Lastnosti motornih olj
Vsebina
Lastnosti motornih olj pokažejo, kako se olje obnaša v različnih temperaturnih in obremenitvenih pogojih, in s tem pomagajo lastniku avtomobila pri pravilni izbiri mazalne tekočine za motor z notranjim zgorevanjem. Zato je pri izbiri koristno biti pozoren ne le na oznake (in sicer na viskoznost in tolerance proizvajalcev avtomobilov), temveč tudi na tehnične lastnosti motornih olj, kot so kinematična in dinamična viskoznost, bazno število, vsebnost sulfatnega pepela. , volatilnost in drugi. Za večino lastnikov avtomobilov ti indikatorji ne povedo ničesar. A Pravzaprav skrivajo kakovost olja, njegovo obnašanje pod obremenitvijo in druge operativne podatke.
Tako se boste podrobno seznanili z naslednjimi parametri:
- Kinematična viskoznost;
- dinamična viskoznost;
- Indeks viskoznosti;
- nestanovitnost;
- zmogljivost koksanja;
- vsebnost sulfatnega pepela;
- alkalno število;
- gostota;
- Plamenišče;
- točka tečenja;
- Dodatki;
- Življenska doba.
Glavne značilnosti motornih olj
Zdaj pa preidimo na fizikalne in kemijske parametre, ki so značilni za vsa motorna olja.
Viskoznost je glavna lastnost, zaradi katere je določena sposobnost uporabe izdelka v različnih vrstah motorjev z notranjim zgorevanjem. Lahko se izrazi v enotah kinematične, dinamične, pogojne in specifične viskoznosti. Stopnja duktilnosti motornega materiala je določena z dvema indikatorjema - kinematično in dinamično viskoznostjo. Ti parametri so skupaj z vsebnostjo sulfatnega pepela, baznim številom in indeksom viskoznosti glavni pokazatelji kakovosti motornih olj.
Kinematična viskoznost
Graf odvisnosti viskoznosti od temperature motornega olja
Kinematična viskoznost (visoka temperatura) je osnovni obratovalni parameter za vse vrste olj. Je razmerje med dinamično viskoznostjo in gostoto tekočine pri isti temperaturi. Kinematična viskoznost ne vpliva na stanje olja, določa značilnosti podatkov o temperaturi. ta indikator označuje notranje trenje sestave ali njen upor proti lastnemu toku. Opisuje fluidnost olja pri delovnih temperaturah +100°C in +40°C. Merske enote - mm² / s (centiStokes, cSt).
Preprosto povedano, ta indikator prikazuje viskoznost olja glede na temperaturo in vam omogoča, da ocenite, kako hitro se bo zgostilo, ko temperatura pade. Konec koncev manj ko olje spreminja svojo viskoznost s spremembo temperature, višja je kakovost olja.
Dinamična viskoznost
Dinamična viskoznost olja (absolutna) kaže silo upora oljne tekočine, ki nastane pri gibanju dveh plasti olja, ki sta med seboj oddaljeni 1 cm in se gibata s hitrostjo 1 cm/s. Dinamična viskoznost je produkt kinematične viskoznosti olja in njegove gostote. Enote te vrednosti so Pascal sekunde.
Preprosto povedano, prikazuje vpliv nizke temperature na zagonski upor motorja z notranjim zgorevanjem. Nižja kot je dinamična in kinematična viskoznost pri nizkih temperaturah, lažje bo sistemu mazanja črpati olje v hladnem vremenu in zaganjalniku med hladnim zagonom zavrteti vztrajnik ICE. Velik pomen ima tudi indeks viskoznosti motornega olja.
Indeks viskoznosti
Za hitrost padanja kinematične viskoznosti z naraščajočo temperaturo je značilno indeks viskoznosti olja. Indeks viskoznosti ocenjuje primernost olj za dane pogoje delovanja. za določitev indeksa viskoznosti primerjajte viskoznost olja pri različnih temperaturah. Višja kot je, manj je viskoznost odvisna od temperature in s tem boljša je njegova kakovost. Na kratko, Indeks viskoznosti označuje "stopnjo redčenja" olja.. To je brezdimenzijska količina, tj. se ne meri v nobenih enotah - je samo število.
