(57)【要約】  エンジンの潤滑油を試験するための装置と方法が提供される。この装置は、中に少なくとも一つのキャビティを有する加熱したブロック、中にエンジンの潤滑油を収容している少なくとも一つの試験シリンダー、および試験シリンダーのエンジンの潤滑油の中に選択的に配置することができる少なくとも一つの加熱した試験ピストンを含み、試験ピストンの上に沈積物が形成するようになっている。試験シリンダーは加熱したブロックのキャビティの中に配置することができて、それによって加熱することができる。試験を促進するためにタクシーオイルおよび／またはガスを添加してもよい。【選択図】  図１
2015528572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの潤滑油を試験するための装置であって：
その中に少なくとも一つのキャビティを有する加熱したブロック；
その中にエンジンの潤滑油を収容している少なくとも一つの試験シリンダーであって、この少なくとも一つの試験シリンダーは加熱したブロックの少なくとも一つのキャビティの中に配置することができて、それにより加熱することができる、前記少なくとも一つの試験シリンダー；および
少なくとも一つの試験シリンダーのエンジンの潤滑油の中に選択的に配置することができる少なくとも一つの加熱した試験ピストンであって、この少なくとも一つの試験ピストンの上に沈積物が形成することができる、前記少なくとも一つの加熱した試験ピストン；
を含む、前記装置。
【請求項２】
少なくとも一つの試験シリンダーの中に配置可能なガスをさらに含み、それによりエンジンの潤滑油の酸化が促進される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ガスは空気、二酸化窒素およびこれらの組み合わせを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも一つの試験シリンダーにおける少なくとも一つの試験ピストンを選択的に動かすためのモーターをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
モーターをピストンに操作上接続しているロッドをさらに含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
ガス源、ブロックの熱源、ピストンの熱源およびこれらの組み合わせのうちの一つに操作上接続可能な少なくとも一つの制御器をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
エンジンの潤滑油と混合可能なタクシーオイルをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
試験フードをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも一つのセンサーをさらに含み、この少なくとも一つのセンサーは、温度、流量、位置およびこれらの組み合わせから選択される少なくとも一つの試験パラメーターを監視する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
処理装置をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
エンジンの潤滑油を試験するための方法であって：
少なくとも一つの試験シリンダーの中にエンジンの潤滑油を配置する工程；
少なくとも一つの加熱したブロックのキャビティの中に少なくとも一つの試験シリンダーを配置する工程；
少なくとも一つの試験シリンダーのエンジンの潤滑油の中に少なくとも一つの加熱した試験ピストンを選択的に配置する工程；および
少なくとも一つの試験ピストンを沈積物について検査する工程；
を含む、前記方法。
【請求項１２】
少なくとも一つの試験シリンダーの中にガスを配置することによって酸化を促進する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも一つの試験シリンダーの中にタクシーオイルを配置する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
エンジンの潤滑油を試験するための装置であって：
キャビティを有する加熱したエンジンブロックであって、そのキャビティは中にエンジンの潤滑油を収容している、前記加熱したエンジンブロック；
その中を流路が通っている加熱した管のブロック；および
加熱した管のブロックの流路を通して配置することができる管であって、この管は潤滑油の末端とガスの末端を有し、潤滑油の末端は少なくとも一つのキャビティにおいて末端となる潤滑油の位置に配置され、ガスの末端はガス源と選択的に流通した状態となり、それによりガスと真空のうちの一方が管を介してエンジンの潤滑油に選択的に適用される、前記管；
を含む、前記装置。
【請求項１５】
加熱したエンジンブロックは加熱した管のブロックの温度よりも低い温度を有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
ガス源はガスと真空のうちの一つを含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
ガスは空気、二酸化窒素およびこれらの組み合わせを含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１８】
ガスと真空のうちの一つを選択して適用するために、ガス源と管に操作上接続可能な少なくとも一つの弁をさらに含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも一つの弁を選択的に作動させるために、この弁に操作上接続可能な制御器をさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
管はガラス管である、請求項１４に記載の装置。
【請求項２１】
加熱されるエンジンブロック、加熱される管のブロック、およびこれらの組み合わせのうちの一つに熱を選択的に与える少なくとも一つのヒートコイルをさらに含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項２２】
