Obsah olejového popela
Obsah
Obsah olejového popela charakterizované dvěma pojmy: obsah popela v základním oleji a obsah síranového popela. Stručně řečeno, obvyklý obsah popela udává, jak dobře byl vyčištěn základní základ, na kterém se bude v budoucnu vyrábět finální olej (tedy přítomnost různých solí a nehořlavých, včetně kovových, nečistot v něm). Pokud jde o obsah síranového popela, charakterizuje hotový olej, který obsahuje určité množství přísad, a přesně označuje jejich množství a složení (jmenovitě přítomnost sodíku, draslíku, fosforu, síry a dalších prvků v něm).
Pokud je obsah síranového popela vysoký, povede to k vytvoření abrazivní vrstvy na stěnách spalovacího motoru, a tedy k rychlému opotřebení motoru, to znamená ke snížení jeho zdrojů. Nízký obsah konvenčního popela zajišťuje, že systém následné úpravy výfukových plynů je chráněn před kontaminací. Obecně jsou indikátory obsahu popela poměrně komplikovaný koncept, ale zajímavý, takže se pokusíme dát vše do pořádku.
Co je obsah popela a co to ovlivňuje
Obsah popela je ukazatelem množství nehořlavých nečistot. V každém spalovacím motoru jde určité množství naplněného oleje „do odpadu“, to znamená, že se při vstupu do válců při vysoké teplotě odpařuje. V důsledku toho se na jejich stěnách tvoří produkty spalování nebo jednoduše popel obsahující různé chemické prvky. A právě ze složení popela a jeho množství lze usuzovat na notoricky známý obsah popela v oleji. tento ukazatel ovlivňuje schopnost tvorby karbonových usazenin na částech spalovacího motoru a také výkon filtrů pevných částic (koneckonců ohnivzdorné saze ucpávají plástve). Proto nemůže překročit 2 %. Protože se jedná o dva obsahy popela, budeme je zvažovat postupně.
Obsah popela základního oleje
Začněme konceptem obsahu běžného popela, jako jednodušším. V souladu s oficiální definicí je obsah popela mírou množství anorganických nečistot zbývajících ze spalování vzorku oleje, které je vyjádřeno v procentech hmotnosti testovaného oleje. Tento pojem se obvykle používá pro charakterizaci olejů bez přísad (včetně základových olejů), jakož i různých mazacích kapalin, které se nepoužívají ve spalovacích motorech nebo obecně ve strojní technice. obvykle se hodnota celkového obsahu popela pohybuje v rozmezí od 0,002 % do 0,4 %. Čím je tedy tento indikátor nižší, tím je testovaný olej čistší.
Co ovlivňuje obsah popela? Normální (neboli základní) obsah popela ovlivňuje kvalitu čištění oleje, který navíc neobsahuje přísady. A protože jsou v současné době přítomny téměř ve všech použitých motorových olejích, pojem obsah běžného popela se příliš nepoužívá, ale místo toho se v širokém smyslu používá pojem obsah síranového popela. pojďme na to.
Síranový popel
Nečistoty v oleji
Obsah síranového popela (jiný název pro úroveň nebo indikátor síranových strusek) je tedy indikátorem pro stanovení přísad, které zahrnují organické sloučeniny kovů (jmenovitě jejich soli zinku, draslíku, hořčíku, vápníku, barya, sodíku a dalších prvků) . Při spalování oleje s takovými přísadami vzniká popel. Přirozeně, čím více jich bude v oleji, tím více popela bude. To se zase mísí s pryskyřičnými usazeninami ve spalovacím motoru (to platí zejména v případě, že je spalovací motor starý a / nebo v něm nebyl dlouho vyměněn olej), v důsledku čehož dochází k abrazivnímu vrstva se tvoří na třecích částech. Během provozu poškrábou a opotřebují povrch, čímž snižují zdroje spalovacího motoru.
Obsah sulfátového popela je také vyjádřen v procentech hmotnosti oleje. K jejímu stanovení je však nutné provést speciální postup s vypalováním a kalcinací zkušební hmoty. A procento se bere z pevné bilance. Současně se při práci používá kyselina sírová za účelem izolace síranů z hmoty. Odtud pochází název síranový popel.. Níže zvážíme přesný algoritmus pro provádění měření podle GOST.
