Composición de grasa lubricante basada en urea.

Una composición de grasa lubricante basada en urea que comprende

(a) como espesante,

un compuesto de diurea que es un compuesto de alquildiurea que tiene un peso molecular medio dentro del intervalo de 600 a 700, en el que el intervalo del 25 al 60 % en moles de los grupos alquilo totales es un componente insaturado, y el valor de amina total de la amina primaria que constituye la materia prima se encuentra dentro del intervalo de 250 a 350 mg de KOH/g,

(b) un aceite de base que tiene como componente principal uno o más aceite (s) de hidrocarburo sintético (s) que tiene un punto de fluidez de -40 ºC o menos, en el que uno o más aceites de hidrocarburo sintético (s) se encuentran presentes en una cantidad del 80 % en peso o más, basado en el peso total del aceite de base (b) y en el que la viscosidad cinemática del aceite de base es de 6000 mm2/s o menos a -40 ºC, y

(c) como aditivos, una cantidad dentro del intervalo del 1 al 7 % en peso de una mezcla que comprende un complejo de molibdeno orgánico soluble en aceite, un compuesto de cinc orgánico soluble en aceite de ácido ditiocarbámico, un compuesto de cinc orgánico soluble en aceite de ácido ditiofosfórico y un compuesto de azufre inorgánico, basado en el peso total de la composición de grasa lubricante.

Composición de grasa lubricante basada en urea

La presente invención se refiere a una composición de grasa lubricante basada en urea y un dispositivo de dirección accionado eléctricamente y que porta un rodillo en el que se usa dicha composición de grasa lubricante basada en urea como lubricante.

En los últimos años, las grasas de urea se han venido usando en una amplia gama de campos debido a que presentan puntos de reblandecimiento más elevados que las grasas de jabón de litio para fines generales, en las cuales se usan jabones de litio como espesantes, presentan excelente estabilidad térmica y excelente resistencia a la abrasión y propiedades lubricantes.

En la industria del vehículo, existe un aumento progresivo de los casos en los cuales se aprovecha el mayor rendimiento de las grasas de urea debido a los elevados valores requeridos para la resistencia térmica, resistencia a la abrasión y propiedades friccionales de las diferentes partes del vehículo, incluyendo CVJ (juntas de velocidad constante) . No obstante, debido a los sorprendentes avances de la industria del automóvil y el aumento año tras año de los valores necesarios para cada componente individual del vehículo, no se hace simplemente para mantener el estatus quo.

En particular, es notable la innovación técnica de los dispositivos de dirección accionados eléctricamente para automóvil, de manera que los presentes dispositivos, que se usaron inicialmente solo en algunos coches solares y automóviles ligeros, en la actualidad se instalan ampliamente en los turismos de tamaño pequeño y medio. Este un sector de intenso crecimiento en el que el número de dichos dispositivos instalados aumenta al doble cada año.

En la actualidad, la mayoría de los dispositivos de dirección accionados son de tipo hidráulico. No obstante, con dichos dispositivos de dirección de energía hidráulica, se deben tener en cuenta los problemas ambientales debidos al uso de aceite hidráulico (fluido transmisor de energía) . Existen pérdidas asociadas a la energía del motor cuando se instalan dichos dispositivos de dirección por energía hidráulica, debido a que la bomba de presión hidráulica que se requiere para crear la presión de aceite es accionada por medio de la energía del motor, y es accionada de manera continua (incluso cuando el volante de la dirección no se encuentra en operación) . Por consiguiente, esto constituye un factor que provoca el deterioro en cuanto al consumo de combustible.

Por el contrario, en los dispositivos de dirección accionados eléctricamente se usa un motor eléctrico como fuente de energía auxiliar. Por medio de una unidad de control, es posible accionar el motor eléctrico solo en los momentos en los que asistencia de energía resulta necesaria. Además, debido a que el accionamiento del motor eléctrico usa la electricidad generada cuando el coche se encuentra en funcionamiento, la pérdida de energía del motor es muy pequeña. Por consiguiente, existe un efecto de ahorro de combustible sustancial, y el consumo de energía disminuye en gran medida en comparación con los dispositivos de dirección de energía hidráulica.