加熱されるエンジンブロック、加熱される管のブロック、およびこれらの組み合わせのうちの一つに操作上接続可能であって、それらへの熱を選択的に制御する少なくとも一つの制御器をさらに含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項２３】
エンジンの潤滑油と混合可能なタクシーオイルをさらに含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項２４】
エンジンの潤滑油を試験するための方法であって：
試験装置を用意する工程であって、試験装置は：
その中にキャビティを有する加熱したエンジンブロック；
その中を流路が通っている加熱した管のブロック；および
加熱した管のブロックの流路を通して配置できる管であって、この管は潤滑油の末端とガスの末端を有する、前記管
を含む、前記工程；
加熱したエンジンブロックのキャビティの中にエンジンの潤滑油を配置する工程；
加熱した管のブロックを通して管を配置する工程；
加熱したエンジンブロックの中のエンジンの潤滑油の中に管の潤滑油の末端を配置する工程；
ガス源との流体の流通を選択的に形成する工程によって、管を介して試験潤滑油にガスと真空のうちの一つを選択的に適用する工程；および
管を沈積物について検査する工程；
を含む、前記方法。
【請求項２５】
選択的に適用する工程は、試験の管を介して試験潤滑油にガスを適用する工程を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
選択的に適用する工程は、試験の管を介して試験潤滑油に真空を適用する工程を含む、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連する出願についてのクロス・リファレンス
[0001]本出願は米国特許出願１３／５９９８９７号（２０１２年８月３０日提出）の利益について権利主張する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]潤滑油は機械類において可動部品（例えば、エンジンのピストンとシリンダー）どうしの摩擦を防ぐために用いることができる。幾つかの場合においては、部品の動きを妨げる沈積物が潤滑油の中に形成され、従って、それがエンジンの性能に強い影響を及ぼすかもしれない。潤滑油は沈積物の形成の可能性を低下させるように、そして／あるいは、エンジンの性能に影響を及ぼすように構成されるだろう。
【０００３】
[0003]潤滑油には油とその他の添加剤の混合物が含まれるだろう。潤滑油の組成は、機械の性能を高めるために用いることのできる特性を決定するように選択されるだろう。例えば、様々なエンジンにおいては、屋外の温度のような特定の条件の下で特定の粘度の潤滑油を使用することが明示されているだろう。別の例においては、潤滑油の組成（および／または、その添加剤）は、エンジンが酸化して沈積物を形成する傾向を制御するために選択されるだろう。
【０００４】
[0004]様々な組成を有する潤滑油を比較するために、設計された実験を行ってもよい。そのような実験は、それぞれの潤滑油がエンジンの中でどのように機能するかを明らかにするために様々な潤滑油について試験を行うことを含むだろう。実験は、エンジンについてのシミュレーションを行う装置を使用して行ってもよく、そして試験のための制御された条件を与える。試験の例は米国特許５３１３８２４号、同５２８７７３１号、同７５９７０１６号、同６５７１６１１号、同６５６６１４２号および同５４９２００５号に示されている。
【０００５】
[0005]幾つかの場合においては、機械の性能に影響を及ぼすかもしれない様々な潤滑油の特性を明らかにするために実験が行われるかもしれない。例えば、潤滑油の酸化性を決定するために試験が行われるかもしれない。酸化試験の例としては、ＴＦＯＵＴ（薄膜酸素取込み試験）、ＰＤＳＣ（加圧示差走査熱量測定）、ＣＶＩＴ（チバ粘性増長試験）、ＨＯＯＴ（ホットオイル酸化試験）、ＦＯＡＴ（フォードオイル老化試験）および酸化剤試験（オロナイト酸化試験）がある。試験は沈積物の形成を検出するために行ってもよい。沈積物試験の例には、傾斜平面、パネルコーカー、高温管、滑りリングおよびマイクロ酸化が含まれる。様々な試験を行うのに用いられる設備は、潤滑油が用いられる環境を模擬するように構成されてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許５３１３８２４号
【特許文献２】米国特許５２８７７３１号
【特許文献３】米国特許７５９７０１６号
【特許文献４】米国特許６５７１６１１号
【特許文献５】米国特許６５６６１４２号
【特許文献６】米国特許５４９２００５号
【発明の概要】
【０００７】
[0006]概して言えば、本開示は試験の操作に関する。特に本開示は、エンジンにおいて用いられる潤滑油のような流体を試験するための技術に関する。
【０００８】
[0007]少なくとも一つの側面において、本開示はエンジンの潤滑油を試験するための装置に関する。この装置は、その中に少なくとも一つのキャビティを有する加熱したブロック、その中にエンジンの潤滑油を収容している少なくとも一つの試験シリンダー、および試験シリンダーのエンジンの潤滑油の中に選択的に配置することができる少なくとも一つの加熱した試験ピストンであって、試験ピストンの上に沈積物が形成することができる前記少なくとも一つの加熱した試験ピストン、を含む。シリンダーは加熱したブロックのキャビティの中に配置することができて、それによって加熱することができる。
【０００９】
[0008]この装置は試験シリンダーの中に供給可能なガスをさらに含んでいてもよく、それによりエンジンの潤滑油の酸化が促進される。ガスには空気、二酸化窒素およびこれらの組み合わせが含まれるだろう。この装置はまた、試験シリンダーにおける試験ピストンを選択的に動かすためのモーター、このモーターをピストンに操作上接続しているロッド、ガス源、ブロックの熱源、ピストンの熱源およびこれらの組み合わせのうちの一つに操作上接続可能な少なくとも一つの制御器、エンジンの潤滑油と混合可能なタクシーオイル、試験フード、および処理装置を含んでいてもよい。
