Característiques dels olis de motor
Contingut
Característiques dels olis de motor mostrar com es comporta l'oli en diferents condicions de temperatura i càrrega i, per tant, ajudar el propietari del cotxe a seleccionar correctament el fluid lubricant per al motor de combustió interna. Per tant, a l'hora de triar, és útil parar atenció no només al marcatge (és a dir, la viscositat i les toleràncies dels fabricants d'automòbils), sinó també a les característiques tècniques dels olis de motor, com ara la viscositat cinemàtica i dinàmica, el nombre de base, el contingut de cendra de sulfat. , volatilitat i altres. Per a la majoria de propietaris de cotxes, aquests indicadors no diuen res. A De fet, amaguen la qualitat de l'oli, el seu comportament sota càrrega i altres dades operatives.
Així, aprendràs detalladament els paràmetres següents:
- viscositat cinemàtica;
- viscositat dinàmica;
- índex de viscositat;
- volatilitat;
- capacitat de coc;
- contingut de cendra de sulfat;
- nombre alcalí;
- densitat;
- punt d'inflamació;
- punt d'abocament;
- Additius;
- Tota una vida.
Característiques principals dels olis de motor
Passem ara als paràmetres físics i químics que caracteritzen tots els olis de motor.
La viscositat és la propietat principal, a causa de la qual es determina la capacitat d'utilitzar el producte en diversos tipus de motors de combustió interna. Es pot expressar en unitats de viscositat cinemàtica, dinàmica, condicional i específica. El grau de ductilitat del material del motor està determinat per dos indicadors: viscositats cinemàtiques i dinàmiques. Aquests paràmetres, juntament amb el contingut de cendra de sulfat, el nombre de base i l'índex de viscositat, són els principals indicadors de la qualitat dels olis de motor.
Viscositat cinemàtica
Gràfic de la dependència de la viscositat de la temperatura de l'oli del motor
La viscositat cinemàtica (alta temperatura) és el paràmetre bàsic de funcionament de tot tipus d'olis. És la relació entre la viscositat dinàmica i la densitat d'un líquid a la mateixa temperatura. La viscositat cinemàtica no afecta l'estat de l'oli, determina les característiques de les dades de temperatura. aquest indicador caracteritza la fricció interna de la composició o la seva resistència al seu propi flux. Descriu la fluïdesa de l'oli a temperatures de funcionament de +100 °C i +40 °C. Unitats de mesura - mm²/s (centiStokes, cSt).
En termes senzills, aquest indicador mostra la viscositat de l'oli a partir de la temperatura i permet estimar la rapidesa amb què s'espesseix quan la temperatura baixa. Després de tot com menys canvia la viscositat de l'oli amb un canvi de temperatura, més alta serà la qualitat de l'oli.
Viscositat dinàmica
La viscositat dinàmica de l'oli (absoluta) mostra la força de resistència del fluid oliós que es produeix durant el moviment de dues capes d'oli, separades 1 cm l'una de l'altra, movent-se a una velocitat d'1 cm/s. La viscositat dinàmica és el producte de la viscositat cinemàtica de l'oli i la seva densitat. Les unitats d'aquest valor són Pascal segons.
En poques paraules, mostra l'efecte de la baixa temperatura sobre la resistència a l'arrencada d'un motor de combustió interna. I com més baixa sigui la viscositat dinàmica i cinemàtica a baixes temperatures, més fàcil serà per al sistema de lubricació bombejar oli en temps fred i per a l'arrencada girar el volant ICE durant un arrencada en fred. L'índex de viscositat de l'oli del motor també és de gran importància.
Índex de viscositat
La taxa de disminució de la viscositat cinemàtica amb l'augment de la temperatura es caracteritza per índex de viscositat olis. L'índex de viscositat avalua la idoneïtat dels olis per a condicions de funcionament determinades. per determinar l'índex de viscositat, compareu la viscositat de l'oli a diferents temperatures. Com més alt sigui, menys viscositat depèn de la temperatura i, per tant, millor serà la seva qualitat. En poques paraules, L'índex de viscositat indica el "grau d'aprimament" de l'oli.. Aquesta és una quantitat adimensional, és a dir. no es mesura en cap unitat, és només un nombre.
