Все о характеристиках моторных масел
Характеристики моторных масел регламентируют стандарты международного уровня.
Характеристика определяет способность жидкого материала сопротивляться течению за счет внутреннего трения. Значение рассчитывают при разных условиях, поэтому различают два ее типа:
- кинематическая вязкость показывает способность материала сопротивляться течению под действием силы тяжести. Измеряется в стоксах (Ст) или в квадратных миллиметрах в секунду (мм2/с). Чаще всего характеристику определяют для температур 40 и 100 °С;
- динамическая вязкость определяет отношение силы к скорости сдвига. Характеристика показывает способность моторного масла к течению при разных температурах, измеряется в сантипуазах (Сп) или в (Н·с/см2).
Индекс вязкости
Вязкость смазочных материалов меняется обратно пропорционально температуре. При нагревании масла показатель снижается, а при охлаждении – увеличивается. В продуктах разных марок изменение характеристики происходит с различной скоростью. Для измерения динамики существует специальное понятие – индекс вязкости.
Чем выше его значение, тем меньше вязкостные свойства материала зависят от температуры. Продукты с большим индексом обеспечивают надежную защиту двигателя в разных климатических условиях.
Масла с низким значением показателя эксплуатируются в узком диапазоне температур, так как при нагревании материалы утрачивают смазывающую способность, а при охлаждении быстро густеют.
Температура застывания
Показатель определяют в момент увеличения вязкости масла вплоть до потери текучести. В лабораторных условиях температурой застывания считают нижний предел, при котором жидкость в пробирке под наклоном 45 градусов не стекает в течение 1 минуты и остается неподвижной. Низкотемпературные характеристики масла напрямую зависят от состава, от качества компонентов.
В продуктах переработки нефти вязкость возрастает при кристаллизации парафинов нормального строения. Поэтому основа проходит тщательную очистку или химическую модификацию для разветвления структуры компонентов и снижения температуры застывания.
Синтетические масла имеют более однородный и прогнозируемый состав, что снижает порог кристаллизации и обеспечивает материалу стабильные свойства на морозе.
Температура вспышки
Величина этой характеристики зависит от вида и количества легколетучих фракций в составе масла. Температура вспышки косвенно указывает на потери масла на угар, испарение через вентиляционную систему картера. Параметр также позволяет оценить риск самопроизвольного воспламенения или взрыва материала при экстремальном нагревании.
Щелочное число (Total Base Number, TBN)
Общая щелочность моторного масла зависит от характеристик диспергирующих и моющих присадок, от антиокислительных свойств материала. Параметр указывает на стойкость продукта к окислению при высоких температурах и давлении в присутствии химически активных сред. От щелочного числа также зависит скорость образования отложений, величина межсервисного интервала.
Характеристика определяется в (мг КОН/г). Значения щелочного числа варьируются в широком диапазоне. Выбор зависит от типа топлива, а точнее, от содержания серы, которая является главным окисляющим агентом. Например, в двигателях, работающих на мазуте, требуется высокая степень защиты, поэтому выбирают масло с показателем щелочности до 40 мг КОН/г.
Моторы легковых авто работают с материалами 7–15 мг КОН/г.
Зольность
Сульфатная зола образуется при сгорании смазочного материала. Базовые масла очищаются и являются практически беззольными, но присадки вносят в состав нежелательные примеси, такие как магний, кальций, фосфор, цинк и другие. В процессе сгорания веществ на поверхности деталей двигателя образуются отложения, которые способствуют преждевременному воспламенению топливной смеси, то есть повышают детонацию. Зола также загрязняет каталитические нейтрализаторы выхлопных газов, сажевые фильтры. Соответственно, чем ниже показатель, тем меньше отложений на деталях.
SAE J300
Классификация вязкостно-температурных свойств смазывающих материалов SAE J300 разработана американским обществом автомобильных инженеров Society of Automotive Engineers. Система делит масла на два типа: летние и зимние (маркировка W – winter).
Для материалов, предназначенных для эксплуатации при низких температурах, дополнительно регламентируют предел прокачиваемости (тест MRV – Mini Rotary Viscometer) и проворачиваемости (CCS – Cold Cranking Simulator) коленвала. Для летних сортов определяют прочность на сдвиг при экстремальном нагревании (тест HTHS – High Temperature High Shear Rate).
Класс вязкости по SAE J300 указывает на диапазон температур эксплуатации конкретной марки моторного масла. Обозначение всесезонных сортов сочетает два показателя: зимний и летний. Например, 5W-40.
Классы вязкости зимних моторных масел SAE J300
Низкотемпературная вязкость | Высокотемпературная вязкость | ||||
КлассвязкостиSAE | CCS, МПа-с. Max, при темп.,°С | MRV, МПа-с, Max, при темп.,°С | Кинематическая вязкость, мм2/с при 100 °С | HTHS, МПа-с. Min при 150 °С и 10Л6 с-1, | |
Min | Max | ||||
0W | 3250 при -30 | 30000 при -35 | 3,8 | — | — |
5W | 3500 при -25 | 30000 при -30 | 3,8 | — | — |
10W | 3500 при -20 | 30000 при -25 | 4,1 | — | — |
15W | 3500 при -15 | 30000 при -20 | 5,6 | — | — |
20W | 4500 при -10 | 30000 при -15 | 5,6 | — | — |
25W | 6000 при -5 | 30000 при -10 | 9,3 | — | — |
Классы вязкости летних моторных масел SAE J300
Класс вязкости SAE | Высокотемпературная вязкость | ||
Кинематическая вязкость, мм2/с при 100 °С | HTHS, МПа-с. Min при 150 °С и 10Л6 с-1, | ||
Min | Max | ||
8 | 4,0 | 6,1 | 1,7 |
12 | 5,0 | 7,1 | 2,0 |
16 | 6,1 | 8,2 | 2,3 |
20 | 6,9 | 9,3 | 2,6 |
30 | 9,3 | 12,5 | 2,9 |
40 | 12,5 | 16,3 | 2,9* |
40 | 12,5 | 16,3 | 3,7** |
50 | 16,3 | 21,9 | 3,7 |
60 | 21,9 | 26,1 | 3,7 |
* Для классов 10W40, 5W40, 10W40.** Для классов 15W40, 20W40, 25W40, 40. |
API
Классификация разработана специалистами American Petroleum Institute (API) совместно с American Society for Testing and Materials (ASTM) и Society of Automobile Engineers (SAE). Система опирается на эксплуатационные характеристики моторных масел и устанавливает стандарты для бензиновых, дизельных, двухтактных моторов и трансмиссий. По API смазочные материалы делятся на три категории:
- S – Service (spark ignition). Категория включает масла для бензиновых двигателей легковых автомобилей;
- C – Commercial (compression ignition). В нее включена продукция для дизельных двигателей;
- EC – Energy Conserving. Категория описывает энергосберегающие масла.
Классификация материалов внутри категорий начинается с буквы А (SA, SB, SC…) и далее в алфавитном порядке. Каждая последующая марка может использоваться в двигателях, для которых рекомендованы предыдущие. Категории с SA до SG являются устаревшими. Знак SH маркируют только в качестве дополнения к C. Начиная с SJ все категории действующие, а SN считается высшей на сегодняшний день. Марки масел с API CA до API CG-4 признаны устаревшими. Остальные категории действующие, высшей является API CK-4.
ILSAC
Классификация международного комитета по стандартизации и апробации моторных масел ILSAC (INTERNATIONAL LUBRICANTS STANDARDISATION AND APPROVAL COMMITTEE) – это результат совместного труда американской ассоциации American Automobile Manufacturers Association (AAMA) и японских специалистов Japan Automobile Manufacturers Association (JAMA).