【００１０】
[0009]この装置は少なくとも一つのセンサーを含んでいてもよい。センサーは、温度、流量、位置およびこれらの組み合わせから選択される少なくとも一つの試験パラメーターを監視する。
【００１１】
[0010]別の側面において、本開示はエンジンの潤滑油を試験するための装置に関し、この装置は、その中に少なくとも一つのキャビティを有する加熱したブロック、その中にエンジンの潤滑油を収容している少なくとも一つの試験シリンダー（この試験シリンダーは加熱したブロックのキャビティの中に配置することができて、それにより加熱することができる）、試験シリンダーの中に配置することができてエンジンの潤滑油の酸化を促進するタクシーオイルとガス、および試験シリンダーのエンジンの潤滑油の中に選択的に配置することができる少なくとも一つの加熱した試験ピストンであって、試験ピストンの上に沈積物が形成することができる、前記少なくとも一つの加熱した試験ピストン、を含む。
【００１２】
[0011]最後に、別の側面において、本開示はエンジンの潤滑油を試験するための方法に関する。この方法は、少なくとも一つの試験シリンダーの中にエンジンの潤滑油を配置する工程、少なくとも一つの加熱したブロックのキャビティの中に試験シリンダーを配置する工程、試験シリンダーのエンジンの潤滑油の中に少なくとも一つの加熱した試験ピストンを選択的に配置する工程、および試験ピストンを沈積物について検査する工程、を含む。この方法はまた、試験シリンダーの中にガスを配置する工程によって、および／または、少なくとも一つの試験シリンダーの中にタクシーオイルを配置することによって、酸化を促進する工程を含んでもよい。
【００１３】
[0012]別の側面において、本開示はエンジンの潤滑油を試験するための装置に関する。この装置は、キャビティを有する加熱したエンジンブロック（キャビティは中にエンジンの潤滑油を収容している）、中を流路が通っている加熱した管のブロック、および加熱した管のブロックの流路を通して配置することができる管、を含む。管は潤滑油の末端とガスの末端を有する。潤滑油の末端は、キャビティにおいて末端となる潤滑油の位置に配置される。ガスの末端はガス源と選択的に流通した状態となり、それによりガスと真空のうちの一方が、管を介してエンジンの潤滑油に選択的に適用される。
【００１４】
[0013]加熱したエンジンブロックは加熱した管のブロックの温度よりも低い温度を有していてもよい。ガス源はガスまたは真空を含むだろう。ガスは空気および／または二酸化窒素であってもよい。装置はまた、ガスまたは真空を選択的に適用するために、ガス源と管に操作上接続可能な少なくとも一つの弁を含んでいてもよい。装置はまた、弁を選択的に作動させるために、この弁に操作上接続可能な制御器を含んでいてもよい。管はガラス管であってもよい。装置はまた、加熱されるエンジンブロックおよび／または加熱される管のブロックに熱を選択的に与える少なくとも一つのヒートコイルを含んでいてもよい。装置はまた、加熱されるエンジンブロックおよび／または加熱される管のブロックに操作上接続可能であってそれらへの熱を選択的に制御する少なくとも一つの制御器を含んでいてもよい。装置はまた、エンジンの潤滑油と混合可能なタクシーオイルを含んでいてもよい。
【００１５】
[0014]最後に、別の側面において、本開示はエンジンの潤滑油を試験するための方法に関する。この方法は、その中にキャビティを有する加熱したエンジンブロック、その中を流路が通っている加熱した管のブロック、および加熱した管のブロックの流路を通して配置できる管（この管は潤滑油の末端とガスの末端を有する）を含む試験装置を用意する工程、を含む。この方法はまた、加熱したエンジンブロックのキャビティの中にエンジンの潤滑油を供給する工程、加熱した管のブロックを通して管を配置する工程、加熱したエンジンブロックの中のエンジンの潤滑油の中に管の潤滑油の末端を配置する工程、ガス源との流体の流通を選択的に形成する工程によって、管を介して試験潤滑油にガスまたは真空を選択的に適用する工程、および管を沈積物について検査する工程、を含む。
【００１６】
[0015]選択的に適用することは、試験の管を介して試験潤滑油にガスを適用する工程、あるいは試験の管を介して試験潤滑油に真空を適用する工程を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
[0016]上で列挙した特徴と本開示の利点は詳細に理解されたであろうが、本開示のより特定された説明であって上のことを簡潔に要約したものは、添付する図面において例示された態様を参照することによって理解されるだろう。しかし、添付する図面は本開示の典型的な態様だけを示していて、従って、それらは本開示の範囲を限定するものとみなされるべきではない、ということに留意されたい。図面は必ずしも一定の縮尺になっておらず、また図面の特定の特徴部分と特定の範囲は、明快さと簡潔さを求めて縮尺上または図式的に誇張されて示されているかもしれない。
【図１】[0017]図１は本開示に従ってエンジンの潤滑油を試験するための装置を示す概略図である。
【図２】[0018]図２Ａ〜図２Ｄは本開示に従って図１の装置を用いて行われる試験サイクルを示す概略図である。
【図３】[0019]図３は本開示に従ってエンジンの潤滑油を試験するための多シリンダー装置を示す概略図である。
【図４】[0020]図４は本開示に従ってエンジンの潤滑油を試験するための装置の単一シリンダーの構成を示す概略図である。
【図５】[0021]図５Ａ〜５Ｄは対照のオイルを用いる試験の結果の比較を示すグラフである。
【図６】[0022]図６は本開示に従ってエンジンの潤滑油を試験するための方法を示す流れ図である。
【図７】[0023]図７は本開示に従ってエンジンの潤滑油を試験するためのガス装置を示す概略図である。
【図８】[0024]図８は本開示に従ってエンジンの潤滑油を試験するための別の方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[0025]以下の説明は、本発明の主題としての技術を具体化する典型的な装置、方法、技術および命令シーケンスを含むものである。しかし、記載される態様はこれらの具体的な詳細が無くても実施できるということを理解されたい。
