Съдържание на сулфатна пепел в двигателното масло - значение и степен на влияние

Съдържанието на пепел в маслото се характеризира с две понятия: съдържание на пепел в базовото масло и съдържание на сулфатна пепел. Накратко, обичайното съдържание на пепел показва колко добре е рафинирана основната основа, върху която впоследствие ще бъде произведено крайното моторно масло (т.е. наличието на различни соли и негорими, включително метални, примеси в него). Що се отнася до съдържанието на сулфатна пепел, то характеризира готовото моторно масло, което съдържа определено количество добавки и посочва само тяхното количество и състав (по-специално включването на натрий, калий, фосфор, сяра и други елементи в него) ...

Съдържание

  • Какво влияе съдържанието на пепел?
  • Какво представляват нископепелните масла
  • Съдържание на пепел
  • Как се определя съдържанието на пепел

Съдържание на пепел в маслото

Ако съдържанието на сулфатна пепел е високо, това ще доведе до образуването на абразивен слой върху стените на двигателя и съответно до бързо износване на двигателя, т.е. до намаляване на неговия ресурс. Ниското ниво на нормално съдържание на пепел предпазва системата за последваща обработка на отработените газове от замърсяване. Като цяло показателите за съдържание на пепел са доста сложна концепция, но интересна, затова ще се опитаме да подредим всичко „по рафтовете“.

Какво е пепелно съдържание и какво влияе

Съдържанието на пепел е показател за количеството незапалими примеси. Във всеки двигател с вътрешно горене определено количество от излятото масло отива в отпадъци, тоест то се изпарява при висока температура, когато попадне в цилиндрите. В резултат на това върху стените им се образуват продукти от горенето или просто пепел, съдържащи различни химични елементи. И именно по състава на пепелта и нейното количество може да се прецени прословутото съдържание на пепел в маслото. Този индикатор влияе върху способността за образуване на въглеродни отлагания върху частите на двигателя, както и върху работата на филтрите за твърди частици (в края на краищата негоримите сажди запушват пчелната пита). Следователно той не може да надвишава 2%. Тъй като има две пепелни съдържания, ще ги разгледаме на свой ред.

Съдържание на пепел в базовото масло

Нека започнем с концепцията за обикновена пепел като по-проста. Съгласно официалната дефиниция, съдържанието на пепел е мярка за количеството неорганични примеси, останали от изгарянето на партида масло, което се изразява като процент от теглото на тестваното масло. Тази концепция обикновено се използва за характеризиране на масла без добавки (включително базови масла), както и различни смазочни течности, които изобщо не се използват в двигател или в автомобилно оборудване. Обикновено общото съдържание на пепел е между 0,002% и 0,4%. Съответно, колкото по-нисък е този показател, толкова по-чисто е тестваното масло.

Какво влияе съдържанието на пепел? Нормалното (или основно) съдържание на пепел влияе върху качеството на рафиниране на масло, което все още не е добавка. И тъй като понастоящем те присъстват в почти всички използвани моторни масла, понятието за съдържание на обикновена пепел не се използва универсално и вместо това понятието сулфатирана пепел се използва в широк смисъл. След това нека преминем към него.

Сулфатна пепел

Примеси в масло

Така че съдържанието на сулфатна пепел (друго име за нивото или индикатора на сулфатни шлаки) е индикатор за определяне на добавки, които включват органични метални съединения (по-специално соли на цинк, калий, магнезий, калций, барий, натрий и други елементи, включени в техния състав). Когато маслото с тези добавки изгори, се образува пепел. Естествено, колкото повече са в маслото, толкова повече ще бъде пепелта. Той от своя страна се смесва със смолисти отлагания в двигателя (това е особено вярно, ако двигателят е стар и / или двигателното масло не е сменяно дълго време), в резултат на което върху триещи се части. По време на работа те надраскват и износват повърхността, като по този начин намаляват живота на двигателя.

Съдържанието на сулфатна пепел също се изразява като процент от теглото на маслото. За да се определи обаче, е необходимо да се извърши специална процедура с горенето и калцинирането на изпитваната маса. А процентът се взема от солидния баланс. В същото време в работата се използва сярна киселина, за да се изолират сулфатите от масата. Оттук идва и името на сулфатната пепел . Ще разгледаме точния алгоритъм за извършване на измервания в съответствие с GOST по-долу.