Vliv obsahu síranového popela
Nyní přejděme k otázce co ovlivňuje síranový popel. Ještě předtím je ale třeba upřesnit, že jeho koncepce přímo souvisí s pojmem základní číslo motorového oleje. Tato hodnota umožňuje nastavit množství uhlíkových usazenin ve spalovací komoře. Obvykle se tam olej dostává přes pístní kroužky, stéká po stěnách válců. Množství uvedeného popela přímo ovlivňuje fungování zapalovacího systému a také start spalovacího motoru v chladném období.
Závislost základního čísla na čase
Obsah síranového popela je tedy přímo úměrný počáteční hodnotě základního čísla také nepoužitého (nebo pouze naplněného) oleje. Zároveň je třeba si uvědomit, že základní číslo není absolutním ukazatelem neutralizační schopnosti mazací kapaliny a časem klesá. To je způsobeno přítomností síry a dalších škodlivých složek v palivu. A čím je palivo chudší (čím více síry je v něm), tím rychleji základní číslo klesá.
Vezměte prosím na vědomí, že obsah síranového popela přímo ovlivňuje bod vzplanutí motorového oleje, a to v průběhu času, jak přísady v jeho složení vyhoří, hodnota uvedené teploty klesá. Snižuje také výkon samotného oleje, bez ohledu na to, jak kvalitní je.
Použití olejů s nízkým obsahem popela má „dvě strany mince“. Na jedné straně je jejich použití oprávněné, protože takové sloučeniny jsou navrženy tak, aby zabránily rychlému znečištění výfukových systémů (jmenovitě vybavených katalyzátory, filtry pevných částic, systémy EGR). Na druhou stranu oleje s nízkým obsahem popela neposkytují (nesnižují) požadovanou úroveň ochrany součástí spalovacího motoru. A zde, při výběru oleje, musíte zvolit „zlatý průměr“ a řídit se doporučeními výrobce automobilu. To znamená, podívejte se na hodnotu obsahu popela a alkalického čísla!
Úloha síry při tvorbě popela
Vezměte prosím na vědomí, že normální obsah popela v motorových olejích nemá nic společného s hladinou síry v nich. To znamená, že oleje s nízkým obsahem popela nebudou nutně s nízkým obsahem síry a tento problém je třeba objasnit samostatně. Sluší se dodat, že obsah síranového popela také ovlivňuje znečištění a funkci filtru pevných částic (možnost regenerace). Fosfor naproti tomu postupně vyřazuje katalyzátor pro dodatečné spalování oxidu uhelnatého, stejně jako nespálené uhlovodíky.
Co se týče síry, ta narušuje činnost neutralizátoru oxidů dusíku. Bohužel kvalita paliva v Evropě a v postsovětském prostoru je velmi odlišná, což není v náš prospěch. totiž v našem palivu je hodně síry, která je pro spalovací motory velmi škodlivá, protože při smíchání s vodou za vysokých teplot tvoří škodlivé kyseliny (hlavně sírovou), které korodují části spalovacího motoru. Proto je pro ruský trh lepší zvolit olej s vysokým základním číslem. A jak je uvedeno výše, v olejích, kde je vysoké alkalické číslo, je vysoký obsah popela. Zároveň je třeba si uvědomit, že neexistuje žádný univerzální olej a musí být vybrán v souladu s použitým palivem a vlastnostmi spalovacího motoru. V první řadě je třeba vycházet z doporučení výrobce automobilu (jmenovitě jeho spalovacího motoru).