【００１９】
[0026]本開示は潤滑油（例えば、エンジンにおいて用いられる潤滑油）を試験するための技術に関する。これらの技術は、試験シリンダーとこの試験シリンダーの中に選択的に配置できる加熱した金属のピストンを伴った加熱したブロックを含む模擬環境を使用することを含んでもよい。エンジンのピストンの上への沈積物の形成を評価するために、ピストンは試験シリンダーの中で潤滑油の中に選択的に浸漬される。この潤滑油は試験オイル、ガスおよび／または使用済みのエンジンオイル（またはタクシーオイル）の混合物であってもよい。実験は長時間にわたって行われてもよく、また望ましいシミュレーションを提供するように選択的に制御されてもよい。
【００２０】
[0027]図１はエンジンのシミュレーションを行い、そして潤滑油１０２を評価するために用いることができる試験装置１００を示す。装置１００はエンジンブロック１０４、シリンダー（または試験管）１０６およびピストン１０８を含む。シリンダー１０６はエンジンブロック１０４の中に支持されていて、ピストン１０８はシリンダー１０６の中に配置された潤滑油の混合物１０２’の中に選択的に配置される。この構成は、中で潤滑油１０２が用いられるエンジンの環境に類似する模擬環境を提供することを意図している。
【００２１】
[0028]エンジンブロック１０４は、シリンダー１０６を収容してこれを支持するためのキャビティ（空洞部）１１０を含む。ブロック１０４はまた、ブロック（または油溜め）の温度制御器１１４に作動上接続されている加熱したコイル１１２を有する。ブロック１０４は温度制御器１１４によって選択的に加熱される。加熱したコイル１１２とブロック温度制御器１１４を伴ったブロック１０４が示されているが、所望により如何なる熱源を設けて制御を行ってもよい。ブロック１０４は例えば、コイル１１２からシリンダー１０６に熱を与えるための金属またはセラミックから成っていてよい。
【００２２】
[0029]シリンダー１０６はブロック１０４の中に配置された透明な管として示されている。シリンダー１０６は例えば、試験の視覚による監視を与えるために、そして／または、シリンダーの中の潤滑油混合物１０２’の制御された加熱を与えるために、ガラス（例えば、ＡＳＴＭ Ｄ９４３のガラス酸化チューブ）から成っていてよい。シリンダー１０６はまた、潤滑油混合物１０２’とピストン１０８を収容するように構成されている。そこで示されているように、シリンダー１０６は、その中の品目の出入りが制限されるように狭い開口を有する（試験管に類似する）細長い形状を有する。
【００２３】
[0030]シリンダー１０６は如何なる容量の潤滑油混合物１０２’（または関連する流体）を収容するものであってもよい。所定の例においては、シリンダー１０６は約３５０ｍｌの流体を収容する。シリンダー１０６の中に配置される潤滑油混合物１０２’はシリンダー１０６の底部に留まる。潤滑油混合物１０２’は、中に潤滑油混合物１０２’を伴ったシリンダー１０６の部分がブロック１０４のキャビティ１１０の中にあって加熱されるように、シリンダー１０６の中に配置されていてもよい。
【００２４】
[0031]ピストン１０８はシリンダー１０６の中で移動できるように配置される。ピストン１０８は例えば、シリンダー１０６の中に配置できる細長い円柱形状を有する加熱されたアルミニウム合金であってもよい。ピストン１０８はその中に、ピストン温度制御器１１８に作動上接続されているコイル１１６を有し、コイルは温度制御器によって選択的に加熱される。示されているように、コイル１１６はピストン１０８の中に配置されて温度制御器１１８によって加熱されるが、しかしコイルに熱を与えるために他の構成を用いてもよい。例えば、ピストン１０８はカートリッジヒーターまたはその他の熱源によって独立して加熱されてもよい。
【００２５】
[0032]ピストン１０８はモーター１２０に操作上接続することができて、それによって移動することができる。ロッド１２２はピストン１０８をモーター１２０に作動上接続していてもよく、それによりピストン１０８の移動を容易にする。モーター１２０を選択的に作動させてピストン１０８を駆動させるために、タイマー（または制御器）１２４を設けてもよい。タイマー１２４は例えば、ピストン１０８を潤滑油混合物１０２’の中に選択的に配置して、所定の速度で所定の時間の枠組みにわたって潤滑油混合物に晒すために用いてもよい。
【００２６】
[0033]矢印によって示すように、ピストン１０８は軸方向動作および／または回転動作で選択的に移動することができる。モーター１２０はピストン１０８に往復作用を与えることができる。モーター１２０は例えば、ピストンを駆動するためのガスソレノイド１２３であってもよい。ソレノイド１２３は、ピストン１０８を潤滑油混合物１０２’から引っ込めて、次いで重力による落下を用いて潤滑油混合物１０２’の中に落下させるために用いてもよい。
【００２７】
[0034]図２Ａ〜２Ｄは試験サイクルの間のピストン１０８の動きを示している。ピストン１０８は、制御されたシーケンス（一連の順序）でロッド１２２によって、潤滑油混合物１０２’の中に沈んだ位置に選択的に配置することができる。ピストン１０８を、図２Ａに示すように潤滑油混合物１０２’の上の引っ込んだ位置から図２Ｂに示すように潤滑油混合物１０２’と接触する位置まで重力によって落下させ、そして図２Ｃに示すように沈んだ位置にすることができる。潤滑油混合物１０２’に晒した後、図２Ｄに示すように、モーター１２０を用いて潤滑油混合物１０２’の上の沈んでいない位置にピストン１０８を引っ込めることができる。引っ込んだ位置において、潤滑油混合物１０２’はシリンダー１０６の中に落下して戻り、ピストン１０８の上に潤滑油混合物１０２’の膜２２５が残る。次いで、ピストン１０８は取り出され、そしてその上の沈積物の形成について検査が行われる。
【００２８】
