Попельнасць алею
Змест
Попельнасць алею характарызуецца двума паняццямі: попельнасць базавага алею і сульфатная попельнасць. Калі сцісла, звычайная попельнасць паказвае на тое, наколькі добра была вычышчаная базавая аснова, на якой будзе ў далейшым вырабляцца канчатковае масла (гэта значыць, наяўнасць у ёй розных соляў і незгаральных, у тым ліку металічных, прымешак). Што да сульфатнай попельнасці, то яна характарызуе ўжо гатовае масла, у складзе якога ёсць вызначаная колькасць асадак, і яна паказвае як раз іх колькасць і склад (а менавіта, на ўваходжанне ў яго соляў натрыю, калія, фосфару, серы і іншых элементаў).
Калі сульфатная попельнасць будзе высокай, тое гэта прывядзе да адукацыі на сценках ДВС абразіўнага пласта, і, адпаведна, хуткаму зносу матора, гэта значыць, паніжэнню яго рэсурсу. Нізкі ўзровень звычайнай попельнасць забяспечвае засцярога сістэмы давычышчэння выхлапных газаў ад забруджванняў. Наогул, паказчыкі попельнасць - паняцце досыць складаныя, але цікавыя, таму паспрабуем раскласці ўсё «па палічках».
Што такое попельнасць і на што яна ўплывае
Попельнасць гэта паказчык колькасці незгаральных прымешак. У любым ДВС унутранага згарання некаторая колькасць залітага масла сыходзіць "на чад", гэта значыць, выпараецца пры высокай тэмпературы калі пападае ў цыліндры. У выніку на іх сценках утворацца прадукты згарання, ці папросту попел, утрымоўвальная розныя хімічныя элементы. І менавіта ад складу попелу і яго колькасці можна меркаваць аб праславутай попельнасць алею. гэты паказчык уплывае на здольнасць адукацыі нагара на дэталях ДВС, а таксама прадукцыйнасць сажавых фільтраў (бо незгаральная сажа забівае соты). Таму яна не можа перавышаць адзнаку 2 працэнты. Так як зольнасцяў існуе дзве, то і разглядаць мы іх будзем па чарзе.
Зольнасць базавага алею
Пачнём з паняцця звычайнай попелу, як прасцейшага. У адпаведнасці з афіцыйным вызначэннем, попельнасць - гэта паказчык колькасці неарганічных прымешак, якія застаюцца ад спальвання навескі алею, які выяўляецца ў працэнтах да масы падыспытнага алею. Гэтае паняцце звычайна ўжываюць для характарыстыкі алеяў без асадак (у тым ліку, базавых), а таксама розных якія змазваюць вадкасцяў, якія не выкарыстоўваюцца ў ДВС або ў машынанай тэхніцы наогул. звычайна, значэнне агульнай попельнасць знаходзіцца ў межах ад 0,002% да 0,4%. Адпаведна, чым гэты паказчык ніжэй - тым чысцей падыспытны алей.
На што ўплывае попельнасць? Звычайная (або базавая) попельнасць уплывае на якасць ачысткі алею, у якім таксама няма асадак. А паколькі ў наш час практычна ва ўсіх выкарыстоўваных маторных алеях яны прысутнічаюць, то і паняццем звычайнай попелу паўсюдна не карыстаюцца, а замест гэтага ў шырокім сэнсе ўжываюць паняцце сульфатнай попелу. далей пераходзім да яе.
сульфатная попельнасць
Прымешкі ў алеі
Такім чынам, сульфатная попельнасць (іншая назва ўзровень або паказчык сульфатных дзындраў) - гэта паказчык для вызначэння прысадак, у склад якіх уваходзяць арганічныя злучэнні металаў (а менавіта, якія ўваходзяць у іх склад соляў цынку, калія, магнію, кальцыя, барыю, натрыю і іншых элементаў ). Пры згаранні алею з такімі асадкамі ўтворыцца попел. Натуральна, што чым больш іх будзе ў алеі - тым больш будзе попелу. Яна, у сваю чаргу, у ДВС змешваецца са смалістымі адкладамі (асабліва гэта актуальна, калі ДВС стары і/ці ў ім даўно не змянялі алей), у выніку чаго ўтвараецца абразіўны пласт на якія труцца дэталях. Пры працы яны драпаюць і зношваюць паверхню, тым самым скарачаючы рэсурс ДВС.
