Karakteristike motornih ulja
sadržaj
Karakteristike motornih ulja pokazuju kako se ulje ponaša u različitim uvjetima temperature i opterećenja i time pomažu vlasniku automobila da pravilno odabere tekućinu za podmazivanje motora s unutarnjim izgaranjem. Dakle, pri odabiru je korisno obratiti pozornost ne samo na oznake (naime, viskoznost i tolerancije proizvođača automobila), već i na tehničke karakteristike motornih ulja, kao što su kinematička i dinamička viskoznost, bazni broj, sadržaj sulfatnog pepela , volatilnost i drugi. Za većinu vlasnika automobila ovi pokazatelji ne govore ništa. A Zapravo, skrivaju kvalitetu ulja, njegovo ponašanje pod opterećenjem i druge operativne podatke.
Dakle, detaljno ćete naučiti o sljedećim parametrima:
- Kinematička viskoznost;
- Dinamička viskoznost;
- Indeks viskoznosti;
- volatilnost;
- kapacitet koksiranja;
- sadržaj sulfatnog pepela;
- alkalni broj;
- Gustoća;
- Plamište;
- točka tečenja;
- aditivi;
- Doživotno.
Glavne karakteristike motornih ulja
Prijeđimo sada na fizikalne i kemijske parametre koji karakteriziraju sva motorna ulja.
Viskoznost je glavno svojstvo, zbog kojeg se određuje sposobnost korištenja proizvoda u različitim vrstama motora s unutarnjim izgaranjem. Može se izraziti u jedinicama kinematičke, dinamičke, uvjetne i specifične viskoznosti. Stupanj duktilnosti materijala motora određuju dva pokazatelja - kinematička i dinamička viskoznost. Ovi parametri, uz sadržaj sulfatnog pepela, bazni broj i indeks viskoznosti, glavni su pokazatelji kvalitete motornih ulja.
Kinematička viskoznost
Grafikon ovisnosti viskoznosti o temperaturi motornog ulja
Kinematička viskoznost (visoka temperatura) je osnovni radni parametar za sve vrste ulja. To je omjer dinamičke viskoznosti i gustoće tekućine pri istoj temperaturi. Kinematička viskoznost ne utječe na stanje ulja, ona određuje karakteristike podataka o temperaturi. ovaj pokazatelj karakterizira unutarnje trenje sastava ili njegov otpor prema vlastitom protoku. Opisuje fluidnost ulja pri radnim temperaturama od +100°C i +40°C. Mjerne jedinice - mm² / s (centiStokes, cSt).
Jednostavno rečeno, ovaj pokazatelj pokazuje viskoznost ulja ovisno o temperaturi i omogućuje vam procjenu koliko će se brzo zgusnuti kada temperatura padne. Nakon svega što ulje manje mijenja svoju viskoznost s promjenom temperature, to je ulje kvalitetnije.
Dinamička viskoznost
Dinamička viskoznost ulja (apsolutna) pokazuje silu otpora uljane tekućine koja se javlja tijekom kretanja dva sloja ulja, udaljena jedan od drugog 1 cm, koji se kreću brzinom od 1 cm/s. Dinamička viskoznost je umnožak kinematičke viskoznosti ulja i njegove gustoće. Jedinice ove vrijednosti su Pascal sekunde.
Jednostavno rečeno, pokazuje učinak niske temperature na otpor pokretanja motora s unutarnjim izgaranjem. A što je niža dinamička i kinematička viskoznost pri niskim temperaturama, to će sustavu podmazivanja biti lakše pumpati ulje u hladnom vremenu, a starteru okretati zamašnjak ICE tijekom hladnog pokretanja. Indeks viskoznosti motornog ulja također je od velike važnosti.
Indeks viskoznosti
Brzina smanjenja kinematičke viskoznosti s porastom temperature karakterizira indeks viskoznosti ulja. Indeks viskoznosti ocjenjuje prikladnost ulja za date uvjete rada. kako biste odredili indeks viskoznosti, usporedite viskoznost ulja na različitim temperaturama. Što je veći, viskoznost manje ovisi o temperaturi, a time i bolja kvaliteta. U suštini, Indeks viskoznosti označava "stupanj razrjeđivanja" ulja.. Ovo je bezdimenzijska veličina, tj. ne mjeri se nikakvim jedinicama - to je samo broj.