Често сулфатната пепел се обозначава с английското съкращение SA - от сулфат и пепел - пепел.

Влияние на сулфатната пепел

Сега да преминем към въпроса какво влияе сулфатната пепел . Но преди това трябва да изясните, че концепцията му е пряко свързана с концепцията за базовия номер на моторното масло. Тази стойност ви позволява да зададете количеството въглеродни отлагания в горивната камера. Обикновено маслото навлиза там през буталните пръстени, като тече по стените на цилиндъра. Количеството на споменатата пепел пряко влияе върху функционирането на системата за запалване, както и стартирането на двигателя през студения сезон.

Базов номер спрямо времето

По този начин съдържанието на сулфатна пепел е право пропорционално на първоначалната стойност на базовия номер на маслото, което все още не е използвано (или току-що е попълнено). Трябва да се разбере, че базовият номер не е абсолютен показател за неутрализиращата способност на смазваща течност и с течение на времето той намалява. Това се дължи на наличието на сяра и други вредни компоненти в горивото. И колкото по-бедно е горивото (повече сяра в него), толкова по-бързо пада базовото число.

Моля, обърнете внимание, че сулфатната пепел пряко влияе върху точката на възпламеняване на моторното масло, по-специално с течение на времето, когато добавките в състава му изгарят, стойността на споменатата температура намалява. Освен това намалява работата на самото масло, независимо колко добро е то.

Използването на нископепелни масла има две страни на монетата. От една страна, тяхното използване е оправдано, тъй като такива състави са предназначени за предотвратяване на бързо замърсяване на изпускателните системи (по-специално оборудвани с катализатори, филтри за твърди частици, EGR системи). От друга страна, маслата с ниска пепел не осигуряват (намаляват) необходимото ниво на защита на частите на двигателя. И тук при избора на масло е необходимо да изберете „златната среда“ и да се ръководите от препоръките на производителя на автомобила. Тоест, вижте съдържанието на пепел и базовия номер!

Ролята на сярата в образуването на пепел

Моля, обърнете внимание, че нормалното съдържание на пепел в моторните масла няма нищо общо с нивото на сяра в тях . Тоест маслата с ниска пепел не са непременно с ниско съдържание на сяра и този въпрос трябва да бъде изяснен отделно. Трябва да се добави, че сулфатната пепел също влияе върху замърсяването и работата на филтъра за твърди частици (възможността за регенерация). Фосфорът, от друга страна, постепенно разрушава катализатора за доизгаряне на въглероден окис, както и неизгорелите въглеводороди.

Що се отнася до сярата, тя пречи на работата на неутрализатора на азотен оксид. За съжаление качеството на горивата в Европа и в постсъветското пространство се различава значително, не в наша полза. По-специално, нашето гориво съдържа много сяра, което е много вредно за двигателя, тъй като при смесване с вода при високи температури образува вредни киселини (главно сярна), които корозират частите на двигателя. Следователно, за руския пазар е по-добре да изберете масла с високо базово число. И както бе споменато по-горе, в маслата с високо базово число има и високо съдържание на пепел. В същото време трябва да разберете, че няма универсално масло и то трябва да бъде избрано в съответствие с използваното гориво и характеристиките на двигателя. На първо място, трябва да надграждате препоръките на производителя на машината (по-специално нейния двигател).

Каква е причината за изискването за пепелност на маслото

Пепел по време на изгаряне на масло

Ниското съдържание на пепел в съвременните масла е продиктувано от екологичните изисквания на Евро-4, Евро-5 (остарели) и Евро-6, които са валидни в европейските страни. В съответствие с тях съвременните масла не трябва силно да запушват филтри за твърди частици и автомобилни катализатори и да отделят минимум вредни вещества в околната среда. Те също така са проектирани да минимизират отлагането на сажди върху клапани и цилиндри. В действителност обаче такъв подход драстично намалява ресурса на съвременните двигатели , но е от полза и за автомобилните производители, тъй като директно води до честа смяна на автомобили от собствениците на автомобили в Европа (потребителско търсене).