Com més baix sigui l'índex viscositat de l'oli de motor com més s'aprima l'oli, és a dir el gruix de la pel·lícula d'oli es fa molt petit (per la qual cosa hi ha un major desgast). Com més alt sigui l'índex viscositat de l'oli de motor, menys oli dilueix, és a dir es proporciona el gruix de la pel·lícula d'oli necessari per protegir les superfícies de fregament.
Els olis amb un alt índex asseguren el rendiment del motor de combustió interna en un rang de temperatures més ampli (ambient). En conseqüència, es proporciona una posada en marxa més fàcil del motor de combustió interna a baixes temperatures i un gruix suficient de la pel·lícula d'oli (i per tant la protecció del motor de combustió interna del desgast) a altes temperatures.
Els olis de motor minerals d'alta qualitat solen tenir un índex de viscositat de 120-140, semisintètics 130-150, sintètics 140-170. Aquest valor depèn de l'aplicació en la composició dels hidrocarburs i de la profunditat de tractament de les fraccions.
Aquí cal un equilibri i, a l'hora de triar, val la pena tenir en compte els requisits del fabricant del motor i l'estat de la unitat d'alimentació. No obstant això, com més alt sigui l'índex de viscositat, més ampli serà el rang de temperatura que es pot utilitzar l'oli.
Evaporació
L'evaporació (també anomenada volatilitat o residu) caracteritza la quantitat de massa del fluid lubricant que es va evaporar en una hora a la seva temperatura de +245,2 ° C i una pressió de funcionament de 20 mm. rt. Art. (± 0,2). S'ajusta a la norma ACEA. Mesurat com a percentatge de la massa total, [%]. Es realitza mitjançant un aparell especial Noack segons ASTM D5800; DIN 51581.
Del que major viscositat de l'oli, tan té una menor volatilitat segons Noak. Els valors específics de volatilitat depenen del tipus d'oli base, és a dir, establert pel fabricant. Es creu que una bona volatilitat està en el rang de fins al 14%, tot i que també es troben a la venda olis, la volatilitat dels quals arriba al 20%. Per als olis sintètics, aquest valor no sol superar el 8%.
En general, es pot dir que com més baix sigui el valor de volatilitat de Noack, menor serà l'esgotament del petroli. Fins i tot una petita diferència - 2,5 ... 3,5 unitats - pot afectar el consum d'oli. Un producte més viscós crema menys. Això és especialment cert per als olis minerals.
Carbonització
En paraules senzilles, el concepte de cocització és la capacitat d'un oli de formar resines i dipòsits en el seu volum, que, com sabeu, són impureses nocives en un fluid lubricant. La capacitat de coquització depèn directament del grau de purificació. Això també es veu afectat per quin oli base es va utilitzar originalment per crear el producte acabat, així com la tecnologia de producció.
L'indicador òptim per als olis amb un alt nivell de viscositat és el valor 0,7%. Si l'oli té una viscositat baixa, el valor corresponent pot estar en el rang de 0,1 ... 0,15%.
Cendra sulfatada
El contingut de cendra de sulfat de l'oli de motor (cendra de sulfat) és un indicador de la presència d'additius a l'oli, que inclouen compostos metàl·lics orgànics. Durant el funcionament del lubricant, es produeixen tots els additius i additius: es cremen, formant la mateixa cendra (escòria i sutge) que s'assenta als pistons, vàlvules i anells.
El contingut de cendres sulfatades de l'oli limita la capacitat de l'oli d'acumular compostos de cendres. Aquest valor indica quantes sals inorgàniques (cendra) queden després de la combustió (evaporació) de l'oli. No poden ser només sulfats («espanten» els propietaris d'automòbils, cotxes amb motors d'alumini que tenen «por» a l'àcid sulfúric). El contingut de cendres es mesura com a percentatge de la massa total de la composició, [% massa].
