Contingut de cendres d'oli
Contingut
Contingut de cendres d'oli caracteritzat per dos conceptes: contingut de cendra d'oli base i contingut de cendra de sulfat. En resum, el contingut habitual de cendres indica com de bé es va netejar la base base, sobre la qual es farà l'oli final en el futur (és a dir, la presència de diverses sals i impureses no combustibles, incloses les metàl·liques). Pel que fa al contingut de cendra de sulfat, caracteritza l'oli acabat, que conté una certa quantitat d'additius, i n'indica precisament la seva quantitat i composició (és a dir, la presència de sodi, potassi, fòsfor, sofre i altres elements).
Si el contingut de cendra de sulfat és elevat, això comportarà la formació d'una capa abrasiva a les parets del motor de combustió interna i, en conseqüència, el ràpid desgast del motor, és a dir, una disminució del seu recurs. El baix nivell de contingut de cendres convencional garanteix que el sistema de posttractament d'escapament estigui protegit de la contaminació. En general, els indicadors de contingut de cendres són un concepte força complicat, però interessant, així que intentarem posar-ho tot en ordre.
Què és el contingut de cendres i què afecta
El contingut de cendra és un indicador de la quantitat d'impureses no combustibles. En qualsevol motor de combustió interna, una certa quantitat d'oli ple va "per a residus", és a dir, s'evapora a alta temperatura quan entra als cilindres. Com a resultat, a les seves parets es formen productes de combustió, o simplement cendres, que contenen diversos elements químics. I és a partir de la composició de la cendra i la seva quantitat que es pot jutjar el famós contingut de cendra de l'oli. aquest indicador afecta la capacitat dels dipòsits de carboni de formar-se a les peces del motor de combustió interna, així com el rendiment dels filtres de partícules (després de tot, el sutge ignífug obstrueix els bresques). Per tant, no pot superar el 2%. Com que hi ha dos continguts de cendres, els considerarem al seu torn.
Contingut de cendres d'oli base
Comencem pel concepte de contingut de cendra ordinari, com a més senzill. D'acord amb la definició oficial, el contingut de cendra és una mesura de la quantitat d'impureses inorgàniques que queda de la combustió d'una mostra d'oli, que s'expressa com a percentatge de la massa de l'oli que s'està provant. Aquest concepte s'acostuma a utilitzar per caracteritzar olis sense additius (inclosos olis de base), així com diversos fluids lubricants que no s'utilitzen en motors de combustió interna ni en tecnologia de màquines en general. generalment, el valor del contingut total de cendres es troba entre el 0,002% i el 0,4%. En conseqüència, com més baix sigui aquest indicador, més net serà l'oli provat.
Què influeix en el contingut de cendres? El contingut normal (o bàsic) de cendres afecta la qualitat de la purificació de l'oli, que tampoc conté additius. I com que actualment estan presents en gairebé tots els olis de motor usats, el concepte de contingut de cendra normal no s'utilitza àmpliament, sinó que s'utilitza el concepte de contingut de cendra de sulfat en un sentit ampli. passem-hi.
Cendra sulfatada
Impureses en l'oli
Per tant, el contingut de cendra de sulfat (un altre nom per al nivell o indicador d'escòries de sulfat) és un indicador per determinar additius que inclouen compostos metàl·lics orgànics (és a dir, les seves sals constituents de zinc, potassi, magnesi, calci, bari, sodi i altres elements). . Quan es crema oli amb aquests additius, es forma cendres. Naturalment, com més n'hi hagi a l'oli, més cendres hi haurà. Al seu torn, es barreja amb dipòsits resinosos al motor de combustió interna (això és especialment cert si el motor de combustió interna és vell i/o l'oli no s'hi ha canviat durant molt de temps), com a conseqüència de la qual cosa un abrasiu la capa es forma sobre les peces de fregament. Durant el funcionament, ratllen i desgasten la superfície, reduint així els recursos del motor de combustió interna.
El contingut de cendres sulfatades també s'expressa com a percentatge del pes de l'oli. Tanmateix, per determinar-ho, cal dur a terme un procediment especial amb crema i calcinació de la massa de prova. I el percentatge es treu del saldo sòlid. Al mateix temps, s'utilitza àcid sulfúric en el treball per aïllar els sulfats de la massa. D'aquí ve el nom de cendra de sulfat.. Considerarem l'algorisme exacte per realitzar mesures segons GOST a continuació.
