Oljeaska
Innehåll
Oljeaska kännetecknas av två begrepp: innehåll av basoljeaska och innehåll av sulfataska. Kort sagt indikerar det vanliga askinnehållet hur väl basbasen rengjordes, på vilken den slutliga oljan kommer att tillverkas i framtiden (det vill säga närvaron av olika salter och icke-brännbara, inklusive metalliska, föroreningar i den). När det gäller sulfataskainnehållet kännetecknar det den färdiga oljan, som innehåller en viss mängd tillsatser, och det indikerar exakt deras kvantitet och sammansättning (nämligen närvaron av natrium, kalium, fosfor, svavel och andra element i den).
Om innehållet av sulfataska är högt, kommer detta att leda till bildandet av ett slipande skikt på väggarna i förbränningsmotorn, och följaktligen det snabba slitaget på motorn, det vill säga en minskning av dess resurs. Den låga nivån av konventionell askhalt säkerställer att avgasefterbehandlingssystemet skyddas från föroreningar. I allmänhet är askinnehållsindikatorer ett ganska komplicerat koncept, men intressant, så vi kommer att försöka ställa allt i ordning.
Vad är askhalt och vad påverkar det
Askhalt är en indikator på mängden icke brännbara föroreningar. I vilken förbränningsmotor som helst går en viss mängd fylld olja "för avfall", det vill säga att den avdunstar vid hög temperatur när den kommer in i cylindrarna. Som ett resultat bildas förbränningsprodukter, eller helt enkelt aska, som innehåller olika kemiska element, på deras väggar. Och det är utifrån askans sammansättning och dess kvantitet som man kan bedöma det ökända askinnehållet i oljan. denna indikator påverkar förmågan hos kolavlagringar att bildas på förbränningsmotordelar, såväl som prestandan hos partikelfilter (trots allt, brandsäkert sot täpper till bikakor). Därför får den inte överstiga 2 %. Eftersom det finns två askinnehåll kommer vi att överväga dem i tur och ordning.
Basoljeaska innehåll
Låt oss börja med begreppet vanligt askinnehåll, som ett enklare. I enlighet med den officiella definitionen är askhalt ett mått på mängden oorganiska föroreningar som återstår vid förbränning av ett oljeprov, vilket uttrycks som en procentandel av massan av oljan som testas. Detta koncept används vanligtvis för att karakterisera oljor utan tillsatser (inklusive basoljor), samt olika smörjvätskor som inte används i förbränningsmotorer eller i maskinteknik i övrigt. vanligtvis ligger värdet på den totala askhalten i intervallet från 0,002 % till 0,4 %. Följaktligen, ju lägre denna indikator är, desto renare är den testade oljan.
Vad påverkar askhalten? Normal (eller grundläggande) askhalt påverkar kvaliteten på oljerening, som inte heller innehåller tillsatser. Och eftersom de för närvarande finns i nästan alla använda motoroljor, används inte begreppet vanlig askhalt i stor utsträckning, utan istället används begreppet sulfataskainnehåll i vid mening. låt oss gå vidare till det.
Sulfaterad askhalt
Föroreningar i olja
Så innehållet av sulfataska (ett annat namn för nivån eller indikatorn för sulfatslagg) är en indikator för att bestämma tillsatser som inkluderar organiska metallföreningar (nämligen deras ingående salter av zink, kalium, magnesium, kalcium, barium, natrium och andra element ) . När olja med sådana tillsatser förbränns bildas aska. Naturligtvis, ju fler av dem det är i oljan, desto mer aska blir det. Det i sin tur blandas med hartsavlagringar i förbränningsmotorn (detta gäller särskilt om förbränningsmotorn är gammal och / eller oljan inte har bytts i den på länge), vilket resulterar i ett slipmedel skikt bildas på gnuggande delar. Under drift repar och sliter de ytan, vilket minskar förbränningsmotorns resurs.
