Vsebnost oljnega pepela

Vsebnost oljnega pepela zaznamujeta dva koncepta: vsebnost pepela baznega olja in vsebnost sulfatnega pepela. Skratka, običajna vsebnost pepela kaže, kako dobro je bila očiščena osnovna osnova, na kateri bo v prihodnosti izdelano končno olje (to je prisotnost različnih soli in negorljivih, vključno s kovinskimi, nečistoč v njem). Kar zadeva vsebnost sulfatnega pepela, označuje končno olje, ki vsebuje določeno količino aditivov, in natančno označuje njihovo količino in sestavo (in sicer prisotnost natrija, kalija, fosforja, žvepla in drugih elementov v njem).

Če je vsebnost sulfatnega pepela visoka, bo to povzročilo nastanek abrazivne plasti na stenah motorja z notranjim zgorevanjem in s tem hitro obrabo motorja, to je zmanjšanje njegovega vira. Nizka stopnja konvencionalne vsebnosti pepela zagotavlja, da je sistem za naknadno obdelavo izpušnih plinov zaščiten pred kontaminacijo. Na splošno so kazalniki vsebnosti pepela precej zapleten koncept, a zanimiv, zato bomo poskušali vse urediti.

Kaj je vsebnost pepela in na kaj vpliva

Vsebnost pepela je pokazatelj količine negorljivih primesi. V vsakem motorju z notranjim zgorevanjem gre določena količina dolitega olja "v odpad", to pomeni, da pri visoki temperaturi izhlapi, ko vstopi v valje. Posledično se na njihovih stenah tvorijo produkti zgorevanja ali preprosto pepel, ki vsebuje različne kemične elemente. In prav iz sestave pepela in njegove količine je mogoče soditi o razvpiti vsebnosti pepela v olju. ta indikator vpliva na sposobnost nastajanja ogljikovih usedlin na delih motorja z notranjim zgorevanjem, pa tudi na delovanje filtrov za delce (navsezadnje ognjevarne saje zamašijo satja). Zato ne sme preseči 2 %. Ker obstajata dve vsebnosti pepela, ju bomo obravnavali po vrsti.

Vsebnost pepela v baznem olju

Začnimo s konceptom navadne vsebnosti pepela, kot enostavnejšim. V skladu z uradno definicijo je vsebnost pepela merilo količine anorganskih nečistoč, ki ostanejo pri zgorevanju vzorca olja, in je izražena kot odstotek mase preskušanega olja. Ta koncept se običajno uporablja za karakterizacijo olj brez dodatkov (vključno z baznimi olji), pa tudi za različne mazalne tekočine, ki se ne uporabljajo v motorjih z notranjim zgorevanjem ali v strojni tehnologiji na splošno. običajno je vrednost celotne vsebnosti pepela v območju od 0,002% do 0,4%. Skladno s tem nižji kot je ta indikator, čistejše je testirano olje.

Kaj vpliva na vsebnost pepela? Normalna (ali osnovna) vsebnost pepela vpliva na kakovost čiščenja olja, ki prav tako ne vsebuje dodatkov. In ker so trenutno prisotni v skoraj vseh rabljenih motornih oljih, se koncept vsebnosti navadnega pepela ne uporablja široko, ampak se namesto tega koncept vsebnosti sulfatnega pepela uporablja v širšem smislu. pojdimo k temu.

Vsebnost sulfatnega pepela

Nečistoče v olju

Torej, vsebnost sulfatnega pepela (drugo ime za raven ali kazalnik sulfatne žlindre) je indikator za določanje dodatkov, ki vključujejo organske kovinske spojine (in sicer njihove sestavne soli cinka, kalija, magnezija, kalcija, barija, natrija in drugih elementov ) . Pri zgorevanju olja s takimi dodatki nastane pepel. Seveda, več kot jih je v olju, več bo pepela. Ta pa se pomeša s smolnatimi usedlinami v motorju z notranjim zgorevanjem (to še posebej velja, če je motor z notranjim zgorevanjem star in/ali olje v njem že dolgo ni bilo menjano), zaradi česar nastane abraziv na drgnjenih delih nastane plast. Med delovanjem opraskajo in obrabijo površino, s čimer se zmanjša vir motorja z notranjim zgorevanjem.