Efecte del contingut de cendres de sulfat
Ara passem a la qüestió de què afecta la cendra de sulfat. Però abans d'això, cal aclarir que el seu concepte està directament relacionat amb el concepte del nombre base d'oli de motor. Aquest valor us permet configurar la quantitat de dipòsits de carboni a la cambra de combustió. Normalment l'oli arriba allà a través dels anells del pistó, fluint per les parets dels cilindres. La quantitat d'aquestes cendres afecta directament el funcionament del sistema d'encesa, així com l'arrencada del motor de combustió interna en estació freda.
La dependència del nombre base en el temps
Per tant, el contingut de cendra de sulfat és directament proporcional al valor inicial del nombre base d'oli també no utilitzat (o només omplert). Al mateix temps, s'ha d'entendre que el número de base no és un indicador absolut de la capacitat neutralitzant d'un fluid lubricant i amb el temps cau. Això es deu a la presència de sofre i altres components nocius en el combustible. I com més pobre és el combustible (com més sofre hi ha), més ràpid cau el nombre base.
Tingueu en compte que el contingut de cendra de sulfat afecta directament el punt d'inflamació de l'oli de motor, és a dir, amb el temps, a mesura que es cremen els additius de la seva composició, el valor de la temperatura esmentada disminueix. També redueix el rendiment del propi oli, per molt de qualitat que sigui.
L'ús d'olis baixos en cendra té "les dues cares de la moneda". D'una banda, el seu ús està justificat, ja que aquests compostos estan dissenyats per evitar la contaminació ràpida dels sistemes d'escapament (és a dir, equipats amb catalitzadors, filtres de partícules, sistemes EGR). D'altra banda, els olis amb poca cendra no proporcionen (redueixen) el nivell de protecció requerit per a les peces del motor de combustió interna. I aquí, quan escolliu un oli, heu de triar el "mitjà daurat" i guiar-vos per les recomanacions del fabricant de l'automòbil. És a dir, mireu el valor del contingut de cendres i el nombre alcalí!
El paper del sofre en la formació de cendres
Tingueu en compte que el contingut normal de cendres dels olis de motor no té res a veure amb el nivell de sofre en ells. És a dir, els olis baixos en cendra no seran necessàriament baixos en sofre, i aquest problema s'ha d'aclarir per separat. Val la pena afegir que el contingut de cendra de sulfat també afecta la contaminació i el funcionament del filtre de partícules (la possibilitat de regeneració). El fòsfor, en canvi, desactiva gradualment el catalitzador per a la postcombustió del monòxid de carboni, així com els hidrocarburs no cremats.
Pel que fa al sofre, pertorba el funcionament del neutralitzador d'òxids de nitrogen. Malauradament, la qualitat del combustible a Europa i a l'espai postsoviètic és molt diferent, no ens avantatges. és a dir, hi ha molt sofre al nostre combustible, que és molt perjudicial per als motors de combustió interna perquè, quan es barreja amb aigua a altes temperatures, forma àcids nocius (principalment sulfúrics), que corroeixen les peces del motor de combustió interna. Per tant, és millor que el mercat rus triï un oli amb un nombre de base alt. I com s'ha esmentat anteriorment, en olis on hi ha un alt nombre alcalí, hi ha un alt contingut de cendres. Al mateix temps, s'ha d'entendre que no hi ha oli universal i s'ha de seleccionar d'acord amb el combustible utilitzat i les característiques del motor de combustió interna. En primer lloc, heu de basar-vos en les recomanacions del fabricant d'automòbils (és a dir, el seu motor de combustió interna).
