203574. lajstromszámú szabadalom • Környezetkímélő kétütemű motorolaj kompozíció
1 HU 203 574 A 2 A találmány kétütemű benzinmotorok kenésére alkalmas, környezetkímélő, fokozott kenőképességű motorolaj kompozíció, amely egyrészt csökkentett benzin-kenőolaj keverési arányt tesz lehetővé, és így lényegesen kisebb káros emissziót okoz, másrészt a kipufogógázok füst- és ködtartalmát jelentősen csökkenti. A kétütemű motorok károsanyag emisszióját számos tényező befolyásolja, ezek közül alapvető a motor konstrukciója, az üzemanyag-keverék, vagyis a motorolaj-benzin elegy, valamint az üzemeltetési körülmények, így a terhelés, időjárási és útviszonyok, fordulatszám stb. A motor kontrakciója jelentősen meghatározza a kenőanyag szükséges mennyiségét, azaz a benzin és a kenőolaj arányát. A konstrukciós fejlesztés eredményeképpen a korábbi 1:20-25 térfogatarány helyett általánosnak tekinthető az 1:33-50 térfogatarányú motorolaj és benzin keverék használata. A fordulatszám függvényében szabályozott olajadagolás is jelentős haladást jelentetett az elégetendő motorolaj mennyiség csökkentésében, de ez a megoldás egyéb hátrányai miatt nem terjedt el. A károsanyag emisszió csökkenthető katalizátor alkalmazásával is, de a kétütemű motorok működési elve következtében a katalizátor hatékony működési élettartama - a négyütemű motoroknál alkalmazott katalizátorokhoz viszonyítva - rendkívül korlátozott, ezért viszonylag gyakori, költséges katalizátor-csere szükséges. A károsanyag emissziót döntően befolyásolja a motorolaj-benzin keverék összetétele. A környezet ólomszennyezésének okozói elsősorban a belső égésű motorok, mivel a benzin kopogásgátló adalékából származó ólomvegyületek a kipufogógázokkal a légkörbe jutnak. A kétütemű motorok működéséhez nincs szükség a némi kenőhatást is biztosító ólomadalékokra, ezért ólommentes benzinnel is üzemeltethetők. Ez önmagában a kétütemű motorok bizonyos előnyét jelenthetné. A kétütemű motorok szénhidrogén emissziója viszont nagyságrenddel nagyobb, mint a négyütemű motoroké. A működési elv következtében kibocsátott szénhidrogének mellett a nem tökéletes égésből származó, számos, egyéb bűzös, füst- és ködszerű termék is szennyezi a környezetet. A tökéletlenül elégett anyagok nemcsak kellemetlen szaguk miatt károsak, hanem néhány közülük már igen kis mennyiségben is rákkeltő hatásúnak bizonyult. Kísérleti adatok azt igazolják, hogy ezen anyagok jelentős hányada az üzemanyag-keverék kenőolaj-komponenséből származik. A kipufogó gázzal a levegőbe jut a kenőolaj átlagosan 25 t%-a, de esetenként ez az érték a 40 t%-ot is elérheti. Bár a kétütemű motorok részaránya a személygépkocsik között csökkenő irányzatú, de még sokáig jelentős számban fognak közlekedni. A csekély karbantartási igény miatt mezőgazdasági, valamint szabadidős felhasználásuk előtérbe kerül, és a kétütemű motorok száma növekedhet is. Mint már említettük, a kétüteműmotorolaj összetételének alapvető jelentősége van a kétütemű motor károsanyag emissziójának szempontjából. Találmányunk célkitűzése olyan, a kétütemű keverékkenésben alkalmazható motorolaj kompozíció kifejlesztése, amely maradéktalanul kielégíti a kenési igényeket, és egyidejűleg lényegesen kisebb mértékű káros anyag és füst kibocsátását okozza. Ismeretes, hogy a kétütemű motorok kenési igényeit kielégítő kenőolaj megfelelően megválasztott összetételű alapolajból, teljesítménynövelő adalékokból és előoldó komponensből áll. Megfelelő kenőhatású motorolajra és kedvező üzemanyag-keverék előállítására vonatkoznak a 147 966, 148 456 és 160 172 számú magyar szabadalmi leírások. A motorolaj környezetkárosító hatását azonban nem veszik figyelembe, és erre javaslatuk sincs. Számos további megoldás is ismeretes a kétütemű motorolajok fejlesztésének területén (3 544 466, 4 025 316 és 4 200 545 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások, 2 702 805, 2 646 215, 2 522 435, 2 528 513 és 2 620 654 számú német szövetségi köztársasági szabadalmi leírás, 79 160 401 számú japán szabadalmi leírás), azonban ezek is alternatív alapolajat, illetve adalékolást ismertetnek hagyományos benzin-kenőolaj keverési arányok mellett. Ismeretesek olyan megoldások is, amelyek célja a szegényebb üzemanyag keverék elsősorban műszaki és gazdasági megfontolásokból, mintsem környezetvédelmi okokból (3 647 694, 3 857 791 és 3 951 829 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások). Az elmúlt 10-15 évben számos közlemény jelent meg, amelyek a kenőolajokkal szembeni összetett igényeket, így az egyre szigorúbb környezetvédelmi szempontokat és előírásokat is figyelembe vevő kísérleti eredményekről számolnak be (K. Sugiura és M. Kagaya: A Study of Visible Smoke Reduction from Small Two-Stroke Engine Using Various Engine Lubricants, SEA Paper 770023; M. Kagaya és M. Ishimara: A New Challenge for High Performance Two- Cycle Engine Oils, SAE Paper 881619, valamint D. Kenbeek és Van der Waal: High Performance Ester Based Two-Stroke Egine Oils, Esslingen, 1990). Az ismertetett megoldásokban az összetett követelmények kielégítését nagyrészt vagy teljesen szintetikus komponensek alkalmazásával érik el. A közleményekből megismerhető megoldások hátránya, hogy kisméretű - 50-500 cm3 űrtartalmú - kétütemű motorokat veszik számításba, és nem vizsgálják az ennél nagyobb űrtalmú kétütemű motorokkal üzemelő személy- és kisteher-gpjárművek üzemeltetéséhez kapcsolódó kenési igényeket és sajátosságokat. Nagyobb űrtartalmú kétütemű Otto-motorok kenésére is alkalmazható motorolajat ismertetnek például az 58559, 67 767 és 109 026 számú NDK-beli szabadalmi leírások. A különleges alapolaj-kompozíció miatt az ismertetett termékekkel a motortisztaság körülményesen biztosítható, még a hagyományos keverékarány mellett is. Vizsgálataink során olyan teljesítményszint adalékkombinációt találtunk, amely kétütemű motorolajokban alkalmazva növelt kenőképességet eredmé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