Što je niži indeks viskoznost motornog ulja što se ulje više razrjeđuje, tj. debljina uljnog filma postaje vrlo mala (zbog čega dolazi do povećanog trošenja). Što je indeks veći viskoznost motornog ulja, manje se ulje razrjeđuje, tj. osigurana je debljina uljnog filma potrebna za zaštitu površina koje se trljaju.
Ulja s visokim indeksom osiguravaju rad motora s unutarnjim izgaranjem u širem temperaturnom rasponu (okolina). Samim time je osigurano lakše pokretanje motora s unutarnjim izgaranjem pri niskim temperaturama i dovoljna debljina uljnog filma (a time i zaštita motora od habanja) pri visokim temperaturama.
Visokokvalitetna mineralna motorna ulja obično imaju indeks viskoznosti 120-140, polusintetička 130-150, sintetička 140-170. Ova vrijednost ovisi o primjeni u sastavu ugljikovodika i dubini obrade frakcija.
Ovdje je potrebna ravnoteža, a pri odabiru vrijedi uzeti u obzir zahtjeve proizvođača motora i stanje agregata. Međutim, što je veći indeks viskoznosti, to je širi temperaturni raspon u kojem se ulje može koristiti.
Isparavanje
Isparavanje (također nazvano isparljivost ili otpad) karakterizira količinu mase tekućine za podmazivanje koja je isparila unutar jednog sata pri temperaturi od +245,2 °C i radnom tlaku od 20 mm. rt. Umjetnost. (± 0,2). U skladu s ACEA standardom. Mjereno kao postotak ukupne mase, [%]. Provodi se posebnim Noackovim aparatom prema ASTM D5800; DIN 51581.
Od veća viskoznost ulja, tako ima manju volatilnost prema Noaku. Specifične vrijednosti hlapljivosti ovise o vrsti baznog ulja, tj. postavljenoj od strane proizvođača. Vjeruje se da je dobra volatilnost u rasponu do 14%, iako se u prodaji nalaze i ulja čija volatilnost doseže 20%. Za sintetička ulja ta vrijednost obično ne prelazi 8%.
Općenito, može se reći da što je niža Noackova vrijednost volatilnosti, to je manje izgaranje ulja. Čak i mala razlika - 2,5 ... 3,5 jedinica - može utjecati na potrošnju ulja. Viskozniji proizvod manje gori. To posebno vrijedi za mineralna ulja.
Pougljenjivanje
Jednostavnim riječima, koncept koksiranja je sposobnost ulja da stvara smole i naslage u svom volumenu, koje su, kao što znate, štetne nečistoće u tekućini za podmazivanje. Kapacitet koksiranja izravno ovisi o stupnju njegovog pročišćavanja. Na to također utječe koje je bazno ulje izvorno korišteno za stvaranje gotovog proizvoda, kao i tehnologija proizvodnje.
Optimalni pokazatelj za ulja s visokom razinom viskoznosti je vrijednost 0,7%. Ako ulje ima nisku viskoznost, tada odgovarajuća vrijednost može biti u rasponu od 0,1 ... 0,15%.
Sulfatirani pepeo
Sadržaj sulfatnog pepela u motornom ulju (sulfatni pepeo) pokazatelj je prisutnosti aditiva u ulju, koji uključuju organske spojeve metala. Tijekom rada maziva nastaju svi aditivi i aditivi - izgaraju, tvoreći sam pepeo (šljaku i čađu) koji se taloži na klipovima, ventilima, prstenovima.
Sadržaj sulfatnog pepela u ulju ograničava sposobnost ulja da akumulira spojeve pepela. Ova vrijednost pokazuje koliko anorganskih soli (pepela) ostaje nakon izgaranja (isparavanja) ulja. To mogu biti ne samo sulfati (oni "plaše" vlasnike automobila, automobili s aluminijskim motorima koji se "boje" sumporne kiseline). Sadržaj pepela mjeri se kao postotak ukupne mase pripravka, [% mase].
