜摩擦和準(zhǔn)靜摩擦的預(yù)期試驗(yàn)條件，系統(tǒng)以可恢復(fù)的格式存儲(chǔ)試驗(yàn)結(jié)果。在該裝置上進(jìn)行的ZF-GK臺(tái)試驗(yàn)是ZF開(kāi)發(fā)的測(cè)量滑動(dòng)控制離合器斷開(kāi)和閉合的性能特征的試驗(yàn)。可替換中間軸允許測(cè)量試驗(yàn)流體的摩擦振動(dòng)，摩擦振動(dòng)是評(píng)價(jià)試驗(yàn)流體NVH特征例如尖聲的基礎(chǔ)。試驗(yàn)使用ZF與裝置一起提供的程序。本文中，尖聲壓力以閾壓力表示，超過(guò)這個(gè)壓力可以觀察到尖聲現(xiàn)象。對(duì)于給定流體，這個(gè)參數(shù)的值越高，發(fā)生噪音或振動(dòng)現(xiàn)象的概率越低。盡管可以理解，本發(fā)明對(duì)于噪音現(xiàn)象有更廣泛的應(yīng)用，但這里提出的示例可能是指尖聲或“尖聲壓力”。此外，“震顫”是指主要察覺(jué)為振動(dòng)而較少察覺(jué)為噪音的NVH參數(shù)。“不平順性”主要是指非常突然(例如，震動(dòng)、急停、發(fā)出沉悶聲地移動(dòng)、脈沖、發(fā)出爆裂聲、搖晃、撞擊等)的NVH現(xiàn)象，乘客可能感到突然發(fā)生噪音、振動(dòng)或兩者都有，感覺(jué)可能是短暫的。一些從業(yè)者所述的“不平順性”還指噪音和振動(dòng)對(duì)舒適感和疲勞度(因而，例如駕駛員在行駛很不平順的車(chē)輛中變得更不舒適并更快變得疲勞)的影響的累計(jì)效果?！办o摩擦”是指摩擦的起步靜摩擦系數(shù)；本文描述的它的值是在ZF GK試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)量的?！皽?zhǔn)靜摩擦”是指動(dòng)態(tài)邊界點(diǎn)摩擦系數(shù)；本文描述的它的值是在ZF GK試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)量的。通常發(fā)現(xiàn)隨準(zhǔn)靜摩擦等級(jí)的降低，噪音現(xiàn)象減少。更高扭矩的傳動(dòng)裝置要求更高的準(zhǔn)靜摩擦。本文所用“操作”包括但不限于流體的任何功能性應(yīng)用，包括傳動(dòng)、潤(rùn)滑和潤(rùn)濕。
發(fā)現(xiàn)在換檔離合器的嚙合期間提供并保持負(fù)μ/T斜率能減少NVH是動(dòng)力變速傳動(dòng)領(lǐng)域的意外發(fā)現(xiàn)。本研究者還發(fā)現(xiàn)在動(dòng)力傳動(dòng)裝置的操作中僅使用使摩擦系數(shù)(μ)與滑動(dòng)速度(v)產(chǎn)生正斜率的傳動(dòng)液不足以明顯抑制并控制NVH。還令人驚奇的發(fā)現(xiàn)，為了以有意義的方式抑制NVH，在傳動(dòng)裝置中使用的傳動(dòng)液必須在動(dòng)力傳動(dòng)裝置離合器機(jī)構(gòu)嚙合時(shí)產(chǎn)生摩擦對(duì)操作溫度的負(fù)依賴(lài)性。這特別應(yīng)用于，例如阻止離合器嚙合期間的換檔震顫、抖動(dòng)或尖聲。當(dāng)摩擦界面的片溫度在嚙合期間升高時(shí)，其確保離合器的平穩(wěn)換檔。在傳動(dòng)裝置中提供負(fù)μ/T條件使摩擦系數(shù)的總值在基本所有或所有滑動(dòng)速度下升高，同時(shí)阻止離合器發(fā)生尖聲、震顫和振動(dòng)。在配制更高摩擦系數(shù)和更高額定扭矩還能抑制NVH的流體中，負(fù)μ/T條件是重要的。額定扭矩的顯著改進(jìn)和NVH的抑制還可以使傳動(dòng)裝置更小和/或在更低的壓力下操作成為可能，所有這些使燃料經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)。發(fā)現(xiàn)的負(fù)μ/T條件的意義是不必局限于任何特殊形式，以提供這種指定性能條件。
作為本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)現(xiàn)，在具有摩擦扭矩傳遞裝置的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中通過(guò)在其嚙合、滑動(dòng)或調(diào)整期間保持負(fù)的μ/P斜率獲得了降低的NVH。
以下提供用以模擬傳動(dòng)系統(tǒng)的上述特別方法的數(shù)學(xué)模型的更詳細(xì)描述。離合器中摩擦性質(zhì)的數(shù)學(xué)模型表明，基于離合器究竟是嚙合或脫離，摩擦系數(shù)“μ”相對(duì)于溫度“T”的斜率μ/T或相對(duì)于壓力的斜率μ/P的符號(hào)(正或負(fù))具有相反的效果。例如，具有正的μ/T有助于阻止離合器分離時(shí)的振動(dòng)，但是可能促進(jìn)離合器嚙合時(shí)的不穩(wěn)定振動(dòng)。因此，在潤(rùn)滑劑添加劑工業(yè)中傳統(tǒng)的思想是摩擦系數(shù)應(yīng)當(dāng)盡可能的獨(dú)立于溫度和壓力。
I.噪音現(xiàn)象模型本發(fā)明是基于對(duì)自動(dòng)傳動(dòng)液具體應(yīng)用的部分新的和深入的理解，以確定哪種特征更加重要，從而使μ-T和μ-P關(guān)系曲線能用來(lái)改進(jìn)自動(dòng)傳動(dòng)液抑制不穩(wěn)定振動(dòng)的能力。
多片盤(pán)式離合器廣泛用于在自動(dòng)傳動(dòng)裝置中換檔。在變換期間一個(gè)或多個(gè)離合器嚙合或脫離。在這些運(yùn)動(dòng)的離合器中，自動(dòng)傳動(dòng)液(ATF)和摩擦材料在壓力P、溫度T和滑動(dòng)速度v方面經(jīng)歷了大的改變。ATF和摩擦材料的摩擦系數(shù)μ是這些變量的函數(shù)，所以μ(v，P，T)在離合器嚙合期間也變化。如果ATF性質(zhì)和離合器摩擦材料選擇不當(dāng)，這些摩擦系數(shù)的變化能導(dǎo)致NVH現(xiàn)象例如換檔震顫、抖動(dòng)或尖聲。
對(duì)在換檔離合器中產(chǎn)生的NVH的深入理論理解在開(kāi)發(fā)與特殊的摩擦材料一起使用的適當(dāng)ATF中是極其重要的。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了確定ATF摩擦性質(zhì)和NVH現(xiàn)象例如尖聲之間的關(guān)系的模型。特別是，相對(duì)于溫度的摩擦斜率，μ/T，被確定為尖聲中的首要因素。在離合器嚙合期間，負(fù)μ/T斜率使阻尼增加而自激振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)降低。收集下述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持該模型。本發(fā)明還討論了離合器分離時(shí)的μ/T的效應(yīng)和其它ATF摩擦性質(zhì)的效應(yīng)。
經(jīng)歷扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和軸向振動(dòng)組合的車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)影響車(chē)輛性能和使用者的舒適感。這些振動(dòng)和及其效應(yīng)是噪音、振動(dòng)和不平順性(NVH)的主要原因。NVH的來(lái)源包括發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火脈沖、閥動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)(扭轉(zhuǎn)和軸向)和輪胎-路面相互作用，以上任何一種都能刺激車(chē)輛共振。來(lái)自這些源的振動(dòng)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)固定件、傳動(dòng)軸承、驅(qū)動(dòng)軸承、輪胎(經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向)和軸懸置經(jīng)車(chē)底座、方向盤(pán)或剎車(chē)踏板傳遞到乘客室。由于這個(gè)目的，分析換檔期間來(lái)自離合器嚙合的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)，確定ATF的摩擦相關(guān)性質(zhì)和摩擦材料對(duì)它們的影響。摩擦界面的溫度模型和摩擦系數(shù)(“μ”)對(duì)溫度(“T”)的相關(guān)性對(duì)于理解齒輪換檔期間摩擦性能對(duì)離合器嚙合穩(wěn)定性(平滑性)的影響是主要的進(jìn)步。
表A.術(shù)語(yǔ)

圖1中示出了配備了自動(dòng)變速裝置的汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件。發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)變矩器(TC)和變矩離合器(TCC)將動(dòng)力傳遞給變速裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)具有慣量Ie和轉(zhuǎn)速ωe(t)。透平包括從變矩器(不包括連接到發(fā)動(dòng)機(jī)上的部件)到換檔涉及的離合器包的部件。涉及換檔的具體離合器是任意的，一般只要僅有一個(gè)離合器嚙合。模型參數(shù)的具體值取決于涉及的齒輪。經(jīng)過(guò)離合器的部件是動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的部分。透平部件具有慣量It、粘性阻尼ct和速度ωt(t)，且被認(rèn)為相對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)是剛性的(無(wú)限剛性)。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)具有慣量Id、阻尼cd、剛度kd和角速度ωd(t)。在換檔期間，車(chē)輛被描繪成具有恒定的速度。可以選擇恒定速度ωv來(lái)代表任何感興趣的點(diǎn)，例如離合器輸出軸的齒輪端。換檔涉及的具體齒輪和參考速度位置的選擇影響動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件的慣量如何分布，一些包括在Id中而一些在車(chē)輛中，和阻尼值和剛度參數(shù)，但是，它們不影響系統(tǒng)的摩擦特征或基本動(dòng)力。
在進(jìn)行向上換檔之前，將透平通過(guò)具有更高齒輪比的前述齒輪連接到車(chē)輛，所以透平以比代表車(chē)輛速度更高的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，ωt(0)＞ωv。當(dāng)變速裝置換檔至更高齒輪比的齒輪時(shí)，一個(gè)離合器包脫離而另一個(gè)嚙合。所研究的NVH現(xiàn)象是由嚙合離合器片的摩擦產(chǎn)生的。通過(guò)變矩器(TTC)將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)傳至透平，其具有兩個(gè)平行的扭矩途徑1)在泵和渦輪推進(jìn)器之間聯(lián)結(jié)的流體，2)變矩離合器(TCL)中的摩擦扭矩。通過(guò)壓力和ATF摩擦性質(zhì)控制離合器扭矩。模型將振動(dòng)主要表示為扭矩，盡管可影響運(yùn)動(dòng)的軸向效應(yīng)可作為導(dǎo)致受迫扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的壓力波動(dòng)引入。
為了分析尖聲和震顫振動(dòng)，在這個(gè)研究中焦點(diǎn)限制為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)和透平運(yùn)動(dòng)可能變得不穩(wěn)定，但既然它們被認(rèn)為是剛性的(相對(duì)于柔性的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng))，那么它們不是振動(dòng)源。
根據(jù)牛頓第二定律得到動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程為Idω·d=TCL-cd(ωd-ωv)-kd∫0t(ωd(τ)-ωv)dτ---(1)]]>其中瞬時(shí)離合器扭矩為T(mén)CL＝μARP(t). (2)離合器輸出軸兩個(gè)末端之間的速度差的積分給出了軸的總扭曲。軸的扭曲乘以軸的剛度等于軸對(duì)慣量Id的反扭矩。
關(guān)于平衡條件的常規(guī)穩(wěn)定性分析對(duì)于齒輪換檔期間的不穩(wěn)定(非平衡)條件是不適當(dāng)?shù)?。如果速度被充分地阻尼，換檔將不會(huì)經(jīng)歷由于壓力的階變或勻變導(dǎo)致的振動(dòng)(如果有壓力波動(dòng)就可能有受迫振動(dòng))。因此，將方程(1)另外對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)以轉(zhuǎn)換為變量ωd的二階微分方程，ωd表示離合器的輸出角速度，并認(rèn)為是方程的有效阻尼。