Що се отнася до местните шофьори (въпреки че това е по-скоро свързано с битовото гориво), в повечето случаи маслата с ниско съдържание на пепел ще окажат неблагоприятно въздействие върху облицовките, пръстите и също ще допринесат за надраскването на полите в двигателя. Въпреки това, при ниско съдържание на пепел, количеството на отлаганията върху буталните пръстени ще бъде по-малко.

Интересното е, че нивото на съдържание на сулфатна пепел в американските масла (стандарти) е по-ниско от това на европейските. Това се дължи на използването на висококачествени базови масла, принадлежащи към 3 и / или 4 групи (направени на базата на полиалфаолефини или използващи технология на хидрокрекинг).

Използването на допълнителни добавки, например за почистване на горивната система, може да доведе до образуването на допълнителен слой сажди, така че такива формулировки трябва да се третират внимателно.

Запушена от сажди катализатор пчелна пита

Няколко думи за двигателя на новите модели, при които цилиндровите блокове са изработени от алуминий с допълнително покритие (много съвременни автомобили от концерна VAG и някои „японци“). В интернет много се пише, че такива двигатели се страхуват от сяра и това наистина е така. Количеството на този елемент в моторното масло е много по-малко, отколкото в горивото. Следователно, на първо място, е необходимо да се препоръча използването на бензин от стандарт Евро-4 и по-висок , както и използването на масла с ниско съдържание на сяра. Но помнете, че маслото с ниско съдържание на сяра не винаги е масло с ниско съдържание на пепел! Затова винаги проверявайте съдържанието на пепел в отделната документация за типичните характеристики на дадено моторно масло.

Производство на нископепелни масла

Необходимостта от производство на нископепелни масла възникна главно поради екологичните изисквания (прословутите стандарти Euro-x). Когато правят моторни масла, те съдържат (в различни количества, в зависимост от много) сяра, фосфор и пепел (тя става сулфат по-късно). Така че използването на следните химични съединения води до появата на споменатите елементи в маслата:

  • цинков диалкилдитиофосфат (това е името на многофункционална добавка, която има антиоксидантни, противоизносни и екстремни свойства на натиск);
  • калциевият сулфонат е детергент, тоест детергентна добавка.

Въз основа на това производителите са намерили няколко решения за намаляване на съдържанието на пепел в маслата. И така, в момента се използват следните:

  • въвеждането на детергенти не в маслото, а в горивото;
  • използването на безпелни високотемпературни антиоксиданти;
  • използването на безпепелни диалкилдитиофосфати;
  • използването на нископепелни магнезиеви сулфонати (но в ограничени количества, тъй като това вещество допринася за образуването на отлагания в двигателя), както и детергенти за алкил фенол;
  • използването на синтетични компоненти в маслата (например естери и устойчиви на разграждане добавки за сгъстяване, необходими за осигуряване на необходимите вискозитетно-температурни характеристики и ниска летливост, по-специално базови масла от 4 или 5 групи).

Съвременните химически технологии позволяват лесно да се получи масло с всякакво съдържание на пепел. Просто трябва да изберете композицията, която е оптимална за конкретна кола.

Стандарти за съдържание на пепел

Следващият важен въпрос е да се определят стандартите за съдържание на пепел . Струва си да направите резервация веднага, че те ще зависят не само от вида на двигателя (за бензинови, дизелови двигатели, както и двигатели с газово оборудване (LPG), тези показатели ще се различават), но и от настоящите екологични стандарти (Евро-4, Евро-5 и Евро-6). В повечето базови масла (т.е. преди въвеждането на специални добавки в състава им) съдържанието на пепел е незначително и е приблизително 0,005%. И след добавянето на добавки, тоест производството на готово моторно масло, тази стойност може да достигне 2%, които GOST позволява.

Съдържанието на пепел в моторните масла е ясно посочено в стандартите на Европейската асоциация на автомобилните производители ACEA и отклоненията от тях са неприемливи, поради което всички съвременни (лицензирани) производители на моторни масла винаги се ръководят от тези документи. Даваме данните под формата на таблица за широко разпространения в момента екологичен стандарт Евро-5, който комбинира стойностите на химическите добавки и индивидуалните стандарти в сила.