En general, els dipòsits de cendres obstrueixen els filtres de partícules dièsel i els catalitzadors de gasolina. Tanmateix, això és cert si hi ha un consum important d'oli ICE. Cal tenir en compte que la presència d'àcid sulfúric a l'oli és molt més crítica que l'augment del contingut de cendra de sulfat.
En la composició d'olis de cendra completa, la quantitat d'additius adequats pot superar lleugerament l'1% (fins a l'1,1%), en olis de cendra mitjana - 0,6 ... 0,9%, en olis de cendra baixa - no més del 0,5% . Respectivament, com més baix sigui aquest valor, millor.
Olis baixos en cendra, els anomenats Low SAPS (s'etiqueten segons ACEA C1, C2, C3 i C4). Són la millor opció per als vehicles moderns. S'utilitza habitualment en cotxes amb sistema de posttractament de gasos d'escapament i cotxes que funcionen amb gas natural (amb GLP). El contingut crític de cendres per als motors de gasolina és de l'1,5%, per als motors dièsel és de l'1,8% i per als motors dièsel d'alta potència és del 2%. Però val la pena assenyalar que els olis baixos en cendra no sempre són baixos en sofre, ja que el baix contingut de cendra s'aconsegueix amb un nombre de base més baix.
Additius de cendra completa, també són Full SAPA (amb marcatge ACEA A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5). Afecta negativament els filtres DPF, així com els catalitzadors de tres etapes existents. No es recomana utilitzar aquests olis en motors equipats amb sistemes ambientals Euro 4, Euro 5 i Euro 6.
L'alt contingut de cendra de sulfat es deu a la presència d'additius detergents que contenen metalls en la composició de l'oli de motor. Aquests components són necessaris per evitar els dipòsits de carboni i la formació de vernís als pistons i per donar als olis la capacitat de neutralitzar àcids, caracteritzat quantitativament pel nombre de base.
Número alcalí
Aquest valor caracteritza el temps que l'oli pot neutralitzar els àcids nocius per a ell, que provoquen un desgast corrosiu de les peces del motor de combustió interna i milloren la formació de diversos dipòsits de carboni. L'hidròxid de potassi (KOH) s'utilitza per neutralitzar. Respectivament El nombre de base es mesura en mg KOH per gram d'oli, [mg KOH/g]. Físicament, això significa que la quantitat d'hidròxid és equivalent en efecte a l'envàs d'additiu. Per tant, si la documentació indica que el nombre de base total (TBN - Total Base Number) és, per exemple, 7,5, això significa que la quantitat de KOH és de 7,5 mg per gram d'oli.
Com més gran sigui el nombre de bases, més temps serà l'oli capaç de neutralitzar l'acció dels àcids.format durant l'oxidació del petroli i la combustió del combustible. És a dir, es podrà utilitzar més temps (tot i que altres paràmetres també influeixen en aquest indicador). Les propietats de detergent baixes són dolentes per a l'oli, perquè en aquest cas es formarà un dipòsit indeleble a les peces.
Durant el funcionament de l'oli al motor de combustió interna, el nombre alcalí disminueix inevitablement i s'esgoten els additius neutralitzants. Aquesta reducció té límits acceptables, més enllà dels quals l'oli no podrà protegir-se de la corrosió per compostos àcids. Pel que fa al valor òptim del nombre base, abans es creia que per als ICE de gasolina seria aproximadament 8 ... 9, i per als motors dièsel - 11 ... 14. Tanmateix, les formulacions de lubricants modernes solen tenir números de base més baixos, fins a 7 i fins i tot 6,1 mg KOH/g. Tingueu en compte que als ICE moderns no utilitzeu olis amb un nombre base de 14 o superior.