Općenito, naslage pepela začepljuju filtere čestica dizela i katalizatore benzina. Međutim, to vrijedi ako postoji značajna potrošnja ICE ulja. Treba napomenuti da je prisutnost sumporne kiseline u nafti puno kritičnija od povećanog sadržaja sulfatnog pepela.
U sastavu ulja s punim pepelom, količina odgovarajućih aditiva može malo premašiti 1% (do 1,1%), u uljima sa srednjim pepelom - 0,6 ... 0,9%, u uljima s niskim pepelom - ne više od 0,5% . Odnosno, što je niža ova vrijednost, to bolje.
Niskopepelna ulja, tzv. Low SAPS (označena su prema ACEA C1, C2, C3 i C4). Oni su najbolja opcija za moderna vozila. Obično se koristi u automobilima sa sustavom naknadne obrade ispušnih plinova i automobilima na prirodni plin (s UNP-om). Kritični udio pepela za benzinske motore je 1,5%, za dizel motore 1,8%, a za dizel motore velike snage 2%. Ali vrijedi napomenuti da ulja s niskim sadržajem pepela nisu uvijek niska sumpora, jer se nizak sadržaj pepela postiže nižim baznim brojem.
Puni aditivi za pepeo, oni su također Full SAPA (s oznakom ACEA A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5). Negativno utječu na DPF filtere, kao i postojeće trostupanjske katalizatore. Takva se ulja ne preporučuju za korištenje u motorima opremljenim Euro 4, Euro 5 i Euro 6 ekološkim sustavima.
Visok sadržaj sulfatnog pepela posljedica je prisutnosti aditiva za deterdžent koji sadrže metale u sastavu motornog ulja. Takve komponente su neophodne kako bi se spriječile naslage ugljika i stvaranje laka na klipovima i da bi ulja imala sposobnost neutralizacije kiselina, kvantitativno karakteriziranih baznim brojem.
Alkalni broj
Ova vrijednost karakterizira koliko dugo ulje može neutralizirati kiseline štetne za njega, koje uzrokuju korozivno trošenje dijelova motora s unutarnjim izgaranjem i pojačavaju stvaranje raznih naslaga ugljika. Za neutralizaciju se koristi kalijev hidroksid (KOH). Odnosno bazni broj se mjeri u mg KOH po gramu ulja[mg KOH/g]. Fizički, to znači da je količina hidroksida po učinku jednaka paketu aditiva. Dakle, ako u dokumentaciji stoji da je ukupni bazni broj (TBN - Total Base Number) npr. 7,5, to znači da je količina KOH 7,5 mg po gramu ulja.
Što je veći bazni broj, to će ulje dulje moći neutralizirati djelovanje kiselina.nastaju pri oksidaciji ulja i izgaranju goriva. Odnosno, moći će se koristiti duže (iako drugi parametri također utječu na ovaj pokazatelj). Niska svojstva deterdženta štetna su za ulje, jer će se u tom slučaju na dijelovima stvoriti neizbrisiva naslaga.
Tijekom rada ulja u motoru s unutarnjim izgaranjem alkalni broj se neizbježno smanjuje, a neutralizirajući aditivi se troše. Takvo smanjenje ima prihvatljive granice, iznad kojih ulje neće moći zaštititi od korozije kiselim spojevima. Što se tiče optimalne vrijednosti osnovnog broja, ranije se vjerovalo da će za benzinske ICE biti približno 8 ... 9, a za dizel motore - 11 ... 14. Međutim, moderne formulacije maziva obično imaju niže bazne brojeve, sve do 7 pa čak i 6,1 mg KOH/g. Imajte na umu da u modernim ICE-ima nemojte koristiti ulja s baznim brojem 14 ili većim.
Niski bazni broj u modernim uljima stvoren je umjetno kako bi odgovarao trenutnim ekološkim zahtjevima (EURO-4 i EURO-5). Dakle, prilikom izgaranja ovih ulja u motoru s unutarnjim izgaranjem stvara se mala količina sumpora, što pozitivno utječe na kvalitetu ispušnih plinova. Međutim, ulje s niskim baznim brojem često ne štiti dovoljno dobro dijelove motora od trošenja.