Jaký je požadavek na obsah popela v oleji
Popel z vyhoření ropy
Nízký obsah popela v moderních olejích je dán ekologickými požadavky Euro-4, Euro-5 (zastaralé) a Euro-6, které jsou platné v Evropě. V souladu s nimi by moderní oleje neměly příliš zanášet filtry pevných částic a katalyzátory automobilů a uvolňovat do životního prostředí minimum škodlivých látek. jsou také navrženy tak, aby minimalizovaly usazování sazí na ventilech a válcích. Nicméně, ve skutečnosti, tento přístup dramaticky snižuje zdroje moderních spalovacích motorů, ale je to přínosné i pro automobilky, neboť k tomu přímo vede časté výměny vozu majiteli automobilů v Evropě (spotřebitelská poptávka).
Pokud jde o domácí motoristy (ačkoli to platí spíše pro domácí palivo), ve většině případů oleje s nízkým obsahem popela nepříznivě ovlivní vložky, prsty a také přispějí k odírání sukní ve spalovacím motoru. Při nízkém obsahu popela v olejích však bude množství usazenin na pístních kroužcích menší.
Zajímavé je, že úroveň obsahu síranového popela v amerických olejích (normy) je nižší než v evropských. To je způsobeno použitím vysoce kvalitních základových olejů patřících do skupiny 3 a / nebo 4 (vyrobených na bázi polyalfaolefinů nebo pomocí technologie hydrokrakování).
Články katalyzátoru ucpané sazemi
Několik slov o spalovacích motorech nových modelů, ve kterých jsou bloky válců vyrobeny z hliníku s dodatečným povlakem (mnoho moderních automobilů z koncernu VAG a některých „japonců“). Na internetu se hodně píše o tom, že se takové motory bojí síry, a to je pravda. V motorovém oleji je však množství tohoto prvku mnohem menší než v palivu. Proto se v první řadě doporučuje používat benzín standard Euro-4 a vyššía také používat oleje s nízkým obsahem síry. Pamatujte však, že olej s nízkým obsahem síry není vždy olejem s nízkým obsahem popela! Proto vždy zkontrolujte obsah popela v samostatné dokumentaci, která popisuje typické vlastnosti konkrétního motorového oleje.
Výroba nízkopopelových olejů
potřeba výroby olejů s nízkým obsahem popela vznikla z velké části kvůli ekologickým požadavkům (nechvalně známé normy Euro-x). Při výrobě motorových olejů obsahují (v různém množství, záleží na mnoha věcech) síru, fosfor a popel (později se z něj stává síran). Použití následujících chemických sloučenin tedy vede k výskytu uvedených prvků ve složení olejů:
- dialkyldithiofosfát zinečnatý (tzv. multifunkční aditivum s antioxidačními, protioděrovými a extrémními tlakovými vlastnostmi);
- sulfonát vápenatý je detergent, to znamená detergentní přísada.
Na základě toho výrobci našli několik řešení, jak snížit obsah popela v olejích. V současné době se tedy používají následující:
- zavádění detergentních přísad ne do oleje, ale do paliva;
- použití bezpopelových vysokoteplotních antioxidantů;
- použití bezpopelových dialkyldithiofosfátů;
- použití hořečnatých sulfonátů s nízkým obsahem popela (avšak v omezeném množství, protože i to přispívá k tvorbě usazenin ve spalovacím motoru), jakož i detergentních alkylfenolových přísad;
- použití syntetických složek ve složení olejů (například estery a zahušťovací přísady odolné vůči degradaci, nezbytné pro zajištění požadovaných viskozitně-teplotních charakteristik a nízké těkavosti, jmenovitě základové oleje ze 4 nebo 5 skupin).
Moderní chemické technologie umožňují snadno získat olej s jakýmkoli obsahem popela. Stačí si vybrat složení, které se nejlépe hodí pro konkrétní vůz.
Normy úrovně popela
Další důležitou otázkou je určit standardy obsahu popela. Okamžitě stojí za zmínku, že budou záviset nejen na typu spalovacího motoru (u benzínových, naftových spalovacích motorů, stejně jako u spalovacích motorů s plynovým balonovým zařízením (GBO) se tyto ukazatele budou lišit), ale také na aktuálních ekologických normách (Euro-4, Euro-5 a Euro-6). Ve většině základových olejů (to znamená před zavedením speciálních přísad do jejich složení) je obsah popela nevýznamný a je přibližně 0,005%. A po přidání aditiv, tedy výrobě hotového motorového oleje, může tato hodnota dosáhnout 2% věže, kterou umožňuje GOST.