El baix nombre de base dels olis moderns es fa artificialment per adaptar-se als requisits ambientals actuals (EURO-4 i EURO-5). Així, quan aquests olis es cremen al motor de combustió interna, es forma una petita quantitat de sofre, que té un efecte positiu en la qualitat dels gasos d'escapament. Tanmateix, l'oli amb un nombre de base baix sovint no protegeix prou bé les peces del motor del desgast.
Això vol dir que el SC òptim no sempre ha de ser el nombre màxim o mínim.
Densitat
La densitat es refereix a la densitat i viscositat de l'oli del motor. Determinat a una temperatura ambient de +20°C. Es mesura en kg/m³ (rarament en g/cm³). Mostra la relació entre la massa total del producte i el seu volum i depèn directament de la viscositat de l'oli i del factor de compressibilitat. Està determinat per l'oli base i els additius de base, i també afecta fortament la viscositat dinàmica.
Si l'evaporació de l'oli és alta, la densitat augmentarà. Per contra, si l'oli té una densitat baixa i, al mateix temps, un punt d'inflamació elevat (és a dir, un valor de volatilitat baix), es pot jutjar que l'oli està fet amb oli base sintètic d'alta qualitat.
Com més gran sigui la densitat, pitjor passa l'oli per tots els canals i buits del motor de combustió interna, i per això, la rotació del cigonyal es fa més difícil. Això comporta un major desgast, dipòsits, dipòsits de carboni i un augment del consum de combustible. Però la baixa densitat del lubricant també és dolenta: per això, es forma una pel·lícula protectora fina i inestable, el seu ràpid esgotament. Si el motor de combustió interna sovint funciona al ralentí o en mode d'arrencada i parada, és millor utilitzar un fluid lubricant menys dens. I amb moviments prolongats a altes velocitats, més dens.
Per tant, tots els productors d'oli s'adhereixen al rang de densitat dels olis produïts per ells en el rang de 0,830 .... 0,88 kg / m³, on només els rangs extrems es consideren de màxima qualitat. Però la densitat de 0,83 a 0,845 kg / m³ és un signe d'èsters i PAO en el petroli. I si la densitat és de 0,855 ... 0,88 kg / m³, això vol dir que s'han afegit massa additius.
Punt d’inflamació
Aquesta és la temperatura més baixa a la qual els vapors d'oli de motor escalfat, en determinades condicions, formen una barreja amb l'aire, que explota quan s'aixeca una flama (primer flaix). En el punt d'inflamació, l'oli tampoc s'encén. El punt d'inflamació es determina escalfant oli de motor en una tassa oberta o tancada.
Aquest és un indicador de la presència de fraccions de baix punt d'ebullició a l'oli, que determina la capacitat de la composició de formar dipòsits de carboni i cremar-se en contacte amb les parts calentes del motor. Un oli de qualitat i bon ha de tenir un punt d'inflamació el més alt possible. Els olis de motor moderns tenen un punt d'inflamació superior a +200 °C, normalment entre +210…230 °C i superior.
Punt d’abocament
El valor de temperatura en Celsius, quan l'oli perd les seves propietats físiques, característiques d'un líquid, és a dir, es congela, es torna immòbil. Un paràmetre important per als automobilistes que viuen a les latituds del nord i per a altres propietaris de cotxes que sovint engeguen el motor de combustió interna "en fred".
Tot i que, en realitat, amb finalitats pràctiques, no s'utilitza el valor del punt d'abocament. Per caracteritzar el funcionament del petroli a les gelades, hi ha un altre concepte: temperatura mínima de bombeig, és a dir, la temperatura mínima a la qual la bomba d'oli és capaç de bombar oli al sistema. I serà lleugerament superior al punt d'abocament. Per tant, a la documentació val la pena parar atenció a la temperatura mínima de bombeig.
Pel que fa al punt d'abocament, hauria de ser 5 ... 10 graus inferior a les temperatures més baixes a les quals funciona el motor de combustió interna. Pot ser de -50 °C ... -40 °C i així successivament, depenent de la viscositat específica de l'oli.