[0035]所望の試験を遂行するために、そして／または、操作条件についてのシミュレーションを行うために、試験の時間とシーケンスを所望に応じて調整してもよい。例として、所定のシーケンスについての可変的なサイクル時間を約１０秒から数分までに設定することができる。望ましい試験シーケンスを達成するために、サイクルの間のピストン１０８の温度ＴＰとブロック１０４の温度ＴＢはそれぞれ、温度制御器１１４および１１８（図１を参照）によって制御されるだろう。ピストン１０８とブロック１０４の選択される温度は、例えば約３２０℃に予め定められるだろう。ピストン１０８とブロック１０４の温度は選択的に調節することができるが、それについては後に詳述する。
【００２９】
[0036]再び図１を参照すると、シリンダー１０６には、試験条件を変えるために様々な流体を供給してもよい。例えば、試験の潤滑油１０２をタクシーオイル１２６と混合し、それにより試験の潤滑油混合物１０２’を形成してもよい。タクシーオイル１２６は試験潤滑油１０２と類似する潤滑油であってもよいが、しかし予め処理された（または使用された）ものである。タクシーオイル１２６は例えば、試験の速度を高めるために用いてもよい。
【００３０】
[0037]試験の潤滑油１０２は任意の潤滑油（例えば、モーター油）であってよく、あるいは試験すべき潤滑油の混合物であってもよい。潤滑油の混合物は試験潤滑油１０２とその他の潤滑油（例えば、タクシーオイル）を含んでいてもよい。タクシーオイルとは、（例えばタクシーにおいて）長時間にわたって予め用いられた潤滑油を指す。タクシーオイルは、酸化および／または試験工程の速度を上げるために試験潤滑油に所望の比率で添加することができる。酸化および／または試験を促進するために、流体にガス（例えば、空気またはＮＯ２）も添加してもよい。試験潤滑油１０２を評価するのに望ましい試験条件を達成するために、所望により、その他の潤滑油、ガスおよび／または添加剤を加えてもよい。
【００３１】
[0038]タクシーオイル１２６や試験潤滑油１０２のような一つ以上の流体を容器１２８に収容し、そして試験を行うためにシリンダー１０６の中に配置してもよい。示されているように、潤滑油混合物１０２’を形成するために流体（例えば、タクシーオイル１２６および／または潤滑油１０２）の流れを望ましい量で操作するために、ポンプ１３０、制御器１３２および弁１３４を設けてもよい。特定の例において、潤滑油混合物１０２’は潤滑油１０２と使用済みのエンジンの潤滑油（例えば、約６ＫのＮＹＣタクシーオイル）の５０：５０の混合物を含んでいてもよい。別の例において、潤滑油混合物１０２’は例えば、６０％のタクシーオイル１２６と４０％の試験潤滑油１０２を含んでいてもよい。試験の工程を促進するために所望の量のタクシーオイル１２６を用いてもよく、それでもなお試験潤滑油１０２を評価することが可能である。潤滑油混合物１０２’はまた、予め老化した配合物、または新鮮な配合物、あるいは使用済みの配合物である試験潤滑油１０２とタクシーオイル１２６の様々な組み合わせを含んでいてもよい。
【００３２】
[0039]ガス１３６をシリンダー１０６の中に入れてもよい。ガス１３６は、加熱した潤滑油混合物１０２’に晒すための排気ガスを模擬するように構成することができる。ガス１３６は、試験を促進するために、シリンダー１０６の中に注入可能な１種以上のガスを含んでいてもよい。ガス１３６は例えば、潤滑油混合物１０２’の酸化を促進する空気、二酸化窒素またはその他のガスであってもよい。
【００３３】
[0040]例として、ガス噴霧は、乾燥空気の混合物または空気とＮＯ２の混合物を含んでいてもよく、このときその混合物は約２００ｃｃ/分または約１０ｃｃ/分から約２００ｃｃ/分までの量である。空気とＮＯ２ガスの混合物は、ＮＯ２について約３０００ｐｐｍでガスシリンダーの中に含まれてもよい。乾燥した圧縮空気と注文した濃度のＮＯ２（例えば、ＮＯ２について約２５０ｐｐｍから約４００ｐｐｍまで）を混合するために、ガス混合装置を任意に用いてもよい。
【００３４】
[0041]ガス１３６をシリンダー１０６の中へフローライン１３７を介して送ってもよく、示されているように、潤滑油混合物１０２’の中に泡を形成するために用いてもよい。例えば有害なガスを用いる場合に、ガス１３６を監視して予期せぬ放出を防ぐために、安全制御器１３８を設けてもよい。ガス１３６の混合および／またはシリンダー１０６の中へのガス１３６の放出を制御するために、流量制御器１４０と弁１４２を設けてもよい。ガスの混合を、質量制御流量計または流量制御器１４０によって、例えば「フィードバック」ループおよび「サージ」タンクによる混合を用いて制御することができる。
【００３５】
[0042]シリンダー１０６から放出される揮発性の潤滑油成分（または揮発分）を捕捉するために、ガス捕集器１４４を任意に設けてもよい。シリンダー１０６の中のガスを封じ込めるために、シリンダー１０６に蓋１４７を設けてもよい。シリンダー１０６からの揮発分を捕集するために、蓋１４７を通してガス捕集器１４４までフローラインを設けてもよい。捕集した揮発分を測定、監視または評価するか、あるいはその他のやり方で検査することができる。
【００３６】
[0043]試験を容易にするために、装置１００はその他の特徴を備えてもよい。例えば、装置１００を収容するために換気フード１４６を設けてもよい。換気フード１４６の中に様々な構成要素を収容することができる。例として、幾つかの要素（例えば、制御器）を換気フード１４６の外側に配置してもよい。
【００３７】
[0044]装置１００を操作するために、装置１００は処理装置（および／または制御器）１４５を備えてもよい。処理装置は様々な構成要素に操作上接続されていてもよく、例えば、ブロック１０４および／またはピストン１０８の熱を制御するために油溜めの温度制御器１１４とピストン温度制御器１１８に接続される。ブロック１０４および／またはピストン１０８は予め定めた温度に設定してもよく、それらの温度は互いに同じであっても異なっていてもよい。潤滑油混合物１０２’の望ましい加熱を行うために、ブロック１０４とピストン１０８は別個に、または連係して、選択的に加熱してもよい。例として、加熱したブロック１０４および／または加熱したピストン１０８を用いて、潤滑油混合物１０２’の温度を例えば１５５℃あるいは約１００℃から約２００℃までの温度範囲に加熱することができる。
