Sadržaj pepela ulja

Sadržaj pepela ulja karakteriziraju dva koncepta: sadržaj pepela baznog ulja i sadržaj sulfatnog pepela. Ukratko, uobičajeni sadržaj pepela pokazuje koliko je dobro očišćena osnovna baza, na kojoj će se u budućnosti napraviti konačno ulje (to jest, prisutnost raznih soli i nezapaljivih, uključujući metalne, nečistoće u njemu). Što se tiče sadržaja sulfatnog pepela, on karakterizira gotovo ulje, koje sadrži određenu količinu aditiva, i točno označava njihovu količinu i sastav (naime, prisutnost natrija, kalija, fosfora, sumpora i drugih elemenata u njemu).

Ako je sadržaj sulfatnog pepela visok, to će dovesti do stvaranja abrazivnog sloja na zidovima motora s unutarnjim izgaranjem i, shodno tome, brzog trošenja motora, odnosno smanjenja njegovog resursa. Niska razina uobičajenog sadržaja pepela osigurava zaštitu sustava za naknadnu obradu ispušnih plinova od onečišćenja. Općenito, pokazatelji sadržaja pepela su prilično kompliciran koncept, ali zanimljiv, pa ćemo pokušati sve staviti u red.

Što je sadržaj pepela i na što on utječe

Sadržaj pepela pokazatelj je količine negorivih nečistoća. U svakom motoru s unutarnjim izgaranjem određena količina napunjenog ulja ide "u otpad", odnosno isparava na visokoj temperaturi kada uđe u cilindre. Kao rezultat toga, na njihovim zidovima nastaju proizvodi izgaranja ili jednostavno pepeo koji sadrži različite kemijske elemente. A upravo iz sastava pepela i njegove količine može se prosuditi ozloglašeni sadržaj pepela u ulju. ovaj pokazatelj utječe na sposobnost stvaranja naslaga ugljika na dijelovima motora s unutarnjim izgaranjem, kao i na rad filtara čestica (uostalom, vatrootporna čađa začepljuje saće). Stoga ne smije prelaziti 2%. Budući da postoje dva sadržaja pepela, razmotrit ćemo ih redom.

Sadržaj pepela baznog ulja

Počnimo s konceptom običnog sadržaja pepela, kao jednostavnijim. U skladu sa službenom definicijom, sadržaj pepela je mjera količine anorganskih nečistoća preostalih izgaranjem uzorka ulja, koja se izražava kao postotak mase ulja koje se ispituje. Ovaj koncept se obično koristi za karakterizaciju ulja bez aditiva (uključujući bazna ulja), kao i raznih mazivih tekućina koje se ne koriste u motorima s unutarnjim izgaranjem ili općenito u strojnoj tehnici. obično je vrijednost ukupnog sadržaja pepela u rasponu od 0,002% do 0,4%. Prema tome, što je ovaj pokazatelj niži, to je testirano ulje čišće.

Što utječe na sadržaj pepela? Normalni (ili osnovni) sadržaj pepela utječe na kvalitetu pročišćavanja ulja, koje također ne sadrži aditive. A budući da su trenutno prisutni u gotovo svim rabljenim motornim uljima, pojam običnog udjela pepela nije široko korišten, već se umjesto toga pojam udjela sulfatnog pepela koristi u širem smislu. prijeđimo na to.

Sulfatirani pepeo

Nečistoće u ulju

Dakle, sadržaj sulfatnog pepela (drugi naziv za razinu ili pokazatelj sulfatne troske) je pokazatelj za određivanje aditiva koji uključuju organske spojeve metala (naime, njihove sastavne soli cinka, kalija, magnezija, kalcija, barija, natrija i drugih elemenata ) . Pri spaljivanju ulja s takvim aditivima nastaje pepeo. Naravno, što ih je više u ulju, to će biti više pepela. Ono se pak miješa sa smolastim naslagama u motoru s unutarnjim izgaranjem (ovo se posebno odnosi ako je motor s unutarnjim izgaranjem star i/ili u njemu dugo nije mijenjano ulje), uslijed čega nastaje abraziv sloj se stvara na dijelovima koji se trljaju. Tijekom rada grebaju i troše površinu, čime se smanjuje resurs motora s unutarnjim izgaranjem.

Sadržaj sulfatnog pepela također se izražava kao postotak težine ulja. Međutim, za njegovo određivanje potrebno je provesti poseban postupak sa spaljivanjem i kalciniranjem ispitne mase. A postotak se uzima iz solidne bilance. Istodobno se u radu koristi sumporna kiselina kako bi se sulfati izolirali iz mase. Odatle dolazi naziv sulfatni pepeo.. U nastavku ćemo razmotriti točan algoritam za izvođenje mjerenja prema GOST-u.

