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公開番号2025022889
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2024189343,2021546266
出願日2024-10-28,2020-02-05
発明の名称直接噴射火花点火エンジンにおける低速プレイグニッションを防止または低減するための組成物及び方法
出願人シェブロン・オロナイト・カンパニー・エルエルシー,シェブロンユー.エス.エー. インコーポレイテッド
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類C10M 139/04 20060101AFI20250206BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】主要成分として潤滑油基剤と、少なくとも1つの金属または半金属水素原子ドナー化合物とを含む、潤滑エンジンオイル組成物が開示される。
【解決手段】直接噴射ブースト火花点火内燃エンジンにおける低速プレイグニッションを防止または低減するための方法、及び直接噴射ブースト火花点火内燃エンジンにおける低速プレイグニッションを防止または低減するための潤滑エンジンオイル組成物における少なくとも1つの金属もしくは半金属水素原子ドナー化合物の使用も開示される。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
水素化ケイ素、水素化ゲルマニウム、及び水素化スズからなる群から選択される金属または半金属水素原子ドナー化合物を含む、潤滑油組成物。
続きを表示（約 4,200 文字）【請求項２】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000011.jpg
37
51
式中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、－（ＯＲ
４
）、－ＮＲ
５
Ｒ
６
、－Ｏ（＝Ｏ）Ｒ
７
、または塩素原子から選択されるが、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
のうちの２つ以上が水素原子ではなく、Ｒ
４
は、Ｃ
６
－Ｃ
１４
アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
５
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
６
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
７
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｍは、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、またはスズ原子である、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項３】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000012.jpg
37
51
式中、Ｒ
２
及びＲ
３
は、それぞれ独立して、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基、－（ＯＲ
４
）、－ＮＲ
５
Ｒ
６
、－Ｏ（＝Ｏ）Ｒ
７
、または塩素原子から選択され、Ｒ
４
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
５
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
６
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
７
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｍは、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、またはスズ原子である、請求項２に記載の潤滑油。
【請求項４】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000013.jpg
34
51
式中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、－（ＯＲ
４
）、－ＮＲ
５
Ｒ
６
、－Ｏ（＝Ｏ）Ｒ
７
、または塩素原子から選択されるが、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
のうちの２つ以上が水素原子ではなく、Ｒ
４
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
５
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
６
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
７
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基である、請求項２に記載の潤滑油。
【請求項５】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000014.jpg
34
49
式中、Ｒ
２
及びＲ
３
は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、－（ＯＲ
４
）、－ＮＲ
５
Ｒ
６
、－Ｏ（＝Ｏ）Ｒ
７
、または塩素原子から選択され、Ｒ
４
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
５
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
６
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
７
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基である、請求項４に記載の潤滑油。
【請求項６】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000015.jpg
36
50
式中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、－（ＯＲ
４
）、－ＮＲ
５
Ｒ
６
、－Ｏ（＝Ｏ）Ｒ
７
、または塩素原子から選択されるが、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
のうちの２つ以上が水素原子ではなく、Ｒ
４
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
５
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
６
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
７
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基である、請求項２に記載の潤滑油組成物。
【請求項７】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000016.jpg