Сульфатная попельнасць таксама выяўляецца ў працэнтах ад навескі алею. Аднак для яе вызначэння трэба правесці адмысловую працэдуру са спальваннем і гартаваннем падыспытнай масы. І працэнт бярэцца менавіта ад цвёрдай рэшты. Пры гэтым у працы выкарыстоўваецца серная кіслата, для таго каб з масы вычленіць сульфаты. Менавіта адсюль і пайшла назва сульфатнай попелу.. Дакладны алгарытм выканання вымярэнняў па Дасце мы разгледзім ніжэй.
Уплыў сульфатнай попелу
Цяпер пяройдзем да пытання аб тым, на што ўплывае сульфатная попельнасць. Але перад гэтым трэба ўдакладніць, што яе паняцце напрамую звязана з паняццем шчолачнай колькасці маторнага масла. Гэта значэнне дазваляе ўсталяваць колькасць нагару ў камеры згарання. Звычайна алей пападае туды праз поршневыя кольцы, сцякаючы па сценках цыліндраў. Колькасць згаданага попелу напрамую ўплывае на функцыянаванне сістэмы запальвання, а таксама запуску ДВС у халодную пару года.
Залежнасць шчолачнай колькасці ад часу
Так, сульфатная попельнасць прама прапарцыйная пачатковаму значэнню шчолачнага ліку таксама не выкарыстанага (ці толькі залітага) масла. Пры гэтым трэба разумець, што шчолачны лік не з'яўляецца абсалютным паказчыкам нейтралізуючай здольнасці змазвае вадкасці, і з часам яно падае. Гэта адбываецца з-за наяўнасці ў гаручым серы і іншых шкодных складнікаў. І чым няякаснае паліва (больш у ім серы), тым хутчэй падае шчолачны лік.
Звернеце ўвагу, што сульфатная попельнасць прама ўплывае на тэмпературу выбліску маторнага алею, у прыватнасці, з часам, па меры таго, як наяўныя ў яго складзе асадкі выгараюць, значэнне згаданай тэмпературы змяншаецца. Гэта таксама змяншае эксплуатацыйныя якасці самога алею, якім бы якасным яно не было.
Выкарыстанне малазольных алеяў мае "два бакі медаля". З аднаго боку іх выкарыстанне апраўдана, бо такія склады прызначаны для прадухілення хуткага забруджвання сістэм выхлапу (а менавіта, абсталяванымі каталізатарамі, сажавымі фільтрамі, сістэмамі EGR). З іншага боку малазольныя маслы не забяспечваюць (зніжаюць) неабходны ўзровень абароны дэталяў ДВС. І тут пры выбары алею трэба вырабляць выбар залатую сярэдзіну і кіравацца рэкамендацыямі завода-вытворцы аўтамабіля. Гэта значыць, глядзець на значэнне попельнасць і шчолачнага ліку!
Роля серы ў адукацыі попелу
Звярніце ўвагу, што паказчык звычайнай попелу маторных алеяў не мае ніякага дачынення да ўзроўню серы ў іх. Гэта значыць, малазольныя алею не абавязкова будуць маласярністымі, і гэтае пытанне трэба ўдакладняць асобна. Варта дадаць, што сульфатная попельнасць таксама ўплывае на забруджванне і працу сажавага фільтра (магчымасць рэгенерацыі). Фосфар жа паступова выводзіць са строю каталізатар дапалу ўгарнага газу, а таксама незгарэлых вуглевадародаў.
Што да серы, то яна парушае працу нейтралізатара аксідаў азоту. Нажаль, якасць паліва ў Еўропе і на постсавецкай прасторы моцна адрозніваецца не ў лепшую для нас карысць. у прыватнасці, у нашым гаручым ёсць шмат серы, якая вельмі шкодная для ДВС тым, што змешваючыся з вадой пры высокіх тэмпературах яна ўтварае шкодныя кіслоты (у асноўным, серную), якія раз'ядаюць дэталі ДВС. Таму для расійскага рынка лепш вырабляць выбар алею з высокім шчолачным лікам. А як паказвалася вышэй, у алеях, дзе высокая шчолачная колькасць - там і высокая попельнасць. Пры гэтым трэба разумець, што не існуе ўніверсальнага алею, і яго трэба падбіраць у адпаведнасці з выкарыстоўваным палівам і асаблівасцямі ДВС. У першую чаргу трэба адштурхвацца ад рэкамендацый завода-вытворцы аўтамабіля (а менавіта, яе ДВС).