ωv的時(shí)間導(dǎo)數(shù)為零，因?yàn)樗浅?shù)，導(dǎo)數(shù)是積分的逆，所以對(duì)方程(1)求導(dǎo)數(shù)，對(duì)TCL(＝μARP)運(yùn)用鏈?zhǔn)椒▌t并重排項(xiàng)產(chǎn)生Idω··d+cdω·d+kdωd=kdωv+μ·ARP+μARP·---(3)]]>摩擦系數(shù)，μ(v，T(v)，P)是滑動(dòng)速度v、壓力P和溫度的函數(shù)，溫度還取決于滑動(dòng)速度，T＝T(v)。因此，μ的時(shí)間導(dǎo)數(shù)為μ·=∂μ∂vv·+∂μ∂TdTdvv·+∂μ∂PP·---(4)]]>滑動(dòng)速度v＝R(ωt-ωd)，所以v·=R(ω·t-ω·d)---(5)]]>利用方程(4)和(5)，方程(3)變?yōu)镮dω··d+cd*ω·d+kdωd=kdωv+AR(μ+P∂μ∂P)P·+AR2P(∂μ∂v+∂μ∂TdTdv)ω·t---(6)]]>其中有效阻尼通過(guò)下式給定cd*=cd+AR2P(∂μ∂v+∂μ∂TdTdv)---(7)]]>建立摩擦界面的瞬時(shí)溫度變化的近似模型為
dT=2μvPρcpsL·dt---(8)]]>和滑動(dòng)速度的瞬時(shí)變量為dv=v··dt---(9)]]>所以dTdv=2μPρcpsLvv·---(10)]]>將方程(10)代入(6)和(7)，運(yùn)動(dòng)方程變?yōu)镮dω··d+cd*ω·d+kdωd=kdωv+AR(μ+P∂μ∂P)P·+AR2P(∂μ∂v+∂μ∂T2μPρcpsLvv·)ω·t---(11)]]>和有效的阻尼為cd*=cd+AR2P(∂μ∂v+∂μ∂T2μPρcpsL·vv·)---(12)]]>方程(11)和(12)描述ATF摩擦性質(zhì)μ/v和μ/vT與通過(guò)離合器的輸出速度測(cè)量的換檔質(zhì)量之間的關(guān)系。
通過(guò)方程(11)右邊的壓力項(xiàng)、方程(12)的阻尼系數(shù)和慣量(Id)和剛度(kd)系數(shù)確定離合器的輸出速度。方程(11)是未知運(yùn)動(dòng)變量ωd的二階微分方程。當(dāng)未知運(yùn)動(dòng)變量的系數(shù)(Id、cd*、kd)都是常數(shù)時(shí)，方程被看作“線性”和“時(shí)間不變式”(LTI)。時(shí)間不變性是指系數(shù)。運(yùn)動(dòng)變量隨時(shí)間變化。如果系數(shù)依賴(lài)于時(shí)間，但不依賴(lài)于運(yùn)動(dòng)變量，方程仍然是線性的，但不是時(shí)間不變式。方程(11)是非線性的(阻尼系數(shù)cd*取決于未知的運(yùn)動(dòng)變量)和時(shí)間變式(阻尼系數(shù)隨時(shí)間變化)。通常不可能獲得非線性時(shí)間變化方程的解析解；一般要求計(jì)算機(jī)解。然而，如果非線性或隨時(shí)間變性不強(qiáng)，通?？赡苡肔TI方程的解近似非線性時(shí)間變式方程的解。這里首先考慮2級(jí)LTI系統(tǒng)的脈沖和階梯輸入行為，然后考慮非線性阻尼系數(shù)的含義。
方程的“輸入”是右邊的項(xiàng)，這些項(xiàng)迫使體系偏離某種平衡條件。在方程(11)中，當(dāng)所有項(xiàng)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)為零時(shí)(沒(méi)有變量隨時(shí)間改變)，達(dá)到最終的平衡狀態(tài)，由于第一輸入項(xiàng)kdωv是常數(shù)，離合器輸出速度ωd等于恒定的參考速度ωv。(11)的右邊的第二或中間輸入項(xiàng)是指 輸入，最右邊的輸入是指 輸入。
通過(guò)壓力P控制離合器的嚙合。如果P為零，離合器輸出軸沒(méi)有連接到透平， 和 的輸入為零。在一個(gè)典型的嚙合中，壓力快速“階梯上升”以使透平連接到離合器輸出軸。這具有 輸入從零切換到非零的效果。如果該非零值保持常數(shù)，它將看起來(lái)象階梯并被稱(chēng)作“階梯輸入”。P的突然跳躍使對(duì)于非常短時(shí)間的 輸入非常大，然后當(dāng)P達(dá)到其恒定的目標(biāo)值時(shí)， 輸入返回零。這是一個(gè)“脈沖輸入”，即具有高的振幅但短時(shí)間的突然沖擊。
脈沖和階梯輸入的2級(jí)LTI系統(tǒng)的解(系統(tǒng)的響應(yīng))主要取決于阻尼比ζ，其對(duì)于方程(11)為ξ=cd*2kdId---(13)]]>將阻尼系數(shù)cd*做為常數(shù)。2級(jí)系統(tǒng)通常按照其阻尼比和相應(yīng)的右邊無(wú)壓力輸入初位移的自由響應(yīng)曲線分類(lèi)ζ＜0 負(fù)阻尼，不穩(wěn)定(響應(yīng)振幅隨時(shí)間增加)ζ＝0 無(wú)阻尼，在自然頻率下非衰減振動(dòng)0＜ζ＜1 欠阻尼，在阻尼的自然頻率下衰減振動(dòng)ζ＝1 臨界阻尼，抑制振動(dòng)的最小阻尼水平。如果輸入產(chǎn)生“強(qiáng)迫”振動(dòng)，使用臨界阻尼和過(guò)阻尼系統(tǒng)仍可能產(chǎn)生振動(dòng)。如果初始速度為初始位移的反向，還可能獲得自由響應(yīng)的振蕩。
ζ＞1過(guò)阻尼，沒(méi)有振動(dòng)，比臨界阻尼情況(ζ＝1)更慢的收斂向穩(wěn)定狀態(tài)。
如果系統(tǒng)由平衡開(kāi)始(在這種情況中為常數(shù)或穩(wěn)定速度)，自由響應(yīng)的振動(dòng)特征還用于脈沖和階梯響應(yīng)。為了完全抑制瞬時(shí)振動(dòng)，臨界阻尼或過(guò)阻尼對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是必要的。
圖2和3示出對(duì)LTI2級(jí)系統(tǒng)(離合器輸出速度單位為rad/s)三種不同阻尼比的單位脈沖和單位階梯輸入(“單位”輸入具有“1”的振幅)的預(yù)測(cè)響應(yīng)曲線。用于模擬的參數(shù)值是Id＝2kg.m2kd＝12,700,000N·m/rad(自然頻率＝401赫茲)cd*＝1,008N·m·s/rad(ζ＝0.1，欠阻尼)10,080N·m·s/rad(ζ＝1.0，臨界阻尼)15,120N·m·s/rad(ζ＝1.5，過(guò)阻尼)所有這些是穩(wěn)定的響應(yīng)。離合器輸出速度向預(yù)期的值收斂。但是，穩(wěn)定不足以確保沒(méi)有振動(dòng)的平穩(wěn)換檔。為了抑制脈沖和階梯輸入的振動(dòng)，必須具有可提供臨界阻尼或過(guò)阻尼(ζ≥1的阻尼系數(shù)cd*≥2kdId---(14)]]>方程(14)表明要抑制NVH則方程(12)中的cd*應(yīng)當(dāng)盡可能是正的。換檔期間的NVH被證實(shí)方程(14)不是令人滿意的，系統(tǒng)不穩(wěn)定不是必須的，盡管是可以的。
cd*的非線性和時(shí)間變性很大程度通過(guò)V和 駕馭。一旦使用P它保持相對(duì)恒定，μ的變化就比V和 的變化小得多。還可以假設(shè)μ/T是相對(duì)恒定的。換檔期間的滑動(dòng)速度遵循近似的指數(shù)式衰減v(t)＝v0e-t/τ(15)這里τ是“時(shí)間常數(shù)”，是衡量滑動(dòng)速度多快地從初始速度v0向0收斂。
如果滑動(dòng)速度具有方程(15)給定的形式，滑動(dòng)速度的變化率為v·(t)=-v0τe-t/τ---(16)]]>方程(11)和(12)中 的比為v(t)v·(t)=-τ---(17)]]>這里τ是正常數(shù)。方程(17)表明即使v和 取決于未知的速度ωd和ωt(和它們的導(dǎo)數(shù))，但 的比不會(huì)。在這種情況下，cd*不再取決于未知的運(yùn)動(dòng)變量，方程是線性的，盡管它仍可能隨時(shí)間變化。
在這種情況下，方程(11)和(12)可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為Idω··d+cd*ω·d+kdωd=kdωv+AR(μ+P∂μ∂P)P·+AR2P(∂μ∂v-∂μ∂T2μPτρcpsL)ω·t---(18)]]>cd*=cd+AR2P(∂μ∂v-∂μ∂T2μPτρcpsL)---(19)]]>方程(19)證明μ/T必須是負(fù)的以使阻尼增加。表達(dá)式中所有乘以μ/T的參數(shù)都是正的，所以μ/T是可以為負(fù)的以確保cd*可能為正的唯一參數(shù)。如果負(fù)μ/T的量值變得太大(以絕對(duì)值計(jì))，額定扭矩可能降低。因而，小負(fù)值的μ/T是特別期望的。
方程(19)的μ/v項(xiàng)是在恒定溫度下的μ-v梯度，其也應(yīng)當(dāng)盡可能為正的。μ/T項(xiàng)是取決于總μ-v梯度d μ/dv的ATF溫度的貢獻(xiàn)。μ/T對(duì)總阻尼的貢獻(xiàn)取決于流體溫度的升高，其通過(guò)產(chǎn)生的熱(μvP)、鋼反作用板的熱容量(ρcpsL)和換檔的持續(xù)時(shí)間(越大的τ意味越長(zhǎng)的換檔時(shí)間)控制。總之，μ/T負(fù)得越多，在全部滑動(dòng)速度和壓力下的阻尼越大，因此，NVH抑制能力越大，例如，抗尖聲能力越大，此即由模型預(yù)測(cè)和預(yù)期的。
以下實(shí)施例描述的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)這個(gè)預(yù)測(cè)模型以提供負(fù)μ/T條件的方式使傳動(dòng)裝置的尖聲性能改進(jìn)。
圖4-10所示的擬合出的指數(shù)曲線中的μ/T項(xiàng)的系數(shù)更加證明了方程(8)和最終阻尼方程(12)中的溫度模型的有效合理性，該系數(shù)在實(shí)施例部分被更詳細(xì)地討論。該系數(shù)表示μ/T項(xiàng)控制穩(wěn)定性的程度，其應(yīng)當(dāng)與方程(12)中乘以μ/T的參數(shù)有相同的依賴(lài)度。這些參數(shù)中的一個(gè)是滑動(dòng)速度v，其也是試驗(yàn)參數(shù)中的一個(gè)。方程(12)預(yù)測(cè)阻尼應(yīng)當(dāng)近似與v成比例關(guān)系。將來(lái)自圖4-10中擬合曲線的μ/T系數(shù)與滑動(dòng)速度繪于圖20中，其顯示和預(yù)測(cè)一樣的良好的線性關(guān)聯(lián)。模型還預(yù)測(cè)乘以μ/T的因子將隨壓力增加。圖20給出了更高壓力(3.4MPa)下的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，其具有預(yù)期的增加。
由方程(12)預(yù)測(cè)，因?yàn)楫?dāng)離合器分離時(shí)， 是正的，所以平穩(wěn)脫離需要正的μ/T。但是，當(dāng)離合器分離時(shí)壓力下降，沒(méi)有能量(透平扭矩)輸入導(dǎo)致自激。當(dāng)軸不再傳送扭矩時(shí)，其將伸直，所以由于這種伸直將有振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)在還有控制分離的風(fēng)險(xiǎn)，即在離合器分離和嚙合之間小心改變負(fù)載的風(fēng)險(xiǎn)，負(fù)μ/T可以導(dǎo)致分離離合器時(shí)扭矩下降比預(yù)期的下降更快速。
因?yàn)閲Ш掀陂g離合器吸收了能量并產(chǎn)生更多的熱，這些風(fēng)險(xiǎn)一般比嚙合振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)更少。一旦脫離，阻尼不應(yīng)當(dāng)變?yōu)樨?fù)值，因?yàn)闆](méi)有產(chǎn)生這種條件的能量源。
在恒定的壓力下實(shí)施尖聲嚙合，所以很難由尖聲試驗(yàn)數(shù)據(jù)中辨別μ/P多重要。μ/P對(duì)換檔質(zhì)量的重要性取決于傳動(dòng)控制單元如何施壓。如果壓力突然階梯上升然后保持恒定，如在尖聲試驗(yàn)中那樣，μ/P不是特別重要。如果壓力勻變，線性或指數(shù)地上升，μ/P也是重要的。如果壓力和滑動(dòng)速度一起以預(yù)測(cè)的方式變化，隨后遵循與對(duì)于溫度的相同分析，阻尼項(xiàng)將包括(μ/P)(dP/dv)，因此方程(19)變?yōu)?
典型地，壓力增加(dP為正)導(dǎo)致滑動(dòng)速度降低(dv為負(fù))，因此(dP/dv)為負(fù)。因此，如果μ/P具有任何效應(yīng)，對(duì)于其為負(fù)都是有益的。繪制相對(duì)于μ/P的尖聲壓力，發(fā)現(xiàn)在增加尖聲壓力(更好的性能)和負(fù)μ/P之間有輕微的關(guān)聯(lián)。圖20包括這些系數(shù)中一些系數(shù)的圖。它表明μ/P對(duì)于尖聲性能沒(méi)有μ/T重要，但是因?yàn)閴毫茷槌?shù)，這是期望的。
圖4-10中相對(duì)于μ/T的尖聲壓力圖表明μ/T在增加的滑動(dòng)速度下有降低量級(jí)(向零收斂)的總趨勢(shì)。在具有負(fù)μ/T的試驗(yàn)流體中，μ/T的值負(fù)得越多滑動(dòng)速度越低，在越高的滑動(dòng)速度下負(fù)得越少。因此，μ/T取決于滑動(dòng)速度。因?yàn)榛瑒?dòng)速度和溫度是線性相關(guān)的(對(duì)于尖聲試驗(yàn)的恒量P)，這還被解釋為溫度依賴(lài)性。
盡管不要求與理論聯(lián)系，但鑒于至少兩個(gè)原因μ/T的降低(圖4-10)更可能是溫度依賴(lài)性。首先，圖中的滑動(dòng)速度是指SAE#2試驗(yàn)的滑動(dòng)速度，而不是尖聲試驗(yàn)的離合器嚙合滑動(dòng)速度。因此，滑動(dòng)速度是SAE#2試驗(yàn)中摩擦功和熱量的確實(shí)指示。其次，在更高壓力下的μ/T的量級(jí)也降低。方程(8)說(shuō)明更高的壓力還產(chǎn)生更多的熱量，所以SAE#2數(shù)據(jù)的μ/T的壓力依賴(lài)度也可是對(duì)溫度的依賴(lài)度。所有數(shù)據(jù)都一致說(shuō)明當(dāng)溫度增加時(shí)，μ/T的量級(jí)降低(負(fù)的程度變少)。
在嚙合期間，隨溫度的增加μ/T降低(量級(jí)降低)的效應(yīng)μ/T項(xiàng)對(duì)方程(12)阻尼的貢獻(xiàn)降低。但是，只要μ/T保持負(fù)，其仍能對(duì)正阻尼作出貢獻(xiàn)并提高換檔中的平滑性和穩(wěn)定性。進(jìn)而，因?yàn)辄讦?T隨溫度的變化是線性和可預(yù)測(cè)的，所以很容易由傳動(dòng)裝置控制模塊來(lái)操作。