No obstante, debido a que la producción de energía generada por los actuales dispositivos de dirección accionados eléctricamente resulta todavía baja en comparación con la de los dispositivos de dirección de energía hidráulica, resulta importante no solo aumentar la energía del motor eléctrico sino también disminuir la carga sobre el motor lo máximo posible, reduciendo la fricción entre las partes de los componentes individuales tanto como sea posible.

Además, en particular en las regiones frías, las propiedades de arranque a baja temperatura de los dispositivos de dirección accionados eléctricamente son un factor importante. En los dispositivos de dirección de energía hidráulica, cuando el motor se calienta, la bomba hidráulica conectada directamente al motor tiene el efecto de calentar cada una de las partes del dispositivo de dirección con el aceite hidráulico que actúa como medio de transferencia de calor. Además, las características normales de temperatura baja resultaron satisfactorias para los lubricantes usados en dichos dispositivos. No obstante, en el caso de los dispositivos de dirección accionados eléctricamente, no existe una fuente térmica directa procedente del motor, y el dispositivo de dirección no se puede calentar de forma sencilla.

Por consiguiente, resulta esencia que la grasa usada para los componentes de los dispositivos de dirección accionados eléctricamente deben mostrar unas propiedades estables de bajo momento de fricción.

Además, debido a que los vehículos se usan en todo el mundo, los dispositivos de dirección accionados eléctricamente están diseñados y fabricados para resistir las condiciones extremadamente frías de aproximadamente -40 ºC, pero también pueden estar expuestos a temperaturas de uso regular de 100 ºC o más (que surgen de la radiación térmica del espacio del motor y del calor irradiado desde la superficie de la carretera) .

Por consiguiente, existe una demanda de grasas que tengan un vida larga que corresponde a la vida del vehículo, que proporcionen propiedades estables de bajo momento a lo largo de un amplio intervalo de temperaturas desde temperaturas bajas hasta temperaturas elevadas, y con las cuales no tenga lugar la ruptura de la película de aceite debido a una menor viscosidad a temperatura elevada.

Los dispositivos de dirección accionados eléctricamente se clasifican generalment en tres tipos: (i) dispositivos de dirección accionados eléctricamente de asistencia en columna, (ii) dispositivos de dirección accionados

eléctricamente de asistencia en piñón y (iii) dispositivos de dirección accionados eléctricamente de asistencia en cremallera.

Normalmente, el decelerador de los dispositivos de dirección accionados eléctricamente de asistencia en columna y los dispositivos accionados eléctricamente de asistencia en piñón está formado por una transmisión metálica de tornillo sin fin y una rueda sin fin de resina, y la energía auxiliar es generada por medio de la transmisión de energía desde el motor eléctrico hasta el sistema de asistencia accionado por medio de estas transmisiones. En las zonas de contacto de las transmisiones, tiene lugar una fricción deslizante entre la resina y el metal, y se aplica un lubricante en estos puntos.

Los documentos US6444621B1, US2004/0016590, las memorias descriptivas japonesas abiertas a inspección pública 2002-363589, 2002-363590, 2002-371290 y 2003-3185 son referencias de bibliografía a lubricantes usados en los dispositivos de dirección accionados eléctricamente de piñón y columna de la técnica anterior.

El documento US 6444621B1 describe composiciones de grasa de dirección para automóvil que contienen (a) un espesante, (b) un aceite de base de punto de fluidez de -40 ºC o menos, (c) un compuesto orgánico de molibdeno,

(d) isocianurato de melamina, (e) politetrafluoroetileno y (f) disulfuro de molibdeno. Dicha referencia describe que las composiciones de grasa de dirección para automóvil exhiben propiedades lubricantes apropiadas en las zonas de engranaje de las transmisiones tal como, en particular, en las partes de piñón y de cremallera o en las transmisiones cónicas de dirección accionadas eléctricamente de asistencia en piñón. No obstante, estas composiciones de grasa son completamente diferentes de la composición de grasa de la presente invención.