Чым абумоўлена патрабаванне да попельнасць алею
Попел пры выгаранні алею
Нізкі ўзровень попелу сучасных алеяў прадыктаваны экалагічнымі патрабаваннямі Еўра-4, Еўра-5 (састарэлыя) і Еўра-6, якія дзейнічаюць на тэрыторыі краін Еўропы. У адпаведнасці з імі сучасныя маслы не павінны моцна забіваць сажавыя фільтры і каталізатары аўтамабіляў, і вылучаць у навакольнае асяроддзе мінімум шкодных утакжеств. таксама яны закліканы мінімізаваць сажавыя адклады на клапанах і цыліндрах. Аднак у рэчаіснасці такі падыход рэзка зніжае рэсурс сучасных ДВСй, Але гэта таксама выгадна і для вытворцаў аўта, паколькі прама вядзе да частай замене аўтамабіля ў аўтаўладальнікаў на тэрыторыі краін Еўропы (спажывецкі попыт).
Што да айчынных аўтааматараў (хоць гэта больш ставіцца да айчыннага паліва), то ў большасці выпадкаў малазольныя маслы будуць згубна ўплываць на ўкладышы, пальцы, а таксама спрыяць задзіраку спадніц у ДВС. Аднак пры малой попельнасць алеяў колькасць адкладаў на поршневых кольцах будзе менш.
Цікава, што ўзровень сульфатнай попельнасць у амерыканскіх алеяў (стандартаў) ніжэй, чым у еўрапейскіх. Гэта абумоўліваецца выкарыстаннем якаснага базавага алею, якія адносяцца да 3 і/ці 4 групы (вырабленых на аснове поліальфаалефінаў або з выкарыстаннем тэхналогіі гідракрэкінгу).
Забітыя сажай соты каталізатара
Пару слоў пра ДВС новых мадэляў, у якіх блокі цыліндраў зроблены з алюмінія з дадатковым пакрыццём (многія сучасныя аўтамабіля ад канцэрна VAG і некаторыя "японцы"). У інтэрнэце шмат пішуць аб тым, што такія маторы баяцца серы, і гэта сапраўды так. Аднак у маторным алеі колькасць гэтага элемента значна менш, чым у гаручым. Таму ў першую чаргу трэба параіць карыстацца. бензінам стандарту Еўра-4 і вышэй, а таксама карыстацца маласернымі алеямі. Але, падушыце што, малосерное - гэта не заўсёды малазольны алей! Так што заўсёды правярайце паказчык попельнасць у асобнай дакументацыі, дзе апісаны тыповыя характарыстыкі асобна ўзятага маторнага масла.
Выраб малазольных алеяў
неабходнасць выраба малозольных алеяў паўстала шмат у чым з-за патрабаванняў экалагічнасці (праславутыя стандарты Еўра-х). Пры вырабе маторных алеяў у іх ёсць (у розных колькасцях, залежыць ад шматлікага) сера, фосфар і попел (сульфатнай яна становіцца потым). Так, да з'яўлення ў складзе алеяў згаданых элементаў прыводзіць выкарыстанне наступных хімічных злучэнняў:
- диалкилдитиофосфат цынку (так называецца шматфункцыянальная асадка, якая мае антыакісляльныя, супрацьзносныя і супрацьзадзірныя ўласцівасці);
- сульфонат кальцыя - дэтэргент, гэта значыць, мыйная асадка.
Зыходзячы з гэтага, вытворцы знайшлі некалькі рашэнняў для памяншэння попельнасць алеяў. Так, цяпер выкарыстоўваюць наступныя з іх:
- увод мыйных асадак не ў алей, а ў гаручае;
- выкарыстанне беззольных высокатэмпературных антыаксідантаў;
- прымяненне беззольных диалкилдитиофосфатов;
- выкарыстанне малозольных сульфанатаў магнію (аднак у абмежаваных колькасцях, паколькі гэта ў вакжество спрыяе адукацыі адкладаў у ДВС), а таксама мыйных алкилфенольных асадак;
- ужыванне ў складзе алеяў сінтэтычных кампанентаў (напрыклад, складаных эфіраў і ўстойлівых да дэструкцыі загушчалых асадак, неабходных для забеспячэння патрэбных вязкостно-тэмпературных характарыстак і нізкай выпаральнасці, а менавіта, базавых алеяў з 4 ці 5 груп).
Сучасныя хімічных тэхналогіі дазваляюць без працы атрымаць алей з любой попельнасць. Трэба толькі абраць склад, аптымальна прыдатны для пэўнага аўтамабіля.