Стандарт устанавливает требования к смазочным материалам для бензиновых двигателей легковых автомобилей. Знак ILSAC получают масла с высокими показателями экономии топлива, энергосбережения, фильтруемости в условиях низких температур. Для продуктов характерна низкая испаряемость, стойкость к вспениванию и сдвигу, минимальное содержание фосфора.
Категории моторных масел по ILSAC:
GF-1. Устаревшая спецификация с минимально допустимыми требованиями к качеству материалов для японских и американских автомобилей. Категория охватывает масла классов SAE: 0W-30, -40, -50, -60, 10W-30, -40, -50, -60 и 5W-30, -40, -50, -60. Спецификация соответствует EC-II и API SH;
GF-2. Соответствует EC-II и API SJ. Категория включает все марки масел GF-1 и дополнительно 0W-20, 5W-20. Строгие ограничения по содержанию фосфора, улучшенные низкотемпературные свойства, стойкость к пенообразованию и образованию отложений;
GF-3. Соответствует EC-II и API SL. Улучшены противоизносные и противоокислительные свойства, снижена испаряемость, увеличены показатели экономии топлива, стабильности вязкостных свойств. Спецификация устанавливает строгие требования к долгосрочным последствиям влияния моторных масел на системы нейтрализации выхлопных газов;
GF-4. Соответствует API SM. Масла проходят испытания на топливную экономичность. Категория включает классы вязкости SAE: 0W-20, 5W-20, 5W-30, 10W-30. Улучшены моющие и противоизносные свойства, снижен риск образования отложений. фосфора – не более 0,08 %;
GF-5. Соответствуют API SM с жесткими требованиями к совместимости к системам катализаторов, к топливной экономичности, к испаряемости, к стойкости к образованию отложений. Спецификация устанавливает параметры совместимости с эластомерами, защиту систем турбонаддува, возможность применения биотоплива.
Знание основных характеристик необходимо для грамотного выбора моторного масла.
Источник: https://RolfOil.ru/tehnicheskie-harakteristiki-motornyh-masel.html
Что означает щелочное число моторного масла? — АвтоЖидкость
Большинство автомобилистов, в той или иной мере, разбирается в классификации масел по вязкости и распространённым международным стандартам (API, ACEA и т. д.), которые указываются на лицевой стороне канистры. Однако о таком показателе, как щелочное число моторного масла, не все даже слышали. Давайте разберёмся, что означает этот параметр с теоретической и практической точки зрения.
Химический смысл щелочного числа
Щелочное число моторного масла (в англоязычной литературе обозначается аббревиатурой TBN) – это величина, указывающая на количество гидроксидов калия в одном грамме моторного масла. Единица измерения – мгКОН/г.
Как известно, щёлочь является некой противоположностью кислот. Большинство кислот, вне зависимости от химических элементов, их образующих, при взаимодействии со щелочами нейтрализуются. То есть теряют свою способность отдавать катион водорода и преобразовываются в менее активные химические соединения.
Гидроксид калия обладает одним из сильнейших свойств нейтрализации кислот. Одновременно с этим раствор КОН имеет мощные расщепляющие, растворяющие и моющие свойства. Это соединение, например, широко применяется при производстве промышленных моющих составов. Поэтому для моторных масел при подсчёте щелочного числа за базовый компонент взят именно гидроксид калия.
Практическое значение
Моторное масло работает в сложных условиях. Давление, высокие температуры, проникающее через кольца топливо, раскалённые газы и сажа – всё это ведёт к неизбежным химическим преобразованиям как базы, так и присадочных компонентов масла.
Под воздействием высоких температур и в присутствии кислорода происходит окисление моторного масла. Несмотря на то, что базовый состав, особенно синтетических моторных масел, имеет высокую химическую стабильность, при высокой температуре неизбежно формируются окислы.
Что плохого в окислах? По большому счёту, окисление моторного масла – это его выгорание. Ведь сам процесс горения – это с химической точки зрения реакция окисления с выделением тепла. А продукты такой реакции, то есть окислы, в большинстве своём представляют собой бесполезный балласт из химически нейтральных или малоактивных соединений.
Для краткого описания совокупности большинства подобных окислов существует даже особый термин – шлам. Продукты термического разложения масла, то есть шлам, оседают на поверхностях двигателя, что приводит к его загрязнению. Загрязнение мотора чревато перегревом. Также частицы шлама зачастую содержат и сверхтвёрдые окислы, которые работают как абразивы.
Часть окислов обладает химической активностью. Некоторые из них способны инициировать коррозионные процессы или локально разрушать неметаллические детали мотора (в основном резиновые уплотнители).
Гидроксид калия работает в двух направлениях:
- частичная нейтрализация образующихся кислот;
- расщепление на как можно меньшие фракции шламовых соединений и препятствие их формированию.
При работе двигателя щелочное число моторного масла уменьшается, что является нормальным процессом.
Оценка щелочного числа моторного масла
Щелочное число почти всегда указывается на канистре с маслом на тыльной стороне этикетки. В настоящее время этот показатель варьируется в пределах от 5 (для самых простых и дешёвых смазочных материалов) до 14 мгКОН/г.
При прочих равных в дизельных моторах образуется больше окислов. Во-первых, это связано с составом топлива. серы в дизельном топливе значительно выше, чем в бензине. А сера склонна формировать различные оксиды при воздействии высоких температур.
Во-вторых, условия работы дизельного двигателя более суровые. Выше давление, выше температура в камере сгорания. Как следствие, активнее идёт процесс выгорания масла.
Поэтому для чисто дизельных масел нормальным считается щелочное число от 9 мгКОН/г и выше. У бензиновых моторов требования несколько занижены. Для нефорсированных двигателей, работающих на бензине, достаточным будет 7-8 мгКОН/г.
Однако есть масла, в которых щелочное число ниже. Это вовсе не означает, что масло плохое, и лучше избегать его использования. Нужно понимать, что моющие свойства у таких масел будут ниже. А это означает, что ближе к замене (когда и так изначально невысокое количество щёлочи снизится) ускорится процесс образования шлама. Поэтому масла с низким щелочным числом рекомендуется менять чаще.
Обратной стороной медали выступает и то, что с усилением пакета присадок снижается и щелочное число. То есть в теории, особенно для недорогих масел, как раз таки высокое щелочное число может указывать на обеднённый состав других важных присадок.
Источник: https://avtozhidkost.ru/shhelochnoe-chislo-motornogo-masla-chto-oznachaet/
Нужно ли менять масла для ГПУ при падении щелочного числа более чем на 50%?
В сегменте стационарных газовых двигателей существует множество «заблуждений» и «практических правил» о смазочных материалах. Зачастую эти «правила» очень важны, они определяют основные этапы при разработке масла для газовых двигателей, но также способствуют неправильной интерпретации рабочих характеристик газовых масел. Вот несколько примеров таких заблуждений:
- необходимость замены масла при снижении TBN на 50%
- II группа базового масла лучше, чем I группа
- чем больше зольность, тем больше отложений
Оспаривание данных заблуждений очень важно для создания более совершенных и инновационных масел для ГПУ (газопоршневых установок). Мы подготовили для вас несколько статей об этих заблуждениях. В первой статье мы расскажем Вам о «правиле замены масла при снижении TBN более чем на 50%».
Пожалуйста, не стесняйтесь делиться, комментировать или связываться с нами для обратной связи.
Оспаривание заблуждений в области использовании масел для стационарных газовых двигателей.
Тема 1. Нужно ли менять масло при снижении TBN на 50%?
Правило необходимости замены масла при падении щелочного числа на 50% от свежего значения, вероятно, является самым бесспорным практическим правилом в отрасли. Честно говоря, для большинства традиционных или «устаревших» масел для ГПУ это идеально работает. Но лучшее понимание данного правила крайне необходимо для того, чтобы сделать следующий шаг к улучшению качества масла.