據(jù)此，傳動(dòng)裝置中離合器換檔涉及的機(jī)械部件的物理和數(shù)學(xué)模型在這里演示。用取決于滑動(dòng)速度、溫度和壓力的摩擦系數(shù)μ＝μ(v，T，P)對(duì)離合器扭矩建模。模型的主要優(yōu)點(diǎn)在于離合器的界面溫度升高被模擬，其與μvP乘積(每單位面積產(chǎn)生的熱)成比例，與 (滑動(dòng)速度的變化率)和ρcpsL(鋼反作用板的熱質(zhì)量或熱容量)成反比。
分析的最顯著的結(jié)論是對(duì)于作為ATF和摩擦材料屬性的μ/T，其是負(fù)的對(duì)確保平滑、穩(wěn)定換檔是非常重要的。負(fù)μ/T使嚙合期間系統(tǒng)的阻尼增加，增加的阻尼使振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)降低。使用幾個(gè)數(shù)據(jù)樣值解運(yùn)動(dòng)方程(為了解釋的目的；不基于實(shí)際數(shù)據(jù))，曲線顯示隨阻尼增加振動(dòng)降低。
圖4-10總結(jié)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也使模型的幾個(gè)關(guān)鍵要素得以證實(shí)。特別地，關(guān)于流體試驗(yàn)，數(shù)據(jù)顯示改進(jìn)的尖聲性能和更負(fù)的μ/T之間有強(qiáng)關(guān)聯(lián)。進(jìn)而，μ/T與尖聲性能的擬合曲線顯示μ/T對(duì)尖聲性能(增加阻尼)的貢獻(xiàn)是與滑動(dòng)速度成線性比例，其通過(guò)模型預(yù)測(cè)。因?yàn)镻是常數(shù)，μ的變化比v的變化小，所以滑動(dòng)速度是控制熱生成和溫度(在μvP中)的主要參數(shù)。數(shù)據(jù)表明當(dāng)溫度增加時(shí)(P越高，以更高的恒定v滑動(dòng))μ/T變得負(fù)得更少，所以換檔期間μ/T對(duì)阻尼的貢獻(xiàn)減小。只要嚙合期μ/T不變?yōu)檎?，這種趨勢(shì)就是可以忍受的。
當(dāng)離合器分離時(shí)，模型指示負(fù)μ/T具有相反的效應(yīng)。其使阻尼降低并使負(fù)阻尼的風(fēng)險(xiǎn)增加。當(dāng)離合器分離時(shí)，由于作用于軸上的扭矩釋放使軸伸直，也可能產(chǎn)生振動(dòng)。通過(guò)使壓力快速下降可以使這些影響減少。在這種情況下，阻尼表達(dá)式中的μ/T項(xiàng)趨向于零，所以μ/T不對(duì)負(fù)阻尼作出貢獻(xiàn)。還有，下降的壓力將軸帶出動(dòng)力傳動(dòng)線以至于所有瞬時(shí)“伸直”的振動(dòng)不在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩路徑中。對(duì)于有控制策略以使扭矩傳遞從分離逐漸地變換至嚙合的離合器，這種方案是少有吸引力的。在這種情況下，校準(zhǔn)工程師需要確定分離的離合器中壓力下降的速率，該速率基于分離的離合器多久才能保持穩(wěn)定。
本發(fā)明認(rèn)識(shí)到對(duì)于換檔離合器，嚙合是至關(guān)重要的過(guò)程，而分離或脫離不是。在換檔離合器的情況下，當(dāng)離合器嚙合時(shí)，主要發(fā)生熱和壓力的增加。在脫離期間壓力和“施加”力下降，所以產(chǎn)熱較少。因此，可以特別配制具有負(fù)μ/T(和μ/P)值的潤(rùn)滑劑以在嚙合期間抑制噪音和振動(dòng)。這種做法與試圖使?jié)櫥瑒┑哪Σ料禂?shù)μ盡可能的獨(dú)立于P和T的傳統(tǒng)思想相反，傳統(tǒng)思想是基于沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這個(gè)過(guò)程(離合器的嚙合或分離)更為至關(guān)重要。
進(jìn)而，因?yàn)樨?fù)μ/T使其可能在離合器嚙合期間抑制噪音或振動(dòng)，該技術(shù)還允許潤(rùn)滑劑配方具有更高的摩擦系數(shù)(μ)總等級(jí)，因此離合器(和全部傳動(dòng)裝置)的額定扭矩增加。換句話說(shuō)，更高的摩擦等級(jí)使傳動(dòng)裝置校準(zhǔn)工程師能降低傳動(dòng)裝置的操作壓力而不犧牲額定扭矩。這使燃料經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)并延長(zhǎng)潤(rùn)滑劑和機(jī)械部件的使用壽命。還有，更高的摩擦等級(jí)允許使用的傳動(dòng)裝置更小，且不犧牲額定扭矩，其還使燃料經(jīng)濟(jì)性、重量和材料成本改進(jìn)。
盡管通過(guò)換檔離合器進(jìn)行了說(shuō)明，但容易理解本發(fā)明上述在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中提供負(fù)μ/T或負(fù)μ/P的方法可用于通常的摩擦扭矩傳動(dòng)裝置，包括，例如，換檔離合器、起動(dòng)離合器、變矩離合器、帶式離合器、盤(pán)式或片式離合器，止滑差速離合器等?？梢詰?yīng)用本發(fā)明方法的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的類(lèi)型沒(méi)有特別的限制，包括，例如自動(dòng)變速裝置、手動(dòng)變速裝置、無(wú)級(jí)變速裝置和半自動(dòng)變速裝置等。摩擦扭矩裝置還可以在不同的模式下操作，例如連續(xù)地滑動(dòng)、調(diào)控開(kāi)關(guān)狀態(tài)和由滑動(dòng)向鎖止嚙合，這些傳動(dòng)裝置可以用于不同領(lǐng)域例如汽車(chē)、船舶、航空、工業(yè)等。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法用于多速自動(dòng)變速裝置，例如四速或更多速的變速裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中，其可以選自五速自動(dòng)變速裝置、六速自動(dòng)變速裝置和七速自動(dòng)變速裝置，優(yōu)選地為六速自動(dòng)變速裝置。變速裝置還可以包括雙離合器變速裝置或重載自動(dòng)變速裝置。
在換檔離合器做摩擦扭矩傳遞裝置的例子中，離合器可包括襯里材料，該材料包括任何適合的濕摩擦材料例如紙、鋼、碳或彈性體等。用于離合器襯里的紙基摩擦材料是可商購(gòu)的。它們通常由以下步驟制備通過(guò)由天然的紙漿纖維、有機(jī)合成纖維、無(wú)機(jī)纖維等纖維基材料以及填料和摩擦改進(jìn)劑如硅藻土、樹(shù)膠等制備濕紙；用熱固性的樹(shù)脂粘結(jié)劑浸漬濕紙；和熱硬化使?jié)窦堊冇?。本發(fā)明的一個(gè)發(fā)現(xiàn)是紙基摩擦材料趨向于比碳纖維摩擦材料更硬，對(duì)于用紙基摩擦材料襯里的離合器，壓力變化不會(huì)和溫度變化一樣顯著地影響尖聲。
II.ATF組合物在一個(gè)方面，適當(dāng)?shù)剡x擇用于在傳動(dòng)裝置操作期間潤(rùn)滑換檔離合器或其它摩擦扭矩傳遞裝置的傳動(dòng)液配方才能在換檔離合器嚙合期間提供負(fù)μ/T(或負(fù)μ/P)。即已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于傳動(dòng)裝置的添加劑和流體組合物以提供高的靜和準(zhǔn)靜摩擦性能并使NVH性質(zhì)例如換檔噪音、震顫、抖動(dòng)和尖聲最小化。這些組合物在流體老化后提供相同等級(jí)的NVH抑制性質(zhì)方面也是有效的。盡管以下描述的添加劑組合物組分偶爾參考功能來(lái)描述，但所述功能可能是相同組分提供的其它功能中的一個(gè)，而不能被解釋為強(qiáng)迫的限制功能。
A.用于增強(qiáng)抗NVH性質(zhì)的添加劑包I在一個(gè)實(shí)施方案中，改進(jìn)抗NVH性質(zhì)的添加劑包包括四種重要組分烷氧基化胺摩擦改進(jìn)劑、二烴基亞磷酸酯摩擦改進(jìn)劑、金屬清凈劑和磷酸化琥珀酰亞胺無(wú)灰分散劑。
在實(shí)施例部分更具體地總結(jié)了所進(jìn)行的試驗(yàn)研究，該研究揭示了自動(dòng)傳動(dòng)液中這四種組分對(duì)影響所觀察到的μ/T(μ/P)的值具有首要的作用。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)仄胶膺@四種特別組分的組合在傳動(dòng)裝置的摩擦扭矩傳遞裝置的嚙合、滑動(dòng)或調(diào)整期間產(chǎn)生負(fù)μ/T斜率方面具有無(wú)法預(yù)料的復(fù)合效果，令人驚奇的已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該條件提供NVH抑制而沒(méi)有準(zhǔn)靜摩擦或靜摩擦的顯著損失。實(shí)際上，已經(jīng)觀察到提供即使相對(duì)小的負(fù)μ/T值也能使抗NVH性能產(chǎn)生非常顯著的改進(jìn)。盡管更高量級(jí)的負(fù)μ/T也可能給抗NVH性能提供一些額外增加的改進(jìn)，但NVH抑制中最顯著的增益一般能以相對(duì)小的負(fù)μ/T條件獲得。獲得負(fù)μ/T斜率條件所需的這四種組分各自的量通常通過(guò)試驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)和觀察決定，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并觀察到存在的烷氧基化胺、二烴基亞磷酸酯、金屬清凈劑獨(dú)立地使負(fù)μ/T值增加，即使其更負(fù)，而降低其含量對(duì)μ/T具有相反的效果，即使其負(fù)得少(即絕對(duì)量級(jí)更小的負(fù)值或正值)。另一方面，磷酸化琥珀酰亞胺組分的含量增加使μ/T負(fù)得少，而降低其含量具有相反的效果。必須用上述標(biāo)準(zhǔn)平衡這四種組分的含量以引入負(fù)μ/T條件，優(yōu)選小負(fù)μ/T條件用于改進(jìn)抗NVH性能。鑒于上面提到的方式包括少于這四種組分的組合是不可靠的。
組分(A)摩擦改進(jìn)劑(1)組分(A)包括用于本發(fā)明的添加劑包和傳動(dòng)液的烷氧基化胺摩擦改進(jìn)劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)液中這種組分含量的增加使μ/T更負(fù)，降低其含量具有相反的效果。
可以用于實(shí)施本發(fā)明的烷氧基化胺是優(yōu)選乙氧基化或丙氧基化的伯脂肪族胺。合成的產(chǎn)物是N，N-雙(羥烷基)-N-脂肪胺，其中脂肪族優(yōu)選是含有10到20個(gè)碳原子的烷基或烯基，最優(yōu)選是含有16到18個(gè)碳原子的烷基或烯基。N，N-雙(羥乙基)-N-牛脂胺是特別優(yōu)選的。美國(guó)專(zhuān)利No.4,855,074中描述了適當(dāng)?shù)耐檠趸纺Σ粮倪M(jìn)劑的例子在這里結(jié)合參考。
盡管依賴(lài)于(B)、(C)和(D)的相對(duì)量使用更少的量也可能成功，但本發(fā)明的烷氧基化胺化合物應(yīng)當(dāng)以約0.002wt％到約0.5wt％，優(yōu)選約0.01wt％到約0.25wt％的濃度使用，以確保成品混合物中含有足夠量的前述組分。
組分(B)摩擦改進(jìn)劑(2)二烴基亞磷酸酯用作本發(fā)明添加劑包和傳動(dòng)液中的附加摩擦改進(jìn)劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)液中這種組分含量的增加使μ/T負(fù)得更多，降低其含量具有相反的效果。
這里使用的“烴基”是烷基、烷芳基、芳烷基、烯基、環(huán)烷基或環(huán)烯基。用于本發(fā)明的二烴基亞磷酸酯包括亞磷酸酯衍生物如二烷基亞磷酸酯、二環(huán)烷基亞磷酸酯、二烯丙基亞磷酸酯、二芳基亞磷酸酯、二芳烷基亞磷酸酯、單烷基單芳基亞磷酸酯等。這種類(lèi)型的示例化合物包括二甲基亞磷酸酯、二乙基亞磷酸酯、二丙基亞磷酸酯、二丁基亞磷酸酯、二辛基亞磷酸酯、二環(huán)己基亞磷酸酯、二苯基亞磷酸酯、二油?；鶃喠姿狨?、甲基油?；姿狨?、丁基月桂基磷酸酯、乙基己基磷酸酯、萘基油酰基亞磷酸酯、二苯甲基亞磷酸酯、苯基新戊基亞磷酸酯、二戊基磷酸酯、二己基磷酸酯、二庚基磷酸酯、二-2-乙基己基磷酸酯、二異辛基磷酸酯、二癸基磷酸酯、二月桂基磷酸酯、二癸烯基磷酸酯、雙十二碳烯基磷酸酯、雙十八烷?；姿狨?、雙二十烷基磷酸酯、二甲苯基磷酸酯、二環(huán)己烯基磷酸酯、二壬基苯基磷酸酯和上述化合物的組合。美國(guó)專(zhuān)利No.4,855,074和No.4,588,415中描述了適當(dāng)?shù)亩N基亞磷酸酯摩擦改進(jìn)劑的例子，其說(shuō)明書(shū)在這里引入作為參考。
盡管依賴(lài)于(A)、(C)和(D)的相對(duì)量使用更少的量也可能成功，但本發(fā)明的二烴基亞磷酸酯化合物應(yīng)當(dāng)以約0.001wt％到約0.5wt％，特別約0.01wt％到約0.2wt％的濃度使用，以確保成品混合物中含有足夠量的前述組分。
組分(C)金屬清凈劑在本發(fā)明的添加劑包和傳動(dòng)液中含有金屬清凈劑。已發(fā)現(xiàn)，增加傳動(dòng)液中清凈劑組分的含量將使得μ/T負(fù)得更多，降低該組分的含量效果則相反。
合適的金屬清凈劑可以包括堿金屬或堿土金屬與一種或多種以下的酸性物質(zhì)(或其混合物)的油溶性的中性或高堿性的鹽(1)磺酸；(2)羧酸；(3)水楊酸(4)烷基酚；(5)硫化烷基酚；和(6)特征在于有至少一個(gè)直接碳-磷鍵的有機(jī)磷酸。這樣的有機(jī)磷酸可以由烯烴聚合物(如分子量為約1,000的聚異丁烯)與磷化劑如三氯化磷、七硫化磷、五硫化磷、三氯化磷和硫、白磷和鹵化硫、或硫代磷酰氯反應(yīng)制備的那些。