Quin és el requisit per al contingut de cendres de l'oli
Cendres de l'esgotament del petroli
El baix contingut de cendres dels olis moderns està dictat pels requisits ambientals de l'Euro-4, Euro-5 (obsolet) i Euro-6, que són vàlids a Europa. D'acord amb ells, els olis moderns no haurien d'obstruir molt els filtres de partícules i els catalitzadors dels cotxes i alliberar un mínim de substàncies nocives al medi ambient. també estan dissenyats per minimitzar els dipòsits de sutge a les vàlvules i cilindres. No obstant això, en realitat, aquest enfocament redueix dràsticament els recursos dels moderns motors de combustió interna, però també és beneficiós per als fabricants d'automòbils, ja que condueix directament a substitució freqüent d'un cotxe per part dels propietaris a Europa (demanda dels consumidors).
Pel que fa als motoristes domèstics (tot i que això s'aplica més al combustible domèstic), en la majoria dels casos, els olis amb poca cendra afectaran negativament els revestiments, els dits i també contribuiran a esgarrapar les faldilles del motor de combustió interna. Tanmateix, amb un baix contingut de cendres d'olis, la quantitat de dipòsits als anells del pistó serà menor.
Curiosament, el nivell de contingut de cendra de sulfat als olis americans (estàndards) és més baix que als europeus. Això es deu a l'ús d'olis base d'alta qualitat pertanyents al grup 3 i/o 4 (elaborats a base de polialfaolefines o amb tecnologia d'hydrocracking).
Cèl·lules catalitzadores obstruïdes amb sutge
Unes paraules sobre els motors de combustió interna dels nous models, en què els blocs de cilindres estan fets d'alumini amb un recobriment addicional (molts cotxes moderns de la companyia VAG i alguns "japonesos"). A Internet, escriuen molt sobre el fet que aquests motors tenen por del sofre, i això és cert. Tanmateix, en l'oli de motor, la quantitat d'aquest element és molt menor que en el combustible. Per tant, en primer lloc, es recomana utilitzar-lo gasolina estàndard Euro-4 i superiori també utilitzar olis baixos en sofre. Però, recordeu que l'oli baix en sofre no sempre és oli baix en cendra! Per tant, comproveu sempre el contingut de cendres en una documentació separada que descrigui les característiques típiques d'un oli de motor en particular.
Producció d'olis baixos en cendra
la necessitat de fabricar olis amb poca cendra va sorgir en gran part a causa dels requisits mediambientals (els notoris estàndards Euro-x). En la fabricació d'olis de motor, contenen (en diferents quantitats, segons moltes coses) sofre, fòsfor i cendres (després esdevé sulfat). Per tant, l'ús dels següents compostos químics condueix a l'aparició dels elements esmentats en la composició dels olis:
- dialquilditiofosfat de zinc (l'anomenat additiu multifuncional amb propietats antioxidants, antidesgast i pressió extrema);
- El sulfonat de calci és un detergent, és a dir, un additiu detergent.
A partir d'això, els fabricants han trobat diverses solucions per reduir el contingut de cendres dels olis. Per tant, actualment s'utilitzen els següents:
- la introducció d'additius detergents no a l'oli, sinó al combustible;
- ús d'antioxidants d'alta temperatura sense cendres;
- l'ús de dialquilditiofosfats sense cendres;
- l'ús de sulfonats de magnesi amb poca cendra (no obstant això, en quantitats limitades, ja que això també contribueix a la formació de dipòsits en el motor de combustió interna), així com additius detergents alquilfenols;
- l'ús de components sintètics en la composició dels olis (per exemple, èsters i additius espessidors resistents a la degradació, necessaris per garantir les característiques de viscositat-temperatura desitjades i baixa volatilitat, és a dir, olis base de 4 o 5 grups).
Les tecnologies químiques modernes permeten obtenir fàcilment oli amb qualsevol contingut de cendra. Només cal que escolliu la composició que millor s'adapti a un cotxe en particular.
Normes de nivell de cendres
La següent pregunta important és determinar estàndards de contingut de cendres. Val la pena esmentar de seguida que dependran no només del tipus de motor de combustió interna (per a motors de combustió interna de gasolina, dièsel, així com motors de combustió interna amb equip de globus de gas (GBO), aquests indicadors diferiran), sinó que també sobre les normes ambientals actuals (Euro-4, Euro-5 i Euro-6). En la majoria dels olis de base (és a dir, abans de la introducció d'additius especials a la seva composició), el contingut de cendres és insignificant i és d'aproximadament el 0,005%. I després de l'addició d'additius, és a dir, la fabricació d'oli de motor preparat, aquest valor pot arribar al 2% que permet GOST.
