Vsebnost sulfatnega pepela v motornem olju - pomen in stopnja vpliva

Za vsebnost pepela v olju sta značilna dva pojma: vsebnost pepela v osnovnem olju in vsebnost sulfatnega pepela. Skratka, običajna vsebnost pepela kaže, kako dobro je bila dodelana osnovna podlaga, na kateri bo naknadno izdelano končno motorno olje (to je prisotnost različnih soli in negorljivih, vključno s kovinskimi nečistočami v njem). Kar zadeva vsebnost sulfatnega pepela, je značilno za končno motorno olje, ki vsebuje določeno količino dodatkov, in navaja samo njihovo količino in sestavo (zlasti vključitev natrija, kalija, fosforja, žvepla in drugih elementov) ...

Vsebina

  • Na kaj vpliva vsebnost pepela?
  • Kaj so olja z nizko vsebnostjo pepela
  • Vsebnost pepela
  • Kako se določa vsebnost pepela

Vsebnost pepela v olju

Če je vsebnost sulfatnega pepela velika, bo to privedlo do nastanka abrazivnega sloja na stenah motorja in s tem do hitre obrabe motorja, to je do zmanjšanja njegovih virov. Nizka raven normalne vsebnosti pepela ščiti sistem za naknadno obdelavo izpušnih plinov pred onesnaženjem. Na splošno so kazalniki vsebnosti pepela precej zapleten koncept, a zanimiv, zato bomo poskušali vse urediti "na policah".

Kaj je vsebnost pepela in na kaj vpliva

Vsebnost pepela je pokazatelj količine negorljivih nečistoč. Pri katerem koli motorju z notranjim zgorevanjem določena količina vlijenega olja odpade, to pomeni, da ob vstopu v jeklenke pri visoki temperaturi izhlapi. Posledično se na njihovih stenah tvorijo produkti zgorevanja ali preprosto pepel, ki vsebuje različne kemične elemente. In prav po sestavi pepela in njegovi količini lahko presodimo o zloglasni vsebnosti pepela v olju. Ta indikator vpliva na sposobnost oblikovanja ogljikovih usedlin na delih motorja, pa tudi na delovanje filtrov za delce (navsezadnje negorljive saje zamašijo satje). Zato ne sme preseči meje 2%. Ker sta dve vsebnosti pepela, jih bomo obravnavali po vrsti.

Vsebnost pepela v osnovnem olju

Začnimo s konceptom navadnega pepela kot preprostejšega. V skladu z uradno definicijo je vsebnost pepela merilo količine anorganskih nečistoč, ki ostanejo pri zgorevanju serije olja, izraženo v odstotkih teže preskusnega olja. Ta koncept se običajno uporablja za označevanje olj brez dodatkov (vključno z baznimi olji), pa tudi različnih mazalnih tekočin, ki se sploh ne uporabljajo v motorju ali v avtomobilski opremi. Običajno je celotna vsebnost pepela med 0,002% in 0,4%. Skladno s tem nižji je ta kazalnik, čistejše je testirano olje.

Na kaj vpliva vsebnost pepela? Običajna (ali osnovna) vsebnost pepela vpliva na kakovost rafiniranja olja, ki še ni aditivno. Ker so trenutno prisotni v skoraj vseh rabljenih motornih oljih, koncept običajne vsebnosti pepela ni splošno uporabljen, koncept sulfatnega pepela pa se uporablja v širšem smislu. Nato gremo naprej.

Sulfatiran pepel

Nečistoče v olju

Vsebnost sulfatnega pepela (drugo ime za raven ali indikator sulfatnih žlindre) je indikator za določanje dodatkov, ki vključujejo organske kovinske spojine (zlasti soli cinka, kalija, magnezija, kalcija, barija, natrija in drugih elementov, vključenih v njihova sestava). Ko olje s temi dodatki izgori, nastane pepel. Čim več jih je v olju, tem več bo pepela. Po drugi strani se v motorju meša s smolnatimi oblogami (to še posebej velja, če je motor star in / ali motorno olje že dolgo ni bilo spremenjeno), zaradi česar na drgnjenje delov. Med delovanjem opraskajo in obrabijo površino, s čimer se zmanjša življenjska doba motorja.

Vsebnost sulfatnega pepela je izražena tudi kot odstotek mase olja. Za njegovo določitev pa je treba izvesti poseben postopek z zgorevanjem in žganjem preskusne mase. In odstotek je vzet iz trdne bilance. Hkrati se pri delu uporablja žveplova kislina za izolacijo sulfatov iz mase. Od tod izvira ime sulfatnega pepela . Upoštevali bomo natančen algoritem za izvajanje meritev v skladu z GOST spodaj.