Često se sadržaj sulfatnog pepela označava engleskom kraticom SA - od sulfata i pepela - pepeo.

Učinak sadržaja sulfatnog pepela

Sada prijeđimo na pitanje na što utječe sulfatni pepeo. Ali prije toga, mora se pojasniti da je njegov koncept izravno povezan s konceptom baznog broja motornog ulja. Ova vrijednost vam omogućuje da postavite količinu naslaga ugljika u komori za izgaranje. Obično ulje tamo dospijeva kroz klipne prstenove, teče niz stijenke cilindara. Količina navedenog pepela izravno utječe na funkcioniranje sustava paljenja, kao i na pokretanje motora s unutarnjim izgaranjem u hladnoj sezoni.

Ovisnost baznog broja o vremenu

Dakle, sadržaj sulfatnog pepela izravno je proporcionalan početnoj vrijednosti baznog broja također neiskorištenog (ili samo napunjenog) ulja. Istodobno, mora se shvatiti da osnovni broj nije apsolutni pokazatelj sposobnosti neutralizacije tekućine za podmazivanje i s vremenom pada. To je zbog prisutnosti sumpora i drugih štetnih komponenti u gorivu. I što je gorivo siromašnije (više sumpora u njemu), bazni broj brže pada.

Napominjemo da sadržaj sulfatnog pepela izravno utječe na točku paljenja motornog ulja, naime s vremenom, kako aditivi u njegovom sastavu izgaraju, vrijednost navedene temperature opada. Također smanjuje učinak samog ulja, bez obzira koliko je kvalitetno.

Korištenje ulja s niskim sadržajem pepela ima "dvije strane medalje". S jedne strane, njihova je upotreba opravdana, budući da su takvi spojevi dizajnirani da spriječe brzo onečišćenje ispušnih sustava (naime, opremljenih katalizatorima, filtrima čestica, EGR sustavima). S druge strane, ulja s niskim udjelom pepela ne pružaju (smanjuju) potrebnu razinu zaštite dijelova motora s unutarnjim izgaranjem. I ovdje, pri odabiru ulja, morate odabrati "zlatnu sredinu" i voditi se preporukama proizvođača automobila. Odnosno, pogledajte vrijednost sadržaja pepela i alkalnog broja!

Uloga sumpora u stvaranju pepela

Imajte na umu da je normalan sadržaj pepela motornih ulja nema nikakve veze s razinom sumpora u njima. Odnosno, ulja s niskim sadržajem pepela neće nužno imati niski sadržaj sumpora, a ovo pitanje treba posebno razjasniti. Vrijedi dodati da sadržaj sulfatnog pepela također utječe na onečišćenje i rad filtera čestica (mogućnost regeneracije). Fosfor, s druge strane, postupno onesposobljava katalizator za naknadno sagorijevanje ugljikovog monoksida, kao i neizgorenih ugljikovodika.

Što se tiče sumpora, on remeti rad neutralizatora dušikovog oksida. Nažalost, kvaliteta goriva u Europi i na postsovjetskom prostoru je vrlo različita, što nije u našu korist. Naime, u našem gorivu ima puno sumpora koji je vrlo štetan za motore s unutarnjim izgaranjem jer u miješanju s vodom na visokim temperaturama stvara štetne kiseline (uglavnom sumpornu) koje nagrizaju dijelove motora s unutarnjim izgaranjem. Stoga je za rusko tržište bolje odabrati ulje s visokim baznim brojem. I kao što je gore spomenuto, u uljima gdje postoji visok alkalni broj, postoji visok sadržaj pepela. U isto vrijeme, mora se shvatiti da ne postoji univerzalno ulje, i mora se odabrati u skladu s korištenim gorivom i značajkama motora s unutarnjim izgaranjem. Prije svega, morate se oslanjati na preporuke proizvođača automobila (naime, njegov motor s unutarnjim izgaranjem).

Koji je zahtjev za sadržaj pepela u ulju

Pepeo od izgaranja ulja

Nizak sadržaj pepela u modernim uljima diktiran je ekološkim zahtjevima Euro-4, Euro-5 (zastarjelo) i Euro-6, koji vrijede u Europi. U skladu s njima, suvremena ulja ne bi trebala jako začepiti filtre čestica i katalizatore automobila, te ispuštati minimum štetnih tvari u okoliš. također su dizajnirani da minimiziraju naslage čađe na ventilima i cilindrima. Međutim, u stvarnosti, ovaj pristup oštro smanjuje resurs modernih motora s unutarnjim izgaranjem, ali je također koristan za proizvođače automobila, jer izravno vodi do česta zamjena automobila od strane vlasnika automobila u Europi (potražnja potrošača).