Els estàndards de contingut de cendres per als olis de motor s'especifiquen clarament a les normes de l'Associació Europea de Fabricants d'Automòbils ACEA, i les desviacions d'ells són inacceptables, per tant, tots els fabricants d'oli de motor moderns (autoritzats) sempre es guien per aquests documents. Presentem les dades en forma de taula per a l'estàndard mediambiental Euro-5 actualment estès, que combina els valors dels additius químics i els estàndards individuals existents.
| Requisits de l'API | SL | SM | SN-RC/ILSAC GF-5 | CJ-4 |
|---|---|---|---|---|
| Contingut de fòsfor, % | 0,1 màx | 0,06-0,08 | 0,06-0,08 | 0,12 màx |
| Contingut de sofre, % | - | 0,5-0,7 | 0,5-0,6 | 0,4 màx |
| Cendra sulfatada, % | - | - | - | 1 màx |
| Requisits ACEA per a motors de gasolina | C1-10 | C2-10 | C3-10 | C4-10 |
| - | BaixSAPS | MidSAPS | MidSAPS | BaixSAPS |
| Contingut de fòsfor, % | 0,05 màx | 0,09 màx | 0,07-0,09 màx | 0,09 màx |
| Contingut de sofre, % | 0,2 màx | 0,3 màx | 0,3 màx | 0,2 màx |
| Cendra sulfatada, % | 0,5 màx | 0,8 màx | 0,8 màx | 0,5 màx |
| Nombre de base, mg KOH/g | - | - | 6 min | 6 min |
| Requisits ACEA per a motors dièsel comercials | E4-08 | E6-08 | E7-08 | E9-08 |
| Contingut de fòsfor, % | - | 0,08 màx | - | 0,12 màx |
| Contingut de sofre, % | - | 0,3 màx | - | 0,4 màx |
| Cendra sulfatada, % | 2 màx | 1 màx | 1 màx | 2 màx |
| Nombre de base, mg KOH/g | 12 min | 7 min | 9 min | 7 min |
Com es pot veure a la taula anterior, és difícil jutjar el contingut de cendra segons l'estàndard API nord-americà, i això es deu al fet que el contingut de cendra no és tan escrupolós al Nou Món. és a dir, simplement indiquen quins olis es troben als recipients: cendres plenes i mitjanes (MidSAPS). Com a tal, no tenen cendres baixes. Per tant, a l'hora de triar un o altre oli, cal centrar-se principalment en el marcatge ACEA.
Per exemple, a partir de la informació proporcionada d'acord amb l'estàndard Euro-5, que és vàlid i rellevant el 2018 al territori de la Federació de Rússia, per a un cotxe modern de gasolina es permet omplir oli C3 segons ACEA (normalment SN segons API): el contingut de cendra de sulfat no supera el 0,8% (cendra mitjana). Si parlem de motors dièsel que funcionen en condicions difícils, per exemple, la norma ACEA E4 no permet superar el 2% del contingut de cendra sulfatada en el combustible.
Requisits de contingut de cendres per a vehicles de GLP
Pel que fa als cotxes amb equip de cilindres de gas, és millor que l'utilitzin olis baixos en cendra. Això es deu a la composició química de la gasolina i el gas (no importa metà, propà o butà). Hi ha més partícules sòlides i elements nocius a la gasolina i, per no fer malbé tot el sistema, s'han d'utilitzar olis especials amb poca cendra. Els fabricants de lubricants ofereixen específicament als consumidors els anomenats olis "gas" dissenyats per a l'ICE corresponent.
No obstant això, el seu inconvenient significatiu és el seu alt cost i, per estalviar diners, només podeu mirar les característiques i les toleràncies dels olis de "gasolina" normals i triar la composició adequada amb poca cendra. I recordeu que heu de canviar aquests olis d'acord amb la normativa especificada, malgrat que la transparència de la mineria serà molt superior a la dels olis tradicionals!
