JPS6315895A

JPS6315895A - デイ−ゼルエンジンの潤滑システム

Info

Publication number: JPS6315895A
Application number: JP61157893A
Authority: JP
Inventors: Yanosuke Sato; 佐藤　彌之助; Noboru Watanabe; 昇渡辺; Takashi Namiki; 並木　喬司; Yoshiyuki Nitta; 新田　義征
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Idemitsu Kosan Co Ltd; Isuzu Motors Ltd; Mahle Filter Systems Japan Corp
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Idemitsu Kosan Co Ltd; Isuzu Motors Ltd; Mahle Filter Systems Japan Corp
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1988-01-22
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH0660317B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野］本発明はディーゼルエンジンの潤滑シスチムニ関し、詳
しくはディーゼルエンジン駆動時に不可避的に発生する
煤などの固形不純物を効率よく捕捉、除去することによ
り固形不純物による潤滑上のトラブルを抑制し、更油期
間を延長してメインテナンスの省力化を可能としたディ
ーゼルエンジンの潤滑システムに関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比し燃焼圧
力が高いため燃焼室内が高温となる。また、デ・イーゼ
ルエンジンはその燃焼構造上、ガソリンエンジンに比し
不完全燃焼が起こりやすい。

したがって、ディーゼルエンジンは潤滑油の酸化分解に
よる煤や燃焼残渣なと油に不溶解の固形不純物を発生す
ることが避けられず、この固形不純物が潤滑系に混入し
て潤滑上トラブルを起こす虞れがある。すなわち、固形
不純物が多量に混入すると、潤滑条件の最も厳しいカム
、　ｊｒ、ロッカーアーム等の動弁系が摩耗し、また潤
滑油の粘度が」二昇して動力損失が大きくなったり、オ
イルフィルターの目詰り現象を惹起するなど潤滑上のト
ラブルが発生する。特に排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）
装着のディーゼルエンジンでは、一層多量に煤ヲ発生す
るため、その解決が望まれていた。

そこで従来、固形不純物を微細粒子として油中に分散さ
せるために清浄分散剤を添加することが行なわれている
が、十分満足しうるものではなかった。

このため、このように固形不純物を微細粒子として油中
に分散させるという考え方とは全く正反対の考え方に基
づく提案がなされている。すなわち、特開Ｆｌｉ’Ｊ　
ＨＪ７．９ｆ）号公報には沈降・堆積が起ｉらない程度
に固形不純物を凝集せしめて粗大化し、これを循環系に
配設したバイパスフィルタで捕捉・除去しようとする着
想の下に、特定の組成からなるディーゼルエンジン用潤
滑油組成物が開示されている。

しかしながら、この潤滑油組成物はマグネシウムスルホ
ネートを必須成分としているため、これがある特定の条
件下で機部の水分と反応し、結晶化してフィルタの目詰
りを発生する虞れがあることが判った。

本発明者はマグネシウムスルホネートを用いることなく
、しかも従来の問題を解消すべく鋭意研究を重ねた。そ
の結果、特定の組成を有する潤滑油を用いるとともに、
特定の／ヘイパスフィルタをディーゼルエンジン内に配
置することによって、系全体の潤滑効果を大ｌ］に改善
できることを見出し、この知見に基いて本発明を完成し
た。

［問題点を解決するだめの手段］すなわち本発明は、固形不純物凝集性を有する潤滑油を
用い、バイパスオイルフィルタとしてスタック式フィル
タを用いることを特徴とするディーゼルエンジンの潤滑
システムを提供するものである。

本発明において用いる固形不純物凝集性を有する潤滑油
とは、バイパスオイルフィルタとして用いるスタック式
フィルタにより捕捉しうる程度に煤などの固形不純物を
凝集、粗大化することのできる潤滑油であって、具体的
には次の如きものである。

すなわち、本発明において用いる固形不純物凝集性を有
する潤滑油とは、鉱油および／または合成油からなる基
油に、（ａ）塩基価８０以下のカルシウムスルホネート
１〜８重量％、（ｂ）塩基価１５０以」−のカルシウム
スルホネート０．５〜８Ｊ’重量％。

（ｃ）　ｍ基価１００以上のカルシウムフェネート０．
５〜１０重量％、（ｄ）アルケニルコハク酸イミド１〜
１０重量％および（ｅ）ジチオリン酸亜鉛０．５〜５ｊ
重丑％を添加してなる潤滑油組成物である。