To znači da optimalni SC ne mora uvijek biti maksimalni ili minimalni broj.
gustoća
Gustoća se odnosi na gustoću i viskoznost motornog ulja. Određeno na temperaturi okoline od +20°C. Mjeri se u kg/m³ (rjeđe u g/cm³). Pokazuje omjer ukupne mase proizvoda i njegovog volumena i izravno ovisi o viskoznosti ulja i faktoru kompresibilnosti. Određen je baznim uljem i baznim aditivima, a također snažno utječe na dinamičku viskoznost.
Ako je isparavanje ulja veliko, gustoća će se povećati. Nasuprot tome, ako ulje ima nisku gustoću, a istovremeno visoko plamište (odnosno nisku vrijednost hlapljivosti), tada se može ocijeniti da je ulje izrađeno na visokokvalitetnom sintetičkom baznom ulju.
Što je veća gustoća, to ulje lošije prolazi kroz sve kanale i otvore u motoru s unutarnjim izgaranjem, pa se zbog toga otežava rotacija koljenastog vratila. To dovodi do povećanog trošenja, naslaga, naslaga ugljika i povećane potrošnje goriva. Ali niska gustoća maziva također je loša - zbog toga se stvara tanak i nestabilan zaštitni film, njegovo brzo izgaranje. Ako motor s unutarnjim izgaranjem često radi u praznom hodu ili u načinu start-stop, tada je bolje koristiti tekućinu za podmazivanje manje gustoće. I s produljenim kretanjem pri velikim brzinama - gušće.
Stoga se svi proizvođači ulja pridržavaju raspona gustoće ulja koje proizvode u rasponu od 0,830 .... 0,88 kg / m³, pri čemu se samo ekstremni rasponi smatraju najkvalitetnijima. Ali gustoća od 0,83 do 0,845 kg / m³ znak je estera i PAO u ulju. A ako je gustoća 0,855 ... 0,88 kg / m³, to znači da je dodano previše aditiva.
Plamište
To je najniža temperatura pri kojoj pare zagrijanog motornog ulja pod određenim uvjetima stvaraju smjesu sa zrakom koja eksplodira kad se podigne plamen (prvi bljesak). Na plamištu se ulje također ne zapali. Plamište se određuje zagrijavanjem motornog ulja u otvorenoj ili zatvorenoj posudi.
Ovo je pokazatelj prisutnosti frakcija s niskim vrelištem u ulju, što određuje sposobnost sastava da stvori naslage ugljika i izgori u dodiru s vrućim dijelovima motora. Kvalitetno i dobro ulje treba imati što višu točku paljenja. Moderna motorna ulja imaju plamište iznad +200°C, obično +210…230°C i više.
Točka punjenja
Vrijednost temperature u Celzijevim stupnjevima, kada ulje gubi svoja fizička svojstva, karakteristična za tekućinu, odnosno smrzava se, postaje nepokretna. Važan parametar za vozače koji žive na sjevernim geografskim širinama i za druge vlasnike automobila koji često pokreću motor s unutarnjim izgaranjem "hladno".
Iako se u stvarnosti, u praktične svrhe, vrijednost točke tiješta ne koristi. Za karakterizaciju rada ulja u mrazu postoji još jedan koncept - minimalna temperatura pumpanja, odnosno minimalna temperatura pri kojoj pumpa za ulje može pumpati ulje u sustav. I to će biti nešto više od točke tečenja. Stoga je u dokumentaciji vrijedno obratiti pozornost na minimalnu temperaturu crpljenja.
Što se tiče točke tečenja, ona bi trebala biti 5 ... 10 stupnjeva niža od najnižih temperatura na kojima radi motor s unutarnjim izgaranjem. Može biti -50°C ... -40°C i tako dalje, ovisno o specifičnoj viskoznosti ulja.
aditivi
Uz ove osnovne karakteristike motornih ulja, možete pronaći i dodatne rezultate laboratorijskih ispitivanja količine cinka, fosfora, bora, kalcija, magnezija, molibdena i drugih kemijskih elemenata. Svi ovi aditivi poboljšavaju učinak ulja. Štite od zarezivanja i trošenja motora s unutarnjim izgaranjem, a također produljuju rad samog ulja, sprječavaju njegovu oksidaciju ili bolje drže međumolekularne veze.