合適的鹽可包括中性或高堿性的鎂鹽、鈣鹽或鋅鹽。作為進(jìn)一步的例子，合適的鹽包括磺酸鎂、磺酸鈣、磺酸鋅、苯酚鎂、苯酚鈣和/或苯酚鋅，如參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利No.6,482,778和No.5,578,235，其中的描述在此引入作為參考。
油溶性的中性含金屬清凈劑是這樣一些清凈劑，其含有相對(duì)于清凈劑中的酸部分為化學(xué)計(jì)量當(dāng)量的金屬。所以，總體上，中性清凈劑與其高堿性的對(duì)應(yīng)物相比具有低堿性，用于形成這些清凈劑所用的酸性物質(zhì)包括羧酸、水楊酸類(lèi)、烷基酚、磺酸類(lèi)、硫化烷基酚等。
與金屬清凈劑有關(guān)的術(shù)語(yǔ)“高堿性”用于標(biāo)明這樣的金屬鹽，其中金屬存在量高于有機(jī)基團(tuán)化學(xué)計(jì)量。通常制備這些高堿性鹽常規(guī)所用的方法包括在溫度約50℃下，加熱酸的礦物油溶液與化學(xué)計(jì)量過(guò)量的金屬中和劑，過(guò)濾反應(yīng)產(chǎn)物，所述金屬中和劑如金屬的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽或硫化物。中和步驟使用“助催化劑”以助于引入大量過(guò)量金屬同樣也是已知的。用作助催化劑的有用的化合物的例子包括酚類(lèi)物質(zhì)如苯酚、萘酚、烷基酚、苯硫酚和硫化烷基酚以及甲醛與酚類(lèi)物質(zhì)的縮合產(chǎn)物；醇類(lèi)，如甲醇、2-丙醇、辛醇、乙二醇、硬脂醇和環(huán)己醇；以及胺類(lèi)，如苯胺、苯二胺、吩噻嗪、苯基-β-萘胺和十二烷基胺。制備這些堿性鹽尤其有效的方法包括將酸、過(guò)量的堿性的堿土金屬中和劑和至少一種醇助催化劑混合，在高溫下，如60℃至200℃下碳酸化該混合物。
合適的含金屬清凈劑的例子包括但不限于中性和高堿性鹽，例如磺酸鈉、羧酸鈉、水楊酸鈉、苯酚鈉、硫化苯酚鈉、磺酸鋰、羧酸鋰、水楊酸鋰、苯酚鋰、硫化苯酚鋰、磺酸鎂、羧酸鎂、水楊酸鎂、苯酚鎂、硫化酚鎂、磺酸鈣、羧酸鈣、水楊酸鈣、苯酚鈣、硫化苯酚鈣、磺酸鉀、羧酸鉀、水楊酸鉀、苯酚鉀、硫化苯酚鉀、磺酸鋅、羧酸鋅、水楊酸鋅、苯酚鋅和硫化苯酚鋅。進(jìn)一步的例子包括，含約10至約2,000個(gè)碳原子的水解的硫磷化烯烴，和/或含有約10至約2,000個(gè)碳原子的水解的硫磷化醇和/或脂肪族取代的酚化合物的鋰、鈉、鉀、鈣和鎂鹽。更進(jìn)一步的例子包括脂肪族羧酸和脂肪族取代的脂環(huán)族羧酸的鋰、鈉、鉀、鈣和鎂鹽，和很多其它相似的油溶性有機(jī)酸的堿金屬和堿土金屬鹽。兩種或更多種不同的堿金屬和/或堿土金屬的中性或高堿性鹽的混合物可以使用。同樣的，兩種或多種不同酸的混合物的中性或高堿性鹽也可以使用。
眾所周知，一般認(rèn)為高堿性金屬清凈劑含有高度堿性化的大量無(wú)機(jī)堿，其通常以微分散體或膠態(tài)懸浮體的形式存在。所以，術(shù)語(yǔ)“油溶性”對(duì)于金屬清凈劑，預(yù)期包括含有無(wú)機(jī)堿的金屬清凈劑，其并不是必須是此術(shù)語(yǔ)嚴(yán)格意義上的完全和真正的油溶性，因?yàn)檫@樣的清凈劑，當(dāng)與基礎(chǔ)油混合時(shí)，其作用方式就如同其全部和完全溶于油中一樣?？偟膩?lái)說(shuō)，上述所指的不同金屬清凈劑有時(shí)稱(chēng)為中性、堿性、或高堿性的含堿金屬或堿土金屬的有機(jī)酸鹽。
制備油溶性的中性或高堿性的金屬清凈劑和含堿土金屬清凈劑的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，并在專(zhuān)利文獻(xiàn)中有廣泛的報(bào)道，如見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利No.4,647,387和4,880,550中，其描述在此作為參考引入。
如果需要，本發(fā)明所使用的金屬清凈劑可以為油溶性的硼化的中性和/或高堿性的含堿金屬或堿土金屬的清凈劑。制備上述的硼化金屬清凈劑的方法在如美國(guó)專(zhuān)利No.4,965,003和No.4,965,004中描述，其描述在此作為參考引入。
盡管依賴(lài)于組分(A)、(B)和(D)的相對(duì)量使用更少的量也可能成功，但本發(fā)明金屬清凈劑組合物應(yīng)當(dāng)以約0.01-約1.0wt％，優(yōu)選約0.01-約0.7wt％的濃度使用，以確保成品混合物中含有足夠量的前述組分，組分(D)分散劑組分(D)包括在本發(fā)明的添加劑包和傳動(dòng)液中包括的磷酸化琥珀酰亞胺無(wú)灰分散劑。傳動(dòng)液中增加該組分的含量使得μ/T的值負(fù)得少，減少該組分的含量則效果相反。
適宜的分散劑的實(shí)例在如美國(guó)專(zhuān)利No.6,627,584和No.4,857,214中有描述，該描述在此作為參考引入。這些分散劑由分子中含有堿性氮和/或至少一個(gè)羥基的無(wú)灰分散劑，優(yōu)選為琥珀酰亞胺分散劑，通過(guò)磷酸化形成。在此所用的術(shù)語(yǔ)琥珀酰亞胺包括一種或多種多胺反應(yīng)物和烴取代琥珀酸或酸酐(或如琥珀酸?；瘎?之間完全反應(yīng)的產(chǎn)物，也打算包括除了由伯氨基和酸酐部分反應(yīng)所獲得的酰亞胺鍵外還含有酰胺、脒和/或鹽鍵的化合物。
琥珀酰亞胺包括，例如，多胺琥珀酰亞胺，其琥珀酸基含有具有至少30個(gè)碳原子的烴取代基，如美國(guó)專(zhuān)利No.3,172,892、3,202,678，3,216,936，3,219,666，3,254,025，3,272,746和4,234,435中所描述的，其將其在此作為參考引入。還包括烯基琥珀酰亞胺，其可通過(guò)常規(guī)方法獲得，如加熱烯烴基琥珀酸酐、酸、酸-酯、酰鹵或低級(jí)烷基酯與含有至少一個(gè)伯氨基的多胺獲得。烯烴基琥珀酐可通過(guò)加熱烯烴和馬來(lái)酸酐的混合物例如到約180-220℃而獲得。烯烴優(yōu)選為低級(jí)單烯烴如乙烯、丙烯、1-丁烯，異丁烯等的聚合物或共聚物及其混合物，更優(yōu)選的烯基源自聚異丁烯，其凝膠滲透色譜(GPC)數(shù)均分子量高達(dá)10,000或更高，優(yōu)選范圍為約500至約2,500，最優(yōu)選的范圍為約800-約1,500。
優(yōu)選的磷酸化無(wú)灰分散劑生產(chǎn)工藝包括如美國(guó)專(zhuān)利No.6,627,584，4,857,214和5,198,133中的描述，其描述在此作為參考引入。
“以活性組分計(jì)”(排除典型地與其共存的雜質(zhì)、稀釋劑和溶劑的重量)，無(wú)灰分散劑的量通常為約0.5-約7.5重量百分比(wt％)，典型的為約0.5-約6.5wt％，優(yōu)選為約0.5-約5.5wt％，最優(yōu)選為約1.0-約4.5wt％范圍內(nèi)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的分散劑組分是氮磷質(zhì)量比為約3∶1至約10∶1的分散劑。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中的無(wú)灰分散劑可通過(guò)磷酸化琥珀酰亞胺化合物至反應(yīng)產(chǎn)物中的氮磷質(zhì)量比為約3∶1至約10∶1制備。在另一個(gè)實(shí)施方案中，磷酸化分散劑和無(wú)磷酸化分散劑混合使總氮磷質(zhì)量比為約3∶1至約10∶1。
本發(fā)明的磷酸化琥珀酰亞胺無(wú)灰分散劑化合物以約0.01wt％-約12wt％，尤其是約0.01％wt-約10wt％的濃度使用，以確保成品混合物中含有足夠量的前述組分，盡管使用更少的量也可能成功，這取決于組分(A)、(B)和(C)的相對(duì)量，或者，也可使用較大的量，只要組分(A)、(B)和(C)的相對(duì)量足以保持μ/T為負(fù)值。
組分(A)、(B)、(C)和(D)聯(lián)合使用對(duì)這樣的傳動(dòng)液抗-NVH性得到改進(jìn)，該傳動(dòng)液被配制成主要含有基礎(chǔ)油和少量的添加劑組合物，該添加劑組合物中含有0.002-0.5wt％烷氧基化胺(組分(A))、0.001-0.5wt％二烴基亞磷酸酯(組分(B))、0.01-1.0wt％金屬清凈劑(組分(C))和0.01-12wt％磷酸化琥珀酰亞胺(組分(D))。尤其是，該流體組合物可含有約0.01-0.2wt％組分(A)、0.01-0.7wt％組分(B)、0.01-10wt％組分(C)和0.01-10wt％組分(D)。組分(A)、(B)、(C)和(D)可以單獨(dú)或以添加劑濃縮物形式引入含有主要量基礎(chǔ)油的流體組合物中。含有上述各組分的添加劑濃縮物可以基于總流體組合物量計(jì)，以約3wt％-約20wt％，尤其是約5wt％-約15wt％的處理率并入成品組合物中。
上述四種組分的以適當(dāng)?shù)钠胶獗壤?lián)合存在對(duì)于與獲得提高的抗NVH性相關(guān)的負(fù)μ/T斜率條件是必須的。在一個(gè)實(shí)施方案中，配制了含有所有(A)-(D)四種組分的流體組合物，該流體組合物在100℃下粘度＜6cSt，在40℃下粘度＜30cSt，在-40℃下布氏粘度＜10,000cP，μ/T斜率值是在使用紙摩擦材料襯里離合器片的低速SAE#2機(jī)器上測(cè)定摩擦系數(shù)和溫度獲得的，試驗(yàn)條件為0.79N/mm2，＞50rpm及40℃和120℃下。在測(cè)試機(jī)器上使用的紙摩擦材料襯里材料可以是Borg Warner Automotive制造/提供的商業(yè)產(chǎn)品，如BorgWarner 4329。僅含有(A)-(D)組分中的一種、兩種或三種但不含全部的組分，或者組分非平衡配比的傳動(dòng)液，不能可預(yù)言地和可靠地提供具有負(fù)μ/T的傳動(dòng)液。
B.增強(qiáng)抗-NVH耐久性的添加劑包II還進(jìn)行了進(jìn)一步的試驗(yàn)研究，其更詳細(xì)地概述于后面實(shí)施例部分，實(shí)施例部分表明自動(dòng)傳動(dòng)液的六種組分(包括上述四種組分(A)-(D)和后面詳述的兩種附加表面活性劑化合物，組分(E)和(F))對(duì)于該流體在使用期內(nèi)老化時(shí)保持更加穩(wěn)定的抗-NVH耐久性很關(guān)鍵。
組分(E)叔脂肪胺組分(E)包括本發(fā)明的添加劑包和傳動(dòng)液中所包括的叔脂肪胺表面活性劑/摩擦改進(jìn)劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該組分與下述的組分(F)在含有組分(A)-(D)的組合物中共存有助于該液體在使用期內(nèi)隨流體老化保持所希望的摩擦性。
叔脂肪胺可以下式表示 其中，R1和R2各自代表C1至C6的烷基或烯基、R3代表C10至C26的烷基或烯基。優(yōu)選的叔脂肪胺選自在其脂肪烷基鏈中R3代表二烷基C16-C22烷基胺。合適的叔脂肪胺包括，例如，二甲基癸胺、二甲基月桂胺、二甲基十四烷胺、二甲基十六烷胺、二甲基十八烷胺、二甲基二十烷胺、二甲基二十二烷胺、二甲基椰油胺、二甲基牛脂胺及其組合物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏钒ǘ谆送榘?N，N-甲基-1-十八烷胺)，其分子式為C18H37N(CH3)2。
盡管依賴(lài)于組分(A)-(D)和(E)的相對(duì)量使用更少的量也可能成功，但本發(fā)明叔脂肪胺化合物應(yīng)當(dāng)以約0.005wt％-約1.0wt％，優(yōu)選約0.01wt％-約0.7wt％的濃度使用，以確保在成品混合物中有足夠量的上述組分存在，以增強(qiáng)抗-NVH耐久性。
組分(F)烷氧基化醇組分(F)包括本發(fā)明的添加劑包和傳動(dòng)液中所包括的烷氧基化醇非離子表面活性劑。該組分在傳動(dòng)液中的含量必須足以確保該液體在使用期內(nèi)隨流體老化保持摩擦性。
能用于本發(fā)明添加劑中的合適的烷氧基化醇包括，例如，油溶性的烷氧基化鏈烷醇、烷氧基化環(huán)烷醇、烷氧基化多元醇、烷氧基化酚和烷氧基化雜環(huán)醇，其平均每一個(gè)分子中含有高達(dá)約20個(gè)烷氧基。該烷氧基可為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基，或其中的兩種或更多種的組合，然而優(yōu)選的是乙氧基取代的醇。烷氧基化醇在環(huán)境溫度20-25℃下應(yīng)當(dāng)為液態(tài)。因?yàn)橥檠趸紤?yīng)當(dāng)是油溶性的，短鏈醇優(yōu)選每個(gè)分子中含有平均至少兩個(gè)烷氧基，而長(zhǎng)鏈醇優(yōu)選每個(gè)分子中含有一個(gè)或多個(gè)烷氧基。在任意給定的醇中，只要保證產(chǎn)品是油溶性的、且在室溫下為液態(tài)，其烷氧基平均數(shù)可以高達(dá)15-20。形成適宜的烷氧基化醇的醇的例子包括，C1-24鏈烷醇，C1-10環(huán)烷醇，含有高達(dá)約16個(gè)碳原子和2-5個(gè)羥基的多元醇，含有高達(dá)約16個(gè)碳原子和至少一個(gè)羥基的多元醇醚，酚，含有高達(dá)約16個(gè)碳原子的烷基酚，以及例如四氫糠醇和四氫吡喃-2-甲醇的羥基取代的雜環(huán)化合物。
優(yōu)選的是含有8-16個(gè)碳原子的烷氧基化醇或兩種或更多種上述醇的混合物，平均每個(gè)烷氧基化醇分子中含有1-10個(gè)乙氧基，特別優(yōu)選的是乙氧基化醇，如平均每個(gè)分子中含有1-3個(gè)乙氧基的乙氧基化C10-14醇。
盡管依賴(lài)于(A)-(E)的相對(duì)量使用更少的量也可以能成功，但本發(fā)明烷氧基化醇化合物應(yīng)當(dāng)以約0.01wt％-約0.7wt％，優(yōu)選約0.01wt％-約0.5wt％的濃度使用，以確保在成品混合物中含有足夠量的上述組分存在以增強(qiáng)抗-NVH耐久性。