Nižji kot je indeks viskoznost motornega olja bolj se olje redči, tj. debelina oljnega filma postane zelo majhna (zaradi česar pride do povečane obrabe). Višji kot je indeks viskoznost motornega olja, manj olja redči, tj. zagotovljena je potrebna debelina oljnega filma za zaščito drgnih površin.
Olja z visokim indeksom zagotavljajo delovanje motorja z notranjim zgorevanjem v širšem temperaturnem območju (okolja). Posledično je zagotovljen lažji zagon motorja z notranjim zgorevanjem pri nizkih temperaturah in zadostna debelina oljnega filma (in s tem zaščita motorja z notranjim zgorevanjem pred obrabo) pri visokih temperaturah.
Visokokakovostna mineralna motorna olja imajo običajno indeks viskoznosti 120-140, polsintetična 130-150, sintetična 140-170. Ta vrednost je odvisna od uporabe v sestavi ogljikovodikov in globine obdelave frakcij.
Tu je potrebno ravnovesje, pri izbiri pa je vredno upoštevati zahteve proizvajalca motorja in stanje napajalne enote. Višji kot je indeks viskoznosti, širše temperaturno območje, v katerem se olje lahko uporablja.
Izhlapevanje
Izhlapevanje (imenovano tudi hlapnost ali odpadek) označuje količino mase mazalne tekočine, ki je izhlapela v eni uri pri temperaturi +245,2 ° C in delovnem tlaku 20 mm. rt. Umetnost. (± 0,2). Ustreza standardu ACEA. Izmerjeno kot odstotek celotne mase, [%]. Izvaja se s posebnim aparatom Noack po ASTM D5800; DIN 51581.
Than večja viskoznost olja, torej ima nižjo volatilnost po besedah Noaka. Specifične vrednosti hlapnosti so odvisne od vrste baznega olja, tj., ki ga določi proizvajalec. Menijo, da je dobra volatilnost v območju do 14%, čeprav so v prodaji tudi olja, katerih volatilnost doseže 20%. Pri sintetičnih oljih ta vrednost običajno ne presega 8 %.
Na splošno lahko rečemo, da nižja ko je vrednost volatilnosti Noack, manjša je izgorelost olja. Tudi majhna razlika - 2,5 ... 3,5 enote - lahko vpliva na porabo olja. Bolj viskozen izdelek manj gori. To še posebej velja za mineralna olja.
Karbonizacija
Preprosto povedano, koncept koksanja je sposobnost olja, da v svoji prostornini tvori smole in usedline, ki so, kot veste, škodljive nečistoče v mazalni tekočini. Zmogljivost koksanja je neposredno odvisna od stopnje njegovega čiščenja. Na to vpliva tudi to, katero bazno olje je bilo prvotno uporabljeno za ustvarjanje končnega izdelka, pa tudi proizvodna tehnologija.
Optimalni indikator za olja z visoko stopnjo viskoznosti je vrednost 0,7%. Če ima olje nizko viskoznost, je lahko ustrezna vrednost v območju 0,1 ... 0,15%.
Vsebnost sulfatnega pepela
Vsebnost sulfatnega pepela v motornem olju (sulfatni pepel) je pokazatelj prisotnosti dodatkov v olju, ki vključujejo organske spojine kovin. Med delovanjem maziva nastanejo vsi dodatki in dodatki - izgorijo, pri čemer nastane sam pepel (žlindra in saje), ki se usede na bate, ventile, obroče.
Vsebnost sulfatnega pepela v olju omejuje sposobnost olja za kopičenje pepelnih spojin. Ta vrednost pove, koliko anorganskih soli (pepela) ostane po zgorevanju (izhlapevanju) olja. Ne morejo biti samo sulfati ("prestrašijo" lastnike avtomobilov, avtomobili z aluminijastimi motorji, ki se "bojijo" žveplove kisline). Vsebnost pepela se meri kot odstotek celotne mase sestavka, [% mase].