Vsebnost sulfatnega pepela je izražena tudi kot odstotek teže olja. Vendar pa je za njegovo določitev potrebno izvesti poseben postopek z žganjem in žganjem testne mase. In odstotek je vzet iz trdne bilance. Hkrati se pri delu uporablja žveplova kislina za izolacijo sulfatov iz mase. Od tod tudi ime sulfatni pepel.. Spodaj bomo upoštevali natančen algoritem za izvajanje meritev po GOST.

Pogosto je vsebnost sulfatnega pepela označena z angleško kratico SA - iz sulfata in pepela - pepel.

Vpliv vsebnosti sulfatnega pepela

Zdaj pa preidimo na vprašanje kaj vpliva sulfatni pepel. Pred tem pa je treba pojasniti, da je njegov koncept neposredno povezan s konceptom osnovnega števila motornega olja. Ta vrednost vam omogoča nastavitev količine ogljikovih usedlin v zgorevalni komori. Običajno olje pride tja skozi batne obročke, ki tečejo po stenah valjev. Količina omenjenega pepela neposredno vpliva na delovanje sistema za vžig, pa tudi na zagon motorja z notranjim zgorevanjem v hladni sezoni.

Odvisnost baznega števila od časa

Vsebnost sulfatnega pepela je torej premo sorazmerna z začetno vrednostjo baznega števila tudi neuporabljenega (ali samo polnjenega) olja. Hkrati je treba razumeti, da osnovno število ni absolutni pokazatelj nevtralizacijske sposobnosti mazalne tekočine in sčasoma pade. To je posledica prisotnosti žvepla in drugih škodljivih sestavin v gorivu. In revnejše ko je gorivo (več žvepla v njem), hitreje pada osnovno število.

Upoštevajte, da vsebnost sulfatnega pepela neposredno vpliva na plamenišče motornega olja, in sicer s časom, ko aditivi v njegovi sestavi izgorevajo, vrednost omenjene temperature pada. Prav tako zmanjša učinkovitost samega olja, ne glede na to, kako kakovostno je.

Uporaba olj z malo pepela ima "dve plati medalje". Po eni strani je njihova uporaba upravičena, saj so takšne spojine zasnovane tako, da preprečujejo hitro onesnaženje izpušnih sistemov (in sicer opremljenih s katalizatorji, filtri za delce, sistemi EGR). Po drugi strani pa olja z nizko vsebnostjo pepela ne zagotavljajo (zmanjšujejo) zahtevane stopnje zaščite delov motorja z notranjim zgorevanjem. In tukaj se morate pri izbiri olja odločiti za "zlato sredino" in se ravnati po priporočilih proizvajalca avtomobilov. Se pravi, poglejte vrednost vsebnosti pepela in alkalnega števila!

Vloga žvepla pri nastajanju pepela

Upoštevajte, da je normalna vsebnost pepela motornih olj nima nobene zveze s stopnjo žvepla v njih. To pomeni, da olja z nizko vsebnostjo pepela ne bodo nujno vsebovala nizke vsebnosti žvepla in to vprašanje je treba pojasniti ločeno. Velja dodati, da vsebnost sulfatnega pepela vpliva tudi na onesnaženje in delovanje filtra trdih delcev (možnost regeneracije). Po drugi strani pa fosfor postopoma onesposobi katalizator za naknadno zgorevanje ogljikovega monoksida, pa tudi nezgorele ogljikovodike.

Kar zadeva žveplo, moti delovanje nevtralizatorja dušikovega oksida. Na žalost se kakovost goriva v Evropi in na postsovjetskem prostoru zelo razlikuje, kar ni v našo korist. v našem gorivu je namreč veliko žvepla, ki je za motorje z notranjim zgorevanjem zelo škodljivo, saj v mešanici z vodo pri visokih temperaturah tvori škodljive kisline (predvsem žveplovo), ki razjedajo dele motorja z notranjim zgorevanjem. Zato je za ruski trg bolje izbrati olje z visokim baznim številom. In kot je bilo omenjeno zgoraj, je v oljih, kjer je visoko alkalno število, visoka vsebnost pepela. Hkrati je treba razumeti, da univerzalnega olja ni in ga je treba izbrati glede na uporabljeno gorivo in značilnosti motorja z notranjim zgorevanjem. Najprej morate graditi na priporočilih proizvajalca avtomobila (in sicer njegovega motorja z notranjim zgorevanjem).