Normy obsahu popela pro motorové oleje jsou jasně uvedeny v normách Evropské asociace výrobců automobilů ACEA a odchylky od nich jsou nepřípustné, proto se všichni moderní (licencovaní) výrobci motorových olejů vždy řídí těmito dokumenty. Údaje uvádíme ve formě tabulky pro aktuálně rozšířenou ekologickou normu Euro-5, která kombinuje hodnoty chemických přísad a jednotlivé existující normy.
| Požadavky na API | SL | SM | SN-RC/ILSAC GF-5 | CJ-4 |
|---|---|---|---|---|
| Obsah fosforu, % | 0,1 max | 0,06-0,08 | 0,06-0,08 | 0,12 max |
| Obsah síry, % | - | 0,5-0,7 | 0,5-0,6 | 0,4 max |
| sulfátový popel, % | - | - | - | 1 max |
| Požadavky ACEA na benzínové motory | C1-10 | C2-10 | C3-10 | C4-10 |
| - | LowSAPS | MidSAPS | MidSAPS | LowSAPS |
| Obsah fosforu, % | 0,05 max | 0,09 max | 0,07-0,09 max | 0,09 max |
| Obsah síry, % | 0,2 max | 0,3 max | 0,3 max | 0,2 max |
| sulfátový popel, % | 0,5 max | 0,8 max | 0,8 max | 0,5 max |
| Základní číslo, mg KOH/g | - | - | 6 min | 6 min |
| Požadavky ACEA pro komerční dieselové motory | E4-08 | E6-08 | E7-08 | E9-08 |
| Obsah fosforu, % | - | 0,08 max | - | 0,12 max |
| Obsah síry, % | - | 0,3 max | - | 0,4 max |
| sulfátový popel, % | 2 max | 1 max | 1 max | 2 max |
| Základní číslo, mg KOH/g | 12 min | 7 min | 9 min | 7 min |
Jak je patrné z výše uvedené tabulky, je obtížné posuzovat obsah popela podle amerického standardu API a je to způsobeno tím, že obsah popela není v Novém světě tak skrupulí. totiž jednoduše označují, které oleje jsou v kanystrech – plný, střední popel (MidSAPS). Jako takové nemají nízký obsah popela. Proto se při výběru toho či onoho oleje musíte zaměřit především na označení ACEA.
Například na základě informací poskytovaných v souladu s normou Euro-5, která je platná a relevantní v roce 2018 na území Ruské federace, je u moderního benzínového automobilu povoleno plnit olej C3 podle ACEA (obvykle SN podle API) - obsah síranového popela není větší než 0,8% (střední popel). Pokud mluvíme o dieselových motorech pracujících ve ztížených podmínkách, pak například norma ACEA E4 nedovoluje překročit 2 % obsahu sulfátového popela v palivu.
Požadavky na obsah popela u vozidel na LPG
Pokud jde o automobily s vybavením plynových lahví, je pro ně lepší používat oleje s nízkým obsahem popela. To je způsobeno chemickým složením benzínu a plynu (bez ohledu na metan, propan nebo butan). V benzínu je více pevných částic a škodlivých prvků, a aby nedošlo k poškození celého systému, musí se používat speciální oleje s nízkým obsahem popela. Výrobci maziv konkrétně nabízejí spotřebitelům takzvané „plynové“ oleje určené pro odpovídající ICE.
Jejich významnou nevýhodou je však jejich vysoká cena a za účelem úspory peněz se můžete jednoduše podívat na vlastnosti a tolerance běžných „benzínových“ olejů a zvolit vhodné složení s nízkým obsahem popela. A pamatujte, že takové oleje musíte měnit podle stanovených předpisů, přestože transparentnost těžby bude mnohem vyšší než u tradičních olejů!