32
52
式中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、Ｃ３－Ｃ１０シクロアルキル基、－（ＯＲ
４
）、－ＮＲ
５
Ｒ
６
、－Ｏ（＝Ｏ）Ｒ
７
、または塩素原子から選択されるが、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
のうちの２つ以上が水素原子ではなく、Ｒ
４
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
５
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
６
は、Ｈ、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、Ｒ
７
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基である、請求項２に記載の潤滑油組成物。
【請求項８】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000017.jpg
42
81
式中、Ｒ
８
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和もしくは不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基、またはＣ３－Ｃ１０シクロアルキル基であり、ｎは、０または１～４００の整数である、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項９】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000018.jpg
43
79
式中、ｎは、０または１～４００の整数である、請求項１に記載の潤滑油組成物。
【請求項１０】
前記金属または半金属水素原子ドナー化合物が、以下の式を有し、
JPEG
2025022889000019.jpg
41
56
式中、Ｒ
９
は、Ｃ６－Ｃ１４アリール基、飽和または不飽和Ｃ１－Ｃ３０アルキル基であり、ｍは、１～２０の整数である、請求項１に記載の潤滑油組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本開示は、少なくとも１つの金属水素化物化合物を含有する潤滑剤組成物に関する。本開示はまた、直接噴射ブースト火花点火内燃エンジンのための、少なくとも１つの金属または半金属水素原子ドナー化合物を含有する潤滑剤組成物に関する。本開示はまた、配合油で潤滑されたエンジンにおける低速プレイグニッションを防止または低減するための方法に関する。配合油は、少なくとも１つの油溶性もしくは油分散性の金属または半金属水素原子ドナー化合物を含む組成物を有する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
発明の背景
近年、エンジンメーカーは、摩擦損失及びポンピング損失を低減しながら、より高い出力密度と優れた性能を提供する、より小さい（小型化された）エンジンを開発している。これは、ターボチャージャーまたはメカニカルスーパーチャージャーを使用してブースト圧を高めることによって、及びより高いトランスミッションギア比を使用してエンジンを低速化することによって達成され、より低いエンジン速度でより高いトルクを発生させることができる。しかし、より低いエンジン速度でトルクをより高くすると、低速でのエンジンのランダムなプレイグニッション（「低速プレイグニッション」または「ＬＳＰＩ」として知られている現象）を引き起こし、極めて高いシリンダーピーク圧力がもたらされ、壊滅的なエンジン故障につながる可能性があることが判明した。ＬＳＰＩの可能性により、エンジンメーカーは、このような小さな高出力エンジンでは、低いエンジン速度でエンジントルクを完全に最適化することができない。
【０００３】
低速プレイグニッション（ＬＳＰＩ）の原因をめぐる有力な理論の１つは、少なくとも部分的には、エンジンオイルの液滴の自発着火によるもので、エンジンを低速で運転させ、圧縮行程の時間が最も長いときに、エンジンオイルの液滴が、高圧下、ピストンクレビスからエンジン燃焼室に入る(Amann et al..SAE 2012-01-1140)。
【０００４】
いくつかのエンジンノック及びプレイグニッションの問題は、電子制御及びノックセンサなどの新しいエンジン技術を使用することによって、ならびにエンジン動作条件を最適化することによって解決され得るが、ＬＳＰＩの問題を低減または防止し、また摩耗及び酸化保護などの他の性能を改善または維持することができる潤滑油組成物が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、金属水素化物化合物を使用することによって、ＬＳＰＩの問題に対処するための解決策を見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
主要成分として、潤滑油基剤（ｂａｓｅｓｔｏｃｋ）、微量成分として、１つ以上の水素化ケイ素、水素化ゲルマニウム、及び水素化スズを含む小型化ブーストエンジンで使用するための潤滑エンジンオイル組成物が開示され、小型化エンジンは、０．５リットル～３．６リットルの範囲である。
【０００７】
また、直接噴射ブースト火花点火内燃エンジンにおける低速プレイグニッションを防止または低減するための方法も開示され、当該方法は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、１つ以上の水素化ケイ素、水素化ゲルマニウム、及び水素化スズ由来の金属または半金属水素原子ドナーから約２５～約３０００ｐｐｍの金属または半金属を含む潤滑油組成物を用いて、エンジンのクランクケースを潤滑するステップを含む。
【０００８】
直接噴射ブースト火花点火内燃エンジンにおける低速プレイグニッションを防止または低減するための潤滑エンジンオイル組成物における１つ以上の水素化ケイ素、水素化ゲルマニウム、及び水素化スズの使用が、さらに開示される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
発明の詳細な記述
「ブースト(boosting)」という用語は、本明細書全体を通して使用される。ブーストとは、自然吸気エンジンよりも高い吸気圧力でエンジンを運転することを指す。ターボチャージャー（排気駆動）またはスーパーチャージャー（エンジン駆動）を使用することで、ブースト状態に達し得る。「ブースト」によって、エンジンメーカーは、小さなエンジンを使用することができ、摩擦損失及びポンピング損失を低減しながら、より高い出力密度を提供して、優れた性能を提供する。
【００１０】
本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、油溶性または分散性という表現が使用される。油溶性または分散性とは、所望のレベルの活動または性能を提供するために必要な量が、潤滑粘度のオイルに溶解、分散、または懸濁されることによって組み込まれ得ることを意味する。通常、これは、少なくとも約０．００１重量％の材料が、潤滑油組成物に組み込まれ得ることを意味する。油溶性及び分散性、特に「安定して分散可能」という用語のさらなる考察については、米国特許第４，３２０，０１９号を参照されたい（この点で関連する教示について、参照により本明細書に明示的に援用される）。
（【００１１】以降は省略されています）

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