Na splošno usedline pepela zamašijo dizelske filtre trdnih delcev in bencinske katalizatorje. Vendar to velja, če je poraba olja ICE znatna. Opozoriti je treba, da je prisotnost žveplove kisline v olju veliko bolj kritična kot povečana vsebnost sulfatnega pepela.
V sestavi olj s polnim pepelom lahko količina ustreznih dodatkov nekoliko presega 1% (do 1,1%), v oljih s srednjim pepelom - 0,6 ... 0,9%, v oljih z nizkim pepelom - ne več kot 0,5% . Oziroma nižja kot je ta vrednost, tem bolje.
Olja z nizko vsebnostjo pepela, tako imenovani Low SAPS (so označena po ACEA C1, C2, C3 in C4). So najboljša možnost za sodobna vozila. Običajno se uporablja v avtomobilih s sistemom za naknadno obdelavo izpušnih plinov in avtomobilih na zemeljski plin (z LPG). Kritična vsebnost pepela pri bencinskih motorjih je 1,5 %, pri dizelskih motorjih 1,8 %, pri dizelskih motorjih velike moči pa 2 %. Vendar je treba omeniti, da olja z nizko vsebnostjo pepela niso vedno nizka vsebnost žvepla, saj nizko vsebnost pepela dosežemo z nižjim baznim številom.
Polnopepelni dodatki, so tudi Full SAPA (z oznako ACEA A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5). Negativno vpliva na DPF filtre, kot tudi na obstoječe tristopenjske katalizatorje. Takšna olja niso priporočljiva za uporabo v motorjih, opremljenih z okoljskimi sistemi Euro 4, Euro 5 in Euro 6.
Visoka vsebnost sulfatnega pepela je posledica prisotnosti detergentnih dodatkov, ki vsebujejo kovine, v sestavi motornega olja. Takšne komponente so potrebne za preprečevanje nastajanja ogljikovih usedlin in nastajanja laka na batih ter za olja, da lahko nevtralizirajo kisline, kar je kvantitativno označeno z bazičnim številom.
Alkalna številka
Ta vrednost označuje, kako dolgo lahko olje nevtralizira zanj škodljive kisline, ki povzročajo korozivno obrabo delov motorja z notranjim zgorevanjem in povečujejo nastanek različnih ogljikovih usedlin. Za nevtralizacijo se uporablja kalijev hidroksid (KOH). Oziroma bazno število se meri v mg KOH na gram olja, [mg KOH/g]. Fizično to pomeni, da je količina hidroksida enakovredna paketu aditivov. Torej, če je v dokumentaciji navedeno, da je skupno bazično število (TBN - Total Base Number) na primer 7,5, potem to pomeni, da je količina KOH 7,5 mg na gram olja.
Višje kot je bazično število, dlje bo olje lahko nevtraliziralo delovanje kislin.ki nastanejo pri oksidaciji olja in zgorevanju goriva. To pomeni, da ga bo mogoče uporabljati dlje (čeprav na ta indikator vplivajo tudi drugi parametri). Nizke detergentne lastnosti so slabe za olje, saj se v tem primeru na delih tvori neizbrisna usedlina.
Med delovanjem olja v motorju z notranjim zgorevanjem se alkalno število neizogibno zmanjša, nevtralizacijski dodatki pa se porabijo. Tako zmanjšanje ima sprejemljive meje, preko katerih olje ne bo moglo zaščititi pred korozijo s kislimi spojinami. Kar zadeva optimalno vrednost osnovnega števila, je prej veljalo, da bo za bencinske ICE približno 8 ... 9, za dizelske motorje pa 11 ... 14. Vendar pa imajo sodobne formulacije maziv običajno nižja osnovna števila, vse do 7 in celo 6,1 mg KOH/g. Upoštevajte, da v sodobnih ICE ne uporabljajte olj z baznim številom 14 ali več.
Nizko bazno število v sodobnih oljih je narejeno umetno, da ustreza trenutnim okoljskim zahtevam (EURO-4 in EURO-5). Torej pri zgorevanju teh olj v motorju z notranjim zgorevanjem nastane majhna količina žvepla, ki pozitivno vpliva na kakovost izpušnih plinov. Olje z nizkim bazičnim številom pa pogosto ne ščiti dovolj dobro delov motorja pred obrabo.