Kakšna je zahteva za vsebnost pepela v olju

Pepel zaradi izgorevanja olja

Nizko vsebnost pepela sodobnih olj narekujejo okoljske zahteve Euro-4, Euro-5 (zastarelo) in Euro-6, ki veljajo v Evropi. V skladu z njimi sodobna olja ne bi smela močno mašiti filtrov trdnih delcev in avtomobilskih katalizatorjev ter v okolje sproščati najmanj škodljivih snovi. zasnovani so tudi za zmanjšanje usedlin saj na ventilih in valjih. Vendar pa je v resnici ta pristop močno zmanjša vir sodobnih motorjev z notranjim zgorevanjem, ampak je tudi v prid avtomobilskim proizvajalcem, saj neposredno vodi v pogosta menjava avtomobila s strani lastnikov avtomobilov v Evropi (povpraševanje potrošnikov).

Kar se tiče domačih avtomobilistov (čeprav to bolj velja za domače gorivo), bodo v večini primerov olja z nizko vsebnostjo pepela negativno vplivala na obloge, prste in prispevala tudi k praskam v motorju z notranjim zgorevanjem. Z nizko vsebnostjo pepela v oljih pa bo količina usedlin na batnih obročkih manjša.

Zanimivo je, da je stopnja vsebnosti sulfatnega pepela v ameriških oljih (standardih) nižja kot v evropskih. To je posledica uporabe visokokakovostnih baznih olj, ki spadajo v skupino 3 in/ali 4 (izdelana 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.

Celice katalizatorja so zamašene s sajami

Nekaj ​​​​besed o motorjih z notranjim zgorevanjem novih modelov, v katerih so bloki cilindrov izdelani iz aluminija z dodatnim premazom (številni sodobni avtomobili koncerna VAG in nekateri "japonci"). Na internetu veliko pišejo o tem, da se takšni motorji bojijo žvepla, in to je res. Vendar pa je v motornem olju količina tega elementa veliko manjša kot v gorivu. Zato je najprej priporočljivo uporabiti bencin standard Euro-4 in višjiuporabljajte tudi olja z nizko vsebnostjo žvepla. Vendar ne pozabite, da olje z nizko vsebnostjo žvepla ni vedno olje z nizko vsebnostjo pepela! Vsebnost pepela torej vedno preverite v posebni dokumentaciji, ki opisuje tipične lastnosti posameznega motornega olja.

Proizvodnja olj z nizkim pepelom

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 marsičesa) žveplo, fosfor in pepel (kasneje postane sulfat). Torej uporaba naslednjih kemičnih spojin vodi do pojava omenjenih elementov v sestavi olj:

• cinkov dialkilditiofosfat (tako imenovani večnamenski dodatek z antioksidativnimi, protiobrabnimi in ekstremnimi lastnostmi);
• kalcijev sulfonat je detergent, to je dodatek detergentu.

Na podlagi tega so proizvajalci našli več rešitev za zmanjšanje vsebnosti pepela v oljih. Tako so trenutno v uporabi naslednji:

• vnos detergentnih dodatkov ne v olje, ampak v gorivo;
• uporaba brezpepelnih visokotemperaturnih antioksidantov;
• uporaba brezpepelnih dialkilditiofosfatov;
• uporaba magnezijevih sulfonatov z nizko vsebnostjo pepela (vendar v omejenih količinah, saj tudi to prispeva k nastanku usedlin v motorju z notranjim zgorevanjem), kot tudi detergentnih alkilfenolnih dodatkov;
• uporaba sintetičnih sestavin v sestavi olj (na primer estri in dodatki za zgoščevanje, odporni na degradacijo, potrebni za zagotavljanje želenih viskozno-temperaturnih lastnosti in nizke hlapnosti, in sicer bazna olja iz 4 ali 5 skupin).

Sodobne kemične tehnologije omogočajo enostavno pridobivanje olja s poljubno vsebnostjo pepela. Izbrati morate le sestavo, ki je najbolj primerna za določen avto.