組分(A)-(F)聯(lián)合使用對(duì)于這樣的傳動(dòng)液，抗-NHV耐久性得以改進(jìn)，該傳動(dòng)液被配制成主要含有基礎(chǔ)油和少量的添加劑組合物，添加劑組合物含有0.002-0.5wt％烷氧基化胺(組分(A))、0.001-0.5wt％二烴基亞磷酸酯(組分(B))、0.01-1.0wt％金屬清凈劑(組分(C))、0.01-12wt％磷酸化琥珀酰亞胺(組分(D))、0.005-1.0wt％長(zhǎng)鏈?zhǔn)逯景?組分(E))和0.01-0.7wt％乙氧基化醇(組分(F))。尤其是，該流體組合物可含有0.01-25wt％組分(A)、0.01-0.2wt％組分(B)、0.01-0.7wt％組分(C)、0.01-10wt％組分(D)、0.01-0.7wt％組分(E)和0.01-0.5wt％組分(F)。組分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)和(F)可以單獨(dú)或以添加劑濃縮物形式包含主要量基礎(chǔ)油的流體組合物中。含上述組分的添加劑濃縮液可以基于總流體組合物量計(jì)，以約3wt％-約20wt％，尤其是約5wt％-約15wt％的處理率并入成品組合物中。
對(duì)于要在流體老化時(shí)在流體與離合器片之間獲得更加穩(wěn)定和均勻的相互摩擦作用，這六種組分復(fù)合是必須的。在一個(gè)實(shí)施方案中，這樣配制含有上述(A)-(F)六種組分的液體組合物，使該流體組合物在100℃下粘度＜6cSt，在40℃下粘度＜30cSt，在-40℃下布氏粘度＜10,000cP，其中在SAE#2機(jī)器上使用紙摩擦材料襯里的離合器片、在約0.3-約3.4N/mm2之間如0.79N/mm2和150℃下200小時(shí)的試驗(yàn)條件下測(cè)定摩擦系數(shù)，在50-300范圍內(nèi)的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速下流體的摩擦系數(shù)變化值不超過(guò)約0.015(絕對(duì)值)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在ZF GK臺(tái)上測(cè)定，該流體的準(zhǔn)靜摩擦系數(shù)大于0.098，靜摩擦系數(shù)為0.123或更大。在另一個(gè)實(shí)施方案中，流體具有閾壓力值高于0.8N/mm2的-NVH性，在ZF GK臺(tái)上測(cè)定。在另一個(gè)實(shí)施方案中，流體暴露于氧化條件后其在ZF GK臺(tái)上測(cè)定的NVH特征值不低于其暴露前NVH特征值的初值。再另一個(gè)實(shí)施方案中，該流體暴露于氧化條件后其N(xiāo)VH特征值不降至低于暴露前NVH特征的初值以下，在ZF GK臺(tái)上測(cè)定。該“NVH特征”是指噪聲現(xiàn)象，如尖聲，抖動(dòng)、震顫和/或噪聲。在一個(gè)非限定性實(shí)施方案中，NVH特征是尖聲。
含有少于(A)-(F)六種組分的動(dòng)力傳動(dòng)液不能可預(yù)言地和可靠地在離合器中保持此均勻和穩(wěn)定的摩擦性，例如可以觀察到摩擦參數(shù)的系數(shù)有較大變化。
其它任選的添加劑組分本實(shí)施方案的流體中，除了上述增強(qiáng)極壓和抗磨性輔助添加劑外，還任選擇性地含有用于動(dòng)力傳動(dòng)液組合物和齒輪潤(rùn)滑油中的常規(guī)添加劑組分。這樣的添加劑包括，但不限于，金屬清凈劑、分散劑、摩擦改進(jìn)劑、抗氧化劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、銅腐蝕抑制劑、防銹劑、抗磨劑、消泡劑、傾點(diǎn)下降劑、密封溶脹劑、著色劑、金屬鈍化劑、和/或脫氣添加劑。容易理解，這里所述的各種需要的和任選含有的添加劑給成品流體帶來(lái)附加的其它優(yōu)點(diǎn)。
組分(G)輔助分散劑組分(G)包括至少一種油溶性輔助分散劑，合適的分散劑可包括無(wú)灰分散劑如琥珀酸分散劑、曼尼希堿分散劑和聚合多胺分散劑。烴基取代琥珀酸酰化劑用于制備烴基取代琥珀酰亞胺。烴取代琥珀酸?；瘎┌?，但不限于，烴基取代的琥珀酸、烴基取代的琥珀酐，烴基取代的琥珀酸鹵化物(尤其是酰氟和酰氯)，烴基取代琥珀酸與低級(jí)醇(如含有高達(dá)7個(gè)碳原子的醇)的酯，即能起羧基?；瘎┫嗤δ艿臒N基取代的化合物。
烴基取代的?；瘎┦峭ㄟ^(guò)適宜分子量的聚烷基烯烴或氯化聚烷基烯烴與馬來(lái)酸酐反應(yīng)制得。類(lèi)似的羧基反應(yīng)物可用于制備?；瘎?。這樣的反應(yīng)物包括，但不限于，馬來(lái)酸、富馬酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、甲基富馬酸、乙基馬來(lái)酸酐，二甲基馬來(lái)酸酐、乙基馬來(lái)酸、二甲基馬來(lái)酸、己基馬來(lái)酸等，包括對(duì)應(yīng)酰鹵和低級(jí)脂肪族酯。
烯烴的分子量可根據(jù)取代的琥珀酸酐的預(yù)期用途改變。典型的，取代的琥珀酸酐具有含有約8至約500個(gè)碳原子的烴基。然而，用于制備潤(rùn)滑油分散劑的取代的琥珀酸酐通常具有含有約40至約500個(gè)碳原子的烴基。對(duì)于具有高分子量的取代的琥珀酸酐應(yīng)用數(shù)均分子量(Mn)更準(zhǔn)確，因?yàn)橛糜谥苽渌鋈〈溺晁狒南N可以包括由低分子量的烯烴單體如乙烯、丙烯和異丁烯聚合得到的不同分子量化合物的混合物。
馬來(lái)酸酐與烯烴的摩爾比可在大范圍變化，例如其可以從約5∶1變化至約1∶5，或例如其從約1∶1變化至約3∶1。對(duì)于烯烴，如數(shù)均分子量為約500至約7000，或作為進(jìn)一步的例子，優(yōu)選具有約800至約3000或更高的數(shù)均分子量的聚異丁烯和乙烯-α-共聚物，馬來(lái)酸酐可以超過(guò)化學(xué)計(jì)量使用，如每摩爾烯烴使用約1.1至約3摩爾馬來(lái)酸酐。未反應(yīng)的馬來(lái)酸酐可從反應(yīng)所得的混合物中蒸發(fā)出。
在此所用琥珀酐的聚烷基或聚烯基取代基通常來(lái)自于聚烯烴，其是單烯烴尤其是例如乙烯、丙烯、丁烯的1-單烯烴的聚合物或共聚物。所用的單烯烴可以具有約2至約24個(gè)碳原子，或，作為進(jìn)一步的例子，具有約3至約12個(gè)碳原子。其它適宜的單烯烴包括丙烯、丁烯、尤其是異丁烯、1-辛烯和1-癸烯。由此單烯烴制得的聚烯烴包括聚丙烯，聚丁烯，聚異丁烯，以及由1-辛烯和1-癸烯制得的聚α烯烴。
聚烯基琥珀酸酐可以在常規(guī)的還原條件如催化加氫下轉(zhuǎn)化為聚烷基琥珀酸酐。對(duì)于催化加氫，適宜的催化劑是碳載鈀。同樣的，聚烯基琥珀酰亞胺可以在類(lèi)似的還原條件下轉(zhuǎn)化為聚烷基琥珀酰亞胺。
在一些實(shí)施方案中，無(wú)灰分散劑可以包括一種或多種具有至少一個(gè)能形成酰亞胺基的伯氨基的胺的烯基琥珀酰亞胺。該烯基琥珀酰亞胺能夠通過(guò)傳統(tǒng)的方法獲得，如通過(guò)加熱烯基琥珀酸酐、酸、酸-酯、酸鹵化物或低級(jí)烷基酯與含至少一個(gè)伯氨基的胺制備。該烯基琥珀酸酐可以通過(guò)加熱聚烯烴和馬來(lái)酸酐的混合物至約180-220℃而獲得。聚烯烴可以是低級(jí)單烯烴如乙烯、丙烯、異丁烯等的聚合物或共聚物，其通過(guò)凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定的數(shù)均分子量在約300-約3000范圍內(nèi)。
可用于形成無(wú)灰分散劑的胺包括任何具有至少一個(gè)可以反應(yīng)形成酰亞胺基的伯氨基和至少一種額外的伯氨基或仲氨基和/或至少一種羥基的胺。一些代表實(shí)例是N-甲基-丙二胺、N-十二烷基丙二胺、N-氨基丙基-哌嗪、乙醇胺、和N-乙醇-乙二胺等。
適宜的胺可以包括亞烷基多胺，如丙二胺、二亞丙基三胺、二-(1，2-亞丁基)三胺和四-(1，2-亞丙基)五胺。更進(jìn)一步實(shí)例包括亞乙基多胺，其可以以分子式H2N(CH2CH2NH)nH表示，其中，n可以是約1-約10的整數(shù)。其包括亞乙基二胺、二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(TEPA)、五亞乙基六胺(PEHA)等，也可以是其混合物，其中n是混合物的平均值。這些亞乙基多胺在每個(gè)末端有一個(gè)伯胺基，所以，它們能夠形成單烯基琥珀酰亞胺和雙烯基琥珀酰亞胺。市場(chǎng)上買(mǎi)得到的亞乙基多胺混合物可以含有較少量支鏈類(lèi)和環(huán)類(lèi)，如N-氨基乙基哌嗪、N，N′-雙(氨基乙基)哌嗪、N，N′-雙(哌嗪基)乙烷和類(lèi)似化合物。這些市售混合物可具有相應(yīng)于二亞乙基三胺至四亞乙基五胺范圍內(nèi)的近似總組成。多烯基琥珀酸酐與多亞烷基多胺的摩爾比可以為約1∶1至約3.0∶1。
在一些實(shí)施方案中，無(wú)灰分散劑還可以包括聚亞乙基多胺，如三亞乙基四胺或四亞乙基五胺與烴取代的羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物，其中烴取代的羧酸或酸酐由分子量適宜的聚烯烴如聚異丁烯與不飽和的多羧酸或酸酐如馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸、富馬酸等反應(yīng)而得，包括兩種或更多種上述物質(zhì)的混合物。
適宜制備在此所述分散劑的多胺包括N-芳基苯二胺類(lèi)如N-苯基苯二胺類(lèi)，例如N-苯基-1，4-苯二胺、N-苯基1，3-苯二胺和N-苯基1，2-苯二胺；氨基噻唑類(lèi)，例如氨基噻唑、氨基苯并噻唑、氨基苯并噻二唑、氨基烷基噻唑；氨基咔唑類(lèi)；氨基吲哚類(lèi)；氨基吡咯類(lèi)；氨基吲唑啉酮類(lèi)；氨基巰基三唑類(lèi)；氨基萘嵌間二氮雜苯類(lèi)；氨基烷基咪唑類(lèi)，例如1-(2-氨基乙基)咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑；和氨基烷基嗎啉類(lèi)，例如4-(3-氨基丙基)嗎啉。這些多胺的詳細(xì)描述見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利No.4,863,623和No.5,075,383。這些多胺能夠?yàn)樽罱K的產(chǎn)品帶來(lái)附加的優(yōu)點(diǎn)，如抗磨性和抗氧化性。
對(duì)形成烴基取代的琥珀酰亞胺有用的其它多胺包括分子中含有至少一個(gè)伯氨基或仲氨基和至少一個(gè)叔氨基的多胺，如美國(guó)專(zhuān)利No.5,634,951和No.5,725,612中教導(dǎo)。合適的多胺的例子包括N，N，N″，N″-四烷基二亞烷基三胺類(lèi)(兩個(gè)末端叔氨基和一個(gè)內(nèi)部仲氨基)，N，N，N′N(xiāo)″-四烷基三亞烷基三胺類(lèi)(一個(gè)末端叔氨基、二個(gè)內(nèi)部叔氨基和一個(gè)末端伯氨基)，N，N，N′，N″，N-五烷基三亞烷基四胺類(lèi)(一個(gè)末端叔氨基、二個(gè)內(nèi)部叔氨基和一個(gè)末端仲氨基)，三(二烷基氨基烷基)氨基烷基甲烷類(lèi)(三個(gè)末端叔氨基和一個(gè)末端伯氨基)，以及類(lèi)似的化合物，其烷基可以相同或不同，典型的是各含有不超過(guò)約12個(gè)碳原子，且其每個(gè)可含約1至約4個(gè)碳原子，更進(jìn)一步的例子是，這些烷基可以是甲基和/或乙基，這種類(lèi)型的多胺反應(yīng)物可以包括二甲基氨基丙胺(DMAPA)和N-甲基哌嗪。
此處合適的羥胺的例子包括含有至少一個(gè)能夠與烴基取代的琥珀酸或酸酐反應(yīng)的伯胺或仲胺的化合物、低聚物或聚合物。此處適宜使用的羥胺包括氨基乙基乙醇胺(AEEA)、氨基丙基二乙醇胺(APDEA)、乙醇胺、二乙醇胺(DEA)、部分丙氧基化的己二胺(例如HMDA-2PO或HMDA-3PO)、3-氨基-1，2-丙二醇、三(羥甲基)氨基甲烷和2-氨基-1，3-丙二醇。
胺與烴基取代的琥珀酸或酸酐的摩爾比可在約1∶1-約3.0∶1之間，另一個(gè)實(shí)例中，胺與烴基取代的琥珀酸或酐的摩爾比在約1.5∶1-約2.0∶1之間。
前述的分散劑也可以是經(jīng)后處理的分散劑，例如以馬來(lái)酸酐和硼酸處理分散劑，如美國(guó)專(zhuān)利No.5,789,353所述，或者以壬基苯酚、甲醛和乙醇酸處理分散劑，如美國(guó)專(zhuān)利No.5,137,980所述。
曼尼希堿分散劑可以是通常在環(huán)上具有一個(gè)長(zhǎng)鏈烷基取代基的烷基酚與一種或多種含有約1至約7個(gè)碳原子的脂肪醛(尤其是甲醛及其衍生物)和多胺(尤其是聚亞烷基多胺)的反應(yīng)產(chǎn)物。例如曼尼希堿無(wú)灰分散劑可以是約1摩爾的長(zhǎng)鏈烴基酚、約1-2.5摩爾甲醛和約0.5-約2摩爾的多亞烷基多胺縮合形成的。
制備曼尼希多胺分散劑的烴源可以來(lái)自于基本飽和的石油餾分和烯烴聚合物，如含有約2-約6個(gè)碳原子的單烯烴的聚合物。烴源通常含有如至少約40個(gè)碳原子，作為進(jìn)一步的例子，含至少約50個(gè)碳原子，以便為分散劑提供顯著的油溶性。因?yàn)橐子诜磻?yīng)和低成本，GPC數(shù)均分子量在約600至約5,000之間的烯聚合物更適合。然而更高分子量的烯聚合物也可以應(yīng)用。特別合適的烴源是異丁烯聚合物和由異丁烯與I流提余液制備的聚合物。
合適的曼尼希堿分散劑可以是由約1摩爾的長(zhǎng)鏈烴基取代的酚、約1-約2.5摩爾甲醛和約0.5-約2摩爾的聚亞烷基多胺縮合形成的曼尼希堿無(wú)灰分散劑。
適合作為無(wú)灰分散劑的聚合多胺分散劑是含有堿性胺基和油溶性增溶基團(tuán)(如具有至少約8個(gè)碳原子的側(cè)烷基)的聚合物。這些物質(zhì)例如由諸如甲基丙烯酸癸基酯、乙烯基癸基醚或分子量較高的烯烴之類(lèi)的各種的單體，與丙烯酸氨基烷基酯及氨基烷基丙烯酰胺等單體形成的共聚物。聚合多胺分散劑的例子在如美國(guó)專(zhuān)利No.3,687,849和3,702,300中已闡明。聚合多胺可包括烴基多胺，其中烴基是由異丁烯和以上所述的I流提余液的聚合產(chǎn)物組成的。PIB-胺和PIB-多胺也可以使用。