Što se tiče domaćih vozača (iako se to više odnosi na domaće gorivo), u većini slučajeva ulja s niskim pepelom negativno će utjecati na obloge, prste, a također će doprinijeti habanju rubova u motoru s unutarnjim izgaranjem. Međutim, s niskim sadržajem pepela u uljima, količina naslaga na klipnim prstenovima bit će manja.

Zanimljivo je da je razina sadržaja sulfatnog pepela u američkim uljima (standardima) niža nego u europskim. To je zbog upotrebe visokokvalitetnih baznih ulja iz skupine 3 i/ili 4 (na bazi polialfaolefina ili tehnologijom hidrokrekinga).

Korištenje dodatnih aditiva, na primjer, za čišćenje sustava goriva, može dovesti do stvaranja dodatnog sloja čađe, pa se s takvim formulacijama mora postupati s oprezom.

Ćelije katalizatora začepljene čađom

Nekoliko riječi o motorima s unutarnjim izgaranjem novih modela, u kojima su blokovi cilindra izrađeni od aluminija s dodatnim premazom (mnogi moderni automobili koncerna VAG i neki "japanski"). Na internetu se puno piše o tome da se takvi motori boje sumpora, i to je istina. Međutim, u motornom ulju, količina ovog elementa je mnogo manja nego u gorivu. Stoga se prije svega preporuča koristiti benzinski standard Euro-4 i višia također koristiti ulja s niskim sadržajem sumpora. Ali zapamtite da ulje s niskim sadržajem sumpora nije uvijek ulje s niskim sadržajem pepela! Stoga uvijek provjerite sadržaj pepela u zasebnoj dokumentaciji koja opisuje tipične karakteristike pojedinog motornog ulja.

Proizvodnja niskopepelnih ulja

potreba za proizvodnjom ulja s niskim sadržajem pepela javila se uglavnom zbog ekoloških zahtjeva (zloglasni Euro-x standardi). U proizvodnji motornih ulja ona sadrže (u različitim količinama, ovisno o mnogo čemu) sumpor, fosfor i pepeo (kasnije postaje sulfat). Dakle, korištenje sljedećih kemijskih spojeva dovodi do pojave navedenih elemenata u sastavu ulja:

• cink dialkilditiofosfat (tzv. višenamjenski aditiv s antioksidativnim svojstvima, svojstvima protiv trošenja i otpornosti na ekstremne tlakove);
• kalcijev sulfonat je deterdžent, odnosno dodatak deterdžentu.

Na temelju toga proizvođači su pronašli nekoliko rješenja za smanjenje udjela pepela u uljima. Dakle, trenutno su u upotrebi:

• uvođenje aditiva za deterdžent ne u ulje, već u gorivo;
• korištenje visokotemperaturnih antioksidansa bez pepela;
• korištenje dialkilditiofosfata bez pepela;
• korištenje magnezijevih sulfonata s niskim sadržajem pepela (međutim, u ograničenim količinama, jer to također pridonosi stvaranju naslaga u motoru s unutarnjim izgaranjem), kao i aditiva za deterdžent alkilfenol;
• korištenje sintetičkih komponenti u sastavu ulja (na primjer, esteri i aditivi za zgušnjavanje otporni na degradaciju, potrebni za osiguranje željenih viskozno-temperaturnih karakteristika i niske hlapljivosti, naime bazna ulja iz 4 ili 5 skupina).

Suvremene kemijske tehnologije omogućuju jednostavno dobivanje ulja s bilo kojim sadržajem pepela. Vi samo trebate odabrati sastav koji je najprikladniji za određeni automobil.

Standardi razine pepela

Sljedeće važno pitanje je odrediti standardi sadržaja pepela. Odmah je vrijedno spomenuti da će oni ovisiti ne samo o vrsti motora s unutarnjim izgaranjem (za benzinske, dizelske motore s unutarnjim izgaranjem, kao i motore s unutarnjim izgaranjem s opremom za plinski balon (GBO), ti će se pokazatelji razlikovati), već također na trenutnim ekološkim standardima (Euro-4, Euro-5 i Euro-6). U većini baznih ulja (to jest, prije uvođenja posebnih aditiva u njihov sastav), sadržaj pepela je beznačajan i iznosi oko 0,005%. A nakon dodavanja aditiva, odnosno proizvodnje gotovog motornog ulja, ova vrijednost može doseći 2% što dopušta GOST.

