DE102021000567A1 - Lubricating oil composition for a vehicle transmission - Google Patents

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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.The invention relates to a lubricating oil composition for a vehicle transmission with a base oil and additives. The lubricating oil composition according to the invention is characterized in that the additives comprise polyalkyl methacrylates in dispersed or non-dispersed form in a proportion of 20 to 40% by volume.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmierölzusammensetzung für ein Fahrzeuggetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a lubricating oil composition for a vehicle transmission according to the type defined in the preamble of claim 1.

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.Lubricating oil compositions are basically known from the state of the art. For example, describes the WO 2005/108531 A2 a lubricating oil composition intended for use in mobile hydraulic systems, for example in tractors or excavators. The lubricating oil composition contains polyalkyl methacrylates (PAMA) or polyalkyl esters, which are added to the lubricating oil serving as the working medium for the hydraulic system. As a result, according to the so-called international disclosure, the temperature of the compressed working fluid can be increased without adversely affecting the quality of the oil.

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.A lubricating oil which can be used, for example, as motor oil is in the US 2006/0199745 A1 described. Molybdenum-based lubricating oil additives, in particular in the form of molybdenum dialkyldithiocarbamate (MoDTC), serve to improve lubrication. In the cited document it is the case that the fundamental disadvantage of separating the molybdenum solid lubricant in the total solution is counteracted by a special molecular configuration of the MoDTC, which is more soluble in the base liquid. The US specification describes the exact molecular structure and some weight percentage ranges in which a reduction in friction and additional positive properties with regard to antioxidants and antiwear are achieved.

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.An important quality feature of vehicle transmissions is their noise behavior, which is determined by the howling and rattling noises emitted. It is the case that an increased noise level is undesirable for the customer. In order to get this problem under control, either the gearbox can be readjusted, which is typically associated with smaller tolerances and distances between the components and thus a fundamental disadvantage for the gearbox, or a higher-viscosity oil can be used, which, however, is worse Efficiency of the transmission results.

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.The object according to the invention is now to achieve an improved possibility of reducing the noise problems with a mechanically still high-quality structure of the transmission and good efficiency.

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.The inventor has recognized that this object can be achieved by an improved lubricating oil composition for the vehicle transmission. The object is therefore achieved by using a lubricating oil composition having the features of claim 1, and here in particular the characterizing part of claim 1. Advantageous refinements and developments result from the dependent subclaims.

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.The lubricating oil composition according to the invention for a vehicle transmission, which can also be referred to as gear oil, has a base oil and viscosity index-improving additives, so-called VI improvers. According to the invention, these additives include polyalkyl methacrylates, which are present in dispersed and/or non-dispersed form with a proportion of 20 to 40% by volume in the lubricating oil composition.

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.Such a lubricating oil composition according to the invention has shown in test bench tests with a manual transmission from the applicant that a base oil with the addition of highly concentrated VI improvers from PAMA can achieve a noise reduction of up to 4 dB(A). This is a considerable improvement in the noise behavior of the transmission, which, as the test series and trials have shown, is essentially due to PAMA as an additive with the stated percentages by volume.

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.According to an extraordinarily favorable development of the lubricating oil composition according to the invention, a further improvement can be achieved by adding molybdenum dialkyldithiocarbamate as a further additive in a proportion of 0.3 to 1% by volume of the total volume of the lubricating oil composition. A further improvement in noise reduction in vehicle transmissions could be achieved, particularly in combination.

Gemäß einer besonderen günstigen Weiterbildung liegt ein besonders günstiger Anteil des MoDTC bei in etwa 0,6 Volumen-%.According to a particularly favorable development, a particularly favorable proportion of the MoDTC is approximately 0.6% by volume.

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-%.According to a further very advantageous embodiment of the lubricating oil composition according to the invention, the preferred proportion of PAMA is 20 to 26% by volume, the PAMA being present in the base oil in the dispersed state. The proportion is particularly preferably around 23.2% by volume.