【００３８】
[0045]ピストン１０８の操作および（例えば、図２Ａ〜２Ｄに示すような）試験サイクルのシーケンスを制御するために、処理装置１４５にタイマー１２４を操作上接続してもよい。データの伝達および／または操作の制御のために、装置１００のその他の構成要素（例えば、安全制御器１３８、流量制御器１４０、ポンプ制御器１３２）を処理装置１４５に操作上接続してもよい。
【００３９】
[0046]試験の様々な見地に関するデータを提供するために、装置１００の近くにセンサーＳを配置して、これを処理装置１４５に操作上接続してもよい。示されているように、センサーはピストン１０８とブロック１０４の中にあるが、しかし所望に応じてデータを収集するために如何なる位置にあってもよい。シリンダー１０６の中へのガス１３６、タクシーオイル１２６および／または潤滑油１０２の流量などの、センサーＳからのデータを、様々な構成要素の操作を決定するための入力として用いてもよい。予め決められた基準に基づいて、あるいは試験条件に応じて操作を行うために、処理装置を用いてもよい。
【００４０】
[0047]操作において、装置１００を、１種以上の試験潤滑油１０２について試験を行うために用いてもよい。１種以上の潤滑油の沈積物の傾向を同時に試験してもよい。連続する複数の試験を、サイクル時間およびピストン１０６についての容量に応じて、所定の時間にわたって行ってもよい。試験結果について変化を与え、また様々な潤滑油組成物を比較するために、一つ以上のシリンダーについての試験のサイクルを制御し、そして選択的に行ってもよい。
【００４１】
[0048]例としての試験において、装置１００において、４００ｐｐｍのＮＯ２を含む空気の混合物を含むガスを２００ｃｃ/分入れて、１５５℃に維持した潤滑油の混合物を用いて試験を行う。この場合、ブロックのコイル１１２を油溜めの温度制御器１１４によって作動させるが、しかしピストンのコイル１１６は切ったままにする。約１５時間で沈積物が形成した。別の場合において、１５５℃の潤滑油混合物１０２’、４００ｐｐｍのＮＯ２と混合した１００ｃｃ/分の空気、３２０℃のピストン温度、および１サイクル/分のピストンの移動を用いて、約７時間でピストン上に沈積物が形成した。
【００４２】
[0049]図３と図４は様々な構成の装置１００’および１００”をそれぞれ示している。図３の装置１００’は一例の構成として示す多重試験装置である。装置１００’は図１の装置１００において前に説明したものと同じ構成要素を含むが、ただし、ブロック１０４’は複数の試験シリンダー１０８および対応するピストン１０６を収容するための複数のキャビティ１１０を有する。シリンダー１０８の中にガス１３６を送るために、フローライン１３７がシリンダー１０８の蓋１４７に結合している（この図ではガス１３６は示されていない。図１を参照されたい）。単一のモーター１２０’が全てのピストン１０６を油圧によって作動させる。
【００４３】
[0050]示されているように、ブロック１０４は、中で試験を行うための６個のシリンダー１０８を収容するマルチセルアルミニウムブロックである。ブロック１０４は、装置１００’を支持する台座３６０の上に据えつけられている。台座３６０はフード１４６の中に配置されている。特定の例においては、ブロック１０４は、複数のシリンダー１０８を収容するための（例えば１２個のセルの）マルチセルアルミニウムブロックのヒーターを含む。
【００４４】
[0051]装置１００’には追加のオプションを設けてもよく、例えば、圧力を監視するための計器３４８や装置１００’の様々な操作を制御するために用いることができる制御器３５０（例えば、図１の制御器１１４、１１８、１２４、１３２、１３８、１４０のうちの一つ以上）を設けてもよい。示されているように、制御器３５０はモーター１２０’に結合されているが、しかし装置１００’の一つ以上の構成要素に結合させることができる。データの収集と分析のために、制御器３５０に処理装置１４５を結合してもよい。制御器はシリンダー１０８の一つ以上のものの試験を選択的に操作するために用いてもよい。試験シリンダー１０８は、同じかまたは異なる温度において、また同じかまたは異なる試験サイクルにおいて、同じかまたは異なる潤滑油混合物１０２’を用いて試験してもよい。
【００４５】
[0052]図４の装置１００”は一例の構成における単一試験装置である。装置１００”は図１の装置１００において前に説明したものと同じ構成要素を含むが、ただし、ブロック１０４”は管１０６を収容するための円筒形のカップであり、またピストン１０８を作動させるために単一のモーター１２０”が設けられている。モーター１２０”はピストン１０８を選択的に伸ばしたり引っ込めたりするための水圧シリンダーである。ピストン１０８を加熱するために、モーター１２０”に隣接してコイル１１６が配置されている。フローライン１３７を介して蓋１４７を通してシリンダー１０６の中にガス１３６が注入される。
【００４６】
[0053]ブロック１０４”は、装置１００”のための垂直な支持材４６２と上下の水平な支持材４６４、４６６によって台座４６０の上に据え付けられている。ブロック１０４”は台座４６０の上に支持されていて、シリンダー１０６は垂直および水平な支持材４６２、４６４、４６６によってブロック１０４”の中に支持されている。台座４６０はフード１４６の中に配置されている。
【００４７】
[0054]制御器３５０は、装置１００”の操作を制御するために、装置１００”の様々な構成要素に結合されている。ブロック１０４”の加熱コイル１１２とピストン１０８の加熱コイル１１６は、操作のために制御器３５０に操作上接続されている。フローライン１３７もまた、シリンダー１０６の中へのガス１３６の制御された放出を行うために、制御器３５０に操作上接続されている。
【００４８】
[0055]潤滑油混合物１０２’および／またはガス１３６の流れを選択的に調節することによって、試験条件を調節することができる。既知のピストン沈積物の性能を有する対照のオイルを用いて、確認を行うことができる。例として、実験室用の試験条件を「調整」するために、所定の信頼レベルを有する市販のオイル（例えば、三つのシーケンスIIIＧ対照オイル＋一つの高性能IIIＧオイル）を用いてもよい。