上述制備無(wú)灰分散劑產(chǎn)品的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，在專(zhuān)利文獻(xiàn)中有報(bào)道，例如前述的各種無(wú)灰分散劑的合成方法在美國(guó)專(zhuān)利No.5,137,980和Re26,433中有描述，在此引入作為參考。
合適的無(wú)灰分散劑產(chǎn)品的一個(gè)例子是硼酸化分散劑。硼酸化分散劑可以通過(guò)硼化(硼酸化)分子中含有堿性氮和/或至少一個(gè)羥基的無(wú)灰分散劑如琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酰胺分散劑、琥珀酸酯分散劑、琥珀酸酯-酰胺分散劑、曼尼希堿分散劑或烴基胺分散劑或多胺分散劑形成。對(duì)上述的多種不同無(wú)灰分散劑進(jìn)行硼化的方法在如美國(guó)專(zhuān)利No.4,455,243和No.4,652,387中已有描述。
硼酸化分散劑可包括經(jīng)過(guò)硼處理的高分子量分散劑，其含有高達(dá)2wt％的硼。在另一個(gè)實(shí)施例中，這些硼酸化分散劑可含有約0.8wt％或更少的硼，作為進(jìn)一步的例子，可含有約0.1wt％至約0.7wt％的硼，作為另外一個(gè)例子，可含有約0.25wt％至約0.7wt％的硼，作為更進(jìn)一步的例子，可含有約0.35wt％至約0.7wt％的硼。硼酸化分散劑可包括硼酸化分散劑的混合物，作為一個(gè)進(jìn)一步的例子，該硼酸化分散劑可含有含氮分散劑和/或可不含有磷。作為一個(gè)附加的例子，硼酸化分散劑可含有磷。為便于處理，該分散劑可以溶于適宜粘度的油中。必須指出，此處所給的重量百分比是基于凈分散劑，而不包括任何附加稀釋油。
分散劑可以與有機(jī)酸、酸酐、和/或醛/酚混合物進(jìn)一步反應(yīng)，例如，這一過(guò)程有效地增強(qiáng)與彈性體密封劑的相容性。
分散劑在動(dòng)力傳動(dòng)液中的濃度可高達(dá)約15wt％。進(jìn)一步地，該流體組合物中可以含有濃度約0.1wt％至約10wt％的硼酸化分散劑。進(jìn)一步地，該流體組合物含有約3wt％至約5wt％的硼酸化分散劑。進(jìn)一步地，動(dòng)力傳動(dòng)液中可以含有足以為成品流體提供以重量計(jì)高達(dá)百萬(wàn)分之1900(ppm)的硼的硼酸化分散劑，例如成品流體中硼重量可為約50-約500ppm。
組分(H)油性劑、抗磨劑和極壓劑可以含有油性劑、抗磨劑和極壓劑。這些物質(zhì)的例子包括例如硫源，如硫化脂肪油?！傲蚧居汀笔侵噶蚧舅岷土蚧局囊环N或其混合物，優(yōu)選硫化脂肪脂。硫化脂肪油可以來(lái)自動(dòng)物或植物，適宜的硫化脂肪油包括如含硫約10％的硫化脂肪酸酯和含硫約10％的硫化鯨油。
在另一個(gè)特別的實(shí)施方案中，適宜的硫化脂肪油包括硫化的酯交換甘油三酯，這些在美國(guó)專(zhuān)利No.4,380,499中有描述，此描述在此引用并入。在一個(gè)實(shí)施方案中，硫化的酯交換甘油三酯添加劑的總酸組分中飽和脂肪酸的含量不低于約35mol％，不飽和脂肪酸的含量不高于約65mol％；更進(jìn)一步，總酸組分中含高于約20mol％單不飽和脂肪酸、低于約15mol％聚不飽和脂肪酸，高于約20mol％含有6-16個(gè)碳原子的飽和脂肪酸，其中6-14個(gè)碳原子的飽和脂肪酸高于約10mol％，且少于約15mol％含有18個(gè)或更多個(gè)碳原子的飽和脂肪酸。適宜的硫化脂肪油也包括如在美國(guó)專(zhuān)利No.4,149,982中描述的物質(zhì)，其中的描述在此作為參考引入。
其它適宜的硫化脂肪油包括，例如，硫化豬油、硫化脂肪化合物、硫化甲酯，硫化烴、硫化油酸、硫化脂肪酯-聚烷醇酰胺和硫化脂肪烯烴。
其它的抗磨劑包括含磷抗磨劑，如包括磷酸、亞磷酸的有機(jī)酯或其胺鹽的那些。
含磷抗磨劑的含量應(yīng)使得動(dòng)力傳動(dòng)液中磷的重量為百萬(wàn)之約50-約500，在優(yōu)選的實(shí)例中，含磷抗磨劑含量應(yīng)使得成品動(dòng)力傳動(dòng)液中磷的重量為百萬(wàn)之約150-約300。
流體組合物中可以含有高達(dá)約1.0wt％的含磷抗磨劑。作為進(jìn)一步的實(shí)例中，流體組合物中可以含有約0.01wt％至約1.0wt％的含磷抗磨劑，特別是含約0.2wt％至0.3wt％的含磷抗磨劑。
組分(I)金屬鈍化劑配方中也可以含有金屬鈍化劑，包括常規(guī)液體中通常用作此目的的物質(zhì)，其可以包括例如，無(wú)灰二烷基噻二唑，本發(fā)明實(shí)際使用的二烷基噻二唑可以以下面的通式(I)表示 其中，R1和R2可以是相同或不同的烴基，x，y各為0-8整數(shù)，一個(gè)方面，R1和R2可以是相同或不同的直鏈、支鏈或芳香的、飽和或不飽和的烴基，其含有約6-約18個(gè)尤其是約8-約12個(gè)碳原子，x，y均可為0或1。
適宜的二烷基噻二唑包括2，5-雙(烴基聯(lián)硫基)-1，3，4-噻二唑。其它的適宜的二烷基噻二唑包括，例如2，5-雙(烴基硫基)-1，3，4-噻二唑，2-(叔-烴基聯(lián)硫基)-5-巰基-1，3，4-噻二唑，和雙-叔-十二烷基硫基噻二唑。
適宜的二烷基噻二唑包括如美國(guó)專(zhuān)利No.4,149,982和No.4,591,645中描述的這些物質(zhì)，其描述在此作為參考引入。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以采用如上述通式(I)的二烷基噻二唑與單烷基噻二唑的混合物。
在此，術(shù)語(yǔ)“烴基基團(tuán)”或“烴基”是使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常規(guī)的含義。特別是，其是指含有碳原子直接與分子其余部分相連和主要具有烴的性質(zhì)的基團(tuán)。烴基的例子包括(1)烴取代基，即脂肪族(例如烷基或烯基)、脂環(huán)族(例如環(huán)烷基或環(huán)烯基)取代基，和芳香族取代的、脂肪族取代的和脂環(huán)族取代的芳香族取代基，以及環(huán)取代基，其中環(huán)是通過(guò)分子的其它部分形成的(如，兩個(gè)取代基共同形成脂環(huán)基團(tuán))；
(2)取代的烴取代基，即含有非烴基團(tuán)的烴取代基，在本發(fā)明的上下文中，非烴基團(tuán)(例如鹵素(尤其是氯和氟)、羥基、烷氧基、巰基、烷基巰基，硝基、亞硝基和硫氧基)不會(huì)改變占主導(dǎo)地位的烴取代基；(3)雜取代基，即在本發(fā)明的上下文中，在原本由碳原子組成的鏈或環(huán)上有除碳原子外的其它原子，同時(shí)主要具有烴基的特性的取代基。雜原子包括硫、氧、氮，包括的取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。通常在烴取代基中，每十個(gè)碳原子中含有不超過(guò)兩個(gè)或更進(jìn)一步不超過(guò)一個(gè)非烴取代基，尤其是烴基基團(tuán)中不存在非烴取代基。
流體組合物中可以含有高達(dá)約2.0wt％的金屬鈍化劑。
組分(J)附加的摩擦改進(jìn)劑附加的摩擦改進(jìn)劑任選用于動(dòng)力傳動(dòng)液中以助于在低滑動(dòng)速度下減低表面(如變矩器離合器或換檔離合器的部件)摩擦，結(jié)果是摩擦-粘度(μ-v)曲線為正斜率，從而導(dǎo)致離合器的平穩(wěn)嚙合和“粘滑”行為(如震顫、噪聲和不平順換檔)最小化。
摩擦改進(jìn)劑包括這些化合物，如脂族胺或乙氧基化脂族胺、醚胺、烷氧基化醚胺、脂肪酸酰胺、?；陌贰⒅咀弭人帷⒅咀弭人狨?、多元醇酯、脂肪族羧酸酯-酰胺、咪唑啉類(lèi)、叔胺、脂肪族膦酸酯、脂肪族磷酸酯、脂肪族硫代膦酸酯、脂肪族硫代磷酸酯等，其中的脂肪族基團(tuán)通常含有一個(gè)或多個(gè)碳原子從而使化合物具有合適的油溶性。作為優(yōu)選實(shí)施例，該脂肪族基團(tuán)含有約8個(gè)或更多個(gè)碳原子。
一類(lèi)摩擦改進(jìn)體系劑包括N-脂肪族烴基取代的二乙醇胺，其中的N-脂肪族烴基取代基是至少一種不含炔鍵不飽和部分的、含約14至約20個(gè)碳原子的直鏈脂肪族烴基取代基。
合適的摩擦改進(jìn)劑體系的例子是含有至少一種N-脂肪族烴基取代的二乙醇胺和至少一種N-脂肪族烴基取代的三亞甲基二胺的組合物，其中的N-脂肪族烴基取代基是至少一種不含炔鍵不飽和部分的、含約14至約20個(gè)碳原子的直鏈脂肪族烴基取代基。關(guān)于這類(lèi)摩擦改進(jìn)劑體系的更詳細(xì)描述在美國(guó)專(zhuān)利No.5,372,735和No.5,441,656中。
另一個(gè)摩擦改進(jìn)劑體系為下述物質(zhì)的組合(i)至少一種二(羥烷基)脂肪族叔胺，其中，羥烷基可以相同或不同，各自含有約2-約4個(gè)碳原子，脂肪族基團(tuán)是含有約10-約25個(gè)碳原子的無(wú)環(huán)烴基；(ii)至少一種羥烷基脂肪族咪唑啉，其中，羥烷基含有約2-約4個(gè)碳原子，脂肪族基團(tuán)是含有約10-約25個(gè)碳原子的無(wú)環(huán)烴基。關(guān)于該摩擦改進(jìn)劑體系的詳細(xì)描述參考美國(guó)專(zhuān)利No.5,344,579。
另一類(lèi)合適的摩擦改進(jìn)劑包括多元醇酯，如甘油單油酸酯(GMO)、甘油單月桂酸酯(GML)等。
通常講，流體組合物可以含有高達(dá)約1.25wt％，或作為進(jìn)一步的例子，含有約0.05-1wt％的一種或多種摩擦改進(jìn)劑。
組分(K)抗氧化劑在一些實(shí)施方案中，組合物中可以含有抗氧化劑化合物?？寡趸瘎┌ǚ宇?lèi)抗氧化劑、芳胺抗氧化劑、硫化酚類(lèi)抗氧化劑和有機(jī)亞磷酸酯等。酚類(lèi)抗氧化劑的例子有2，6-二叔丁基酚、叔丁基化酚類(lèi)的液體混合物、2，6-二叔丁基-4-甲基酚、4，4′-亞甲基雙(2，6-二叔丁基酚)，2，2′-亞甲基雙(4-甲基6-叔丁基酚)、混合的亞甲橋多烷基酚類(lèi)，和4，4′-硫代雙(2-甲基-6-叔丁基酚)。N，N′-雙-仲丁基苯二胺，4-異丙基氨基二苯胺，苯基-α-萘胺，苯基-α-萘胺和環(huán)烷基化的二苯胺。其例子包括具有空間位阻的叔丁基化酚、雙酚和肉桂酸衍生物及其組合物。此處所述的流體中，以流體配方總重量計(jì)，抗氧化劑含量可高達(dá)約5wt％，優(yōu)選是在約0.01-約3.0wt％范圍內(nèi)，更優(yōu)選是在約0.1-約0.7wt％范圍內(nèi)，基于流體配方總重量計(jì)。
組分(L)防銹劑本發(fā)明公開(kāi)實(shí)施方案中使用的銹蝕或腐蝕抑制劑是另一種類(lèi)型的抑制添加劑。此類(lèi)物質(zhì)包括單羧酸和多羧酸。適宜的單羧酸的例子有辛酸、癸酸和十二酸。適宜的多羧酸的例子有由妥爾油脂肪酸、油酸、亞油酸等制得的二聚體或三聚體羧酸。另一種有用的防銹劑包括烯基琥珀酸和烯基琥珀酸酐腐蝕抑制劑，例如，四丙烯基琥珀酸、四丙烯基琥珀酸酐、十四烯基琥珀酸、十四烯基琥珀酸酐、十六烯基琥珀酸、十六烯基琥珀酸酐等。烯基中含有約8-約24個(gè)碳原子的烯基琥珀酸與如聚乙二醇的醇類(lèi)生成的半酯也是有用的。其它適宜的銹蝕或腐蝕抑制劑包括醚胺，酸式磷酸酯，胺，聚乙氧基化化合物如乙氧基化胺、乙氧基化酚和乙氧基化醇，咪唑啉類(lèi)，氨基琥珀酸或其衍生物等。這些類(lèi)型的物質(zhì)是市場(chǎng)上買(mǎi)得到的，也可以使用這些銹蝕或抗腐蝕劑的混合物?？垢g劑在此處所述的流體中含量，以流體配方總重量計(jì)，可高達(dá)約2.0wt％，優(yōu)選是在約0.01wt％-約2.0wt％范圍內(nèi)，更優(yōu)選是在0.01wt％-約0.3wt％范圍內(nèi)，以流體配方總重量計(jì)。
組分(M)銅腐蝕抑制劑在一些實(shí)施方案中，銅腐蝕抑制劑可作為另一種添加劑加入組合物中。這些化合物包括噻唑類(lèi)，三唑類(lèi)和噻二唑類(lèi)。這些化合物的例子包括苯并三唑、甲苯基三唑、辛基三唑、癸基三唑、十二烷基三唑、2-巰基苯并噻唑、2，5-雙巰基-1，3，4-噻二唑、2-巰基-5-烴基硫-1，3，4-噻二唑類(lèi)、2-巰基-5-烴基雙硫-1，3，4-噻二唑類(lèi)、2，5-雙(烴基硫)-1，3，4-噻二唑類(lèi)和2，5-雙(烴基雙硫)-1，3，4-噻二唑類(lèi)。適宜的化合物包括1，3，4-噻二唑類(lèi)，許多是市場(chǎng)上可以購(gòu)得的商品，也包括三唑類(lèi)例如甲苯基三唑與1，3，5-噻二唑例如2，5-雙(烷基聯(lián)硫基)1，3，4-噻二唑的組合。對(duì)于二烷基噻二唑，為了具備抗腐蝕性，過(guò)去該添加劑已經(jīng)以比本發(fā)明少得多的處理水平使用以增強(qiáng)耐極壓性和抗磨性(當(dāng)與相對(duì)高濃度的硫化脂肪油共同使用時(shí)，如這里所述)。1，3，4-噻二唑通常由聯(lián)氨和二硫化碳經(jīng)過(guò)已有工藝的合成而得到，參見(jiàn)，例如美國(guó)專(zhuān)利No.3,862,798和No.3,840,549。
腐蝕抑制劑在此處所述的流體中含量，以組合物總重量計(jì)，可高達(dá)約1.0wt％。
組分(N)粘度指數(shù)改進(jìn)劑用于上述的流體組合物和齒輪潤(rùn)滑油組合物的粘度指數(shù)改進(jìn)劑可以選自聚異烯烴化合物、聚甲基丙烯酸酯化合物和任意的常規(guī)粘度指數(shù)改進(jìn)劑。適宜作為上述的粘度指數(shù)改進(jìn)劑的聚異烯化合物的例子包括重均分子量從約700至約2,500范圍內(nèi)的聚異丁烯。實(shí)施方案可包括分子量相同或不同的一種或多種粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