Что такое щелочное число (TBN) и как оно используется?
TBN показывает концентрацию щелочных соединений в масле. Щелочное число используется при описании моющей способности масла; другими словами, TBN указывает на способность к нейтрализации кислотных соединений, которые образуются при сгорании топлива и в процессе работы самого масла.
Наиболее распространённым среди способов измерения является метод испытаний ASTM D2896. Он обеспечивает более точный показатель TBN, и результаты сопоставимы с щелочным числом свежих масел.
При интерпретации физико-химических показателей масел для ГПУ существует правило: когда TBN отработанного масла достигает значения, которое составляет 50% от значения свежего продукта, масло подлежит замене. Например, когда TBN свежего масла составляет 6 мг КОН/г, отработанное масло следует доливать или менять, когда его значение TBN достигает 3 мг КОН/г.
При падении значения TBN до 50% в масле остаётся недостаточное количество щелочи для нейтрализации кислых соединений, что приводит к чрезмерному загущению масла, повышенному окислению и его более быстрой деградации.
Многие производители оригинального оборудования (OEM) используют правило 50% снижения TBN и необходимости замены масла. Эти ограничения на использование отработанного масла очень важны в сегменте стационарных газовых двигателей, поскольку на них закреплены гарантии и контракты на обслуживание. В результате они определяют интервал замены масла и, следовательно, восприятие качества.
Почему мы должны переосмыслить данное правило?
Для того, чтобы понять почему необходимо переосмыслить правило 50% снижения TBN, важно детально разобраться с методом ASTM D2896. Это тест на титрование масла сильной кислотой, причём для нейтрализации в процессе титрования используют концентрированную хлорную кислоту. Количество кислоты, необходимое для титрования и определяет значение TBN. Хлорная кислота – очень сильная кислота, которая нейтрализует как слабые, так и сильные щелочные соединения.
С традиционными маслами для ГПУ данный метод титрования отлично работает, потому что щелочное число соответствует количеству моющих присадок на высокощелочной основе, которые являются хорошим индикатором для нейтрализации кислоты.
Современные масла для ГПУ разработаны на более сложных химических присадках по сравнению с традиционными продуктами. Помимо моющих присадок на высокощелочной основе, данные масла содержат присадки, которые вносят свой вклад в щелочное число, но имеют достаточно слабовыраженные щелочные свойства. Примерами данных слабощелочных присадок являются некоторые типы антиоксидантов и дезактиваторов металлов. Более подробная информация представлена в таблице 1.
Моющие присадки (нейтрализуют кислоты) | Да | Да |
Дисперсанты (диспергирование сажи) | Да / Нет | Да |
Нейтральное моющие присадки (поддерживают поверхность в чистоте) | Да | Да |
Антиоксиданты | Нет | Да / Нет |
Деактиваторы металлов | Нет | Да |
Таблица 1. Основные типы присадок, влияющие на TBN
При ближайшем рассмотрении данной таблицы значение TBN больше не является полной мерой, отражающей нейтрализующие способности масла; в современных продуктах — это комбинация всех присадок, которые вносят вклад в щелочное число.
Как насчет увеличенного интервала замены?
При изучении данной темы возникает ещё одна проблема, которая заключается в том, что присадки, имеющие слабовыраженные щелочные свойства, могут быть использованы при работе масла. Например, антиоксидант реагирует с кислородом и расходуется; в результате TBN уменьшается. Чтобы предотвратить падение TBN, некоторые недобросовестные компании, разрабатывающие смазочные материалы, удаляют эти антиоксиданты из состава масла.
И здесь включается чистая математика и желание дать клиенту увеличенные межсервисные интервалы, что как бы подтверждается «лабораторными аналитическими испытаниями», которые показывают, что щелочное число медленно падает и масло всё еще может работать. Но долгосрочным эффектом являются загрязнённые двигатели, увеличение количества отложений и, как следствие, увеличение времени простоя и увеличение затрат на техническое обслуживание.
На рисунке 1 наглядно показана данная проблема.
Рисунок 1 – Зависимость снижения щелочного числа в зависимости от пакета присадок в масле для ГПУ
Давайте ещё раз поговорим о том, как определяется качество масла
Максимальный лимит падения TBN — 50% и восприятие того, что качество традиционных масел для ГПУ в основном определяется лабораторными отчетами регулярного мониторинга, а не долговременными эффектами, такими как чистота двигателя и увеличение ресурса его службы, определяют условия для эволюции масел.
Это является следствием того, что транслируются устаревшие предельные значения и то, как определяется качество отработанного масла. Отсюда и не выдерживаются большие интервалы замены современных масел для ГПУ, так как они могут работать и защищать двигатель даже после падения щелочного числа ниже, чем лимит в 50%.
Такое ложное восприятие препятствует их развитию и внедрению на рынке, и конечные потребители не получают выгоды от производительности разрабатываемых современных масел для ГПУ.
Прощание с заблуждением
Пришло время развеять практическое правило замены масла при снижении щелочного числа на 50% от свежего значения. Производительность и качество моторного масла для ГПУ должны быть ведущими факторами; интервал замены должен устанавливаться на основании новых предельных значений; это, вероятно, будет означать в будущем новые конкретные лимиты для некоторых современных масел вместо общих ограничений для устаревших и новых продуктов.
Пожалуйста, не стесняйтесь делиться, комментировать или связываться с нами для обратной связи.
Источник: https://q8oils.kz/news/nuzhno-li-menjat-masla-dlja-gpu-pri-padenii-shhelochnogo-chisla-bolee-chem-na-50/
Щелочные свойства и число моторных масел
В состав моторного масла для бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания входят химически активные присадки предназначенные для поддержания его рабочих свойств в течение регламентированного эксплуатационного периода. Одними из важнейших компонентов комплекса присадок являются щелочные агенты.
Во время работы двигателя в камере сгорания происходят сложные химические процессы в результате которых углеводороды топлива с кислородом воздуха образуют агрессивные по отношению к внутренним узлам соединения. Продукты сгорания имеют кислую реакцию и вызывают преждевременное «старение» смазки и способствуют износу и коррозии двигателя.
Химические процессы в системе смазки двигателя ↑
Кислоты, как известно, нейтрализуются с помощью щелочи, и в случае с двигателем внутреннего сгорания химические процессы имеют схожий характер. Так как между стенками цилиндра и кольцами поршня имеются зазоры (выражены в изношенных двигателях), небольшая часть отработанных газов может попадать в картер (картерные газы), где оседает на стенках и вступает в реакцию со смазочным материалом.
Реакции нейтрализации проходят в масляной среде двигателя: картере, масляных каналах, на стенках и шестернях масляного насоса. По мере эксплуатации, щелочной компонент присадок постоянно вступает в реакцию и со временем нейтрализует все меньше побочных продуктов работы двигателя. Некоторое число непрореагировавших соединений оседает в виде шлама и сажи на частях системы смазки, засоряя масляные каналы и ухудшая циркуляцию.
Эти процессы могут привести к следующим последствиям:
- Масляное голодание распределительного вала и как следствие износ его опорных шеек;
- Засорение масляных каналов в коленчатом вале и преждевременное срабатывание вкладышей.
Индекс TBN ↑
В обозначении моторного масла кроме таких параметров как вязкость и температурный режим указывается индекс TBN — щелочное число. Это величина соответствующая общему содержанию (мг.) щелочных присадок в 1г. масла.
В бензиновых карбюраторных двигателях требования содержанию щелочных компонентов не такие высокие -в 1г. моторного масла может содержаться 2-3мг, нейтрализующей композиции. Для двигателей работающих на топливе с высоким процентом содержания серы, высоконагруженных дизелей рекомендуется использование масла щелочное число которого выше, в нем содержание гидроксидов может доходить до десятков мг./г.