このような潤滑油組成物の基油として鉱油および／また
は合成油を用いる。ここで鉱油および／または合成油と
しては特に制限はないが、１００°Ｃの動粘度が３〜３
０センチストークス（ｃＳｔ）のものが潤滑性の維持、
向上や動力損失を低減する見地から好ましい。Ａ体的に
は鉱油としてナフテン系鉱油、中間系鉱油、パラフィン
系鉱油の潤滑油留分あるいはこれら鉱油類の分解によっ
て得られる高芳香族成分などを例示することができ、合
成油としてブテン、オクテン、デセン、ドデセン等α−
オレフィンの重合物であるポリオレフィン。

長鎖アルキルベンゼン、分枝アルキルベンゼン。

アルキルナフタリン、エステル油あるいはポリグリコー
ル油などを例示することができる。

」−述の油は単独であるいは二種類以上を混合して用い
ることができる。

上述の基油に、下記の（ａ）〜（ｅ）成分を添加する。

まず未発明においては（ａ）成分として塩基価８０（ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ）以下、好ましくは５〜８０ノカルシウム
スルホネ−１・を用いる。このカルシウムスルホネート
は、常法により製造することができ、例えばアルキル芳
香族を発煙硫酸または亜硫酸ガスでスルホン化した後、
カルシウム塩に変換して得られる。

この（ａ）成分は潤滑油組成物の全重量に対し、０．５
〜８重量％、好ましくは２〜６重量％の割合で添加され
る。

ここで（ａ）成分の添加量が０．５重量％未満であると
清浄性が十分でなく、一方８重量％を超えると、分散性
が良好となるため、好ましくない。

次に未発明においては、（ｂ）成分として塩基価１５０
以上、好ましくは２００以上のカルシウムスルホネート
を用いる。

本発明においては、このように塩基価８０以下のカルシ
ウムスルホネートと塩基価１５０以上のカルシウムスル
ホネートを併用する。ここで両者を併用せずに一方のカ
ルシウムスルホネートを用いても固形不純物の分散性が
大きく好ましくない。

本発明において上記（ｂ）成分は潤滑油組成物の全重量
に対し、Ｑ、５〜８重量％、好ましくは、２〜６重量％
の割合で添加される。

ここで（ｂ）成分の添加量が０．５重量％未満であると
清浄性が不足し、一方８重量％を超えるとエンジン燃焼
室にデポジットを生ずるので好ましくない。

また本発明においては（ｃ）成分として塩基価１００以
上のカルシウムフェネートを用いる。ここで塩基価が１
００未満のものであると、固形物が細かく分散して本目
的を達成できないので好ましくない。

このカルシウムフェネートは常法により製造することが
でき、例えばアルキルフェノールまたは硫化アルキルフ
ェノールのカルシウム塩もしくはこのカルシウム塩を炭
酸化することにより得ることができる。

なお、上記各成分の塩基価の調整は、原料の種類、使用
割合、炭酸化の度合等を適宜選定することにより行なえ
ばよい。

この（ｃ）成分は潤滑油組成物の全量に対し０．５〜１
０重量％、好ましくは１〜５重量％の割合で添加される
。

ここで（ｃ）成分の添加量が０．５重量％未満であると
添加効果がなく、一方１０重量％を超えると、固形物の
分散により、結果的に動弁系の摩耗を促進するため好ま
しくない。

さらに本発明においては（ｄ）成分としてアルケニルコ
ハク酸イミドを用いる。このアルケニルコハク酸イミド
としては、例えば分子量３００〜５０００のポリオレフ
ィンを無水マレイン酸と反応させてモノアルケニル無水
コハク酸とし、このモノアルケニル無水コハク酸にポリ
アミンを反応させてイミド化したものや得られたイミド
に芳香族ポリカルボン酸を作用させて、残るアミン基の
一部をアミド化したもの等が用いられる。さらに、（ｄ
）成分としてはアルケニルコハク酸イミドのホウ素化合
物誘導体を用いることもできる。

この（ｄ）成分は潤滑油組成物の全量に対し、１〜１０
重量％、好ましくは２〜６重量％の割合で添加される。

ここで（ｄ）成分の添加量が１重量％未満であると添加
効果がなく、一方ｌＯ重量％を超えると固形不純物の分
散性が大きくなるため好ましくない。

最後に本発明においては（ｅ）成分としてジチオリン酸
亜鉛を用いる。

ここでジチオリン酸亜鉛は下記一般式（式中、Ｒ１−Ｒ４はアルキル基またはアリール基を示
し、Ｒ１−Ｒ４は同一であっても異なるものであっても
よい。）で表わされるものである。式中のアルキル基としては特
に制限はないが、炭素数３〜１２のものが好ましい。ま
た、アリール基についても制限はなく、置換アリール基
も含まれ、この場合の置換基はアルキル基が好ましい。