Standardi ravni pepela

Naslednje pomembno vprašanje je določiti standardi vsebnosti pepela. Takoj je treba omeniti, da ne bodo odvisni le od vrste motorja z notranjim zgorevanjem (za bencinske, dizelske motorje z notranjim zgorevanjem, pa tudi za motorje z notranjim zgorevanjem z opremo za plinske balone (GBO) se bodo ti kazalniki razlikovali), ampak tudi na trenutne okoljske standarde (Euro-4, Euro-5 in Euro-6). V večini baznih olj (to je pred vnosom posebnih dodatkov v njihovo sestavo) je vsebnost pepela nepomembna in znaša približno 0,005%. In po dodajanju aditivov, to je izdelavi že pripravljenega motornega olja, lahko ta vrednost doseže 2%, kar dovoljuje GOST.

Standardi vsebnosti pepela za motorna olja so jasno navedeni v standardih Evropskega združenja avtomobilskih proizvajalcev ACEA in odstopanja od njih so nesprejemljiva, zato se vsi sodobni (licencirani) proizvajalci motornih olj vedno ravnajo po teh dokumentih. Podatke predstavljamo v obliki tabele za trenutno zelo razširjen okoljski standard Euro-5, ki združuje vrednosti kemičnih dodatkov in posameznih obstoječih standardov.

Zahteve za API	SL	SM	SN-RC/ILSAC GF-5	CJ-4
Vsebnost fosforja, %	0,1 max	0,06-0,08	0,06-0,08	0,12 max
Vsebnost žvepla, %	-	0,5-0,7	0,5-0,6	0,4 max
Sulfatni pepel, %	-	-	-	1 max
Zahteve ACEA za bencinske motorje	C1-10	C2-10	C3-10	C4-10
-	LowSAPS	MidSAPS	MidSAPS	LowSAPS
Vsebnost fosforja, %	0,05 max	0,09 max	0,07-0,09 max	0,09 max
Vsebnost žvepla, %	0,2 max	0,3 max	0,3 max	0,2 max
Sulfatni pepel, %	0,5 max	0,8 max	0,8 max	0,5 max
Osnovno število, 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 max	-	0,12 max
Vsebnost žvepla, %	-	0,3 max	-	0,4 max
Sulfatni pepel, %	2 max	1 max	1 max	2 max
Osnovno število, mg KOH/g	12 min	7 min	9 min	7 min

Kot je razvidno iz zgornje tabele, je težko oceniti vsebnost pepela v skladu z ameriškim standardom API, kar je posledica dejstva, da vsebnost pepela v Novem svetu ni tako natančna. namreč preprosto navedejo, katera olja so v kanistrih - polni, srednji pepel (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.

Na primer, na podlagi informacij, predloženih v skladu s standardom Euro-5, ki velja in je pomemben leta 2018 na ozemlju Ruske federacije, je za sodoben bencinski avtomobil dovoljeno polniti olje C3 po ACEA (običajno SN po API) - vsebnost sulfatnega pepela ni večja od 0,8% (srednji pepel). Če govorimo o dizelskih motorjih, ki delujejo v težkih pogojih, potem na primer standard ACEA E4 ne dovoljuje preseganja 2% vsebnosti sulfatnega pepela v gorivu.

V skladu z mednarodnimi zahtevami za motorna olja za bencinske motorje vsebnost sulfatnega pepela ne sme presegati - 1.5 % za dizel ICE nizke moči - 1.8% in za dizelske motorje velike moči - 2.0%.

Zahteve glede vsebnosti pepela za vozila na LPG

Kar zadeva avtomobile z opremo za plinske jeklenke, je bolje, da jih uporabljajo olja z nizko vsebnostjo pepela. To je posledica kemične sestave bencina in plina (ne glede na metan, propan ali butan). V bencinu je več trdnih delcev in škodljivih elementov, in da ne bi pokvarili celotnega sistema, je treba uporabiti posebna olja z nizko vsebnostjo pepela. Proizvajalci maziv posebej ponujajo potrošnikom tako imenovana "plinska" olja, zasnovana za ustrezen ICE.

Vendar pa je njihova pomembna pomanjkljivost njihov visok strošek in da bi prihranili denar, lahko preprosto pogledate značilnosti in tolerance običajnih "bencinskih" olj in izberete ustrezno sestavo z nizko vsebnostjo pepela. In ne pozabite, da morate takšna olja zamenjati v skladu z določenimi predpisi, kljub dejstvu, da bo preglednost rudarjenja veliko večja kot pri tradicionalnih oljih!

