DE102021000567A1

DE102021000567A1 - Schmierölzusammensetzung für ein Fahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE102021000567A1
Application number: DE102021000567.8A
Authority: DE
Inventors: Axel Baumann
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2022-08-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmierölzusammensetzung für ein Fahrzeuggetriebe mit einem Grundöl und Additiven. Die erfindungsgemäße Schmierölzusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Additive Polyalkylmethacrylate in dispergierter oder nicht dispergierter Form mit einem Anteil von 20 bis 40 Volumen-% umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmierölzusammensetzung für ein Fahrzeuggetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Schmierölzusammensetzungen sind grundlegend aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die WO 2005/108531 A2 eine Schmierölzusammensetzung, welche für den Einsatz in mobilen hydraulischen Anlagen, beispielsweise in Traktoren oder Baggern, vorgesehen ist. Die Schmierölzusammensetzung enthält Polyalkylmethacrylate (PAMA) bzw. Polyalkylester, welche dem als Arbeitsmedium für die Hydraulik dienenden Schmieröl beigesetzt sind. Hierdurch, so die genannte internationale Offenlegung, lässt sich die Temperatur des verdichteten Arbeitsfluids steigern, ohne die Qualität des Öls nachteilig zu beeinflussen.
Ein Schmieröl, welches beispielsweise als Motoröl verwendet werden kann, ist in der US 2006/0199745 A1 beschrieben. Schmieröladditive auf der Basis von Molybdän, insbesondere in Form von Molybdän-Dialkyldithiocarbamat (MoDTC) dienen dabei zur Verbesserung der Schmierung. In der genannten Schrift ist es so, dass dem prinzipiellen Nachteil einer Separierung des Molybdän-Festschmierstoffs in der Gesamtlösung eine spezielle molekulare Ausgestaltung des MoDTC entgegengesetzt wird, welche in der Grundflüssigkeit besser löslich ist. Die US-Schrift beschreibt dabei den genauen Molekülaufbau sowie einige Gewichts-%-Bereiche, in denen eine Reibungsreduzierung sowie zusätzlich positive Eigenschaften bezüglich Antioxidanz und Antiwear erreicht werden.
Ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Fahrzeuggetrieben ist deren Geräuschverhalten, welches durch die emittierten Heul- und Rasselgeräusche bestimmt wird. Dabei ist es so, dass eine erhöhte Geräuschentwicklung für den Kunden unerwünscht ist. Um dieses Problem in den Griff zu bekommen, kann entweder am Getriebe nachjustiert werden, wobei dies typischerweise mit kleineren Toleranzen und Abständen der Bauteile und damit einem prinzipiellen Nachteil für das Getriebe einhergeht, oder es kann ein höher viskoses Öl verwendet werden, was jedoch einen schlechteren Wirkungsgrad des Getriebes zur Folge hat.
Die erfindungsgemäße Aufgabe liegt nun darin, eine verbesserte Möglichkeit zur Reduktion der Geräuschprobleme bei einem mechanisch weiterhin hochwertigen Aufbau des Getriebes und einem guten Wirkungsgrad zu erreichen.
Der Erfinder hat erkannt, dass sich diese Aufgabe durch eine verbesserte Schmierölzusammensetzung für das Fahrzeuggetriebe erreichen lässt. Die Aufgabe wird daher durch die Verwendung einer Schmierölzusammensetzung mit den Merkmalen aus Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich dabei aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Schmierölzusammensetzung für ein Fahrzeuggetriebe, welche auch als Getriebeöl bezeichnet werden kann, weist dabei ein Grundöl und Viskositätsindex verbessernde Additive, sogenannten VI-Verbesserer, auf. Erfindungsgemäß umfassen diese Additive dabei Polyalkylmethacrylate, welche in dispergierter und/oder nicht dispergierter Form mit einem Anteil von 20 bis 40 Volumen% in der Schmierölzusammensetzung vorliegen.
Eine solche erfindungsgemäße Schmierölzusammensetzung hat in Prüfstandsversuchen mit einem Schaltgetriebe des Anmelders ergeben, dass ein Grundöl unter Zugabe von hochkonzentrierten VI-Verbesserern aus PAMA eine Geräuschreduzierung von bis zu 4 dB(A) erreichen kann. Dies ist eine erhebliche Verbesserung im Geräuschverhalten des Getriebes, welche, so haben es die Testreihen und Versuche ergeben, im Wesentlichen auf PAMA als Additiv mit den genannten Anteilen in Volumen-% zurückgeht.
Eine weitere Verbesserung kann gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schmierölzusammensetzung dadurch erzielt werden, dass als weiteres Additiv Molybdän-Dialkyldithiocarbamat mit einem Anteil von 0,3 bis 1 Volumen% am Gesamtvolumen der Schmierölzusammensetzung beigefügt wird. Insbesondere in der Kombination konnte eine weitere Verbesserung der Geräuschsenkung in den Fahrzeuggetrieben erreicht werden.
Gemäß einer besonderen günstigen Weiterbildung liegt ein besonders günstiger Anteil des MoDTC bei in etwa 0,6 Volumen-%.
Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schmierölzusammensetzung liegt der bevorzugte Anteil des PAMA bei 20 bis 26 Volumen-%, wobei das PAMA im dispergierten Zustand in dem Grundöl vorliegt. Besonders bevorzugt liegt der Anteil bei ca. 23,2 Volumen-%.
Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung dazu sieht alternativ vor, dass PAMA im nicht dispergierten Zustand mit einem Anteil von 34 bis 39 Volumen-%, besonders bevorzugt mit ca. 36,9 Volumen-%, in der Schmierölzusammensetzung vorliegt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schmierölzusammensetzung ergeben sich auch aus den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen, welche hier unter Verzicht auf Figuren näher beschrieben sind.
Wie bereits erwähnt wurden die Schmierölzusammensetzungen in Prüfstandsversuchen mit einem Schaltgetriebe hinsichtlich des Geräuschverhaltens eben dieses Schaltgetriebes getestet. Besonders effizient war dabei einerseits eine Schmierölzusammensetzung basierend auf den Grundölen, welche unter der Handelsbezeichnung Nexbase 3060 und 3080 gehandelt werden. Eine Mischung dieser Öle in einem Verhältnis von 44,8 Volumen-% des Nexbase 3060 und 53,6 Volumen-% des Nexbase 3080 wurden mit MoDTC versetzt, und zwar mit 0,6 Volumen-%. Daneben lagen in dem Öl 1,2 Volumen-% Zink-Dithiophosphat (ZnDDP) vor. Eine Gesamtviskosität kV100 (mm²/s) von ca. 7 und ein KV40 von ca. 41 wurden vermessen und ermöglichten eine deutliche Verbesserung Getriebeöls.
Daneben ergaben zwei Schmierölzusammensetzungen mit PAMA deutliche Verbesserungen. Beide Schmierölzusammensetzungen enthielten wieder 1,2 Volumen% ZnDDP und basierten auf dem Basisöl Nexbase 3030. Die eine Zusammensetzung umfasste 75,6 Volumen-% des Grundöls und 23,2 Volumen-% PAMA, wobei hier als PAMA Viscoplex 12-320 in dispergierter Form zum Einsatz kam. Der Viskositätswert kV100 lag bei ca. 11, der kV30 bei knapp 49.
Als weitere Alternative wurde auf Basis desselben Grundöls Nexbase 3030 ein nicht dispergierter sehr scherstabiler PAMA getestet, hier Viscoplex 0-030. Der Volumenanteil lag bei 36,9 Volumen-% bei dementsprechend 61,9 Volumen-% des Grundöls und wieder 1,2 Volumen-% ZnDDP. Die Viskositäten lagen bei kV100 in der Größenordnung von knapp 11 und bei kV40 in der Größenordnung von knapp 57 mm²/s.
Alle drei beispielhaft getesteten Getriebeöle erreichten Geräuschreduktionen in dem Getriebe in der Größenordnung von bis zu 4 dB(A) und sind damit für den geräuschreduzierenden Einsatz in Fahrzeuggetrieben ideal geeignet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2005/108531 A2 [0002]
US 2006/0199745 A1 [0003]