Även innehållet av sulfataska uttrycks i procent av oljevikten. Men för att bestämma det är det nödvändigt att utföra en speciell procedur med bränning och kalcinering av testmassan. Och procenten är hämtad från den fasta balansen. Samtidigt används svavelsyra i arbetet för att isolera sulfater från massan. Det är härifrån namnet sulfataska kommer.. Vi kommer att överväga den exakta algoritmen för att utföra mätningar enligt GOST nedan.
Effekt av sulfataska innehåll
Låt oss nu gå vidare till frågan om vad påverkar sulfataska. Men innan dess måste det klargöras att dess koncept är direkt relaterat till konceptet med basnumret för motorolja. Detta värde låter dig ställa in mängden kolavlagringar i förbränningskammaren. Vanligtvis kommer olja dit genom kolvringarna och rinner ner genom cylindrarnas väggar. Mängden av nämnda aska påverkar direkt funktionen hos tändsystemet, såväl som starten av förbränningsmotorn under den kalla årstiden.
Basnumrets beroende av tid
Så innehållet av sulfataska är direkt proportionell mot det initiala värdet av basnumret för även oanvänd (eller endast fylld) olja. Samtidigt måste det förstås att basnumret inte är en absolut indikator på den neutraliserande förmågan hos en smörjvätska, och med tiden faller den. Detta beror på närvaron av svavel och andra skadliga komponenter i bränslet. Och ju sämre bränsle (ju mer svavel i det), desto snabbare faller bastalet.
Observera att innehållet av sulfataska direkt påverkar flampunkten för motorolja, nämligen med tiden, eftersom tillsatserna i dess sammansättning brinner ut, minskar värdet på den nämnda temperaturen. Det minskar också prestandan hos själva oljan, oavsett hur hög kvalitet den är.
Användningen av lågaska oljor har "två sidor av myntet". Å ena sidan är deras användning motiverad, eftersom sådana föreningar är utformade för att förhindra snabb förorening av avgassystem (nämligen utrustade med katalysatorer, partikelfilter, EGR-system). Å andra sidan ger (minskar) oljor med låg askhalt inte den erforderliga skyddsnivån för förbränningsmotordelar. Och här, när du väljer en olja, måste du göra ett val av den "gyllene medelvägen" och vägledas av biltillverkarens rekommendationer. Det vill säga, titta på värdet på askhalt och alkalital!
Svavlets roll i bildningen av aska
Observera att det normala askinnehållet i motoroljor har inget med svavelhalten i dem att göra. Det vill säga, oljor med låg askhalt behöver inte nödvändigtvis vara lågsvavliga, och denna fråga måste klargöras separat. Det är värt att tillägga att innehållet av sulfataska också påverkar föroreningar och driften av partikelfiltret (möjligheten till regenerering). Fosfor, å andra sidan, avaktiverar gradvis katalysatorn för efterbränning av kolmonoxid, såväl som oförbrända kolväten.
När det gäller svavel, stör det funktionen av kväveoxidneutralisatorn. Tyvärr är kvaliteten på bränslet i Europa och i det postsovjetiska rymden väldigt olika, inte till vår fördel. det finns nämligen mycket svavel i vårt bränsle, vilket är mycket skadligt för förbränningsmotorer eftersom det, när det blandas med vatten vid höga temperaturer, bildar skadliga syror (främst svavelsyra), som korroderar förbränningsmotorns delar. Därför är det bättre för den ryska marknaden att välja en olja med ett högt basnummer. Och som nämnts ovan, i oljor där det finns ett högt alkaliskt tal, finns det en hög askhalt. Samtidigt måste det förstås att det inte finns någon universell olja, och den måste väljas i enlighet med det använda bränslet och egenskaperna hos förbränningsmotorn. Först och främst måste du bygga på rekommendationerna från biltillverkaren (nämligen dess förbränningsmotor).