Standardi sadržaja pepela za motorna ulja jasno su navedeni u standardima europskog udruženja proizvođača automobila ACEA i odstupanja od njih su nedopustiva, stoga se svi moderni (licencirani) proizvođači motornih ulja uvijek rukovode tim dokumentima. Podatke prikazujemo u obliku tablice za trenutno raširenu ekološku normu Euro-5, koja kombinira vrijednosti kemijskih aditiva i pojedinačne postojeće norme.

Zahtjevi za API	SL	SM	SN-RC/ILSAC GF-5	CJ-4
Sadržaj fosfora, %	0,1 maks	0,06-0,08	0,06-0,08	0,12 maks
Sadržaj sumpora, %	-	0,5-0,7	0,5-0,6	0,4 maks
Sulfatni pepeo, %	-	-	-	1 maks
ACEA zahtjevi za benzinske motore	C1-10	C2-10	C3-10	C4-10
-	LowSAPS	MidSAPS	MidSAPS	LowSAPS
Sadržaj fosfora, %	0,05 maks	0,09 maks	0,07-0,09 maks	0,09 maks
Sadržaj sumpora, %	0,2 maks	0,3 maks	0,3 maks	0,2 maks
Sulfatni pepeo, %	0,5 maks	0,8 maks	0,8 maks	0,5 maks
Bazni broj, mg KOH/g	-	-	6 min	6 min
ACEA zahtjevi za komercijalne dizel motore	E4-08	E6-08	E7-08	E9-08
Sadržaj fosfora, %	-	0,08 maks	-	0,12 maks
Sadržaj sumpora, %	-	0,3 maks	-	0,4 maks
Sulfatni pepeo, %	2 maks	1 maks	1 maks	2 maks
Bazni broj, mg KOH/g	12 min	7 min	9 min	7 min

Kao što se može vidjeti iz gornje tablice, teško je procijeniti sadržaj pepela prema američkom API standardu, a to je zbog činjenice da sadržaj pepela nije tako skrupulozan u Novom svijetu. naime jednostavno označavaju koja su ulja u kanistrima - puna, srednje pepelna (MidSAPS). Kao takvi, nemaju niske razine pepela. Stoga se pri odabiru jednog ili drugog ulja morate prvenstveno usredotočiti na oznaku ACEA.

Engleska kratica SAPS označava sulfatni pepeo, fosfor i sumpor.

Na primjer, na temelju informacija danih u skladu sa standardom Euro-5, koji je važeći i relevantan 2018. na području Ruske Federacije, za moderni benzinski automobil dopušteno je napuniti ulje C3 prema ACEA (obično SN prema API) - sadržaj sulfatnog pepela nije veći od 0,8% (srednji pepeo). Ako govorimo o dizelskim motorima koji rade u teškim uvjetima, tada, na primjer, standard ACEA E4 ne dopušta prekoračenje 2% sadržaja sulfatnog pepela u gorivu.

Prema međunarodnim zahtjevima za motorna ulja za benzinske motore Sadržaj sulfatnog pepela ne smije biti veći od - 1.5%, za dizel ICE male snage - 1.8% i za dizele velike snage - 2.0%.

Zahtjevi za sadržaj pepela za vozila na LPG

Što se tiče automobila s opremom za plinske boce, bolje je koristiti ih ulja s malo pepela. To je zbog kemijskog sastava benzina i plina (bez obzira na metan, propan ili butan). U benzinu ima više krutih čestica i štetnih elemenata, a kako se ne bi pokvario cijeli sustav, moraju se koristiti posebna ulja s niskim pepelom. Proizvođači maziva posebno nude potrošačima takozvana "plinska" ulja dizajnirana za odgovarajući ICE.

Međutim, njihov značajan nedostatak je visoka cijena, a kako biste uštedjeli novac, možete jednostavno pogledati karakteristike i tolerancije običnih "benzinskih" ulja i odabrati odgovarajući sastav s niskim pepelom. I zapamtite da takva ulja morate mijenjati prema navedenim propisima, unatoč činjenici da će transparentnost rudarenja biti puno veća od one tradicionalnih ulja!