Claims

Schmierölzusammensetzung für ein Fahrzeuggetriebe mit einem Grundöl und Additiven, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive Polyalkylmethacrylate in dispergierter oder nicht dispergierter Form einem Anteil von 20 bis 40 Volumen-% des Gesamtvolumens der Schmierölzusammensetzung aufweisen.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive ergänzend Molybdän-Dialkyldithiocarbamat einem Anteil von 0,3 bis 1 Volumen-% des Gesamtvolumens der Schmierölzusammensetzung aufweisen.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Molybdän-Dialkyldithiocarbamat mit einem Anteil von ca. 0,6 Volumen-% des Gesamtvolumens der Schmierölzusammensetzung vorliegt.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Polyalkylmethacrylat in dispergierter Form mit einen Anteil von 20 bis 26 Volumen% am Gesamtvolumen der Schmierölzusammensetzung vorliegt.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyalkylmethacrylat in dispergierter Form vorzugsweise mit einem Anteil von ca. 23,2 Volumen-% am Gesamtvolumen der Schmierölzusammensetzung vorliegt.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Polyalkylmethacrylat in nicht dispergierter Form mit einen Anteil von 34 bis 39 Volumen-% am Gesamtvolumen der Schmierölzusammensetzung aufweisen vorliegt.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyalkylmethacrylat in nicht dispergierter Form vorzugsweise mit einem Anteil von ca. 36,9 Volumen-% am Gesamtvolumen der Schmierölzusammensetzung vorliegt.
Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive Zink-Dithiophosphat aufweisen.
Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Zink-Dithiophosphat ca. 1,2 Volumen-% des Gesamtvolumens der Schmierölzusammensetzung beträgt.