Metoda za določanje vsebnosti pepela

Toda kako se določi vsebnost pepela v motornem olju in kako razumeti, s kakšno vsebnostjo pepela je olje v kanistru? Potrošnik najlažje določi vsebnost pepela v motornem olju preprosto z oznakami na nalepki posode. Na njih je običajno navedena vsebnost pepela po standardu ACEA (evropski standard za proizvajalce avtomobilov). V skladu z njim so vsa trenutno prodana olja razdeljena na:

• poln pepel. Imajo celoten paket aditivov. V angleščini imajo oznako - Full SAPS. Po standardu ACEA so označeni z naslednjimi črkami - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Nečistoče pepela so tukaj približno 1 ... 1,1% celotne mase mazalne tekočine.
• srednji pepel. Imajo zmanjšan paket aditivov. Imenuje se Middle SAPS ali Mid SAPS. Po ACEA so označeni s C2, C3. Podobno bo v oljih s srednjo pepelom masa pepela približno 0,6 ... 0,9%.
• Nizek pepel. Najmanjša vsebnost dodatkov, ki vsebujejo kovine. Določen Low SAPS. Po ACEA so označeni s C1, C4. Pri nizki vsebnosti pepela bo ustrezna vrednost nižja od 0,5 %.

Upoštevajte, da so v nekaterih primerih olja z oznako ACEA od C1 do C5 združena v eno skupino, imenovano "nizka vsebnost pepela". namreč take podatke najdeš v Wikipediji. Vendar to ni povsem pravilno, saj tak pristop zgolj nakazuje, da vse te maziva so združljiva s katalizatorji in nič več! Pravzaprav je pravilna razvrstitev olj glede na vsebnost pepela navedena zgoraj.

.

Olja z oznako ACEA A1 / B1 (zastarelo od 2016) in A5 / B5 so t.i. varčevanje z energijo, in ga ni mogoče uporabiti povsod, ampak samo v motorjih, posebej zasnovanih za motorje (običajno novi modeli avtomobilov, na primer v mnogih "Korejcih"). Zato navedite to točko v priročniku vašega avtomobila.

Standardi pepela

Testiranje različnih vzorcev olja

Obstaja ruski meddržavni standard GOST 12417-94 "Naftni proizvodi. Metoda za določanje sulfatnega pepela, po kateri lahko vsakdo izmeri vsebnost sulfatnega pepela v testiranem olju, saj to ne zahteva kompleksne opreme in reagentov. Obstajajo tudi drugi, tudi mednarodni, standardi za določanje vsebnosti pepela, in sicer ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.

Najprej je treba poudariti, da GOST 12417-94 določa vsebnost sulfatnega pepela kot ostanek po karbonizaciji vzorca, obdelanega z žveplovo kislino in kalciniranega do konstantne teže. Bistvo metode preverjanja je precej preprosto. Na prvi stopnji se vzame določena masa testiranega olja in sežge do ogljikovega ostanka. potem morate počakati, da se nastali ostanek ohladi, in ga obdelati s koncentrirano žveplovo kislino. nadalje vžgemo 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. Nato ga obdelamo z razredčeno (v enakih prostorninah z vodo) žveplovo kislino in kalciniramo pri isti temperaturi, dokler njegova masna vrednost ne postane konstantna.

Pod vplivom žveplove kisline bo nastali pepel sulfat, od koder pravzaprav izvira njegova definicija. nato primerjamo maso nastalega pepela in začetno maso testiranega olja (maso pepela delimo 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, obstaja tudi državni standard GOST 1461-75, imenovan "Olje in naftni proizvodi. Metoda za določanje vsebnosti pepela", v skladu s katero se preskusno olje preveri glede prisotnosti različnih škodljivih nečistoč v njem. Ker gre za zapletene postopke, še bolj pa za različne aplikacije, v tem gradivu ne bomo predstavili njegovega bistva. Po želji lahko ta GOST zlahka najdete na internetu.

Obstaja tudi en ruski GOST 12337-84 "Motorna olja za dizelske motorje" (zadnja izdaja 21.05.2018). Jasno določa vrednosti različnih parametrov za motorna olja, vključno z domačimi, ki se uporabljajo v dizelskih ICE različnih zmogljivosti. Označuje dovoljene vrednosti različnih kemičnih sestavin, vključno s količino dovoljenih usedlin saj.