Рекомендуются масла с высоким щелочным числом
Каждый разработчик присадок стремится найти оптимальное щелочное число изменяя состав присадок. Если в состав ввести слишком много гидроксидов, то это также приведет к началу коррозионных процессов, и по мере выработки будут накапливаться зольные отложения.
Повышение кислотности ↑
Для моторных масел также используется такая характеризующая его химические свойства величина как кислотное число. В процессе эксплуатации смазки кислотность ее повышается из за выработки нейтрализующих свойств присадок. Если в масло попадет вода, то его кислотность может существенно увеличиться. Причины, по которым повышается кислотное число могут заключаться в неисправности двигателя-высоком износе поршневых колец, дефектах стенок цилиндров.
Снижение щелочности ниже определенного производителем порога означает выработку ресурса и предполагает замену масла и масляного фильтра. При снижении этого показателя ниже 50% от первоначального значения масло считается отработанным и подлежит замене.
Автомобилистам не обязательно знать насколько упало щелочное число, достаточно содержать автомобиль в исправном состоянии и проводить регламентную замену смазочных материалов.
В диагностической лаборатории возможно установить число щелочных и кислых компонентов на единицу массы моторного масла, но подобный дорогостоящий тест не имеет никакого практического смысла, т.к. дешевле произвести замену. Замену можно сделать и без использования специальной промывки, залив порцию обычного масла и проехав небольшое расстояние.
Содержащиеся в нем «свежие» присадки нейтрализуют остатки старых кислотных продуктов оставшиеся в масляной системе двигателя, и после этого можно будет залить уже новую рабочую порцию смазки.
В заключение, можно добавить, что заливая в автомобиль масло с неизвестными характеристиками владельцы рискуют необратимо вывести из строя двигатель.
Разработка присадок и проведение испытаний, это наукоемкий процесс, требующий наличия соответствующей материально-технической базы и испытательной лаборатории. В домашних условиях точно повысить щелочность до нужного уровня простым добавлением KOH невозможно — технология ввода присадочных компонентов применяемая в промышленности сложная и многоступенчатая, воспроизвести ее в быту невозможно.
Автоэксперт: Сергей Поздняков
Вам будет интересно
Источник: https://maslogsm.ru/vidy-klassifikaciya-xarakteristiki/shhelochnoe-chislo-motornogo-masla.html
Определение щелочного числа моторного масла (TBN)
Пользователи автомобилей выбирают лубриканты по допускам изготовителя, температурным параметрам и вязкости. Однако такая картина подбора не полная. Критически важным аспектом эффективности и долговечности смазок, является содержание щелочных элементов. Далее описан процесс определения щелочного числа моторного масла и что такое число TBN.
Для чего нужна щелочь в масле
Щелочное число в масле лучше больше или меньше? Во время эксплуатации транспортного средства, двигатель подвергается постоянным перегрузкам. Процесс сгорания топливовоздушной смеси сопровождается выделением осадочных компонентов кислотной природы.
Остатки формулы, попадая в картерный отсек, оседают на стенках силовой установки, провоцируя увеличение процесса окисления поверхностей. Это подвергает мотор интенсивному износу. Дополнительно, шламовые отложения постепенно нарушают циркуляцию основного лубриканта по причине сужения напорных магистралей. Действие дополнительно перегружает узлы конструкции.
Финальным последствием влияния кислот является масляное голодание подшипников и трущихся поверхностей. Это приводит к полной деструкции агрегатов и отказу двигателя.
Щелочные присадки выступают нейтрализаторами кислотных составляющих продуктов горения. При работе масла, основная часть формулы направлена на смазку и охлаждение силовой установки. Моющие компоненты – растворяют твердые отложения, препятствуют появлению новых шламов. Диспергенты отвечают за удерживание во взвешенном состоянии, расщепление новых кислот на нейтральные фракции безопасные для силового агрегата.
Основные щелочные присадки
В качестве щелочных присадок производители применяют комплекс веществ, состоящий из таких элементов:
- кальций;
- барий;
- натрий;
- магний.
Дополнительно можно встретить цинк, и другие элементы щелочного типа. Однако за основу принимается именно эта группа присадок.
На что влияет щелочное число моторного масла
При сгорании горючей смеси кислоты выделяются постоянно. Следовательно, нейтрализация щелочами должна происходить в течение всего периода эксплуатации автомобиля.
В процессе работы лубриканта, добавочные нейтрализаторы кислот постепенно расходуются на расщепление вредных веществ.
После определенной отметки расхода, масло теряет свойства и не может препятствовать образованию отложений.
Показатель TBN характеризует запас компонентов для эффективной защиты двигателя. Соответственно чем выше значение – тем лучше.
Важно! Расчетные показатели щелочности производителя актуальны исключительно для высококачественных горючих смесей. Использование низкосортного топлива приводит к быстрому расходу примеси. Это явление нивелируется укороченным сервисным интервалом для двигателя.
Показатели щелочи для дизеля и бензина
Щелочное число моторного масла характеризует способность смазки нейтрализовывать вредные кислоты. По природе химической формулы, дизельное топливо при сгорании выделяет большее количество кислот, чем бензины или этанольные смеси. Следовательно, для двигателей, работающих на солярке, показатель TBN будет максимальным ( примерно 10 мг). Бензиновые установки менее требовательны. Поэтому изготовители априори закладывают меньше мгКОН/г в масло (около 2 мг).
Важно! Категорически не рекомендуется повышать характеристики лубриканта путем добавления сторонних присадок. Готовая формула выводится изготовителем с учетом гармоничного сочетания характеристик. Нарушение баланса значений снижает общую эффективность смазки.
Способы определения щелочного числа
В 2019 году не существует определенной, общепринятой системы характеристики TBN. Институты мировых компаний предлагают различные способы определения показателя, разработанные по принципу предельной эффективности и рациональности.
Ниже приведены самые популярные и доступные способы.
Титрометрия
Процедура выполняется исключительно в химической лаборатории, при наличии реагентов и специализированного оборудования – титрометра.
Показатель щелочного числа определяется по расходу количества реагента, необходимого для проведения реакции. Конечный результат точен и не требует дополнительных исследований.
Вычислительный метод
Данная методика условна, но практикуется повсеместно.
Важно! Применение технологии рационально при использовании качественного дизельного горючего и знании полного состава.
Суть в ограничениях пропорций горючей смеси – по регламенту дизель не может содержать более 0,5 % сернистых компонентов.
Для вычислений, необходимо умножить показатель массовой доли серы на 20 единиц, для получения требуемого количества щелочи в масле. К примеру:
0,5% × 20 = 10 мг КОН/г, где:
- «0,5» – максимальный процент содержания серы;
- «20» – коэффициент умножения;
- «10» – требуемое общее количество щелочных присадок для полной нейтрализации кислот.
Важно! Формула действительна при точном знании состава горючего.
Итог
Полноценные испытания и способы точного определения щелочного числа моторного масла «по карману» только компаниям, производящим лубриканты или гоночным командам. Доступные методы пользовательского уровня не обеспечивают достаточной точности и надежности. Поэтому автопроизводители рекомендуют руководствоваться указаниям технического паспорта транспортного средства.
Источник: https://masladvig.ru/opredelenie-schelochnogo-chisla-motornogo-masla-tbn/
Щелочное число и кислотное число — параметры масла, которые расскажут о его остаточном ресурсе
Часто в процессе эксплуатации механизмы внезапно выходят из строя, казалось бы, без причины. Однако анализ работавшего в механизме масла покажет существенные отклонения его характеристик от нормы, например, снижение щелочного числа и, как следствие, повышение кислотного.