Vad är kravet på askhalten i olja
Aska från oljeutbrändhet
Den låga askhalten i moderna oljor dikteras av miljökraven i Euro-4, Euro-5 (föråldrade) och Euro-6, som gäller i Europa. I enlighet med dem bör moderna oljor inte täppa igen partikelfilter och bilkatalysatorer och släppa ut ett minimum av skadliga ämnen i miljön. de är också utformade för att minimera sotavlagringar på ventiler och cylindrar. Men i verkligheten, detta tillvägagångssätt kraftigt minskar resursen hos moderna förbränningsmotorer, men det är också fördelaktigt för biltillverkarna, eftersom det direkt leder till frekvent byte av en bil av bilägare i Europa (konsumentefterfrågan).
När det gäller inhemska bilister (även om detta gäller mer för hushållsbränsle), kommer oljor med låg askhalt i de flesta fall att påverka liners, fingrar negativt och också bidra till att slita kjolar i förbränningsmotorn. Men med ett lågt askinnehåll av oljor blir mängden avlagringar på kolvringarna mindre.
Intressant nog är halten av sulfataska i amerikanska oljor (standarder) lägre än i europeiska. Detta beror på användningen av högkvalitativa basoljor som tillhör grupp 3 och / eller 4 (tillverkade på basis av polyalfaolefiner eller med hydrokrackningsteknik).
Katalysatorceller tilltäppta med sot
Några ord om förbränningsmotorerna i nya modeller, där cylinderblocken är gjorda av aluminium med en extra beläggning (många moderna bilar från VAG-koncernen och några "japaner"). På Internet skriver de mycket om det faktum att sådana motorer är rädda för svavel, och det är sant. Men i motorolja är mängden av detta element mycket mindre än i bränsle. Därför rekommenderas det först och främst att använda bensinstandard Euro-4 och högreoch använd även lågsvavliga oljor. Men kom ihåg att lågsvavlig olja inte alltid är lågaskaolja! Kontrollera därför alltid askhalten i en separat dokumentation som beskriver de typiska egenskaperna för en viss motorolja.
Produktion av lågaska oljor
Behovet av tillverkning av oljor med låg askhalt uppstod till stor del på grund av miljökrav (de ökända Euro-x-standarderna). Vid tillverkning av motoroljor innehåller de (i olika mängder, beroende på många saker) svavel, fosfor och aska (det blir sulfat senare). Så, användningen av följande kemiska föreningar leder till utseendet av de nämnda elementen i sammansättningen av oljor:
- zinkdialkylditiofosfat (den så kallade multifunktionella tillsatsen med antioxidant-, antislitage- och extrema tryckegenskaper);
- kalciumsulfonat är ett tvättmedel, det vill säga en tvättmedelstillsats.
Utifrån detta har tillverkarna hittat flera lösningar för att minska askhalten i oljor. Så, följande används för närvarande:
- införandet av rengöringsmedelstillsatser inte i oljan utan i bränslet;
- användning av askfria högtemperaturantioxidanter;
- användningen av askfria dialkylditiofosfater;
- användningen av magnesiumsulfonater med låg askhalt (dock i begränsade mängder, eftersom detta också bidrar till bildandet av avlagringar i förbränningsmotorn), såväl som tvättmedelsalkylfenoltillsatser;
- användningen av syntetiska komponenter i sammansättningen av oljor (till exempel estrar och förtjockningstillsatser som är resistenta mot nedbrytning, nödvändiga för att säkerställa önskade viskositet-temperaturegenskaper och låg flyktighet, nämligen basoljor från 4 eller 5 grupper).
Modern kemisk teknik gör det möjligt att enkelt få olja med valfritt askinnehåll. Du behöver bara välja den komposition som är bäst lämpad för en viss bil.
Asknivåstandarder
Nästa viktiga fråga är att avgöra standarder för askinnehåll. Det är värt att genast nämna att de inte bara kommer att bero på typen av förbränningsmotor (för bensin, dieselförbränningsmotorer, såväl som förbränningsmotorer med gasballongutrustning (GBO), dessa indikatorer kommer att skilja sig åt), men även på gällande miljöstandarder (Euro-4, Euro-5 och Euro-6). I de flesta basoljor (det vill säga före införandet av speciella tillsatser i deras sammansättning) är askhalten obetydlig och är cirka 0,005 %. Och efter tillsats av tillsatser, det vill säga tillverkning av färdig motorolja, kan detta värde nå tornet 2% som GOST tillåter.