Pogosto je sulfatni pepel označen z angleško okrajšavo SA - od sulfat in pepel - pepel.

Vpliv sulfatnega pepela

Zdaj pa pojdimo na vprašanje, kaj vpliva sulfatni pepel . Pred tem pa morate pojasniti, da je njegov koncept neposredno povezan s konceptom osnovnega števila motornih olj. Ta vrednost vam omogoča, da nastavite količino ogljikovih usedlin v zgorevalni komori. Običajno olje vstopi tja skozi batne obroče in teče po stenah valja. Količina omenjenega pepela neposredno vpliva na delovanje sistema vžiga, pa tudi na zagon motorja v hladni sezoni.

Osnovna številka glede na čas

Vsebnost sulfatnega pepela je torej neposredno sorazmerna z začetno vrednostjo osnovne številke olja, ki še ni bilo uporabljeno (ali je bilo samo napolnjeno). Razumeti je treba, da osnovna številka ni absolutni pokazatelj nevtralizacijske sposobnosti mazalne tekočine in sčasoma upada. To je posledica prisotnosti žvepla in drugih škodljivih komponent v gorivu. In slabše kot je gorivo (več žvepla v njem), hitreje pade osnovno število.

Upoštevajte, da sulfatni pepel neposredno vpliva na plamenišče motornega olja, zlasti sčasoma, ko aditivi v njegovi sestavi izgorevajo, se vrednost omenjene temperature zmanjša. Prav tako zmanjša učinkovitost samega olja, ne glede na to, kako dobro je.

Uporaba olj z nizko vsebnostjo pepela ima dve plati medalje. Po eni strani je njihova uporaba upravičena, saj so takšne sestave namenjene preprečevanju hitrega onesnaženja izpušnih sistemov (zlasti opremljenih s katalizatorji, filtri za trdne delce, EGR sistemi). Po drugi strani olja z nizko vsebnostjo pepela ne zagotavljajo (zmanjšajo) zahtevane ravni zaščite delov motorja. In tu je pri izbiri olja treba izbrati "zlato sredino" in se voditi po priporočilih proizvajalca avtomobila. Se pravi, poglejte vsebnost pepela in osnovno številko!

Vloga žvepla pri tvorbi pepela

Upoštevajte, da običajna vsebnost pepela v motornih oljih nima nič skupnega z vsebnostjo žvepla v njih . To pomeni, da olja z malo pepela ne bodo nujno z nizko vsebnostjo žvepla in to vprašanje je treba pojasniti ločeno. Dodati je treba, da sulfatni pepel vpliva tudi na onesnaževanje in delovanje filtra za trdne delce (možnost regeneracije). Fosfor pa postopoma uničuje katalizator za dogorevanje ogljikovega monoksida, pa tudi nezgorelih ogljikovodikov.

Kar zadeva žveplo, ovira delovanje nevtralizatorja dušikovega oksida. Na žalost se kakovost goriva v Evropi in na postsovjetskem prostoru močno razlikuje, ne da bi nam koristila. Naše gorivo vsebuje zlasti veliko žvepla, kar je zelo škodljivo za motor, ker ob mešanju z vodo pri visokih temperaturah tvori škodljive kisline (predvsem žveplove), ki korodirajo dele motorja. Zato je za ruski trg bolje izbrati olja z visoko osnovno številko. In kot že omenjeno, je v oljih z visoko bazno številko tudi velika vsebnost pepela. Hkrati morate razumeti, da ni univerzalnega olja in ga je treba izbrati v skladu z uporabljenim gorivom in značilnostmi motorja. Najprej morate graditi na priporočilih proizvajalca stroja (zlasti njegovega motorja).

Kaj je razlog za zahtevo po vsebnosti pepela v olju

Pepel med izgorevanjem olja

Nizko vsebnost pepela v sodobnih oljih narekujejo okoljske zahteve Euro-4, Euro-5 (zastarele) in Euro-6, ki veljajo v evropskih državah. V skladu z njimi sodobna olja ne smejo močno zamašiti filtrov trdnih delcev in avtomobilskih katalizatorjev ter v okolje oddajati najmanj škodljivih snovi. Zasnovani so tudi za zmanjšanje usedlin saj na ventilih in valjih. Vendar tak pristop dejansko močno zmanjša vir sodobnih motorjev , vendar je koristen tudi za proizvajalce avtomobilov, saj neposredno vodi do pogoste zamenjave avtomobilov s strani lastnikov avtomobilov v Evropi (povpraševanje potrošnikov).