Кислотное число (КЧ) – это мера содержания кислот в масле, определяемое, как правило, для индустриальных масел, которые предназначены для систем без картера.
Щелочное число (ЩЧ) – это мера запаса щелочности масла, определяемое, как правило, у моторных масел, которые используются в системах с картером. Картер, в данном случае, является сборником кислот, образующихся в масле при сгорании топлива и попадающих туда при прорыве продуктов сгорания.
Изменение двух параметров масла — кислотного и щелочного чисел — явления взаимосвязанные. Значение КЧ в процессе эксплуатации всегда становится выше, а ЩЧ ниже. Именно баланс между этими двумя показателями — критерий, показывающий остаточный ресурс смазочного материала.
Масло, вступая в реакцию с кислородом, подвергается необратимому разложению – окислению, что ведет к образованию шлама, лакообразных отложений, коррозии и в итоге выходу техники из строя.
Для замедления начала окисления применяют антиокислительные присадки (антиоксиданты), а в моторные масла ещё и высокощелочные моющие присадки (детергенты). Первые – противодействуют окислению, вторые – нейтрализуют вредные кислоты, образующиеся при сгорании топлива. Но защищая масла, и те и другие присадки исчерпываются, что отражается на показателях КЧ и ЩЧ.
Увеличение КЧ относительно свежего рабочего масла говорит о степени деградации масла или загрязнении кислотами. А снижение ЩЧ о степени исчерпания запаса щелочности, способной нейтрализовать кислоты.
И если КЧ в моторном масле стало больше, чем ЩЧ, то данный показатель говорит о начале активного смолообразования. И в результате образовывается не только шлак, нагар и шлам, оседающий на самых прогретых частях двигателя, но и происходит разъедание деталей, таких как турбина, клапаны, поршневые кольца.
Как определяются данные числа?
Оба числа определяют титрованием, результат которого выражают в мг гидроксида калия (КОН), необходимом:
- для нейтрализации кислых компонентов в 1 г масла – в случае определения КЧ,
- для нейтрализации избытка кислоты, который потребовался для нейтрализации запаса щелочности 1 г масла – в случае ЩЧ.
При титровании на КЧ применяют щелочь — раствор гидроксида калия (КОН), а для ЩЧ — кислоту, и чаще всего соляную, при этом результат в обоих случаях выражают в мг КОН на 1 г масла, исходя из того, что 1 единица ЩЧ нейтрализует 1 единицу КЧ.
Процесс анализа в лаборатории SGS:
- Отбирается проба масла.
- В нее добавляется реагент с известной концентрацией вещества.
- Наполненная емкость ставится в автоподатчик прибора.
- Прибор определяет щелочное число масла, оценивая достижение точки эквивалентности и рассчитывает результаты по графику. По точке эквивалентности вычисляется щелочное число или кислотное число образца в миллиграммах.
Если простыми словами, то суть тестирования сводится к расчету количества щелочи или кислоты, которое требуется для того, чтобы сделать кислотно-щелочной баланс масла нейтральным.
Кислотное и щелочное число вне нормы. Что делать?
Причины изменения КЧ и ЩЧ могут быть естественные – старение масла при замедленном окислении, либо влияние внешних факторов, когда происходит преждевременное окисление. В первом случае возможны следующие варианты:
- восстановление масла путем добавления присадок
либо
- частичная или полная замена масла.
Во втором важно установить причину быстрого изменения с последующей заменой (либо если возможно восстановлением) масла. Это позволит выявить первопричины повышенного износа деталей и избежать отказа оборудования.
Для установки причин быстрого изменения КЧ и/или ЩЧ проводятся дополнительные лабораторные испытания, такие как элементный анализ, инфракрасная спектрометрия, содержание влаги, вискозиметрия и другие, которые позволят определить источник загрязнения масла, повлекший данные изменения.
Для анализа работающего масла такие показатели как КЧ и ЩЧ входят в обязательный список испытаний, необходимый для принятия важных решений при обслуживании машин по их фактическому состоянию.
О КОМПАНИИ SGS
Группа SGS является мировым лидером в области независимой экспертизы, контроля, испытаний и сертификации. Основанная в 1878 году, сегодня SGS признана эталоном качества и деловой этики. В состав SGS входят свыше 2 600 офисов и лабораторий по всему миру, в которых работает 94 000 сотрудников.
Источник: https://www.sgs.ru/ru-ru/news/2020/04/shchelochnoe-chislo-i-kislotnoe-chislo-parametry-masla-kotorye-rasskazhut-o-ego-ostatochnom-resurse
Как осуществляется определения щелочного числа?
Изучая характеристики смазок для разнообразных двигателей, нередко нужно определять щелочное число. Без этого трудно делать какие-либо выводы о состоянии движка, в который заливается масло с присадочными элементами.
Сегодня присадки, предназначающиеся для увеличения эксплуатационного ресурса автомасла и улучшения его свойств, сразу включены в состав большей части нефтепродуктов.
Химические реакции в смазочном комплексе
В камере сгорания мотора при его функционировании происходят сложные химические реакции. Взрывной эффект создается в камере благодаря тому, что в карбюраторе формируется соединение, которое состоит из горючего и кислорода.
При этом появляется довольно агрессивная смесь. При сгорании она отрицательно влияет на моторные запчасти из металла, эксплуатационные показатели смазки. Продукты сгорания, подвергшиеся окислению, убыстряют изнашивание запчастей, увеличивают коррозийное воздействие. Ресурс моторного масла значительно снижается из-за продуктов горения топливно-воздушного соединения.
Стоит сказать, что смазочная жидкость, которая перенасыщена продуктами окисления, при соприкосновении с моторными запчастями продолжает негативно воздействовать на агрегат. Это приводит к быстрому ржавлению деталей из металла, поломке ДВС.
Производство автомобильного масла
Общеизвестно, что щелочные элементы считаются главным врагом кислотных. Кислоты, содержащиеся в масляной жидкости, нейтрализуются в картерном узле, маслоканалах, шестернях насоса. Если в смазке есть щелочь, происходит ее реакция с кислотами, нейтрализация последних.
Постепенно, в результате множества химических взаимодействий, щелочные элементы все хуже и хуже осуществляют нейтрализацию побочных продуктов сгорания. Из-за этого определенная доля данных смесей, которые не взаимодействовали с щелочными элементами, откладывается в виде сажевых и шламовых отложений на деталях, засоряет масляный комплекс. В результате ухудшается ток смазки в маслоканалах. Подобное состояние может привести к масляному голоданию распредвала, изнашиванию шеек опоры, преждевременному срабатыванию вкладышей коленвала, в загрязненных каналах которого происходит блокировка циркулирующего автомасла.
Параметр щелочности
Для установления щелочного числа моторного масла нужно узнать два ключевых показателя: вязкостный коэффициент и режим температур, при котором обеспечивается правильная работа движка на бензине/дизеле. Кроме того, к характеризующим автомасло параметрам возможно отнести щелочность. Щелочное число моторного масла характеризуется маркировкой TBN (Total Base Number).
Данный параметр немаловажен для установления свойств и эксплуатационного периода масляной жидкости. Индекс щелочности указывает на общее состояние смазки. Он зависит от наличия в нефтепродукте очищающих и диспергирующих добавок. Их задача – удерживать продукты сгорания во взвешенном положении, препятствовать отложению осадков на стенках мотора.
Смазки с высокой щелочностью располагают большой устойчивостью к окислению. Добавки-щелочи содержат в себе натриевые, бариевые, магниевые, кальциевые элементы. Измеряется щелочность в мгKOH/г.
Как говорилось ранее, щелочность напрямую зависит от числа кислот, которые способно нейтрализовать автомасло. Следовательно, добавки, которые задают щелочной уровень, выбираются при учете особенностей функционирования определенного движка.