【００４９】
[0056]図５Ａ〜５Ｄに示すように、装置１００を用いて行う試験の結果と他の既知の試験結果との間に相関関係が成立するかもしれない。相関関係の確証のために用いることができる標準の例としては、オイルリングランドデポジット（ＯＲＬＤ）および重み付けピストンデポジット（ＷＰＤ：Weighted Piston Deposits）がある。成績評定（メリット評定）の相関関係または沈積物（デポジット）の重量の相関関係を、これらの図面において示すように決定することができる。用いる対照のオイルは、相関関係を決定するのに保証を与えるための確立された反復精度の信頼範囲を有するだろう。適当な対照のオイルを入手できる場合は、試験のパラメーターを他のエンジン条件に対して調節してもよい。
【００５０】
[0057]図５Ａは、対照のオイル（ｘ軸）に対する試験潤滑油混合物（例えば、図１の１０２’）（ｙ軸）の沈積物の成績評定を示すグラフ５００ａである。この例において、対照のオイルは、重み付けピストンデポジット（ＷＰＤ）を用いる三つのシーケンスIIIＧ対照オイル＋一つの高性能IIIＧオイルである。タクシーオイルを用いて二つのバッチを運転する。収集したデータ点を通すと、最良の適合線５７０ａとなる。この場合、得られた成績評定Ｒ２は０．８００４である。
【００５１】
[0058]図５Ｂは、対照のオイル（ｘ軸）に対する試験潤滑油混合物（ｙ軸）の沈積物の成績評定を示すグラフ５００ｂである。この例において、対照のオイルは、オイルリングランドデポジット（ＯＲＬＤ）を用いる三つのシーケンスIIIＧ対照オイル＋一つの高性能IIIＧオイルであった。タクシーオイルを用いて二つのバッチを運転する。収集したデータ点を通すと、最良の適合線５７０ｂとなる。この場合、得られた成績評定Ｒ２は０．８５４７である。
【００５２】
[0059]図５Ｃは、対照のオイル（ｘ軸）に対する試験潤滑油混合物（ｙ軸）の沈積物の成績評定を示すグラフ５００ｃである。この例において、対照のオイルは、ＷＰＤを用いる三つのシーケンスIIIＧ対照オイル＋一つの高性能IIIＧオイルであった。タクシーオイルを用いて二つのバッチを運転する。収集したデータ点を通すと、最良の適合線５７０ｃとなる。この場合、得られた成績評定Ｒ２は０．７７５７である。
【００５３】
[0060]図５Ｄは、対照のオイル（ｘ軸）に対する試験潤滑油混合物（ｙ軸）の沈積物の成績評定を示すグラフ５００ｄである。この例において、対照のオイルは、ＷＰＤを用いる三つのシーケンスIIIＧ対照オイル＋一つの高性能IIIＧオイルである。収集したデータ点を通すと、最良の適合曲線５７０ｄとなる。この場合、得られた成績評定Ｒ２は０．７１７５である。
【００５４】
[0061]望ましい相関関係に応じて、試験装置および／または潤滑油混合物を確証するための手段としてグラフを用いることができる。相関関係、装置、潤滑油混合物および／または試験のサイクルの結果に基づいて、試験の質を高めるための調整を行ってもよい。
【００５５】
[0062]図６はエンジンの潤滑油を試験する方法６００を示す。この方法は以下の工程を含む：６７０−少なくとも一つの試験シリンダーの中にエンジンの潤滑油を供給する工程、６７２−少なくとも一つの加熱したブロックのキャビティの中に少なくとも一つの試験シリンダーを配置する工程、６７４−試験シリンダーの中にタクシーオイルを配置する工程、６７６−試験シリンダーの中にガスを配置する工程によって酸化を促進する工程、６７８−試験シリンダーの中にタクシーオイルを選択的に配置する工程、および６８０−少なくとも一つの試験ピストンを沈積物について検査する工程。この方法は、所望により繰返して行ってもよく、また任意の順序で行ってもよい。
【００５６】
[0063]図７はエンジンのシミュレーションを行い、また潤滑油１０２のような潤滑油を評価するためのさらに別の試験装置７００を示す。試験装置７００はエンジンブロック７０４、管７０６、および管のブロック７０８を含む。この態様において、潤滑油１０２はエンジンブロック７０４の中に配置される潤滑油混合物１０２’の一部である。管７０６はエンジンブロック７０４の上に支持され、そして潤滑油混合物１０２’の中に配置される。エンジンブロック７０４は、潤滑油混合物１０２’と管７０６を収容するためのキャビティ７１０を含む。エンジンブロック７０４はまた、制御器７４５に操作上接続された加熱したコイル７１２を有し、そして前に説明したブロック１０４と同様に作用するだろう。
【００５７】
[0064]管７０６は例えば、それを通る流体（例えば、ガス）の通路を与えるためのガラス管であってよい。管７０６の流体の末端７０３が、エンジンブロック７０４のキャビティ７１０の中に配置されている。管７０６の反対側のガスの末端７０５が、中にガスを受け入れるためにブロック７０４の上に延びている。一つ以上のガス７３６（例えば、前に説明したガス１３６）を、前に説明した潤滑油混合物１０２’の中にガラス管７０６を通して供給することができる。ガス７３６は、ガスの選択的な通路を与えるための弁７４２を有するフローラインを介して管７０６に結合されていてもよい。
【００５８】
[0065]管７０６に真空を選択的に与えるために、弁７４２は真空室７４７にも結合されていてもよい。真空室７４７を選択的に作動させるために、真空室７４７は弁７４３と制御器７４５に結合されていてもよい。ガス管７０６の中に空気７３６を供給するために、またはガス管７０６に真空を与えるために、弁７４２および７４３を制御器７４５によって選択的に作動させてもよい。弁の選択的な制御は、潤滑油混合物１０２’の中と外に空気を選択的に移動させるために用いることができる。管７０９を通しての流体の移動は、潤滑油混合物１０２’の混合を促進するために用いてもよい。
【００５９】