Kar zadeva domače voznike (čeprav je to bolj povezano z domačim gorivom), bodo olja z nizko vsebnostjo pepela v večini primerov negativno vplivala na podloge, prste in prispevala tudi k praskanju obrob v motorju. Vendar pa bo pri nizki vsebnosti pepela količina usedlin na batnih obročih manjša.

Zanimivo je, da je vsebnost sulfatnega pepela v ameriških oljih (standardih) nižja od ravni evropskih. To je posledica uporabe visokokakovostnih baznih olj, ki spadajo v 3 in / ali 4 skupine (izdelane na osnovi polialfaolefinov ali s tehnologijo hidrokrekinga).

Uporaba dodatnih dodatkov, na primer za čiščenje sistema za gorivo, lahko povzroči nastanek dodatne plasti saj, zato je treba s takšnimi formulacijami ravnati previdno.

S sajami zamašeno katalizatorsko satje

Nekaj ​​besed o motorju novih modelov, pri katerem so cilindrični bloki izdelani iz aluminija z dodatno prevleko (veliko sodobnih avtomobilov koncerna VAG in nekaj "japonskih"). Po internetu se že veliko piše, da se takšni motorji bojijo žvepla in to je res tako. Vendar je količina tega elementa v motornem olju veliko manjša kot v gorivu. Zato je najprej treba priporočiti uporabo bencina standarda Euro-4 in višje ter uporabo olj z nizko vsebnostjo žvepla. Toda ne pozabite, da olje z nizko vsebnostjo žvepla ni vedno olje z nizko vsebnostjo pepela! Zato v ločeni dokumentaciji vedno preverite vsebnost pepela glede tipičnih lastnosti določenega motornega olja.

Proizvodnja olj z nizko vsebnostjo pepela

Potreba po proizvodnji olj z nizko vsebnostjo pepela se je pojavila predvsem zaradi okoljskih zahtev (zloglasni standardi Euro-x). Pri izdelavi motornih olj vsebujejo (v različnih količinah, odvisno od veliko) žveplo, fosfor in pepel (kasneje postane sulfat). Torej, uporaba naslednjih kemičnih spojin vodi do pojava omenjenih elementov v oljih:

  • cinkov dialkilditiofosfat (to je ime večnamenskega dodatka, ki ima antioksidativne, proti obrabne lastnosti in ekstremne pritiske);
  • kalcijev sulfonat je detergent, to je detergentni dodatek.

Na podlagi tega so proizvajalci našli več rešitev za zmanjšanje pepela v oljih. Torej, trenutno se uporabljajo naslednji:

  • uvajanje detergentov ne v olje, ampak v gorivo;
  • uporaba brezpepelnih visokotemperaturnih antioksidantov;
  • uporaba brezpepelnih dialkilditiofosfatov;
  • uporaba magnezijevih sulfonatov z malo pepela (vendar v omejenih količinah, saj ta snov prispeva k nastanku usedlin v motorju), kot tudi detergentov za alkil fenol;
  • uporaba sintetičnih komponent v oljih (na primer estri in zgoščevalni aditivi, odporni proti razgradnji, potrebni za zagotovitev zahtevanih viskozno-temperaturnih lastnosti in nizke hlapnosti, zlasti osnovna olja iz 4 ali 5 skupin).

Sodobne kemijske tehnologije omogočajo enostavno pridobivanje olja s kakršno koli vsebnostjo pepela. Samo izbrati morate sestavo, ki je optimalna za določen avto.

Standardi vsebnosti pepela

Naslednje pomembno vprašanje je določiti standarde vsebnosti pepela . Takoj je vredno pridržek, da bodo odvisni ne samo od vrste motorja (pri bencinskih, dizelskih motorjih in motorjih s plinsko opremo (LPG) se bodo ti kazalniki razlikovali), temveč tudi od trenutnih okoljskih standardov (Euro-4, Euro-5 in Euro-6). V večini baznih olj (torej pred uvedbo posebnih dodatkov v njihovo sestavo) je vsebnost pepela neznatna in znaša približno 0,005%. In po dodatku aditivov, to je izdelavi že pripravljenega motornega olja, lahko ta vrednost doseže 2%, kar GOST dovoljuje.