К примеру, движки на бензине с карбюратором не очень требовательны к объему щелочей, которые содержатся в смазочной жидкости. Для двигателей, в которых применяется горючее с высокой концентрацией серных элементов, нужно использовать расходник с наибольшим TBN.
Определение щелочности автомобильного масла
В настоящее время не существует общепринятого способа, позволяющего осуществить определение щелочного числа. Разные эксперты используют различные методы решения данной задачи.
Один из способов, часто использующихся сегодня, заключается в определении щелочности посредством умножения удельной массы серных элементов, имеющихся в горючем, на двадцать. Ввиду того что концентрация серы в горючем не может превышать пять десятых процента, в результате произведения получается щелочность, равняющаяся десяти.
Подобный пример реалистично показывает индекс щелочности для дизельных моторов. Нужно сказать, что в этом и заключается отличие дизельных движков от ДВС на бензине. Концентрация серных элементов в дизеле намного выше, чем в бензине. Описанный тут способ не дает гарантии стопроцентно точного результата, ввиду этого его стоит использовать осторожно. Отечественным автовладельцам рекомендуется опираться на официальные паспорта авто и эксплуатационные руководства.
Нужно помнить, что при заливке в машину низкокачественного горючего щелочные добавки достаточно быстро выжигаются. Из-за этого свойства автомасла сильно ухудшаются, его ресурс эксплуатации значительно уменьшается.
Перед тем, как лить автомасло из канистры в движок вашего транспортного средства, требуется ознакомиться с его показателями, например, заглянуть в таблицу характеристик. В противном случае движок может поломаться. Не старайтесь собственноручно повысить характеристики смазки. Это практически нереально.
Источник: https://motoroill.ru/diagnostika/opredelenija-shhelochnogo-chisla.html
Определение щелочного числа моторного масла
Для изучения состава моторных масел необходимо проводить анализ щелочного числа. Если не выполнять эту процедуру, то невозможно будет определить ресурс системы ДВС. Рано или поздно двигатель начинает изнашиваться и поэтому для его дальнейшей эксплуатации рекомендуется использовать присадки в масла.
Параметры для определения щелочного числа
Показатели вязкости и температуры определяют уровень качества автомасла. То есть стабильная работа двигателя зависит именно от этих двух факторов. Полная характеристика смазочного продукта определяется благодаря такому показателю, как щелочное число. Для его обозначения используют маркировку TBN.
Этот показатель определяет рабочее состояние моторного масла, а также его влияние на механизмы системы. Он указывает на щелочность смазочного вещества в момент его использования в системе ДВС.
Кроме того, показатель может изменяться в зависимости от применяемых добавок, не дающим продуктам сгорания оседать на детали и узловые механизмы силового агрегата. Если наблюдается высокий показатель TBN, то смазочное вещество способно противостоять этим явлениям.
Чтобы определить уровень щелочи в масле, необходимо сложить химические компоненты, содержащиеся в составе:
· магний;
· натрий;
· барий;
· кальций.
Соотношение этих компонентов между собой определяет количество калийной гидроокиси, измеряемой в мг на 1 г смазочного продукта. В обозначении, это указывается, как мгКОНг.
Расчет щелочи в моторной смазке
Пока ученые и химики еще не разработали единый способ вычисления TBN. Каждый из них решает эту задачу самостоятельно. Как правило, специалисты учитывают параметры масла, изучают его состав и проводят исследования в лабораторных условиях.
Если говорить о рекомендуемой методике расчета щелочи, то стоит выделить определение удельного весы серы и перемножение на коэффициент 20, поскольку согласно нормативным актам и ГОСТУ запрещено содержание в топливе более 0,5% серы.
Таким образом, при умножении этого показателя на 20, количество TBN будет равняться 10. Расчет используется для определения щелочи масла в дизельных моторах. Этот показатель отличает их от бензиновых двигателей, поскольку в составе дизеля содержится больше серы, нежели в бензине. Поэтому и показатель щелочи в дизельном моторе выше.
Отметим и то, что расчет не может дать конкретного результата, поэтому рекомендуется уделять внимание составу масла, указанному в сервисной книге. Любой водитель должен знать, что если мотор работает на бензине с низким октановым числом, то щелочные присадки выгорают. В итоге это скажется на качестве автомасла, за счет чего ухудшится ресурс системы ДВС.
Запас щелочи TBN
Избыток щелочного числа в моторной системе на дизельной основе говорит о наличии присадок, используемых для нейтрализации кислотных соединений, формирующихся при выгорании топлива. Это свойство не влияет на бензиновые двигатели, но на дизельную систему оказывает воздействие.
Дело в том, что в большинстве случаев дизтопливо разделяют на маловязкие фракции с высоким вхождением серы и кислотных соединений. В результате при сгорании такого горючего вещества выделяются оксиды серы, формирующие при взаимодействии с водой серную кислоту H2SO4.
Вместе с картерными газами она проникает в масло и моментально растворяется. Масляная структура начинает разрушаться, а мотор – изнашиваться.
Кроме того, для моторов на дизельной основе характерны повышенные температурные показатели и высокое давление при сгорании топлива. При контакте с воздухом газовые отходы формируют азотную кислоту HNO2 и HNO3. Таким образом, формируемые кислоты разрушают цветные металлы в системе ДВС, сплавы, моторные жидкости и другие компоненты.
Щелочное число в масле: требования по ГОСТу
Согласно ГОСТа, объем серы в дизтопливе EURO 3 не должно превышать более 0,035%. Это касается отечественных марок авто. Для зарубежных транспортных средств в требованиях по ГОСТУ указывается норма EURO 5, ограничивающая содержание серы до 0,001%. Однако далеко не все производители способны придерживаться этого показателя.
Реальные условия демонстрируют, что в топливе уровня СМТ серные вещества превышают норму от 0,8 до 1%. Это практически в 800-1000 раз превышает нормативы EURO 5. Поэтому необходимо использовать щелочные присадки, чтобы сократить количество серы в применяемых маслах.
Щелочной запас моторной жидкости позволяет защищать систему ДВС от процессов окисления, поскольку щелочное число прямо пропорционально объему кислот и способно их нейтрализовать.
Чем больше показатель TBN, тем лучше сохраняются свойства автомасла. Соответственно, увеличивается ресурс системы ДВС при использовании топлива с высоким содержанием серы. Чтобы обеспечить щелочной запас, необходимо использовать присадки на основе магния и кальция. Эти химические компоненты подавляют азотные кислоты и позволяют сохранять рабочий ресурс двигателя.
Падение щелочи при эксплуатации двигателя
Моторные жидкости Katana Makuri и Shell Rimula с уровнем вязкости 10w40 обладают избытком щелочного показателя. Также стоит обратить внимание на добавку с кальциевой основой в смазке Katana Makuri. Эти смазочные продукты рекомендованы для использования в дизельных топливах EURO 3 с высоким содержанием серы.
Газпромнефть и Shell Rimula R5 имеют в составе щелочные присадки на кальциевой основе, где уровень TBN на 30% выше, чем у рассмотренных выше. Этот запас щелочи соответствуют применению топлива EURO 5 с низким содержанием серы.
Другие смазочные продукты обладают низким показателем TBN, поскольку не имеют в составе присадок на магниевой и кальциевой основе. Таким образом, они уменьшают интервал замены масла и не имеют избытка щелочного числа.
Замена автомасла выполняется после анализа щелочного показателя на ТО. При этом критическое значение TBN, при котором выполняется замена, равно 4 мгКОНг.