Sumpor - ima svojstva ekstremnog pritiska. Fosfor, klor, cink i sumpor - svojstva protiv trošenja (jačaju uljni film). Bor, molibden - smanjuju trenje (dodatni modifikator za maksimalni učinak smanjenja habanja, brazdanja i trenja).
Ali osim poboljšanja, imaju i suprotna svojstva. naime talože se u obliku čađe u motoru s unutarnjim izgaranjem ili ulaze u katalizator, gdje se nakupljaju. Primjerice, za dizelske motore s DPF-om, SCR-om i spremnicima sumpor je neprijatelj, a za oksidacijske pretvarače neprijatelj je fosfor. Ali dodaci deterdženta (detergenti) Ca i Mg stvaraju pepeo tijekom izgaranja.
Zaštitna svojstva aditiva ovise o načinu proizvodnje i kvaliteti sirovina, pa njihova količina nije uvijek pokazatelj najbolje zaštite i kvalitete. Stoga svaki proizvođač automobila ima svoja ograničenja za upotrebu u određenom motoru.
Vijek trajanja
U većini automobila ulje se mijenja ovisno o kilometraži automobila. Međutim, na nekim markama mazivih tekućina na kanistrima njihov je rok trajanja izravno naznačen. To je zbog kemijskih reakcija koje se javljaju u ulju tijekom njegovog rada. Obično se izražava kao broj mjeseci neprekidnog rada (12, 24 i Long Life) ili kao broj kilometara.
Tablice parametara motornog ulja
Za cjelovitost informacija predstavljamo nekoliko tablica koje daju informacije o ovisnosti nekih parametara motornog ulja o drugima ili o vanjskim čimbenicima. Krenimo od skupine baznih ulja u skladu s API standardom (API – American Petroleum Institute). Dakle, ulja se dijele prema tri pokazatelja - indeksu viskoznosti, sadržaju sumpora i masenom udjelu naftenoparafinskih ugljikovodika.
| Klasifikacija API-ja | I | II | III | IV | V |
|---|---|---|---|---|---|
| Sadržaj zasićenih ugljikovodika, % | > 90 | > 90 | PAO | Eteri | |
| Sadržaj sumpora, % | > 0,03 | ||||
| Indeks viskoznosti | 80 ... 120 | 80 ... 120 | > 120 |
Trenutno je na tržištu veliki broj aditiva za ulje koji na određeni način mijenjaju njegove karakteristike. Na primjer, aditivi koji smanjuju količinu ispušnih plinova i povećavaju viskoznost, aditivi protiv trenja koji čiste ili produljuju vijek trajanja. Da biste razumjeli njihovu raznolikost, vrijedno je prikupiti informacije o njima u tablici.
| Grupa svojstava | Vrste aditiva | Imenovanje |
|---|---|---|
| Zaštita površine dijela | Deterdženti (deterdženti) | Štiti površine dijelova od stvaranja naslaga na njima |
| Disperzanti | Sprječava taloženje produkata trošenja motora s unutarnjim izgaranjem i degradaciju ulja (minimizira stvaranje mulja) | |
| Zaštita od trošenja i ekstremnog pritiska | Smanjite trenje i trošenje, spriječite zapinjanje i habanje | |
| Antikorozivni | Spriječite koroziju dijelova motora | |
| Transformirajte svojstva ulja | Depresor | Smanjite točku smrzavanja. |
| Modifikatori viskoznosti | Proširiti temperaturni raspon primjene, povećati indeks viskoznosti | |
| Zaštita od ulja | Protiv pjenjenja | Spriječiti stvaranje pjene |
| Antioksidansi | Spriječiti oksidaciju ulja |
Promjena nekih od parametara motornog ulja navedenih u prethodnom odjeljku izravno utječe na rad i stanje motora s unutarnjim izgaranjem automobila. To se može prikazati u tablici.