特にアリール基を有するものを全チオリン酸亜鉛の１７
２以上含むものが好ましい。

この（ｅ）成分は潤滑油組成物の全量に対し、０．５〜
５重量％、好ましくは１〜４重量％の割合で添加される
。ここで（ｅ）成分の添加量が０．５重量％未満である
と耐摩耗性が不充分である。一方５重量％を超えて配合
しても配合量に見合うだけの効果を得ることはできない
。

ニク参１卜４夛Ｊ＃よシ：しＮ−コク：１目ｉ」ＲＪｌ
［１１二組；ｈ髪工邊に１］ｉ辷；土：」販ジ；−乞＝
多〉：本発明において用いる潤滑油組成物は−１−記成
分からなり、いずれを欠いても本発明の目的を達成する
ことはできない。

なお、本発明においてはさらに必要に応じてその他の清
浄分散剤、ポリイソブチレン、ポリメタアクリレート等
の粘度指数向ト剤、シリコーン７「１１等の消泡剤をは
しめ油性剤、極圧剤、腐食防止剤などの各種添加剤を適
宜配合することもできる。

斜上の如き潤滑油組成物は１００°Ｃにおける動粘度が
３〜３０ｃＳｔであり、塩基価が３〜２０のものである
。

本発明においては潤滑油として叙−１−の如き組成を４
１し、固形不純物凝集性を有する潤滑油を用いるととも
に、バイパスオイルフィルタを備え、このバイパスオイ
ルフィルタとしてスタンク式フィルタを用いることが必
要である。すなわち、叙上の如き潤滑油を用いることに
より清浄性を確保しつつ煤を凝集、粗大化できるが、こ
れのみでは不充分であって以ドに示すスタンク式のバイ
パスオイルフィルタを用いることによりろ過捕捉効率を
最大ｐ４に発揮して油中の煤量を低減し「１的を達成で
きるわけである。第１図は本発明の潤滑システムの概念
図である。

すなわちバイパスオイルフィルタ１としてスタック式の
構造のものを用いる。スタック式フィルタとは積層式と
も称され、ろ材を多数枚積み重ねて作られるもので第２
図に例示した構造を有するものである。第２図に例示し
たスタンク式フィルタは、ろ材を６０°ずっ変位させ多
数枚積層したものを示している。

本発明はスタック式フィルタを用いることによって達成
できるが、さらに以ドの要件を満たすフィルタであるこ
とが有利である。すなわちろ材の気孔軽が７〜２５μｍ
、特に々ｆましくは１０〜２０μ２ｍ、ろ材の厚さが０
．６〜１．８ｍｍ　、特に好ましくは１．０〜１．５ｍ
ｍのものである。

なお気孔径の径は封Ｓ　Ｂ−８３５８による値である。

ここで気孔径が７μｍ未満のものであると早期にフィル
タ目詰りを生じバイパスオイルフィルタｌが作動しなく
なり、−力２５ｐｍを超えると凝集したろ材の厚さが１
．８ｍｍを超えるとフィルタ目詰りを生じ、逆にろ材の
Ｊ７さか０．６ｍｍ未満であるとろ材強度が不充分であ
り煤捕集効果も低下するため好ましくない。

さらにバイパスオイルフィルタ１に流れる油量の制御を
するオリフィス２の径が０．６ｍｒａ未満であると煤捕
集効果が低く、−・方２．Ｏｍｍを超えるとフィルタ［
１詰りを生ずるため好ましくない。すなわち、オリフィ
ス２の径が０．６〜２．０ｍｍであれば、さらに優れた
潤滑が可能である。

なお図中符号３はフルフローオイルフィルタ、符号４は
油槽、符号５は送油ポンプである。

物は送油ポンプ５を用いてフルフローオイルフィルタ３
を通過してディーゼルエンジン各部６へ送油された後、
油槽４へ戻る。この回路でフルフローオイルフィルタ３
を通過した潤滑油組成物の一部はバイパスオイルフィル
タ１を通過し、その際煤等の固形物が捕捉されて油槽４
へ戻る。このときバイパスオイルフィルタ１のフィルタ
エレメントを通過するｌｒｈ　Ｍを調節するためにオリ
フィス２が設けられている。