Все о маслах для авто
Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5a6c47f5fd96b118d5aa8580/5b1ba4774bf161763b52eecc
Характеристики моторных масел
(проало:7, оценка: 5,00 5)
Загрузка…
Любопытно, что по запросу «характеристики моторных масел» Яндекс вываливает кучу статей, где после традиционного сео-обыгрывания ключевой фразы в половине случаев текст уходит в сторону классификации масел по API, ACEA, SAE и всяким другим стандартам оценки качества и применяемости. Тем, кому это и нужно могу посоветовать почитать статью о классификации моторных масел.
Другая половина начинает рассказывать о свойствах, присущих маслам, что тоже близко, но имеет немного другой смысл. Вот статья о свойствах моторных масел.В моём понимании характеристики — это количественное выражение свойств масла. Так сказать, свойства, выраженные «в попугаях», т.е. физических величинах или коэффициентах, имеющих числовое выражение. Например, вязкость — это свойство масла. А величина кинематической вязкости при 100С (равная, скажем, 14) — это уже характеристика.
В общем доступе мы можем увидеть несколько характеристик моторных масел, как правило, они указываются в так называемых TDS (Technical Data Sheet — лист технических данных). Вот эти характеристики:
- кинематическая вязкость
- динамическая вязкость
- индекс вязкости
- сульфатная зольность
- щелочное число
- температура застывания
- температура вспышки
- плотность
2. Кинематическая вязкость, динамическая вязкость, индекс вязкости
Вязкость — наверное, основная характеристика, описывающая смазывающую способность масла в работающем двигателе (а для чего же мы его туда льём:)). Вот отдельная статья по вязкости моторного масла для не в меру любознательных:). Остальным вкратце скажу, что в моторных маслах фиксируются два разных вида вязкости: динамическая и кинематическая. Динамическая вязкость используется для характеристики масла в холодном моторе, т.е.
при запуске в зимних условиях. Она, кстати, может не указываться в TDS, поскольку о её размере свидетельствует соответствующий класс зимней вязкости (например, 5W, или 10W). Таблицу значений можно найти вcё в той же статье по классификации моторных масел. Чем цифра меньше, тем лучше.
Для примера: Динамическая вязкость масла Shell Helix Ultra 5w-40 при -35С равна 19300 сантиПуазам (это такие миллиПаскали, умноженные на секунду в системе СИ)
Кинематическая вязкость — это про масло в работающем моторе. Обычно её дают для температуры 100С (14 сантиСтоксов, плюс-минус) и 150С. Иногда встречаются показатели при 40С (эта температура характерная для показателей гидравлических масел, однако у Мобила я встречался с ней для грузового моторного масла). Здесь наоборот, чем выше цифра, тем лучше смазываемость (правда, за счёт незначительного увеличения расхода бензина).
Индекс вязкости — безразмерный коэффициент, характеризующий то, насколько изменяется вязкость при изменении температуры. В идеале масло должно быть не слишком густое в холоде и не слишком жидкое в нагретом состоянии, т.е. густота масла должна меняться как можно меньше. Так вот, чем выше цифра индекса вязкости, тем ближе масло к этому идеалу. Для синтетических моторных масел эти цифры находятся где-то в районе 150-180.
3. Сульфатная зольность, щелочное число
Эти характеристики говорят нам о химической составляющей масла. Для начала разберёмся с сульфатной зольностью. Бытует мнение, что эта характеристика говорит о количестве присадок в масле и, соответственно, о его качестве. Строго говоря, это неверно, поскольку сейчас существует немало беззольных присадок. А на самом деле это число обозначает количество неорганических солей (золы), остающихся после сгорания/выпаривания масла.
Необязательно это сульфаты, просто ими (читай «серой» в их составе) пугают алюминиевые двигатели с покрытиями, боящимися серной кислоты. Если вкратце, зола портит сажевые фильтры у дизелей и каталитические нейтрализаторы у бензиновых машин, но это если машина жрёт масло. В любом случае количество серы в топливе гораздо более критично, чем в масле. Для полнозольных масел показатель зольности >1% от общей массы.У малозольных 0.5 — 0.
9% (они, в свою очередь делятся на собственно малозольные и среднезольные масла с границей около 0.5 — 0.6% от массы).
Общее щелочное число — характеристика того, насколько долго сможет масло нейтрализовывать кислоты. Физически это количество гидроксида калия (KOH) эквивалентного по нейтрализующему воздействию пакету присадок в данном масле. Т.е. eсли TBN (Total Base Number – общее щелочное число) масла равен 7.8, то содержащиеся в нём присадки обладают такой же нейтрализующей способностью, как 7.
8 мг KOH на грамм масла. Чем больше это число, тем дольше масло будет сопротивляться процессам окисления (можно проехать побольше до замены масла).
4. Температура застывания, температура вспышки, плотность
Сразу скажу, температура застывания — величина довольно-таки бесполезная в практическом плане, основной является температура прокачиваемости, которую нам не показывают в явном виде. До того как потерять текучесть (застыть) масло перестаёт прокачиваться через фильтр.
Разница между этими двумя температурами должна быть около 5 — 7С. В неявном виде она заложена в показателе зимней вязкости, например, 10W. Соответствие этому классу вязкости предполагает способность масла прокачиваться при температуре -30С.
Численно динамическая вязкость для этого должна быть не больше 60000 сПуазов при такой температуре. Класс вязкости 0W обуславливает такую вязкость при -40С.
Интересно, что у Shell Helix Ultra 5W-40 температура застывания, указанная на официальном сайте Shell равна -45С, тогда как у 0W-40 тот же параметр равен -42С. Получается, что в первом случае разница между температурой предельной прокачиваемости и температурой застывания 10С, а во втором только 2С. При этом указаны данные динамической вязкости этих масел для своих классов: 5W-40 – 19300 сПуазов при -35С, 0W-40 – 31900 сПуазов при -40С. Как видим, обе цифры гораздо лучше предписанного стандартом показателя в 60000 сПуазов.
Температура вспышки — это температура, при которой масла испарилось настолько много, что если в эти пары сунуть источник огня, то эти пары загорятся (если источник огня убрать, то погаснут). То есть полезная информация от этой характеристики — это то, как хорошо (или плохо) будет испаряться масло во время работы. В цифрах это показатель гуляет от 210 до 250, плюс-минус лапоть.
При нормальной работе масло, конечно же, не должно иметь такую температуру (вспоминаем про вязкость при 150С, как ориентир нормальных температур в современных движках), однако масло с температурой вспышки в 210 градусов при 150С будет испаряться активнее, чем масло с Т вспышки 250 градусов. Испаряясь масло в основном попадает в систему вентиляции картера, оттуда прямиком в камеру сгорания (в лучшем случае через маслоуловитель, который ловит не всё масло).
Так что по этой характеристике можно судить о расходе масла «на угар». А ещё испаряются в первую очередь самые лёгкие фракции, так что масло со временем меняет свои физические свойства. Вообще для испаряемости есть отдельный показатель, именуемый Noack, но в обычной ТДСке его не встретишь.
Плотность — говорит нам о том насколько много летучих фракций в масле. При высоком испарении плотность будет увеличиваться.
С другой стороны, если мы видим небольшую плотность при высокой температуре вспышки (т.е. низкой испаряемости), можно сделать вывод о том, что в этом масле качественная синтетическая база.
5. Итого
Так сказать, выводы по статье вкратце:
- Характеристика — количественное выражение того или иного свойства масла. Можно померить и сравнить с другими маслами.
- Вязкость — зимняя, характеризует способность масла обеспечить запуск движка в мороз (динамическая вязкость) и рабочая (НЕ летняя) (кинематическая вязкость), говорит нам о качестве смазывания движка. Гуще — лучше. Индекс вязкости — изменение вязкости от температуры. Число больше — изменение меньше — лучше.
- Зольность плоха для катализаторов и сажевых фильтров у дизелей, щелочное число означает ресурс масла по нейтрализации кислот.
- Температура застывания, как и температура вспышки (и плотность), не имеет практического значения, но позволяет сделать некоторые выводы о составе масла.