API изисквания SL SM SN-RC / ILSAC GF-5 CJ-4
Съдържание на фосфор,% 0,1 макс 0,06-0,08 0,06-0,08 0,12 макс
Съдържание на сяра,% - 0,5-0,7 0,5-0,6 0,4 макс
Сулфатна пепел,% - - - 1 макс
Изисквания на ACEA за бензинови двигатели С1-10 С2-10 С3-10 С4-10
- LowSAPS MidSAPS MidSAPS LowSAPS
Съдържание на фосфор,% 0,05 макс 0,09 макс 0,07-0,09 макс 0,09 макс
Съдържание на сяра,% 0,2 макс 0,3 макс 0,3 макс 0,2 макс
Сулфатна пепел,% 0,5 макс 0,8 макс 0,8 макс 0,5 макс
Базов номер, mg KOH / g - - 6 мин 6 мин
Изисквания на ACEA за търговски дизелови двигатели E4-08 E6-08 E7-08 E9-08
Съдържание на фосфор,% - 0,08 макс - 0,12 макс
Съдържание на сяра,% - 0,3 макс - 0,4 макс
Сулфатна пепел,% 2 макс 1 макс 1 макс 2 макс
Базов номер, mg KOH / g 12 мин 7 минути 9 мин 7 минути

Както можете да видите от горната таблица, е трудно да се прецени съдържанието на пепел според американския стандарт API и това се дължи на факта, че съдържанието на пепел не е толкова скрупулозно в Новия свят. По-конкретно, те просто посочват кои масла в кутиите са с пълна, средна пепел (MidSAPS). Като такива те нямат ниска пепел. Ето защо, когато избирате едно или друго масло, трябва да се съсредоточите предимно върху етикета на ACEA.

Английското съкращение SAPS означава сулфатирана пепел, фосфор и сяра, "сулфатирана пепел, фосфор и сяра".

Например, въз основа на информацията, предоставена в съответствие със стандарта Евро-5, който е валиден и актуален през 2018 г. на територията на Руската федерация, тогава за модерен лек автомобил на бензин е разрешено да се налива масло C3 съгласно ACEA (обикновено SN според API) - съдържанието на сулфатна пепел е не повече от 0,8% (средна пепел). Ако говорим за дизелови двигатели, работещи в трудни условия, тогава например, стандартът ACEA E4 не позволява надвишаване на 2% от съдържанието на сулфатирана пепел в горивото.

Съгласно международните изисквания, съдържанието на сулфатна пепел в моторните масла за бензинови двигатели не трябва да надвишава - 1,5%, за дизелови двигатели с ниска мощност - 1,8% и за дизелови двигатели с висока мощност - 2,0% .

Изисквания за съдържание на пепел за превозни средства с пропан-бутан

Що се отнася до автомобилите с оборудване с газови бутилки, за тях е по-добре да се използват масла с ниска пепел . Това се дължи на химичния състав на бензина и газа (няма значение дали метан, пропан или бутан). Бензинът съдържа повече твърди частици и вредни елементи и за да не развалите цялата система, трябва да използвате специални масла с ниско съдържание на пепел. Производителите на смазочни материали предлагат така наречените "газови" масла на потребителите за техните съответни двигатели.

Техният съществен недостатък обаче е високата им цена и за да спестите пари, можете просто да разгледате характеристиките и допустимите отклонения на конвенционалните "бензинови" масла и да изберете подходящ състав с ниска пепел. И не забравяйте, че такива масла трябва да се сменят в съответствие с посочените разпоредби, въпреки факта, че прозрачността на обработката ще бъде много по-висока от тази на традиционните масла!