Askhaltsstandarderna för motoroljor anges tydligt i standarderna från European Association of Auto Manufacturers ACEA, och avvikelser från dem är oacceptabla, därför vägleds alla moderna (licensierade) motoroljetillverkare alltid av dessa dokument. Vi presenterar data i form av en tabell för den för närvarande utbredda miljöstandarden Euro-5, som kombinerar värdena för kemiska tillsatser och enskilda befintliga standarder.
| API-krav | SL | SM | SN-RC/ILSAC GF-5 | CJ-4 |
|---|---|---|---|---|
| Fosforhalt, % | 0,1 max | 0,06-0,08 | 0,06-0,08 | 0,12 max |
| Svavelhalt, % | - | 0,5-0,7 | 0,5-0,6 | 0,4 max |
| Sulfataska, % | - | - | - | 1 max |
| ACEA-krav för bensinmotorer | C1-10 | C2-10 | C3-10 | C4-10 |
| - | LowSAPS | MidSAPS | MidSAPS | LowSAPS |
| Fosforhalt, % | 0,05 max | 0,09 max | 0,07-0,09 max | 0,09 max |
| Svavelhalt, % | 0,2 max | 0,3 max | 0,3 max | 0,2 max |
| Sulfataska, % | 0,5 max | 0,8 max | 0,8 max | 0,5 max |
| Bastal, mg KOH/g | - | - | 6 min | 6 min |
| ACEA-krav för kommersiella dieselmotorer | E4-08 | E6-08 | E7-08 | E9-08 |
| Fosforhalt, % | - | 0,08 max | - | 0,12 max |
| Svavelhalt, % | - | 0,3 max | - | 0,4 max |
| Sulfataska, % | 2 max | 1 max | 1 max | 2 max |
| Bastal, mg KOH/g | 12 min | 7 min | 9 min | 7 min |
Som framgår av tabellen ovan är det svårt att bedöma askhalten enligt den amerikanska API-standarden, och det beror på att askhalten inte är så noggrann i den nya världen. de anger nämligen helt enkelt vilka oljor som finns i kapslar - full, medium ask (MidSAPS). Som sådana har de inte lågaska. När du väljer en eller annan olja måste du därför i första hand fokusera på ACEA-märkningen.
Till exempel, baserat på den information som tillhandahålls i enlighet med Euro-5-standarden, som är giltig och relevant 2018 på Ryska federationens territorium, är det för en modern bensinbil tillåtet att fylla på C3-olja enligt ACEA (vanligtvis SN enligt API) - innehållet av sulfataska är inte mer än 0,8% (medium ask). Om vi talar om dieselmotorer som arbetar under svåra förhållanden, tillåter till exempel ACEA E4-standarden inte att överstiga 2% av sulfataskans innehåll i bränslet.
Askhaltskrav för gasolfordon
När det gäller bilar med gascylinderutrustning är det bättre för dem att använda oljor med låg askhalt. Detta beror på den kemiska sammansättningen av bensin och gas (oavsett metan, propan eller butan). Det finns mer fasta partiklar och skadliga element i bensin, och för att inte förstöra hela systemet måste speciella lågaska oljor användas. Smörjmedelstillverkare erbjuder specifikt konsumenter så kallade "gas"-oljor designade för motsvarande ICE.
Men deras betydande nackdel är deras höga kostnad, och för att spara pengar kan du helt enkelt titta på egenskaperna och toleranserna för vanliga "bensin" oljor och välja lämplig komposition med låg askhalt. Och kom ihåg att du måste byta sådana oljor enligt de angivna bestämmelserna, trots att insynen i gruvdrift kommer att vara mycket högre än för traditionella oljor!