| Indeks | Trend | razlog | Kritični parametar | Što utječe |
|---|---|---|---|---|
| viskoznost | Povećava se | Proizvodi oksidacije | 1,5 puta povećanje | Pokretanje svojstava |
| Točka punjenja | Povećava se | Voda i produkti oksidacije | Ne | Pokretanje svojstava |
| Alkalni broj | Smanjuje | Djelovanje deterdženta | Smanjite 2 puta | Korozija i smanjeni vijek trajanja dijelova |
| Sadržaj pepela | Povećava se | Alkalni dodaci | Ne | Pojava naslaga, trošenje dijelova |
| Mehaničke nečistoće | Povećava se | Proizvodi za trošenje opreme | Ne | Pojava naslaga, trošenje dijelova |
Pravila odabira ulja
Kao što je gore spomenuto, izbor jednog ili drugog motornog ulja trebao bi se temeljiti ne samo na očitanjima viskoznosti i tolerancijama proizvođača automobila. Osim toga, postoje i tri obvezna parametra koja se moraju uzeti u obzir:
- svojstva maziva;
- uvjeti rada ulja (način rada ICE);
- strukturne značajke motora s unutarnjim izgaranjem.
Prva točka uvelike ovisi o tome koja je vrsta ulja sintetička, polusintetička ili potpuno mineralna. Poželjno je da tekućina za podmazivanje ima sljedeće radne karakteristike:
- Visoka svojstva dispergiranja, stabilizacije i topivosti deterdženta u odnosu na netopljive elemente u ulju. Navedene karakteristike omogućuju vam brzo i jednostavno čišćenje površine radnih dijelova motora s unutarnjim izgaranjem od raznih onečišćenja. Osim toga, zahvaljujući njima, lakše je očistiti dijelove od prljavštine tijekom njihove demontaže.
- Sposobnost neutraliziranja učinaka kiselina, čime se sprječava prekomjerno trošenje dijelova motora s unutarnjim izgaranjem i povećava njegov ukupni resurs.
- Visoka toplinska i toplinsko-oksidacijska svojstva. Oni su potrebni za učinkovito hlađenje klipnih prstenova i klipova.
- Niska isparljivost, kao i mala potrošnja ulja za otpad.
- Odsutnost sposobnosti stvaranja pjene u bilo kojem stanju, čak iu hladnom, čak iu vrućem.
- Potpuna kompatibilnost s materijalima od kojih su izrađene brtve (obično guma otporna na ulje) koji se koriste u sustavu neutralizacije plina, kao iu drugim sustavima motora s unutarnjim izgaranjem.
- Visokokvalitetno podmazivanje dijelova motora s unutarnjim izgaranjem u svim, čak i kritičnim uvjetima (za vrijeme mraza ili pregrijavanja).
- Mogućnost pumpanja kroz elemente sustava za podmazivanje bez problema. Ovo ne samo da pruža pouzdanu zaštitu elemenata motora s unutarnjim izgaranjem, već i olakšava pokretanje motora s unutarnjim izgaranjem po hladnom vremenu.
- Ne ulazi u kemijske reakcije s metalnim i gumenim elementima motora s unutarnjim izgaranjem tijekom dugog zastoja bez rada.
Navedeni pokazatelji kvalitete motornog ulja često su kritični, a ako su njihove vrijednosti ispod norme, onda je to prepuno nedovoljnog podmazivanja pojedinih dijelova motora s unutarnjim izgaranjem, njihovog prekomjernog trošenja, pregrijavanja i ovoga obično dovodi do smanjenja resursa i pojedinačnih dijelova i motora s unutarnjim izgaranjem u cjelini.
svaki vozač treba povremeno pratiti razinu motornog ulja u kućištu radilice, kao i njegovo stanje, budući da normalan rad motora s unutarnjim izgaranjem izravno ovisi o tome. Što se tiče izbora, treba ga provesti, oslanjajući se, prije svega, na preporuke proizvođača motora. Pa, gore navedene informacije o fizičkim svojstvima i parametrima ulja sigurno će vam pomoći da napravite pravi izbor.