Vsebnost pepela v motornih oljih je jasno zapisana v standardih Evropskega združenja proizvajalcev avtomobilov ACEA, odstopanja od njih pa so nesprejemljiva, zato vsi sodobni (licencirani) proizvajalci motornih olj vedno vodijo te dokumente. Podatke podajamo v obliki tabele za trenutno razširjeni okoljski standard Euro-5, ki združuje vrednosti kemičnih dodatkov in posamezne veljavne standarde.

Zahteve za API SL SM SN-RC / ILSAC GF-5 CJ-4
Vsebnost fosforja,% 0,1 maks 0,06-0,08 0,06-0,08 0,12 maks
Vsebnost žvepla,% - 0,5-0,7 0,5-0,6 0,4 maks
Sulfatiran pepel,% - - - Največ 1
Zahteve ACEA za bencinske motorje C1-10 C2-10 C3-10 C4-10
- LowSAPS MidSAPS MidSAPS LowSAPS
Vsebnost fosforja,% 0,05 maks 0,09 maks 0,07-0,09 maks 0,09 maks
Vsebnost žvepla,% 0,2 maks 0,3 maks 0,3 maks 0,2 maks
Sulfatiran pepel,% 0,5 maks 0,8 maks 0,8 maks 0,5 maks
Osnovna številka, mg KOH / g - - 6 min 6 min
Zahteve ACEA za komercialne dizelske motorje E4-08 E6-08 E7-08 E9-08
Vsebnost fosforja,% - 0,08 maks - 0,12 maks
Vsebnost žvepla,% - 0,3 maks - 0,4 maks
Sulfatiran pepel,% Največ 2 Največ 1 Največ 1 Največ 2
Osnovna številka, mg KOH / g 12 min 7 min 9 min 7 min

Kot lahko vidite iz zgornje tabele, je težko oceniti vsebnost pepela po ameriškem standardu API, in to zaradi dejstva, da vsebnost pepela v Novem svetu ni tako skrupulska. Zlasti preprosto navedejo, katera olja v pločevinkah so polna, srednje pepelasta (MidSAPS). Kot taki nimajo nizkega pepela. Zato se morate pri izbiri enega ali drugega olja osredotočiti predvsem na oznako ACEA.

Angleška okrajšava SAPS pomeni Sulfatni pepel, fosfor in žveplo, "sulfatni pepel, fosfor in žveplo".

Na primer, na podlagi informacij, zagotovljenih v skladu s standardom Euro-5, ki velja in velja v letu 2018 na ozemlju Ruske federacije, je za sodoben osebni avtomobil na bencin dovoljeno polnjenje olja C3 v skladu z ACEA (običajno SN po API) - vsebnost sulfatnega pepela ni večja od 0,8% (povprečni pepel). Če govorimo o dizelskih motorjih, ki delujejo v težkih razmerah, potem na primer standard ACEA E4 ne dovoljuje preseganja 2% vsebnosti sulfatnega pepela v gorivu.

V skladu z mednarodnimi zahtevami vsebnost sulfatnega pepela v motornih oljih za bencinske motorje ne sme presegati - 1,5%, pri dizelskih motorjih z majhno močjo - 1,8% in pri dizelskih motorjih z visoko močjo - 2,0% .

Zahteve glede vsebnosti pepela za vozila z utekočinjenim naftnim plinom

Kar zadeva avtomobile s plinsko jeklenko, je za njih bolje uporabiti olja z nizko vsebnostjo pepela . To je posledica kemične sestave bencina in plina (ni pomembno, ali je metan, propan ali butan). Bencin vsebuje več trdnih delcev in škodljivih elementov, da ne bi pokvarili celotnega sistema, morate uporabiti posebna olja z nizko vsebnostjo pepela. Proizvajalci maziv potrošnikom posebej ponujajo tako imenovana "plinska" olja za njihove motorje.

Njihova pomembna pomanjkljivost pa so njihovi visoki stroški, da bi prihranili denar, si lahko preprosto ogledate značilnosti in tolerance običajnih "bencinskih" olj ter izberete primerno sestavo z nizko vsebnostjo pepela. In ne pozabite, da je treba taka olja spreminjati v skladu z navedenimi predpisi, kljub temu da bo preglednost obdelave veliko večja kot pri tradicionalnih oljih!