合適的粘度指數(shù)改進(jìn)劑可以包括苯乙烯-馬來(lái)酸酯類(lèi)、聚烷基甲基丙烯酸酯類(lèi)和烯烴共聚物粘度指數(shù)改進(jìn)劑。前述的產(chǎn)品的混合物也可以用作分散劑和分散劑-抗氧化劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
流體組合物中可以含有可高達(dá)約25wt％的粘度指數(shù)改進(jìn)劑。優(yōu)選地，粘度指數(shù)改進(jìn)劑含量為約0.1wt％至約25wt％，以配方總重量為基準(zhǔn)。
組分(O)消泡劑在一些實(shí)施方案中，泡沫抑制劑可形成適用于本組合物中的另一種組分。泡沫抑制劑可選自硅酮、聚丙烯酸酯類(lèi)、和表面活性劑等。消泡劑在所述流體中的量可以高達(dá)約0.5wt％，以組合物的總重量為基準(zhǔn)。優(yōu)選是含量為約0.01wt％至約0.5wt％范圍，更優(yōu)選是含量在約0.01wt％至約0.1wt％范圍，以配方總重量為基準(zhǔn)。
組分(P)密封溶脹劑用于此處所述的傳動(dòng)液組合物中的密封膨脹劑選自油溶性二酯、油溶性砜類(lèi)及其混合物。一般而言，最適宜的二酯包括C8-C13烷基醇(或其混合物)的己二酸酯、壬二酸酯和癸二酸酯，和C4-C13烷醇(或其混合物)的鄰苯二甲酸酯。兩種或多種不同類(lèi)型二酯的混合物(如己二酸二烷基酯和壬二酸二烷基酯等)也可以使用。這些物質(zhì)的例子包括己二酸、壬二酸和癸二酸的正辛基、2-乙基己基、異癸基和十三烷基二酯，和鄰苯二甲酸的正丁基、異丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和十三烷基二酯。
能夠提供相同性能的其它酯是多元醇酯，適宜的砜類(lèi)密封溶脹劑在美國(guó)專(zhuān)利No.3,974,081和4,029,587中有描述，一般這些產(chǎn)品含量范圍可高達(dá)約30wt％。在成品流體中，密封溶脹劑在所述流體化合物中含量可以?xún)?yōu)選在約1至約15wt％范圍內(nèi)，更優(yōu)選是在約0.25wt％至約1wt％范圍。
適宜的密封溶脹劑是(i)己二酸、(ii)癸二酸或(iii)鄰苯二甲酸的油溶性二酯。己二酸和癸二酸可以在高達(dá)30wt％范圍內(nèi)使用。在成品流體中，優(yōu)選可在約1wt％至約15wt％范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約1.5wt％至約10wt％范圍。對(duì)于鄰苯二甲酸酯的情況，在流體中的含量則在約1.5wt％至約15wt％范圍內(nèi)。
組分(Q)染料著色劑可以添加至流體中，使其具有可檢測(cè)性。通常使用偶氮類(lèi)染料，例如，C.I.溶劑紅24(C.I.Solvent Red 24)或C.I.溶劑紅164(C.I.Solvent Red 164)，如美國(guó)紡織品化學(xué)家和著色師協(xié)會(huì)(American Association of textile Chemists andColorists)與染色工作者和著色師協(xié)會(huì)(Society of Dyers and Colorists)(U.K.)“色彩索引”提出的。對(duì)于自動(dòng)傳動(dòng)液，優(yōu)選自動(dòng)紅染料(Automatic RedDye)。染料可以非常少的量存在，在成品流體中，例如高達(dá)約400ppm，優(yōu)選約200至約300ppm范圍內(nèi)。
組分(R)稀釋劑如果添加劑是以添加劑包濃縮液提供的，則加入適宜的稀釋劑載體使得易于混合、溶解和傳送該添加劑包。稀釋油必須能夠與基礎(chǔ)油和添加劑包相容。盡管稀釋劑的量可以根據(jù)應(yīng)用寬范圍地變化，在一個(gè)實(shí)施方案中，稀釋劑的濃度為約5-約20％。一般而言，較少的稀釋劑是更可取的，因?yàn)槠浣档土诉\(yùn)輸費(fèi)用和處理費(fèi)用。
用于配制上述組合物的添加劑可分別或以亞組形式摻混入基礎(chǔ)油。然而，使用添加劑濃縮液(即添加劑加稀釋劑，如烴溶劑)同時(shí)摻混所有組分是適宜的方法。當(dāng)以添加劑濃縮液的形式使用時(shí)，可利用由各個(gè)組分的組合提供的相容性來(lái)使用添加劑濃縮液。而且使用濃縮液減少了混合時(shí)間并降低了混合出錯(cuò)幾率。
在此所述的流體組合物可以包含高達(dá)約25wt％的稀釋液，以成品流體的總重量為基準(zhǔn)。
基礎(chǔ)油典型的(但不是必須總是如此)地將本發(fā)明的傳動(dòng)液配制成具有主要量的基礎(chǔ)油和少量的添加劑包，添加劑包包括前述添加量的硫化脂肪油和二烷基噻二唑的極壓/抗磨增強(qiáng)組合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，動(dòng)力傳動(dòng)液組合物配制成含有主要量的基礎(chǔ)油和約3wt％至約20wt％，尤其是約5wt％至約13wt％的添加劑組分，該添加劑組分中含有前述各自添加量的硫化脂肪油和二烷基噻二唑。
能夠用于配制本發(fā)明流體組合物的基礎(chǔ)油可以選自任何合成油或者天然油，或其混合物。天然油包括動(dòng)物油和植物油(例如蓖麻油、豬油)，以及礦物潤(rùn)滑油，例如液態(tài)石油、溶劑處理或者酸處理的石蠟基、環(huán)烷基、或者石蠟基和環(huán)烷基混合的礦物潤(rùn)滑油。來(lái)源于煤炭或者頁(yè)巖的油也適用。典型的基礎(chǔ)油在100℃下粘度在例如約2cSt-約15cSt范圍內(nèi)，優(yōu)選在約2cSt-約10cSt范圍內(nèi)。此外，來(lái)自于氣-液轉(zhuǎn)化工藝的油也適用。
合成油包括烴油，例如聚合和共聚烯烴(例如，聚丁烯，聚丙烯，丙烯異丁烯共聚物等)；聚α-烯烴如聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等及其混合物；烷基苯(如十二烷基苯，十四烷基苯，雙-壬基苯，雙-(2-乙基己基)苯等)；聚苯類(lèi)(如聯(lián)苯，三聯(lián)苯、烷基化聚苯等)；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫醚及其衍生物、類(lèi)似物、同系物等。
氧化烯類(lèi)聚合物和共聚物以及其中末端羥基通過(guò)酯化、醚化等反應(yīng)被改性的衍生物構(gòu)成了另一類(lèi)可以使用的已知的合成油。這樣的油可供列舉的有通過(guò)氧化乙烯或氧化丙烯的聚合制備的油，這些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如平均分子量為約1000的甲基-聚異丙二醇醚、分子量為約500-1000的聚乙二醇的二苯醚、分子量為約1000-1500的聚丙二醇的二乙醚等)、或者是其單和多羧酸酯，例如乙酸酯類(lèi)、混合C3-8脂肪酸酯類(lèi)和四甘醇的C13含氧酸二酯。
可使用的另一種合成油包括為由二羧酸(例如鄰苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、烯基琥珀酸、馬來(lái)酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富馬酸、己二酸、亞油酸二聚體、丙二酸、烷基丙二酸、烯基基丙二酸等)和不同的醇(例如丁醇、己醇、月桂醇、2-乙基己醇、乙二醇、二甘醇單醚、丙二醇等)形成的酯。這些酯包括例如，己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富馬酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二異辛酯、壬二酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二癸基酯、癸二酸二(二十烷基)酯、亞油酸二聚體的2-乙基己基二酯、由1摩爾癸二酸與兩摩爾的四甘醇和兩摩爾的2-乙基己酸反應(yīng)形成的混合酯等。
可用作合成油的酯包括，由C5-C12的單羧酸與多元醇和多羥基醚，如新戊二醇、三羥甲基丙烷，季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇等制得的酯。
所以，可以用于上述傳動(dòng)液組合物中的基礎(chǔ)油可以選自美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API)基礎(chǔ)油互換性指南(American Petroleum Institute Base Oil InterchangeabilityGuidelines)列舉的I-V類(lèi)基礎(chǔ)油中的任意一種。
此基礎(chǔ)油類(lèi)型如下(表B)表B

1I-III類(lèi)是礦物油基料如上所述，基礎(chǔ)油可以是聚α烯烴(PAO)，典型的聚α烯烴(PAO)源自含有約4-約30個(gè)或約4-約20個(gè)或約6-約16個(gè)碳原子的單體。有用的PAO的例子包括源自辛烯、癸烯及其混合物等的那些。PAO在100℃下的粘度為約2-約15、約3-約12或約4-約8cSt，例如，PAO包括100℃下粘度為4cSt的聚α烯烴、100℃下粘度為6cSt的聚α烯烴及其混合物。礦物油與上述的聚α烯烴的混合物也可以使用。
基礎(chǔ)油可以是源于費(fèi)-托合成烴的油。費(fèi)-托合成烴油是由含有H2和CO的合成氣使用費(fèi)-托催化劑制得。通常這樣的烴需要進(jìn)一步處理后用作基礎(chǔ)油。烴可以使用如美國(guó)專(zhuān)利No.6,103,099或No.6,180,575中公開(kāi)的方法進(jìn)行加氫異構(gòu)化；使用美國(guó)專(zhuān)利No.4,943,672或No.6,096,940中公開(kāi)方法的進(jìn)行加氫裂化和加氫異構(gòu)化；使用美國(guó)專(zhuān)利No.5,882,505中公開(kāi)的方法進(jìn)行脫蠟；或使用美國(guó)專(zhuān)利No.6,013,171、No.6,080,301或No.6,165,949中公開(kāi)的方法進(jìn)行加氫異構(gòu)和脫蠟。
上述公開(kāi)的各種天然或合成的未精制、精制和再精制油(這些物質(zhì)中任意的兩種或多種的混合物)都可用作基礎(chǔ)油。未精制油是天然或合成的未經(jīng)過(guò)進(jìn)一步凈化處理而由天然或合成源直接獲得的油品。例如，直接來(lái)自于干餾操作的頁(yè)巖油，直接來(lái)自于初步蒸餾工藝的石油油料或直接來(lái)自于酯化工藝未經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理的酯類(lèi)油。精制油與未精制油類(lèi)似，其區(qū)別在于精制油經(jīng)過(guò)一步或多步凈化以提高一種或多種特性。許多這樣的凈化工藝是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，如溶劑抽提、二次蒸餾、酸或堿萃取、過(guò)濾、滲濾等。再精制油可通過(guò)將與獲取精制油相似的方法施用于已被使用過(guò)的精制油而獲得。這些再精制油也被稱(chēng)為是再生油或再處理油，通常經(jīng)過(guò)附加的技術(shù)處理以去除失活添加劑、雜質(zhì)和油分解產(chǎn)物。
在選擇任一種前述的任選添加劑時(shí)，重要的是確保所選組分是可溶于或穩(wěn)定地分散在整個(gè)添加劑包和成品ATF組合物中，并與組合物中的其它組分兼容且不會(huì)顯著干擾組合物的操作性能，如抗-NVH、抗-NVH耐久性、極壓、抗磨損、摩擦、粘度和/或剪切穩(wěn)定性這樣一些整個(gè)組合物必備或希望具有的性能。
一般，輔助添加劑成分在油中的用量應(yīng)為足以改善基礎(chǔ)液的性能特征和性質(zhì)的最少數(shù)量。其量是根據(jù)因素如所用基礎(chǔ)油的粘性、成品流體所要求的粘度特性、成品流體的使用條件和對(duì)成品流體的性能需求而變化。
然而，一般而言，參考下表C，下面給出的基礎(chǔ)液中任選擇添加劑組分的通常濃度(重量百分比，除非特別指明)是舉例說(shuō)明性的。
表C

根據(jù)實(shí)施方案，典型的、非限定性的能夠提供增強(qiáng)的NVH抑制性和/或抗-NVH耐久性的全配方液體組合物組成如下表D，所涉及的組分對(duì)應(yīng)于前述的組分分類(lèi)。配方中的關(guān)鍵組分，即，就NVH抑制來(lái)說(shuō)的組分(A)-(D)、就提高抗-NVH耐久性來(lái)說(shuō)的組分(A)-(F)，依據(jù)本文的教導(dǎo)在各自的指定范圍內(nèi)保持平衡。
表D

可知，所用的各個(gè)組分可以各自摻混入基礎(chǔ)液中，或者根據(jù)需要以不同的亞組分別摻混。通常，摻混步驟中的次序不重要。而且，這些組分可以各自的稀釋劑溶液的形式摻混。然而，優(yōu)選摻混以濃縮液形式使用的添加劑組合物，這樣簡(jiǎn)化摻混操作，降低摻混錯(cuò)誤的可能性，并利用了總濃縮液具有的相容性和溶解性方面的優(yōu)點(diǎn)。
所以，添加劑濃縮液可配制成能夠含有所有添加劑組分，如果需要，還含有某些基礎(chǔ)油組分，各種成分的數(shù)量應(yīng)按比例配制，以使所制得的成品流體混合物與上述濃度相一致。在多數(shù)情況下，添加劑濃縮液中含有一種或多種稀釋劑，如輕質(zhì)礦物油，以便于濃縮液的處理和摻混。所以，可使用含有高達(dá)約50wt％的一種或多種稀釋劑或溶劑的濃縮液，只要最終存在的溶劑不會(huì)影響成品動(dòng)力傳動(dòng)液流體組合物的低溫、高溫和閃點(diǎn)特性。在這點(diǎn)上，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的添加劑組合物的選取和含量應(yīng)當(dāng)滿足由這些組分配制的添加劑濃縮液或包的閃點(diǎn)應(yīng)用ASTMD-92測(cè)試方法測(cè)定，為約170℃或更高。