Metoda stanovení obsahu popela
Jak se ale určuje obsah popela v motorovém oleji a jak rozumět s jakým obsahem popela má olej v kanystru? Pro spotřebitele je nejjednodušší určit obsah popela v motorovém oleji jednoduše podle označení na štítku nádoby. Obsah popela na nich bývá uváděn podle normy ACEA (evropská norma pro výrobce automobilů). V souladu s tím jsou všechny aktuálně prodávané oleje rozděleny na:
- plný popel. Mají kompletní balíček aditiv. V angličtině mají označení – Full SAPS. Podle standardu ACEA jsou označeny následujícími písmeny - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Nečistoty popela zde tvoří asi 1 ... 1,1 % celkové hmotnosti mazací kapaliny.
- střední popel. Mají snížený balíček aditiv. Označuje se jako Middle SAPS nebo Mid SAPS. Podle ACEA jsou označeny C2, C3. Podobně u olejů se středním popelem bude hmotnost popela přibližně 0,6 ... 0,9 %.
- Nízký popel. Minimální obsah přísad obsahujících kov. Označené nízké SAPS. Podle ACEA jsou označeny C1, C4. U nízkého popela bude odpovídající hodnota menší než 0,5 %.
Upozorňujeme, že v některých případech jsou oleje s označením ACEA od C1 do C5 sloučeny do jedné skupiny nazvané „nízký obsah popela“. konkrétně takové informace lze nalézt na Wikipedii. To však není zcela správné, protože takový přístup jednoduše naznačuje, že všechny tyto maziva jsou kompatibilní s katalyzátory a nic víc! Ve skutečnosti je správná gradace olejů podle obsahu popela uvedena výše.
.
Popelové normy
Testování různých vzorků oleje
Existuje ruská mezistátní norma GOST 12417-94 „Ropné produkty. Metoda stanovení síranového popela, podle které může kdokoli změřit obsah síranového popela v testovaném oleji, protože nevyžaduje složité vybavení a činidla. Existují i další, včetně mezinárodních, normy pro stanovení obsahu popela, a to ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.
Nejprve je třeba zdůraznit, že GOST 12417-94 definuje obsah síranového popela jako zbytek po karbonizaci vzorku, ošetřený kyselinou sírovou a kalcinovaný do konstantní hmotnosti. Podstata ověřovací metody je celkem jednoduchá. V první fázi se odebere určité množství testovaného oleje a spálí se na uhlíkatý zbytek. poté musíte počkat, až výsledný zbytek vychladne, a ošetřit ho koncentrovanou kyselinou sírovou. dále zapalujte při teplotě +775 stupňů Celsia (je povolena odchylka 25 stupňů v jednom a druhém směru), dokud uhlík zcela nezoxiduje. Výsledný popel se nechá chvíli vychladnout. Poté se zpracuje zředěnou (ve stejných objemech s vodou) kyselinou sírovou a kalcinuje se při stejné teplotě, dokud se jeho hmotnostní hodnota nestane konstantní.
Pod vlivem kyseliny sírové bude výsledným popelem síran, odkud ve skutečnosti pochází jeho definice. poté porovnejte hmotnost výsledného popela a počáteční hmotnost testovaného oleje (hmotnost popela se vydělí hmotností spáleného oleje). Hmotnostní poměr je vyjádřen v procentech (tj. výsledný kvocient se vynásobí 100). To bude požadovaná hodnota obsahu síranového popela.
Pokud jde o obvyklý (základní) obsah popela, existuje pro něj také státní norma GOST 1461-75 s názvem „Ropa a ropné produkty. Metoda stanovení obsahu popela“, podle které se testovaný olej kontroluje na přítomnost různých škodlivých nečistot. Vzhledem k tomu, že jde o složité postupy a tím spíše pro různé aplikace, nebudeme v tomto materiálu představovat jeho podstatu. V případě potřeby lze tento GOST snadno najít na internetu.
Existuje také jeden ruský GOST 12337-84 "Motorové oleje pro dieselové motory" (poslední vydání z 21.05.2018). Jasně uvádí hodnoty různých parametrů pro motorové oleje, včetně domácích používaných v dieselových ICE různých kapacit. Označuje přípustné hodnoty různých chemických složek, včetně množství přípustných usazenin sazí.