Metoda določanja vsebnosti pepela

Kako pa se določa vsebnost pepela v motornem olju in kako razumeti, s kakšno vsebnostjo pepela olje v posodi? Potrošniku je najlažje določiti vsebnost pepela v motornem olju preprosto z oznakami neposredno na nalepki posode. Na njih je vsebnost pepela običajno označena v skladu s standardom ACEA (evropski standard za proizvajalce avtomobilov). V skladu z njo so vsa trenutno prodana olja razdeljena na:

  • Ves pepel . Imajo celoten paket dodatkov. V angleščini imajo oznako - Full SAPS. V skladu s standardom ACEA so označene z naslednjimi črkami - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Pepelne nečistote tukaj znašajo približno 1 ... 1,1% celotne mase mazalne tekočine.
  • Srednje pepel . Vsebujejo odstranjen paket dodatkov. Navedeno kot Srednji SAPS ali Srednji SAPS. Po navedbah ACEA so označene kot C2, C3. Podobno bo v srednjih pepelnih oljih masa pepela približno 0,6 ... 0,9%.
  • Nizek pepel . Najmanjša vsebnost aditivov, ki vsebujejo kovine. Nizek SAPS. V skladu z ACEA so označene s C1, C4. Pri nizkem pepelu bo ustrezna vrednost manjša od 0,5%.

Upoštevajte, da se v nekaterih primerih olja, označena od C1 do C5 po standardu ACEA, združijo v eno skupino, imenovano "nizko pepel". Takšne informacije lahko najdete zlasti na Wikipediji. Vendar to ni povsem pravilno, saj ta pristop preprosto kaže, da so vsa ta maziva združljiva s katalizatorji in nič več! Pravzaprav je zgoraj navedeno pravilno razvrščanje olj glede na vsebnost pepela.

...

Olja z oznako ACEA A1 / B1 (zastarela od leta 2016) in A5 / B5 so tako imenovana energetsko varčna in jih ni mogoče uporabljati povsod, temveč le v posebej zasnovanih motorjih (navadno novi modeli avtomobilov, na primer številni "Korejci") ") ... Zato preverite to točko v priročniku vašega avtomobila.

Standardi določanja vsebnosti pepela

Preskušanje različnih vzorcev olja

Obstaja ruski meddržavni standard GOST 12417-94 „Naftni proizvodi. Metoda za določanje sulfatnega pepela ", v skladu s katero lahko vsakdo izmeri vsebnost sulfatnega pepela v preizkušenem olju, saj za to ni potrebna zapletena oprema in reagenti. Obstajajo tudi drugi, vključno z mednarodnimi standardi za določanje vsebnosti pepela, zlasti ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.

Najprej je treba poudariti, da GOST 12417-94 določa sulfatni pepel kot ostanek po karbonizaciji vzorca, obdelanega z žveplovo kislino in žganega do konstantne teže. Bistvo metode preverjanja je povsem preprosto. V prvi fazi vzamejo določeno maso preskusnega olja in ga sežgejo do ogljikovega ostanka. Nato morate počakati, da se nastali ostanek ohladi in ga obdelati s koncentrirano žveplovo kislino. Nato vžgite pri temperaturi +775 stopinj Celzija (dovoljeno je odstopanje 25 stopinj v eno in drugo smer), dokler ogljik popolnoma ne oksidira. Nastali pepel pustimo nekaj časa, da se ohladi. Po tem se obdela z razredčeno (v enakih količinah z vodo) žveplovo kislino in žari pri isti temperaturi do trenutka, ko njena masna vrednost postane konstantna.

Pod vplivom žveplove kisline bo nastali pepel sulfat, iz katerega pravzaprav izhaja njegova definicija. Nato primerjajte maso nastalega pepela in začetno maso preskusnega olja (masa pepela se deli z maso zgorelega olja). Masno razmerje je izraženo v odstotkih (to pomeni, da se dobljeni količnik pomnoži s 100). To bo želena vrednost vsebnosti sulfatnega pepela.

Kar zadeva običajno (osnovno) vsebnost pepela, zanj obstaja tudi državni standard GOST 1461-75, imenovan „Nafta in naftni proizvodi. Metoda za določanje vsebnosti pepela “, v skladu s katero se preskusno olje preveri na prisotnost različnih škodljivih nečistoč v njem. Ker gre za zapletene postopke, še bolj pa za različne snovi, potem v tem gradivu ne bomo podali njegovega bistva. Po želji lahko ta GOST enostavno najdete na internetu.

Obstaja še en ruski GOST 12337-84 "Motorna olja za dizelske motorje" (nazadnje revidirano 21. 5. 2018). Jasno so zapisane vrednosti različnih parametrov za motorna olja, vključno z domačimi, ki se uporabljajo v dizelskih motorjih različnih zmogljivosti. Označuje dovoljene vrednosti različnih kemičnih komponent, vključno s količino dovoljenih usedlin saj.