[0066]管のブロック７０８は、管７０６の流体の末端７０３とガスの末端７０５の間で、エンジンブロック７０４の上で管７０６の回りに配置される。管のブロック７０８は、管７０６を収容するために流路７０９を中に通した管状部材であってもよい。管のブロック７０８は管７０６に付着していてもよく、それによって支持されているか、あるいは外部の支持体によって支持されている。管のブロック７０８はエンジンブロック７０４と同じものであってもよく、その中でコイル７１５が選択的な加熱を行うために制御器７４５に操作上接続されている。エンジンブロック７０４は制御器７４５によって選択的に加熱される。エンジンブロック７０４は管のブロック７０８の温度よりも低い温度を有していてもよい。例として、エンジンブロック７０４は約１６０℃の温度を有し、管のブロック７０８は約３００℃の温度を有するだろう。
【００６０】
[0067]操作において、管７０６は、下向きの矢印によって示すように、管７０６を通して潤滑油混合物１０２’の中にガス１３６を選択的に吹き込むために用いられる。管７０６は、エンジンピストンの温度を模擬するために管のブロック７０８によって加熱される。潤滑油混合物１０２’は、オイルパンを模擬する温度にエンジンブロック７０４によって加熱される。ガス１３６の流れを弁７４２を用いて選択的に停止してもよい。上向きの矢印によって示すように、潤滑油混合物１０２’が高温の管７０６の中に引き込まれるように真空室７４７から真空を与えるために、弁７４２を（例えば、制御器７４５によって）選択的に作動させてもよい。試験潤滑油１０２’が管７０６の中に引き込まれるとき、試験潤滑油１０２’の膜が油の沈積物とともに試験潤滑油１０２’に沿って残る。管１０６’を、管の上に形成された沈積物の量を測定するために分析してもよい（例えば、秤量する）。
【００６１】
[0068]図８はエンジンの潤滑油を試験する方法８００を示す。この方法は次の工程を含む：８８０−中に少なくとも一つのキャビティを有する加熱したエンジンブロック、その中を流路が通っている加熱した管のブロック、および加熱した管のブロックの流路を通して配置できる管（この管は潤滑油の末端とガスの末端を有する）を含む試験装置を用意する工程。この方法は以下の工程も含む：８８２−加熱したエンジンブロックの中にエンジンの潤滑油を供給する工程、８８４−加熱した管のブロックを通して管を配置する工程、８８６−加熱したエンジンブロックの中のエンジンの潤滑油の中に管の潤滑油の末端を配置する工程、８８８−ガス源との流体の流通を選択的に形成する工程によって、管を介して試験潤滑油にガスまたは真空を選択的に適用する工程、および８９０−管を沈積物について検査する工程。
【００６２】
[0069]選択的に適用する工程は、試験の管を介して試験潤滑油にガスを適用する工程、あるいは試験の管を介して試験潤滑油に真空を適用する工程を含んでもよい。この方法は、任意の順序で行ってもよく、また所望により繰返して行ってもよい。
【００６３】
[0070]様々な実施例と利用例を参照して実施態様を説明したが、これらの実施態様は例示のものであり、本発明の主題の範囲はこれらに限定されない、ということが理解されるだろう。多くの変形、修正、付加および改良が可能である。例えば、一つ以上の試験ブロックにおいて一つ以上の試験シリンダーを配置してもよく、また所望の試験サイクルにわたって試験を行うために試験シリンダーに一つ以上の潤滑油とガスを供給してもよい。別の例においては、所望の総体的な装置を提供するために、様々な装置の特徴を置き換えてもよい。
【００６４】
[0071]単一の事例としてここで説明した構成要素、操作または構造については、複数の事例を提供することができる。一般に、典型的な構成において別個の要素として提示した構造と機能は、結合させた構造または要素として実施してもよい。同様に、単一の要素として提示した構造と機能は、別個の要素として実施してもよい。これらおよびその他の変形、修正、付加および改良は、本発明の主題の範囲に含まれるだろう。
【符号の説明】
【００６５】
１００  試験装置、  １０２  潤滑油、  １０２’ 潤滑油の混合物、  １０４  エンジンブロック、  １０６  シリンダー、  １０８  ピストン、  １１０  キャビティ、  １１２  コイル、  １１４  温度制御器、  １１６  コイル、  １１８  ピストン温度制御器、  １２０  モーター、  １２２  ロッド、  １２３  ソレノイド、  １２４  タイマー、  １２６  タクシーオイル、  １２８  容器、  １３０  ポンプ、  １３２  流量制御器、  １３４  弁、  １３６  ガス、  １３７  フローライン、  １３８  安全制御器、  １４０  流量制御器、  １４２  弁、  １４４  ガス捕集器、  １４５  処理装置、  １４６  換気フード、  １４７  蓋、  ２２５  潤滑油混合物の膜、  ３４８  圧力監視用計器、  ３５０  制御器、  ３６０  台座、  ４６０  台座、  ４６２、４６４、４６６  支持材、  ５００ａ〜ｄ  沈積物の成績評定を示すグラフ、  ５７０ａ〜ｄ  適合線、  ６００  エンジンの潤滑油を試験する方法、  ７００  潤滑油を評価するための試験装置、  ７０３  流体の末端、  ７０４  エンジンブロック、  ７０５  ガスの末端、  ７０６  管、  ７０８  管のブロック、  ７０９  流路、  ７１０  キャビティ、  ７１２  コイル、  ７１５  コイル、  ７３６  ガス、  ７４２  弁、  ７４３  弁、  ７４５  制御器、  ７４７  真空室、  ８００  エンジンの潤滑油を試験する方法、  Ｓ  センサー。
【図１】
2015528572.tif 000003
【図２Ａ】
2015528572.tif 000004
【図２Ｂ】
2015528572.tif 000005
【図２Ｃ】
2015528572.tif 000006
【図２Ｄ】
2015528572.tif 000007
【図３】
2015528572.tif 000008
【図４】
2015528572.tif 000009
【図５】
2015528572.tif 000010
【図６】
2015528572.tif 000011
【図７】
2015528572.tif 000012
【図８】
2015528572.tif 000013
【国際調査報告】
2015528572.tif 000014
2015528572.tif 000015
2015528572.tif 000016