To pomeni, da ni nujno, da je optimalno SC vedno največje ali najmanjše število.
Gostota
Gostota se nanaša na gostoto in viskoznost motornega olja. Določeno pri temperaturi okolice +20°C. Merimo ga v kg/m³ (redko v g/cm³). Prikazuje razmerje med skupno maso izdelka in njegovim volumnom in je neposredno odvisen od viskoznosti olja in faktorja stisljivosti. Določajo ga bazno olje in bazni aditivi ter močno vpliva tudi na dinamično viskoznost.
Če je izhlapevanje olja veliko, se bo gostota povečala. Nasprotno, če ima olje nizko gostoto in hkrati visoko plamenišče (to je nizko vrednost hlapnosti), potem lahko ocenimo, da je olje narejeno na visokokakovostnem sintetičnem baznem olju.
Večja kot je gostota, slabše prehaja olje skozi vse kanale in reže v motorju z notranjim zgorevanjem, zaradi tega pa je vrtenje ročične gredi težje. To vodi do povečane obrabe, usedlin, ogljikovih usedlin in povečane porabe goriva. Slaba pa je tudi nizka gostota maziva - zaradi tega nastane tanek in nestabilen zaščitni film, njegovo hitro izgorevanje. Če motor z notranjim zgorevanjem pogosto deluje v prostem teku ali v načinu start-stop, potem je bolje uporabiti manj gosto mazalno tekočino. In s podaljšanim gibanjem pri visokih hitrostih - bolj gosto.
Zato se vsi proizvajalci olj držijo razpona gostote olj, ki jih proizvajajo, v območju 0,830 .... 0,88 kg / m³, kjer se le skrajni razponi štejejo za najvišjo kakovost. Toda gostota od 0,83 do 0,845 kg / m³ je znak estrov in PAO v olju. In če je gostota 0,855 ... 0,88 kg / m³, to pomeni, da je bilo dodanih preveč aditivov.
Plamenišče
To je najnižja temperatura, pri kateri hlapi segretega motornega olja pod določenimi pogoji tvorijo zmes z zrakom, ki eksplodira ob dvigu plamena (prvi blisk). Na plamenišču se olje tudi ne vname. Plamenišče se določi s segrevanjem motornega olja v odprti ali zaprti posodi.
To je pokazatelj prisotnosti frakcij z nizkim vreliščem v olju, ki določa sposobnost sestave, da tvori ogljikove usedline in izgori v stiku z vročimi deli motorja. Kakovostno in dobro olje mora imeti čim višje plamenišče. Sodobna motorna olja imajo plamenišče nad +200°C, običajno +210…230°C in več.
Točka nalivanja
Vrednost temperature v Celziju, ko olje izgubi svoje fizikalne lastnosti, značilne za tekočino, to je, da zmrzne, postane nepremično. Pomemben parameter za voznike, ki živijo na severnih zemljepisnih širinah, in za druge lastnike avtomobilov, ki motor z notranjim zgorevanjem pogosto zaženejo "hladno".
Čeprav se v resnici za praktične namene vrednost tečišča ne uporablja. Za karakterizacijo delovanja olja v zmrzali obstaja še en koncept - minimalna temperatura črpanja, to je minimalna temperatura, pri kateri lahko oljna črpalka črpa olje v sistem. In bo nekoliko višja od točke tečenja. Zato je v dokumentaciji vredno biti pozoren na minimalno temperaturo črpanja.
Kar zadeva točko tečenja, mora biti 5 ... 10 stopinj nižja od najnižjih temperatur, pri katerih deluje motor z notranjim zgorevanjem. Lahko je -50°C ... -40°C in tako naprej, odvisno od specifične viskoznosti olja.