Metoda za određivanje sadržaja pepela

Ali kako se određuje sadržaj pepela u motornom ulju i kako razumjeti s kojim sadržajem pepela je ulje u kanistru? Kupcu je najlakše odrediti sadržaj pepela u motornom ulju jednostavno prema oznakama na naljepnici spremnika. Na njima je obično naznačen sadržaj pepela prema ACEA standardu (Europska norma za proizvođače automobila). U skladu s njim, sva trenutno prodana ulja podijeljena su na:

• puni pepeo. Imaju kompletan paket aditiva. Na engleskom jeziku imaju oznaku - Full SAPS. Prema ACEA standardu, označeni su sljedećim slovima - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Nečistoće pepela ovdje su oko 1 ... 1,1% ukupne mase tekućine za podmazivanje.
• srednji pepeo. Imaju smanjeni paket aditiva. Naziva se Middle SAPS ili Mid SAPS. Prema ACEA-i označeni su C2, C3. Slično, u uljima sa srednjim pepelom, masa pepela će biti oko 0,6 ... 0,9%.
• Niski pepeo. Minimalni sadržaj aditiva koji sadrže metal. Označen Low SAPS. Prema ACEA-i označeni su C1, C4. Za niske pepela, odgovarajuća vrijednost bit će manja od 0,5%.

Imajte na umu da se u nekim slučajevima ulja s oznakama ACEA od C1 do C5 kombiniraju u jednu skupinu pod nazivom "nisko pepelno". naime, takvi se podaci mogu pronaći u Wikipediji. No, to nije posve točno, jer takav pristup jednostavno ukazuje na to da sve te maziva su kompatibilna s katalizatorima, i ništa više! Zapravo, točna gradacija ulja prema sadržaju pepela je navedena gore.

.

Ulja koja nose oznaku ACEA A1 / B1 (zastarjela od 2016.) i A5 / B5 su tzv. Ušteda energije, i ne može se koristiti svugdje, već samo u motorima posebno dizajniranim za motore (obično novi modeli automobila, na primjer, u mnogim "Korejcima"). Stoga navedite ovu točku u priručniku vašeg automobila.

Standardi pepela

Ispitivanje različitih uzoraka ulja

Postoji ruski međudržavni standard GOST 12417-94 „Naftni proizvodi. Metoda određivanja sulfatnog pepela, prema kojoj svatko može izmjeriti sadržaj sulfatnog pepela u ulju koje se ispituje, budući da to ne zahtijeva složenu opremu i reagense. Postoje i drugi, uključujući međunarodne standarde za određivanje sadržaja pepela, naime ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.

Prije svega, treba istaknuti da GOST 12417-94 definira sadržaj sulfatnog pepela kao ostatak nakon karbonizacije uzorka, tretiranog sumpornom kiselinom i kalciniranog do konstantne težine. Bit metode provjere je vrlo jednostavna. U prvoj fazi uzima se određena masa ispitivanog ulja i spaljuje do ugljičnog ostatka. zatim morate pričekati da se dobiveni ostatak ohladi i tretirati ga koncentriranom sumpornom kiselinom. dalje zapaliti na temperaturi od +775 stupnjeva Celzijusa (dopušteno je odstupanje od 25 stupnjeva u jednom i drugom smjeru) dok ugljik potpuno ne oksidira. Dobiveni pepeo se ostavi neko vrijeme da se ohladi. Nakon toga se tretira razrijeđenom (u jednakim volumenima s vodom) sumpornom kiselinom i kalcinira na istoj temperaturi sve dok vrijednost mase ne postane konstantna.

Pod utjecajem sumporne kiseline, dobiveni pepeo će biti sulfat, odakle je, zapravo, i došla njegova definicija. zatim usporedite masu nastalog pepela i početnu masu ispitivanog ulja (masa pepela se podijeli s masom izgorjelog ulja). Maseni omjer se izražava kao postotak (to jest, dobiveni kvocijent se množi sa 100). To će biti željena vrijednost sadržaja sulfatnog pepela.

Što se tiče uobičajenog (osnovnog) sadržaja pepela, za to postoji i državni standard GOST 1461-75 pod nazivom „Nafta i naftni proizvodi. Metoda određivanja sadržaja pepela”, u skladu s kojom se ispitno ulje provjerava na prisutnost raznih štetnih nečistoća u njemu. Zbog činjenice da se radi o složenim postupcima, a još više za različite primjene, u ovom materijalu nećemo iznositi njegovu suštinu. Po želji, ovaj GOST može se lako pronaći na Internetu.

Postoji i jedan ruski GOST 12337-84 "Motorna ulja za dizel motore" (zadnje izdanje od 21.05.2018.). Jasno navodi vrijednosti različitih parametara za motorna ulja, uključujući domaća koja se koriste u dizelskim ICE-ovima različitih kapaciteta. Označava dopuštene vrijednosti različitih kemijskih komponenti, uključujući količinu dopuštenih naslaga čađe.