Метод за определяне на съдържанието на пепел

Но как се определя съдържанието на пепел в двигателното масло и как да се разбере с какво съдържание на пепел маслото в кутията? Най-лесно е за потребителя да определи съдържанието на пепел в моторното масло просто чрез обозначенията директно върху етикета на контейнера. На тях съдържанието на пепел обикновено се посочва съгласно стандарта ACEA (европейски стандарт за производителите на автомобили). В съответствие с него всички продадени в момента масла са разделени на:

  • Цяла пепел . Те имат пълен пакет с добавки. На английски те имат обозначението - Full SAPS. Според стандарта ACEA те са обозначени със следните букви - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Пепелните примеси тук възлизат на около 1 ... 1,1% от общата маса на смазващата течност.
  • Средно пепелен . Те съдържат съкратена опаковка от добавки. Посочено като средно SAPS или средно SAPS. Според ACEA те са обозначени C2, C3. По същия начин в средните пепелни масла масата на пепелта ще бъде около 0,6 ... 0,9%.
  • Ниска пепел . Минималното съдържание на металосъдържащи добавки. Ниски SAPS. Според ACEA те са обозначени C1, C4. За ниска пепел съответната стойност ще бъде по-малка от 0,5%.

Моля, обърнете внимание, че в някои случаи маслата, обозначени от C1 до C5 съгласно стандарта ACEA, се комбинират в една група, наречена „ниска пепел“. По-специално такава информация може да бъде намерена в Уикипедия. Това обаче не е напълно правилно, тъй като този подход просто показва, че всички тези смазки са съвместими с каталитични преобразуватели и нищо повече! Всъщност правилното класиране на маслата по съдържание на пепел е дадено по-горе.

...

Маслата с обозначението ACEA A1 / B1 (остарели от 2016 г.) и A5 / B5 са така наречените енергоспестяващи и не могат да се използват навсякъде, а само в специално проектирани двигатели (обикновено нови модели автомобили, например, много "корейци" ") ... Затова проверете тази точка в ръководството на вашия автомобил.

Стандарти за определяне на съдържанието на пепел

Тестване на различни проби от масло

Съществува руският междудържавен стандарт GOST 12417-94 „Петролни продукти. Метод за определяне на сулфатна пепел ", според който всеки може да измери съдържанието на сулфатна пепел в тестваното масло, тъй като това не изисква сложно оборудване и реактиви. Съществуват и други, включително международни, стандарти за определяне на съдържанието на пепел, по-специално ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.

На първо място е необходимо да се отбележи, че GOST 12417-94 определя сулфатната пепел като остатък след карбонизиране на проба, обработена със сярна киселина и калцинирана до постоянно тегло. Същността на метода за проверка е съвсем проста. На първия си етап те вземат определена маса от тестовото масло и го изгарят до въглероден остатък. След това трябва да изчакате полученият остатък да се охлади и да го обработите с концентрирана сярна киселина. След това се запалва при температура от +775 градуса по Целзий (допуска се отклонение от 25 градуса в едната посока и другата), докато въглеродът се окисли напълно. Получената пепел се оставя известно време да се охлади. След това се обработва с разредена (в равни обеми с вода) сярна киселина и се калцинира при същата температура до момента, в който стойността на масата му стане постоянна.

Под въздействието на сярна киселина получената пепел ще бъде сулфат, от който всъщност произтича нейното определение. След това сравнете масата на получената пепел и първоначалната маса на изпитваното масло (масата на пепелта се разделя на масата на изгореното масло). Съотношението на масата се изразява като процент (т.е. полученият коефициент се умножава по 100). Това ще бъде желаната стойност на съдържанието на сулфатна пепел.

Що се отнася до обичайното (основно) съдържание на пепел, има и държавен стандарт GOST 1461-75, наречен „Нефт и петролни продукти. Метод за определяне съдържанието на пепел ”, в съответствие с който изпитваното масло се проверява за наличие на различни вредни примеси в него. Поради факта, че той включва сложни процедури и още повече за различни вещества, тогава в този материал няма да дадем същността му. При желание този GOST може лесно да бъде намерен в Интернет.

Има още един руски GOST 12337-84 "Моторни масла за дизелови двигатели" (последно преработен на 21.05.2018 г.). Той ясно посочва стойностите на различни параметри за моторни масла, включително битови, използвани в дизелови двигатели с различна мощност. Той посочва допустимите стойности на различни химични компоненти, включително количеството допустими отлагания на сажди.