Dodatki
Poleg teh osnovnih lastnosti motornih olj lahko najdete tudi dodatne rezultate laboratorijskih testov vsebnosti cinka, fosforja, bora, kalcija, magnezija, molibdena in drugih kemičnih elementov. Vsi ti dodatki izboljšajo delovanje olj. Ščitijo pred zarezovanjem in obrabo motorja z notranjim izgorevanjem, podaljšujejo pa tudi delovanje samega olja, preprečujejo oksidacijo ali boljšo oprijemljivost medmolekularnih vezi.
Žveplo - ima lastnosti ekstremnega tlaka. Fosfor, klor, cink in žveplo - lastnosti proti obrabi (okrepijo oljni film). Bor, molibden - zmanjša trenje (dodatni modifikator za največji učinek zmanjšanja obrabe, zarez in trenja).
Toda poleg izboljšav imajo tudi nasprotne lastnosti. se namreč v obliki saj usedejo v motorju z notranjim zgorevanjem ali pridejo v katalizator, kjer se kopičijo. Na primer, pri dizelskih motorjih s DPF, SCR in akumulacijskimi pretvorniki je sovražnik žveplo, pri oksidacijskih pretvornikih pa fosfor. Toda detergentni dodatki (detergenti) Ca in Mg med zgorevanjem tvorijo pepel.
Zaščitne lastnosti aditivov so odvisne od načina izdelave in kakovosti surovin, zato njihova količina ni vedno pokazatelj najboljše zaščite in kakovosti. Zato ima vsak proizvajalec avtomobilov svoje omejitve za uporabo v določenem motorju.
Življenjska doba
Pri večini avtomobilov se olje menja glede na prevožene kilometre avtomobila. Vendar pa je pri nekaterih znamkah mazalnih tekočin na kanistrih njihov rok uporabnosti neposredno naveden. To je posledica kemičnih reakcij, ki se pojavljajo v olju med njegovim delovanjem. Običajno je izražen kot število mesecev neprekinjenega delovanja (12, 24 in Long Life) ali število kilometrov.
Tabele parametrov motornega olja
Za popolnost informacij predstavljamo več tabel, ki zagotavljajo informacije o odvisnosti nekaterih parametrov motornega olja od drugih ali od zunanjih dejavnikov. Začnimo s skupino baznih olj v skladu s standardom API (API – American Petroleum Institute). Tako so olja razdeljena glede na tri kazalnike - indeks viskoznosti, vsebnost žvepla in masni delež naftenoparafinskih ogljikovodikov.
| Klasifikacija API | I | II | III | IV | V |
|---|---|---|---|---|---|
| Vsebnost nasičenih ogljikovodikov, % | > 90 | > 90 | PAO | Eteri | |
| Vsebnost žvepla, % | > 0,03 | ||||
| Indeks viskoznosti | 80 ... 120 | 80 ... 120 | > 120 |
Trenutno je na trgu veliko število aditivov za olje, ki na določen način spreminjajo njegove lastnosti. Na primer dodatki, ki zmanjšajo količino izpušnih plinov in povečajo viskoznost, dodatki proti trenju, ki očistijo ali podaljšajo življenjsko dobo. Da bi razumeli njihovo raznolikost, je vredno zbrati informacije o njih v tabeli.
| Skupina lastnosti | Vrste dodatkov | Imenovanje |
|---|---|---|
| Površinska zaščita delov | Detergenti (pralna sredstva) | Ščiti površine delov pred nastankom usedlin na njih |
| Disperzijska sredstva | Preprečuje nalaganje produktov obrabe motorja z notranjim zgorevanjem in razgradnjo olja (minimizira nastajanje blata) | |
| Proti obrabi in ekstremni pritisk | Zmanjšajte trenje in obrabo, preprečite zagozdenje in praske | |
| Protikorozijsko | Preprečite korozijo delov motorja | |
| Spremenite lastnosti olja | Depresor | Znižajte zmrziščno točko. |
| Modifikatorji viskoznosti | Razširite temperaturno območje uporabe, povečajte indeks viskoznosti | |
| Zaščita pred oljem | Proti penjenju | Preprečiti nastajanje pene |
| Antioksidanti | Preprečite oksidacijo olja |
Spreminjanje nekaterih parametrov motornega olja, navedenih v prejšnjem razdelku, neposredno vpliva na delovanje in stanje motorja z notranjim zgorevanjem avtomobila. To lahko prikažemo v tabeli.