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.Another very favorable embodiment alternatively provides for PAMA to be present in the non-dispersed state with a proportion of 34 to 39% by volume, particularly preferably approx. 36.9% by volume, in the lubricating oil composition.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schmierölzusammensetzung ergeben sich auch aus den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen, welche hier unter Verzicht auf Figuren näher beschrieben sind.Further advantageous configurations of the lubricating oil composition according to the invention also result from the exemplary embodiments explained below, which are described in more detail here without figures.

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.As already mentioned, the lubricating oil compositions were tested in bench tests with a manual transmission with regard to the noise behavior of this manual transmission. On the one hand, a lubricating oil composition based on the base oils traded under the trade names Nexbase 3060 and 3080 was particularly efficient. A blend of these oils at a ratio of 44.8% by volume of the Nexbase 3060 and 53.6% by volume of the Nexbase 3080 had MoDTC added at 0.6% by volume. In addition, 1.2% by volume of zinc dithiophosphate (ZnDDP) was present in the oil. A total viscosity kV100 (mm 2 /s) of approx. 7 and a KV40 of approx. 41 were measured and enabled a significant improvement in the gear oil.

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.In addition, two lubricating oil compositions with PAMA gave significant improvements. Both lubricating oil compositions again contained 1.2% by volume ZnDDP and were based on the base oil Nexbase 3030. One composition comprised 75.6% by volume of the base oil and 23.2% by volume PAMA, here as PAMA Viscoplex 12-320 in dispersed form was used. The viscosity value kV100 was around 11, the kV30 just under 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.As a further alternative, a non-dispersed, very shear-stable PAMA based on the same Nexbase 3030 base oil was tested, here Viscoplex 0-030. The proportion by volume was 36.9% by volume, corresponding to 61.9% by volume of the base oil and again 1.2% by volume of ZnDDP. The viscosities were on the order of just under 11 at kV100 and on the order of just under 57 mm 2 /s at kV40.

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.All three transmission oils tested as examples achieved noise reductions in the transmission of up to 4 dB(A) and are therefore ideally suited for noise-reducing use in vehicle transmissions.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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

Claims (9)

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.Lubricating oil composition for a vehicle transmission with a base oil and additives, characterized in that the additives contain polyalkyl methacrylates in dispersed or non-dispersed form in a proportion of 20 to 40% by volume of the total volume of the lubricating oil composition. 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.Lubricating oil composition according to claim 1 , characterized in that the additives additionally have molybdenum dialkyldithiocarbamate in a proportion of 0.3 to 1% by volume of the total volume of the lubricating oil composition. Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Molybdän-Dialkyldithiocarbamat mit einem Anteil von ca. 0,6 Volumen-% des Gesamtvolumens der Schmierölzusammensetzung vorliegt.lubricating oil composition claim 2 characterized in that molybdenum dialkyldithiocarbamate is present in an amount of about 0.6% by volume of the total volume of the lubricating oil composition. 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.Lubricating oil composition according to claim 1 , 2 or 3 , characterized in that polyalkyl methacrylate is present in dispersed form in a proportion of 20 to 26% by volume of the total volume of the lubricating oil composition. 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.lubricating oil composition claim 4 , characterized in that the polyalkyl methacrylate is present in dispersed form, preferably in a proportion of about 23.2% by volume of the total volume of the lubricating oil composition. 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.lubricating oil composition claim 1 , 2 or 3 , characterized in that polyalkyl methacrylate is present in non-dispersed form in a proportion of 34 to 39% by volume of the total volume of the lubricating oil composition. 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.lubricating oil composition claim 6 , characterized in that the polyalkyl methacrylate is present in non-dispersed form, preferably at a level of about 36.9% by volume of the total volume of the lubricating oil composition. Schmierölzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive Zink-Dithiophosphat aufweisen.Lubricating oil composition according to any one of Claims 1 until 6 , characterized in that the additives have zinc dithiophosphate. Schmierölzusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Zink-Dithiophosphat ca. 1,2 Volumen-% des Gesamtvolumens der Schmierölzusammensetzung beträgt.lubricating oil composition claim 8 , characterized in that the proportion of zinc dithiophosphate is about 1.2% by volume of the total volume of the lubricating oil composition.
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