Additius
A més d'aquestes característiques bàsiques dels olis de motor, també podeu trobar resultats addicionals de proves de laboratori per a la quantitat de zinc, fòsfor, bor, calci, magnesi, molibdè i altres elements químics. Tots aquests additius milloren el rendiment dels olis. Protegeixen contra el rasc i el desgast del motor de combustió interna, i també prolonguen el funcionament del propi oli, evitant que s'oxidi o mantingui millor els enllaços intermoleculars.
Sofre - té propietats de pressió extrema. Fòsfor, clor, zinc i sofre - propietats anti-desgast (reforça la pel·lícula d'oli). Bor, molibdè: redueix la fricció (modificador addicional per al màxim efecte de reduir el desgast, les ratlles i la fricció).
Però a més de les millores, també tenen propietats oposades. és a dir, s'instal·len en forma de sutge al motor de combustió interna o entren al catalitzador, on s'acumulen. Per exemple, per als motors dièsel amb DPF, SCR i convertidors d'emmagatzematge, el sofre és l'enemic, i per als convertidors d'oxidació, l'enemic és el fòsfor. Però els additius detergents (detergents) Ca i Mg formen cendres durant la combustió.
Les propietats protectores dels additius depenen dels mètodes de fabricació i de la qualitat de les matèries primeres, de manera que la seva quantitat no sempre és un indicador de la millor protecció i qualitat. Per tant, cada fabricant d'automòbils té les seves pròpies limitacions per al seu ús en un motor determinat.
Vida del servei
En la majoria dels cotxes, l'oli canvia en funció del quilometratge del cotxe. No obstant això, en algunes marques de fluids lubricants en recipients, s'indica directament la seva data de caducitat. Això es deu a les reaccions químiques que es produeixen en l'oli durant el seu funcionament. Normalment s'expressa com el nombre de mesos de funcionament continu (12, 24 i Long Life) o el nombre de quilòmetres.
Taules de paràmetres d'oli de motor
Per completar la informació, presentem diverses taules que proporcionen informació sobre la dependència d'alguns paràmetres de l'oli de motor d'altres o de factors externs. Comencem amb un grup d'olis bàsics d'acord amb l'estàndard API (API - American Petroleum Institute). Per tant, els olis es divideixen segons tres indicadors: índex de viscositat, contingut de sofre i fracció en massa dels hidrocarburs de naftenoparafina.
| Classificació API | I | II | III | IV | V |
|---|---|---|---|---|---|
| Contingut d'hidrocarburs saturats, % | <90 | > 90 | > 90 | PAO | Èters |
| Contingut de sofre, % | > 0,03 | <0,03 | <0,03 | ||
| Índex de viscositat | 80 ... 120 | 80 ... 120 | > 120 |
Actualment, hi ha al mercat un gran nombre d'additius d'oli, que en certa manera canvien les seves característiques. Per exemple, additius que redueixen la quantitat de gasos d'escapament i augmenten la viscositat, additius antifricció que netegen o allargan la vida útil. Per entendre la seva diversitat, val la pena recollir informació sobre ells en una taula.
| Grup de propietats | Tipus d'additius | Cita |
|---|---|---|
| Protecció de la superfície de la part | Detergents (detergents) | Protegeix les superfícies de les peces de la formació de dipòsits sobre elles |
| Dispersants | Evitar la deposició de productes de desgast del motor de combustió interna i la degradació de l'oli (minimitza la formació de fangs) | |
| Antidesgast i pressió extrema | Redueix la fricció i el desgast, evita l'enganxament i el raspat | |
| Anti-corrosió | Evitar la corrosió de les peces del motor | |
| Transformar les propietats de l'oli | Depressor | Reduir el punt de congelació. |
| Modificadors de la viscositat | Amplieu el rang de temperatura d'aplicació, augmenteu l'índex de viscositat | |
| Protecció d'oli | Anti-escuma | Evitar la formació d'escuma |
| Antioxidants | Evitar l'oxidació de l'oli |
El canvi d'alguns dels paràmetres de l'oli del motor enumerats a la secció anterior afecta directament el funcionament i l'estat del motor de combustió interna del cotxe. Això es pot mostrar en una taula.