如上述配制的具體的動(dòng)力傳動(dòng)液，通常也具有增強(qiáng)的極壓特性，以用于高壓下例如大于2GPa的條件下金屬與金屬接觸。這種流體適用于自動(dòng)或手動(dòng)變速裝置，如有級(jí)自動(dòng)變速裝置、無(wú)級(jí)變速裝置、半自動(dòng)變速裝置和雙離合變速裝置。例如，如果所使用的潤(rùn)滑油不具有足夠的極壓保護(hù)特性，自動(dòng)傳動(dòng)中常見(jiàn)的金屬與金屬接觸的高壓力可能引起傳動(dòng)部件的損壞。然上述的動(dòng)力傳動(dòng)液組合物具有好的極壓操作特性。
此處描述的本發(fā)明實(shí)施方案的流體組合物在許多不同領(lǐng)域有較好應(yīng)用，包括，例如自動(dòng)傳動(dòng)液、手動(dòng)傳動(dòng)液、雙離合傳動(dòng)液、重載傳動(dòng)液、無(wú)級(jí)傳動(dòng)液和齒輪潤(rùn)滑油。更進(jìn)一步，該自動(dòng)傳動(dòng)液適用于以下傳動(dòng)裝置中的至少一種滑動(dòng)變矩離合器、鎖止變矩離合器、起動(dòng)離合器、電控制轉(zhuǎn)換器離合器、和/或一種或多種換檔離合器，等等。該傳動(dòng)可以包括四速、五速、六速、七速或更多速變速裝置，和鏈?zhǔn)健?、盤(pán)式或環(huán)型的無(wú)級(jí)變速裝置。使用這些液體的離合器，可以包括，例如，如上所述的相同的離合器材料。其也可用于齒輪應(yīng)用，如，工業(yè)齒輪應(yīng)用和汽車(chē)齒輪應(yīng)用。齒輪型式但不限于包括正齒輪、螺旋齒輪、斜齒輪、行星齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪。他們用于軸、變速箱等。進(jìn)一步地，其對(duì)金屬加工領(lǐng)域也是有用的。
實(shí)施例以下的實(shí)施例中介紹了適用于本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用的組合物示例，其中，所有的份、百分比除非特別說(shuō)明都是以重量計(jì)。
實(shí)施例1尖聲壓力研究自動(dòng)傳動(dòng)液的組分影響通過(guò)8個(gè)液體樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)，被命名為ATF-A至ATF-H(見(jiàn)下列表1)。測(cè)試液有如上述表D所示的優(yōu)選配方的基本組成，并作如下調(diào)整。使用六個(gè)設(shè)計(jì)變量，命名為I-VI，其對(duì)應(yīng)于表D中所示的六個(gè)組分，其中“+”表示該變量以表D中所示范圍的最大值存在，“-”表示該變量以表D中所示范圍的最小值存在，進(jìn)一步限定是，對(duì)于設(shè)計(jì)變量VI下的標(biāo)記“+”表示硫源為硫化酯交換甘油三酯，而“-”表示為硫化酯。設(shè)計(jì)變量對(duì)應(yīng)于基本組分中的下述六個(gè)組分I組分(D)；II組分(B)；III組分(C)；IV組分(A)；V防銹劑；VI硫源。
流體基質(zhì)的摩擦性能通過(guò)低速SAE#2機(jī)器測(cè)定。使用纖維素紙基摩擦材料襯里的片實(shí)施試驗(yàn)，該片可以是從Borg Warner Automotive商購(gòu)的產(chǎn)品BW4329。摩擦是在40℃和120℃下在0.40、0.79、1.97和3.39N/mm2四個(gè)不同壓力下測(cè)定和記錄的。尖聲壓力是在市場(chǎng)可以買(mǎi)到的ZF GK臺(tái)上使用ZF隨裝置提供的試驗(yàn)程序測(cè)定。對(duì)應(yīng)于不同測(cè)試樣品液的尖聲壓力結(jié)果也在下表1中列出。
表1

利用上述流體樣品，圖4-10是以測(cè)定的滑動(dòng)速度在測(cè)試壓力為0.79N/mm2下測(cè)得的尖聲壓力與μ/T關(guān)系圖，圖11是在測(cè)試壓力0.79N/mm2條件下R2(是μ/T與尖聲壓力的相互關(guān)系)與rpm關(guān)系圖。圖12-17是以測(cè)定的滑動(dòng)速度在測(cè)試壓力3.40N/mm2下測(cè)得的尖聲壓力與μ/T關(guān)系圖。圖18-19顯示八個(gè)樣品在壓力0.79N/mm2、溫度分別為40℃和120℃下的摩擦系數(shù)μ值。μ/T中的溫度是在給定壓力和rpm下的整體溫度。例如如果μ(40℃)為0.152和μ(120℃)為0.148，那么μ/T等于(0.148-0.152)/(120-40)＝0.00005。為便于處理，該值乘以10,000。圖20是在測(cè)試壓力0.79N/mm2條件下μ/T系數(shù)與滑動(dòng)速度關(guān)系圖。圖21-28是在如文中所示的一系列不同測(cè)試條件(即rpm’s、溫度、壓力)下尖聲壓力與μ/P關(guān)系圖。圖29分別顯示測(cè)試液在溫度為40℃和120℃下摩擦系數(shù)μ值。
結(jié)果表明，用負(fù)μ/T改進(jìn)了尖聲控制。結(jié)果還表明僅僅提供μ-v為正斜率的流體不足以改進(jìn)尖聲性能。尖聲和μ/T的相關(guān)性只有在低速試驗(yàn)臺(tái)的特定條件即壓力0.79N/mm2、高于50rpm(0.27m/s)下才能觀察到。結(jié)果還表明用負(fù)μ/P也改進(jìn)了尖聲控制，盡管，在本研究的一些特定的測(cè)試條件下這可能沒(méi)有μ/T的影響顯著。
結(jié)果還表明，添加劑中的某些個(gè)別組分，即組分(A)-(D)的存在或者不存在能夠顯著影響摩擦系數(shù)隨溫度變化的程度。結(jié)果還表明，六個(gè)變量中的四個(gè)變量強(qiáng)烈影響了μ/T(和μ/P)，它們是組分(A)-(D)。結(jié)果也表明四個(gè)組分必須保持平衡以使得μ/T為小的負(fù)值，從而改善尖聲性能?？偟膩?lái)講，發(fā)現(xiàn)隨著準(zhǔn)靜摩擦水平降低，噪聲現(xiàn)象減少。高扭矩傳動(dòng)裝置通常需要高準(zhǔn)靜摩擦。
實(shí)施例1老化流體的抗-NVH耐久性和尖聲性能研究研究老化形式的測(cè)試液(流體A)與商業(yè)ATF相比在傳動(dòng)環(huán)境中摩擦性能的穩(wěn)定性，流體A含有如上表D所示的組成，代表本發(fā)明的一種實(shí)施方案。對(duì)比的商業(yè)ATF為Shell 13754.4。
圖30示出流體A和對(duì)比液在150℃下老化200小時(shí)之前(新鮮流體)和之后的低速SEA2#摩擦特性。結(jié)果表明流體A維持正摩擦特性，而對(duì)比液則相反，其摩擦水平和斜率顯示出很大的變化?？深A(yù)計(jì)對(duì)比液的摩擦特性使換檔抖動(dòng)和震顫增強(qiáng)的可能性增加。
在ZF GK試驗(yàn)臺(tái)上用閾壓力(超過(guò)此壓力則可檢測(cè)到噪聲現(xiàn)象)測(cè)量噪聲現(xiàn)象即尖聲。對(duì)于給定流體，閾壓力值越高，出現(xiàn)噪聲現(xiàn)象的可能性就越低。在尖聲測(cè)試過(guò)程中測(cè)量靜和準(zhǔn)靜摩擦。
下表2報(bào)告代表本發(fā)明的流體A和對(duì)比商品的粘度、摩擦、準(zhǔn)靜摩擦和尖聲壓力(“閾壓力”)值。
表2

表2表明，流體A與對(duì)比商品相比在尖聲性能方面有明顯更高的性能。此外，即使觀察到噪聲的閾壓力值是對(duì)比商品的約兩倍，準(zhǔn)靜摩擦也比對(duì)比產(chǎn)品高約11％。而且，基于在ZF GK臺(tái)上在0.79N/mm2和100rpm條件下測(cè)量的結(jié)果，流體A的μ/T為-0.500、尖聲壓力＞0.8N/mm2，而對(duì)比商品的μ/T為0.000、尖聲壓力為0.75N/mm2，這與本文給出的本發(fā)明噪聲現(xiàn)象模型是一致的。顯然，這些結(jié)果證明本發(fā)明描述的添加劑硫體組合物提供了增強(qiáng)的抗-NVH耐久性，而不降低靜和準(zhǔn)靜摩擦。
設(shè)想流體A可適合在使用變矩器和其它離合裝置的各種傳動(dòng)裝置中提供改進(jìn)性能。例子包括重載汽車(chē)傳動(dòng)裝置和雙離合器傳動(dòng)裝置等等。
整個(gè)說(shuō)明書(shū)或權(quán)利要求中所使用的“a”和/或“an”可以指一或多于一。除非有相反指示，前述的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中所有代表組分?jǐn)?shù)量、屬性如分子量、百分?jǐn)?shù)、比值、反應(yīng)條件等等的數(shù)字都應(yīng)當(dāng)理解為被“約”所修飾的。相應(yīng)的，除非有相反的指示，說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中的數(shù)字參數(shù)都是近似值，可以根據(jù)本發(fā)明所希望獲得的屬性作相應(yīng)的變化。絕沒(méi)有也不嘗試限制將等價(jià)原則用于權(quán)利要求的保護(hù)范圍，每一個(gè)數(shù)字參數(shù)至少應(yīng)當(dāng)根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)告的有效位和常規(guī)的舍入技術(shù)進(jìn)行推定。盡管表明本發(fā)明較寬范圍的數(shù)值和參數(shù)是近似值，但是，在特定的實(shí)施例中的數(shù)值都是盡可能的準(zhǔn)確報(bào)道。然而，任何數(shù)值都固有的包含誤差，這源于各自的試驗(yàn)測(cè)量所具有的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
在本說(shuō)明書(shū)的多處引用了大量的美國(guó)專(zhuān)利，所有這些專(zhuān)利文獻(xiàn)都全文引入本發(fā)明的公開(kāi)范圍內(nèi)，如同這些文獻(xiàn)的內(nèi)容在此完全列出。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，參考本說(shuō)明書(shū)、附圖和發(fā)明實(shí)施情況，本發(fā)明的其它實(shí)施方案是顯而易見(jiàn)的。本說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為僅僅是一種示例，而本發(fā)明真正的保護(hù)范圍和精神由下述的權(quán)利要求表明。
權(quán)利要求
1.一種流體組合物，包括(1)主要量的基礎(chǔ)油，和(2)少量的添加劑組合物，其包括烷氧基化胺、二烴基亞磷酸酯、金屬清凈劑、磷酸化的琥珀酰亞胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，這些組分各自的量是在以其潤(rùn)滑的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中老化時(shí)能提供持續(xù)的抗NVH耐久性的有效量。
2.權(quán)利要求1的流體組合物，其包括0.002-0.5wt％烷氧基化胺、0.001-0.5wt％二烴基亞磷酸酯、0.01-1.0wt％金屬清凈劑、0.01-12wt％磷酸化的琥珀酰亞胺、0.005-1.0wt長(zhǎng)鏈?zhǔn)灏泛?.01-0.7wt％乙氧基化醇。
3.權(quán)利要求1的流體組合物，其中添加劑組合物的存在量為約3wt％到約20wt％，基于流體組合物計(jì)。
4.權(quán)利要求1的流體組合物，其中流體組合物這樣配制，使流體組合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中流體的準(zhǔn)靜態(tài)摩擦大于0.098和靜態(tài)摩擦為0.123或更大，其在ZF GK臺(tái)上測(cè)定。
5.權(quán)利要求1的流體組合物，其中流體組合物這樣配制，使流體組合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中流體組合物具有閾壓力值大于0.8N/mm2的NVH特征，其在ZF GK臺(tái)上測(cè)定。
6.權(quán)利要求1的流體組合物，其中流體組合物這樣配制，使流體組合物100℃下的粘度＜6cSt，40℃下的粘度＜30cSt，-40℃下的布式粘度＜10,000cP，其中，暴露于氧化條件之后流體的NVH特征值不降至低于暴露之前NVH特征值的初值，其在ZF GK臺(tái)上測(cè)量。
7.權(quán)利要求1的流體組合物，其中基礎(chǔ)油包括天然油、天然油的混合物、合成油、合成油的混合物、天然油和合成油的混合物、和衍生自由費(fèi)托或氣液轉(zhuǎn)化法的基礎(chǔ)油中的一種或多種。
8.權(quán)利要求1的流體組合物，其中添加劑組合物進(jìn)一步包括附加的摩擦改進(jìn)劑、附加的清凈劑、附加的分散劑、抗氧劑、抗磨劑、消泡劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、銅腐蝕抑制劑、防銹劑、密封溶脹劑、金屬鈍化劑和排氣劑中的一種或多種。
9.一種添加劑組合物，包括烷氧基化胺、二烴基亞磷酸酯、金屬清凈劑、磷酸化的琥珀酰亞胺、叔脂肪胺和乙氧基化醇，這些組分各自的量是在以其潤(rùn)滑的動(dòng)力傳動(dòng)裝置中老化時(shí)能提供持續(xù)的抗NVH耐久性的有效量。
10.權(quán)利要求1的傳動(dòng)裝置，其中傳動(dòng)裝置包括雙離合器變速裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供用于獲得改進(jìn)的動(dòng)力傳動(dòng)性能的先進(jìn)方法，還描述了用于實(shí)施這種方法的獨(dú)特流體組合物。特別是提供用于改進(jìn)老化的傳動(dòng)液的抗NVH耐久性的方法和相關(guān)組合物。
文檔編號(hào)C10N40/04GK1908139SQ200610115630
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者T·M·卡梅倫, R·N·艾爾, T·-C·堯 申請(qǐng)人:雅富頓公司