El documento US 2004/0016590 describe un dispositivo de dirección accionado eléctricamente que usa como lubricante una grasa que presenta una durabilidad de lubricación mejorada a temperaturas elevadas, al tiempo que mantiene un momento rotacional de partida bajo a bajas temperaturas. Dicha referencia afirma que en dicha grasa el aceite de base es un aceite de hidrocarburo sintético, el espesante es seleccionado entre un jabón complejo a base de litio o un compuesto de urea y el mejorador de lubricación es seleccionado entre un lubricante sólido o un aceite. Dicha referencia describe que el dispositivo de dirección accionado eléctricamente presenta un motor eléctrico para generar la fuerza de asistencia en dirección y un dispositivo de deceleración que reduce la velocidad de rotación por medio de un mecanismo de transmisión conectado al eje de rotación del motor, al menos una transmisión de deceleración de ese mecanismo de transmisión está fabricada... [Seguir leyendo]

1. Una composición de grasa lubricante basada en urea que comprende

(a) como espesante, un compuesto de diurea que es un compuesto de alquildiurea que tiene un peso molecular medio dentro del intervalo de 600 a 700, en el que el intervalo del 25 al 60 % en moles de los grupos alquilo totales es un componente insaturado, y el valor de amina total de la amina primaria que constituye la materia prima se encuentra dentro del intervalo de 250 a 350 mg de KOH/g,

(b) un aceite de base que tiene como componente principal uno o más aceite (s) de hidrocarburo sintético (s) que tiene un punto de fluidez de -40 ºC o menos, en el que uno o más aceites de hidrocarburo sintético (s) se encuentran presentes en una cantidad del 80 % en peso o más, basado en el peso total del aceite de base (b) y en el que la viscosidad cinemática del aceite de base es de 6000 mm2/s o menos a -40 ºC, y

(c) como aditivos, una cantidad dentro del intervalo del 1 al 7 % en peso de una mezcla que comprende un complejo de molibdeno orgánico soluble en aceite, un compuesto de cinc orgánico soluble en aceite de ácido ditiocarbámico, un compuesto de cinc orgánico soluble en aceite de ácido ditiofosfórico y un compuesto de azufre inorgánico, basado en el peso total de la composición de grasa lubricante.

2. Composición de grasa lubricante basada en urea de acuerdo con la Reivindicación 1, en la que el espesante (a) se encuentra presente en una cantidad dentro del intervalo del 5 al 15 % en peso, basado en el peso total de la composición de grasa lubricante.

3. Composición de grasa lubricante basada en urea de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, en la que los aditivos (c) se encuentran presentes en una cantidad dentro del intervalo del 1, 5 al 6 % en peso, basado en el peso total de la composición de grasa lubricante.

4. Composición de grasa lubricante de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3, en la que uno o más aceites de hidrocarburo sintéticos están seleccionados entre poli-α-olefinas, polibutenos y oligómeros de etileno y α-olefinas.

5. Composición de grasa lubricante basada en urea de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, en la que el compuesto de azufre inorgánico está seleccionado de entre sulfato de sodio, sulfuro de sodio, tiosulfato de sodio y sulfito de sodio.

6. Uso de una composición de grasa lubricante basada en urea de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 5 para lubricar un cojinete o junta, preferentemente un cojinete de rodillo o una junta de velocidad constante.

7. Un procedimiento para lubricar un cojinete o junta, en particular un cojinete de rodillo o junta de velocidad constante, comprendiendo dicho procedimiento usar una composición de grasa lubricante basada en urea de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

8. Una cojinete de rodillo que se caracteriza por que en el mismo se usa como lubricante una composición de grasa lubricante basada en urea de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 5

9. Un dispositivo de dirección accionado eléctricamente, que se caracteriza por que en el mismo se usa como lubricante una composición de grasa lubricante basada en urea de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 5.