| Kazalo | Trend | razlog | Kritični parameter | Kaj vpliva |
|---|---|---|---|---|
| Viskoznost | Se povečuje | Produkti oksidacije | 1,5-kratno povečanje | Začetne lastnosti |
| Točka nalivanja | Se povečuje | Voda in produkti oksidacije | Št | Začetne lastnosti |
| Alkalna številka | Zmanjša | Detergentno delovanje | Zmanjšajte 2-krat | Korozija in zmanjšana življenjska doba delov |
| Vsebnost pepela | Se povečuje | Alkalni dodatki | Št | Pojav usedlin, obraba delov |
| Mehanske nečistoče | Se povečuje | Izdelki za obrabo opreme | Št | Pojav usedlin, obraba delov |
Pravila izbire olja
Kot že omenjeno, izbira enega ali drugega motornega olja ne sme temeljiti le na odčitkih viskoznosti in tolerancah proizvajalcev avtomobilov. Poleg tega obstajajo tudi trije obvezni parametri, ki jih je treba upoštevati:
- lastnosti maziva;
- pogoji delovanja olja (način delovanja ICE);
- strukturne značilnosti motorja z notranjim zgorevanjem.
Prva točka je v veliki meri odvisna od vrste olja, ki je sintetično, polsintetično ali popolnoma mineralno. Zaželeno je, da ima mazalna tekočina naslednje značilnosti delovanja:
- Visoke lastnosti dispergiranja, stabilizacije in topljenja detergenta glede na netopne elemente v olju. Navedene lastnosti vam omogočajo hitro in enostavno čiščenje površine delovnih delov motorja z notranjim zgorevanjem pred različnimi onesnaževalci. Poleg tega je zahvaljujoč njim lažje očistiti dele umazanije med njihovim razstavljanjem.
- Sposobnost nevtralizacije učinkov kislin, s čimer se prepreči prekomerna obraba delov motorja z notranjim zgorevanjem in poveča njegov skupni vir.
- Visoke toplotne in toplotno-oksidativne lastnosti. Potrebni so za učinkovito hlajenje batnih obročkov in batov.
- Nizka hlapnost, kot tudi nizka poraba olja za odpadke.
- Odsotnost sposobnosti tvorbe pene v katerem koli stanju, tudi v hladnem, tudi v vročem.
- Popolna združljivost z materiali, iz katerih so izdelana tesnila (običajno guma, odporna na olje), ki se uporabljajo v sistemu za nevtralizacijo plinov, kot tudi v drugih sistemih motorjev z notranjim zgorevanjem.
- Kakovostno mazanje delov motorja z notranjim zgorevanjem v vseh, tudi kritičnih pogojih (med zmrzaljo ali pregrevanjem).
- Sposobnost črpanja skozi elemente mazalnega sistema brez težav. To ne zagotavlja samo zanesljive zaščite elementov motorja z notranjim zgorevanjem, temveč tudi olajša zagon motorja z notranjim zgorevanjem v hladnem vremenu.
- Ne vstopa v kemične reakcije s kovinskimi in gumijastimi elementi motorja z notranjim zgorevanjem med njegovim dolgim mirovanjem brez dela.
Našteti kazalniki kakovosti motornega olja so pogosto kritični, in če so njihove vrednosti pod normo, potem je to polno nezadostnega mazanja posameznih delov motorja z notranjim zgorevanjem, njihove prekomerne obrabe, pregrevanja in tega običajno vodi do zmanjšanja vira posameznih delov in motorja z notranjim zgorevanjem kot celote.
vsak avtomobilist mora občasno spremljati nivo motornega olja v ohišju motorja, pa tudi njegovo stanje, saj je normalno delovanje motorja z notranjim zgorevanjem neposredno odvisno od tega. Kar se tiče izbire, jo je treba izvesti, najprej se zanašajoč na priporočila proizvajalca motorja. No, zgornji podatki o fizikalnih lastnostih in parametrih olj vam bodo zagotovo pomagali pri pravilni izbiri.