［発明の効果］本発明によればディーゼルエンジン駆動中に不ｆｆｆ避
的に生ずる煤などの固形解不純物を凝集、粗大化し、こ
れを特定のバイパスオイルフィルタを用いることにより
効率よく捕捉、除去して油中の煤量を低減することがで
きる。

したがって本発明によれば潤滑系へ煤などの固形不純物
が混入することを防１１ニすることができるため、カム
□、弁等の動弁系の摩耗を抑制できるとともに、潤滑油
自体の劣化も抑制できる。その結果、更油期間を延長す
ることができ、メインテナンスの省力化が可能となるな
どの実益を有する。

それ１々、本発明はディーゼルエンジン、特に高過給デ
ィーゼルエンジン、　Ｅ　Ｇ　Ｒ”Ｊ着のディーゼルエ
ンジンの潤滑システムとして有効に利用することができ
る。

［実施例］次に本発明を実施例により詳しく説明する。

実施例１〜５および比較例１〜６，８．９第１表に示す
構造のバイパスオイルフィルタを有する市販ディーゼル
エンジンおよび第１　表ニ示す潤滑油成分からなるディ
ーゼルエンジン用潤滑油組成物を用いて耐久実験し、エ
ンジン油中の煤の量を測定して評価した。結果を第１表
に示す。

また、実施例１．比較例８〜９における潤滑油中の不溶
分（ＡＳＴＭ　Ｄ　８９３）の量の経時変化を第３図に
示す。なお、使用したエンジンの仕様および実験条件は
下記の通りである。

使用エンジン直列６気筒水冷タ一ボチヤージヤー付エンジン直噴式％式％圧Ｈ何＝→：Ｐ”ｒ／−３−＝ｓ：ｅ：ケＵ−＝ｓ＝ｅ
ｆ−二一タイニータイ運１１５０ＰＳ　−ＯＰＳ／３５
ｅｃ−３ｓｅｃ　　サイクル運転油　　　温　　　１０
５　　°Ｃ燃　　料　　軽油（２号）　Ｓ分＝　０．４５％ｗｔ実
験時間　　１０００時間比較例７実施例１においてバイパスオイルフィルタを有しない市
販ディーゼルエンジンを用いたこと以外は実施例１と同
様に実験した。結果を第１表および第３図に示す。

月　　Ｗ：　　　　　Ｑ山ＳＡＥ　２０番１００℃で８ｃＳｔ　のパラフィン系鉱
油よ２　ポリブテニルコハク酸イミド分子量約１０００のポリブテニル基を有する無水コハク
酸とテトラエチレンペンタミンとの反応で得られるもの第３　ジチオリン酸亜鉛Ｌｕｂｒｉｚｏｌ　　１３７０　　（日本ルブリゾール
■製）第４　粘度指数向上剤分子量約５万のエチレン−プロピレン共重合体杓ノヘイ
パスオイルフィルタの構造木Ｇ　　１０００時間後の使用エンジン油中の不溶分（
ＡＳＴ１４　Ｄ　　８９３）ノ量

【図面の簡単な説明】

ｆ５１図は本発明の潤滑システムの概念図、第２図は本
発明で用いるスタック式フィルタの一例を示す斜視図、
第３図は本発明の実施例工および比較例７〜９における
潤滑油中の不溶分の鼠の経時変化を示すグラフである。１・・・バイパスオイルフィルタ。２・・・オリフィス。３・・・フルフローオイルフィルタ。４・・・油槽、　　　　５・・・送油ポンプ。６・・・ディーゼルエンジン各部特許出願人　　日立建機ダ株式会社同　　　出光興産株式会社同　　　　株式会社　上屋製作所同　　　　いすぐ自動車株式会社第１図第２図手続補正書印釦昭和６１年９月２　日

Claims

【特許請求の範囲】１、固形不純物凝集性を有する潤滑油を用い、バイパス
オイルフィルタとしてスタック式フィルタを用いること
を特徴とするディーゼルエンジンの潤滑システム。２、固形不純物凝集性を有する潤滑油が、鉱油および／
または合成油からなる基油に、（ａ）塩基価８０以下の
カルシウムスルホネート１〜８重量％、（ｂ）塩基価１
５０以上のカルシウムスルホネート０．５〜８重量％、
（ｃ）塩基価１００以上のカルシウムフェネート０．５
〜１０重量％、（ｄ）アルケニルコハク酸イミド１〜１
０重量％および（ｅ）ジチオリン酸亜鉛０．５〜５重量
％を添加してなる潤滑油組成物である特許請求の範囲第
１項記載の潤滑システム。