| Índex | Tendència | Raó | Paràmetre crític | Què afecta |
|---|---|---|---|---|
| Viscositat | Està augmentant | Productes d'oxidació | Augmenta 1,5 vegades | Propietats d'inici |
| Punt d’abocament | Està augmentant | Aigua i productes d'oxidació | No | Propietats d'inici |
| Número alcalí | Disminueix | Acció detergent | Disminueix 2 vegades | Corrosió i vida reduïda de les peces |
| Contingut de cendres | Està augmentant | Additius alcalins | No | L'aparició de dipòsits, el desgast de les peces |
| Impureses mecàniques | Està augmentant | Productes de desgast de l'equip | No | L'aparició de dipòsits, el desgast de les peces |
Normes de selecció d'oli
Com s'ha esmentat anteriorment, l'elecció d'un o altre oli de motor s'ha de basar no només en les lectures de viscositat i les toleràncies dels fabricants d'automòbils. A més, també hi ha tres paràmetres obligatoris que cal tenir en compte:
- propietats lubricants;
- condicions de funcionament de l'oli (mode de funcionament ICE);
- Característiques estructurals del motor de combustió interna.
El primer punt depèn en gran mesura de quin tipus d'oli és sintètic, semisintètic o completament mineral. És desitjable que el fluid lubricant tingui les següents característiques de rendiment:
- Altes propietats dispersants-estabilitzadores i solubilitzants del detergent en relació als elements insolubles de l'oli. Les característiques esmentades us permeten netejar ràpidament i fàcilment la superfície de les peces de treball del motor de combustió interna de diversos contaminants. A més, gràcies a ells, és més fàcil netejar les peces de la brutícia durant el seu desmuntatge.
- La capacitat de neutralitzar els efectes dels àcids, evitant així el desgast excessiu de les peces del motor de combustió interna i augmentant el seu recurs global.
- Altes propietats tèrmiques i termooxidatives. Són necessaris per refredar eficaçment els anells i els pistons.
- Baixa volatilitat, així com baix consum d'oli per als residus.
- L'absència de la capacitat de formar escuma en qualsevol estat, fins i tot en fred, fins i tot en calent.
- Total compatibilitat amb els materials dels quals estan fets els segells (generalment cautxú resistent a l'oli) utilitzats en el sistema de neutralització de gasos, així com en altres sistemes de motor de combustió interna.
- Lubricació d'alta qualitat de les peces del motor de combustió interna en qualsevol condició, fins i tot crítica (durant gelades o sobreescalfament).
- La capacitat de bombar a través dels elements del sistema de lubricació sense problemes. Això no només proporciona una protecció fiable dels elements del motor de combustió interna, sinó que també facilita l'arrencada del motor de combustió interna en temps fred.
- No entrar en reaccions químiques amb elements metàl·lics i de cautxú del motor de combustió interna durant el seu llarg temps sense treball.
Els indicadors enumerats de la qualitat de l'oli del motor sovint són crítics, i si els seus valors estan per sota de la norma, això està ple d'una lubricació insuficient de les parts individuals del motor de combustió interna, el seu desgast excessiu, el sobreescalfament i això. generalment condueix a una disminució del recurs tant de les parts individuals com del motor de combustió interna en conjunt.
qualsevol motorista hauria de controlar periòdicament el nivell d'oli del motor al cárter, així com el seu estat, ja que el funcionament normal del motor de combustió interna depèn directament d'això. Pel que fa a l'elecció, s'ha de dur a terme, basant-se, en primer lloc, en les recomanacions del fabricant del motor. Bé, la informació anterior sobre les propietats físiques i els paràmetres dels olis segur que us ajudarà a prendre la decisió correcta.