Metod för att bestämma askhalten
Men hur bestäms askhalten i motorolja och hur förstår man med vilken askhalt oljan i kapseln? Det är lättast för konsumenten att bestämma askhalten i motorolja helt enkelt genom beteckningarna på behållarens etikett. På dem anges vanligtvis askhalten enligt ACEA-standarden (europeisk standard för biltillverkare). I enlighet med det är alla för närvarande sålda oljor indelade i:
- full aska. De har ett komplett paket med tillsatser. På engelska har de beteckningen - Full SAPS. Enligt ACEA-standarden är de betecknade med följande bokstäver - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Askorenheter här är cirka 1 ... 1,1 % av den totala massan av smörjvätskan.
- medium ask. De har ett reducerat paket med tillsatser. Kallas mellan SAPS eller Mid SAPS. Enligt ACEA betecknas de C2, C3. På liknande sätt kommer askmassan i medelstora askoljor att vara cirka 0,6 ... 0,9 %.
- Låg ask. Minsta innehåll av metallhaltiga tillsatser. Utsedda låga SAPS. Enligt ACEA betecknas de C1, C4. För lågaska är motsvarande värde mindre än 0,5 %.
Observera att i vissa fall kombineras oljor med ACEA-beteckningar från C1 till C5 i en grupp som kallas "låg aska". nämligen sådan information finns på Wikipedia. Detta är dock inte helt korrekt, eftersom ett sådant tillvägagångssätt helt enkelt indikerar att alla dessa smörjmedel är kompatibla med katalysatorer, och inget mer! Faktum är att den korrekta graderingen av oljor efter askhalt ges ovan.
.
Askstandarder
Testar olika oljeprover
Det finns en rysk mellanstatlig standard GOST 12417-94 "Petroleumprodukter. Metod för att bestämma sulfataska, enligt vilken vem som helst kan mäta sulfataskahalten i oljan som testas, eftersom detta inte kräver komplex utrustning och reagens. Det finns även andra, inklusive internationella, standarder för att bestämma askhalten, nämligen ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.
Först och främst bör det påpekas att GOST 12417-94 definierar sulfataskainnehållet som en rest efter förkolning av ett prov, behandlat med svavelsyra och kalcinerat till konstant vikt. Kärnan i verifieringsmetoden är ganska enkel. I det första skedet tas en viss massa av den testade oljan och bränns till en kolhaltig rest. sedan måste du vänta på att den resulterande återstoden svalnar och behandla den med koncentrerad svavelsyra. tänd ytterligare vid en temperatur på +775 grader Celsius (en avvikelse på 25 grader i en riktning och den andra är tillåten) tills kolet är helt oxiderat. Den resulterande askan får lite tid att svalna. Därefter behandlas den med utspädd (i lika stora volymer med vatten) svavelsyra och kalcineras vid samma temperatur tills dess massavärde blir konstant.
Under påverkan av svavelsyra kommer den resulterande askan att vara sulfat, varifrån dess definition faktiskt kom ifrån. jämför sedan massan av den resulterande askan och den initiala massan av den testade oljan (massan av aska delas med massan av den brända oljan). Massförhållandet uttrycks i procent (det vill säga den resulterande kvoten multipliceras med 100). Detta kommer att vara det önskade värdet på innehållet av sulfataska.
När det gäller det vanliga (grundläggande) askinnehållet finns det också en statlig standard GOST 1461-75 för det som heter "Olja och oljeprodukter. Metod för att bestämma askhalten”, i enlighet med vilken testoljan kontrolleras för förekomst av olika skadliga föroreningar i den. På grund av det faktum att det involverar komplexa procedurer, och ännu mer för olika applikationer, kommer vi inte att presentera dess väsen i detta material. Om så önskas kan denna GOST lätt hittas på Internet.
Det finns också en rysk GOST 12337-84 "Motoroljor för dieselmotorer" (senaste upplagan av 21.05.2018-XNUMX-XNUMX). Det anger tydligt värdena för olika parametrar för motoroljor, inklusive inhemska sådana som används i diesel-ICE med olika kapacitet. Det indikerar de tillåtna värdena för olika kemiska komponenter, inklusive mängden tillåtna sotavlagringar.