Источник: https://masloteka.ru/motornoe_maslo/xarakteristiki-motornyx-masel.html
Что такое щелочное число моторных масел?
Любой владелец автомобиля или человек, увлекающийся автомеханикой в качестве важных характеристик моторного масла назовёт такое его свойство, как вязкость.
Это действительно так, но также существует ещё одно — щелочное число. Анализ этой характеристики необходим, чтобы узнать об общем состоянии двигателя.
Во время работы силового агрегата внутри него происходят различные химические процессы, результатом которых являются соединения топливных углеводородов с кислородом, негативно влияющие на состояние двигателя. Избежать его коррозию и скорый износ помогают присадки, находящиеся в составе моторных масел.
Большинство современных смазок содержат в себе химически активные добавки, которые способствуют улучшению их эксплуатационных свойств, а также продлению срока службы двигателя.
Вязкостные присадки масел
Чтобы понять, что такое щелочное число, нужно узнать о химических процессах, которые происходят в смазочной системе двигателя внутреннего сгорания. Помимо этого следует узнать о методах определения щелочного числа, о его основных характеристиках, единицах измерения.
Химические процессы, протекающие в смазочной системе двигателя
В то время как двигатель автомобиля работает, в камере сгорания происходят сложные химические процессы. Так, чтобы получить в камере взрывной эффект, в карбюраторе формируется смесь, которая включает в себя впрыскиваемое топливо и воздух.
Во время этого процесса происходит формирование соединения, которое при горении отрицательно воздействует на внутренние компоненты двигателя и эксплуатационные свойства смазок. Кислотные продукты горения увеличивают скорость протекания процесса коррозии и износа двигателя. На масло продукты горения также влияет негативно: под его воздействием смазка рано теряет химически активные присадки, необходимые для стабильной работы.
Если силовой агрегат ко всему прочему является и значительно изношенным, то прибавляется ещё одна проблема: повышается риск проникновения в картер отработанного газа вместе с продуктами горения, которые со временем начинают реакции окисление вместе со смазкой. А масло, содержащее в себе большое количество продуктов окисления, контактируя внутри двигателя с деталями, вызывает ускоренную коррозию и, как следствие, влияет на преждевременный вывод из строя.
Что за средство для удаление царапин?
Нам постоянно поступают вопросы в комментарии что это за такие средства «жидкое стекло», и вообще что за куча рекламы по авто тематики сейчас на рынке. В итоге решили проверить на практике, на сколько это правда. Скажем так, использовали 3 средства. Одно средство зарекомендовало себя так себе, после нанесения осталось на этом месте выгорелое пятно. Второе средство, при нанесении не показало вовсе никакого эффекта.
Третье средство SILANE GUARD, по началу так же ощущалось что не будет эффекта. но тем не менее после того как раствор побыл на поверхности несколько минут, эффект был прекрасным. Конечно, не так все красиво как рекламируют.
Вели дискуссию на местном СТО, сказали что средства да, действенные, но их нужно применять только согласно инструкции. А не как кому вздумается.
Прочитать…
Чтобы нейтрализовать негативное влияние кислотной среды используется щёлочь. Реакция нейтрализации кислотных продуктов, находящихся в составе моторного масла, протекает в картере; каналах, участвующих в подаче смазки. Набор присадок машинного масла, содержащих в своём составе щёлочные компоненты, эффективно нейтрализуют агрессивные кислотные продукты.
Со временем реакции нейтрализации протекают всё медленнее, подавляя меньшее число кислотностей, которые в свою очередь оседают на стенках и поверхностях смазочной системы, засоряя её. Это ведёт к тому, что ток смазки в каналах ухудшается, что может повлечь за собой массу проблем:
- «масляное голодание» распредвала (за этим обычно следует скорый износ опорных шеек);
- также из-за этого вкладыши на коленвале могут начать срабатывать слишком рано, так как в каналах происходит блокирование циркуляции смазки.
Показатель щелочного числа
Для того чтобы определить степень качества масел, рассматривается их вязкость, а также температурный режим, необходимый для обеспечения смазкой нормальной работы двигателя внутреннего сгорания. Кроме этих двух основных критериев используются и другие характеристики — например, щелочное число (TBN — буквенный индекс, используемый для обозначения этого параметра).
Эта характеристика помогает определить качество смазочной жидкости, а также продолжительность её эффективной работы. Этот параметр позволяет узнать об общем состоянии жидкости, её щёлочности. Щёлочность меняется, когда в состав смазки добавляют диспергирующие и моющие присадки, призванные удерживать продукты горения от оседания на стенках двигателя. Если говорить кратко, то эта характеристика показывает насколько моторное масло готово противостоять процессам окисления.
Уровень способности масел к такому сопротивлению определяется числом TBN. Общий показатель TBN определяют суммой щелочных добавок, содержащихся в смазочной жидкости, куда входят такие металлы, как Na, Ba, Mg, Ca; определяется данная характеристика массой гидроксида калия, содержащегося в грамме смазочной жидкости, отсюда можно сделать вывод о том, что единицей измерения щелочного числа является мгКОН/г.
Щелочное число TBN характеризует способность масла к нейтрализации кислот, образующихся в процессе работы двигателя. Набор щелочных присадок подбирается под конкретный двигатель, так как условия работы, уровень кислотности каждого могут отличаться. Например, карбюраторным бензиновым моторам требуется всего лишь около 2 мг щелочей — немного, по сравнению с двигателями, использующими топливо с высоким процентом серы в составе. Число TBN становится меньше во время службы смазочной жидкости, и с длительным сроком эксплуатации уровень TBN может значительно понизиться.
Каким методом определяется щелочное число?
На сегодняшний день единой методики определения числа TBN не существует. Разными специалистами и научно-исследовательскими центрами предлагаются разнообразные способы определения этой характеристики смазочной жидкости, разработанные на основе разных показателей качества, набора присадок и лабораторных экспериментов.
Прибор для определения щелочного числа масла (титрометр)
Самая популярная на сегодняшний день методика по определению щелочного числа заключается в следующем: удельный вес серы, которая содержится в топливе умножается на 20. ГОСТы позволяют содержание только 0,5% серы в топливе, следовательно, при умножении величина щелочного числа получается равна 10.
Этот пример отражает действительную величину числа TBN для двигателей, работающих на дизельном топливе. Так как солярка обладает высоким процентом содержащейся серы, чем бензин, то число TBN смазочных жидкостей для дизельных двигателей выше. Этот метод является не единственным, и к нему рекомендуется относиться осторожно. Специалисты советуют автовладельцам руководствоваться официальными паспортами и сервисными книжками.
Важно! При использовании топлива низкого качества щелочные присадки выжигаются быстрее, то есть качество моторного масла и рабочий ресурс уменьшаются в ускоренном темпе.
Вывод
Каждый автолюбитель должен ответственно относиться к выбору смазочной жидкости. Перед тем, как заливать смазку в мотор, следует ознакомиться со всеми её характеристиками, так как при использовании некачественного продукта есть риск того, что двигатель выйдет из строя. Улучшать качество масла самостоятельно, добавляя различные компоненты, не стоит, так как производство данного продукта проводится по сложным технологиям, которые вряд ли удастся повторить в своём гараже.
Картинка 5.
Моя жизнь не только связана с авто, а именно ремонтом и обслуживанием. Но и так же я имею хобби как все мужчины. Мое хобби — рыбалка.
Я завел личный блог в котором делюсь своим опытом. Много чего пробую, различные методы и способы для увеличения улова. Если интересно, можете прочитать. Ничего лишнего, только мой личный опыт.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
Источник: https://maslodoc.ru/sovety/chto-takoe-shhelochnoe-chislo-motornyx-masel