Mètode per determinar el contingut de cendra
Però, com es determina el contingut de cendra de l'oli del motor i com entendre amb quin contingut de cendra l'oli del recipient? És més fàcil per al consumidor determinar el contingut de cendres de l'oli de motor simplement mitjançant les designacions de l'etiqueta del contenidor. En ells, el contingut de cendres s'acostuma a indicar segons la norma ACEA (estàndard europeu per a fabricants d'automòbils). D'acord amb això, tots els olis que es venen actualment es divideixen en:
- cendra plena. Tenen un paquet complet d'additius. En anglès, tenen la designació - Full SAPS. Segons l'estàndard ACEA, es designen amb les lletres següents: A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Les impureses de cendres són al voltant de l'1 ... 1,1% de la massa total del fluid lubricant.
- cendra mitjana. Tenen un paquet reduït d'additius. Conegut com a SAPS mitjà o SAPS mitjà. Segons l'ACEA es designen C2, C3. De la mateixa manera, en olis de cendra mitjana, la massa de cendra serà d'uns 0,6 ... 0,9%.
- Cendra baixa. El contingut mínim d'additius que contenen metalls. Designat baix SAPS. Segons l'ACEA es designen C1, C4. Per a cendres baixes, el valor corresponent serà inferior al 0,5%.
Tingueu en compte que, en alguns casos, els olis amb designacions ACEA de C1 a C5 es combinen en un grup anomenat "cendra baixa". és a dir, aquesta informació es pot trobar a la Viquipèdia. Tanmateix, això no és del tot correcte, ja que aquest enfocament simplement indica que tot això els lubricants són compatibles amb els convertidors catalítics, i res més! De fet, la graduació correcta dels olis pel contingut de cendres es dóna més amunt.
.
Estàndards de cendres
Prova de diferents mostres d'oli
Hi ha un estàndard interestatal rus GOST 12417-94 "Productes petroliers. Mètode per determinar la cendra de sulfat, segons el qual qualsevol pot mesurar el contingut de cendra de sulfat de l'oli que s'està provant, ja que no requereix equips i reactius complexos. També hi ha altres estàndards, inclosos els internacionals, per determinar el contingut de cendra, a saber, ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.
En primer lloc, cal assenyalar que GOST 12417-94 defineix el contingut de cendra de sulfat com un residu després de la carbonització d'una mostra, tractada amb àcid sulfúric i calcinada a pes constant. L'essència del mètode de verificació és bastant simple. En la seva primera etapa, s'agafa una certa massa de l'oli provat i es crema fins a un residu carbònic. llavors cal esperar que el residu resultant es refredi i tractar-lo amb àcid sulfúric concentrat. enceneu més a una temperatura de +775 graus centígrads (es permet una desviació de 25 graus en una direcció i l'altra) fins que el carboni s'oxidi completament. La cendra resultant té un temps per refredar-se. Després d'això, es tracta amb àcid sulfúric diluït (en volums iguals amb aigua) i es calcina a la mateixa temperatura fins que el seu valor de massa es torna constant.
Sota la influència de l'àcid sulfúric, la cendra resultant serà el sulfat, d'on, de fet, prové de la seva definició. després compareu la massa de la cendra resultant i la massa inicial de l'oli provat (la massa de cendra es divideix per la massa de l'oli cremat). La relació de massa s'expressa com a percentatge (és a dir, el quocient resultant es multiplica per 100). Aquest serà el valor desitjat del contingut de cendra de sulfat.
Pel que fa al contingut de cendra (bàsic), també hi ha un estàndard estatal GOST 1461-75 anomenat "Oli i productes petroliers. Mètode per a la determinació del contingut de cendra”, segons el qual es comprova l'oli de prova per detectar la presència de diverses impureses nocives en ell. Com que implica procediments complexos, i més encara per a diverses aplicacions, no presentarem la seva essència en aquest material. Si ho desitja, aquest GOST es pot trobar fàcilment a Internet.
També hi ha un rus GOST 12337-84 "Olis de motor per a motors dièsel" (última edició del 21.05.2018/XNUMX/XNUMX). Explica clarament els valors de diversos paràmetres per als olis de motor, inclosos els domèstics utilitzats en ICE dièsel de diverses capacitats. Indica els valors permesos de diversos components químics, inclosa la quantitat de dipòsits de sutge admissibles.