Нормы ўзроўню попелу
Наступнае важнае пытанне заключаецца ў вызначэнні норм попелу. Адразу варта абмовіцца, што яны будуць залежаць не толькі ад тыпу ДВС (для бензінавых, дызельных ДВСй, а таксама ДВСй з газабалонным абсталяваннем (ГБО) гэтыя паказчыкі будуць адрознівацца), але і ад дзейных экалагічных нормаў (Еўра-4, Еўра-5 і Еўра-6). У большасці базавых алеяў (гэта значыць, да ўвядзення ў іх склад спецыяльных асадак) значэнне попельнасць нязначнае, і складае прыблізна 0,005%. А пасля дадання асадак, гэта значыць, вырабы ўжо гатовага маторнага масла гэтае значэнне можа дасягаць грачных 2% якія дазваляе ДАСТ.
Нормы попельнасць маторных алеяў выразна прапісаны ў стандартах еўрапейскай асацыяцыі вытворцаў аўта АСЕА, і адхіленні ад іх недапушчальныя, таму ўсе сучасныя (ліцэнзаваныя) вытворцы маторных алеяў заўсёды кіруюцца гэтымі дакументамі. Прывядзем дадзеныя ў выглядзе табліцы для распаўсюджанага цяпер экалагічнага стандарту Еўра-5, які аб'ядноўвае значэння хімічных дабавак і асобных дзеючых стандартаў.
| Патрабаванні па API | SL | SM | SN-RC/ILSAC GF-5 | CJ-4 |
|---|---|---|---|---|
| Змест фосфару,% | 0,1 макс | 0,06-0,08 | 0,06-0,08 | 0,12 макс |
| Змест серы,% | - | 0,5-0,7 | 0,5-0,6 | 0,4 макс |
| Сульфатны попел,% | - | - | - | 1 макс |
| Патрабаванні АСЕА для бензінавых ДВСй | C1-10 | C2-10 | C3-10 | C4-10 |
| - | Нізкі SAPS | MidSAPS | MidSAPS | Нізкі SAPS |
| Змест фосфару,% | 0,05 макс | 0,09 макс | 0,07-0,09 макс | 0,09 макс |
| Змест серы,% | 0,2 макс | 0,3 макс | 0,3 макс | 0,2 макс |
| Сульфатны попел,% | 0,5 макс | 0,8 макс | 0,8 макс | 0,5 макс |
| Шчолачны лік, мг КОН/г | - | - | 6 мін | 6 мін |
| Патрабаванні АСЕА для камерцыйных дызельных ДВСй | E4-08 | E6-08 | E7-08 | E9-08 |
| Змест фосфару,% | - | 0,08 макс | - | 0,12 макс |
| Змест серы,% | - | 0,3 макс | - | 0,4 макс |
| Сульфатны попел,% | 2 макс | 1 макс | 1 макс | 2 макс |
| Шчолачны лік, мг КОН/г | 12 мін | 7 мін | 9 мін | 7 мін |
Як можна бачыць з прыведзенай табліцы, па амерыканскім стандарце API аб попельнасць судзіць складана, і звязана гэта з тым, што ў Новым Свеце да попельнасць ставяцца не так педантычна. у прыватнасці, у іх проста паказваюцца, якія ў каністрах алею - поўна-, среднезольные (MidSAPS). Як такіх малазольных у іх няма. Таму пры выбары таго ці іншага алею трэба арыентавацца ў першую чаргу на маркіроўку па АСЕА.
Напрыклад, зыходзячы з прыведзенай інфармацыі ў адпаведнасці са стандартам Еўра-5, які дзейнічае і актуальны ў 2018 годзе на тэрыторыі Расійскай Федэрацыі, то для сучаснага легкавога аўтамабіля на бензіне дапускаецца заліваць масла С3 па АСЕА (звычайна SN па API) - утрыманне сульфатнага попелу складае не больш за 0,8% (среднезольное). Калі казаць аб дызелях, якія працуюць у цяжкіх умовах, то напрыклад, стандарт АСЕА Е4 не дапушчае перавышэнне 2% утрыманні сульфатнага попелу ў гаручым.
Патрабаванні да попельнасць для машын з ГБО
Што да машын з газабалонным абсталяваннем, то для іх лепш выкарыстоўваць менавіта малазольныя алею. Гэта абумоўлена хімічным складам бензіну і газу (усё роўна, метану, прапану або бутану). У бензіне больш цвёрдых часціц і шкодных элементаў, і для таго, каб не псаваць усю сістэму, і трэба выкарыстоўваць спецыяльныя малазольныя алею. Вытворцы змазак спецыяльна прапануюць спажыўцам так званыя "газавыя" алею, прызначаныя для адпаведных ДВСй.
Аднак іх істотным недахопам з'яўляецца высокі кошт, і для таго каб зэканоміць, можна проста паглядзець характарыстыкі і допускі звычайных "бензінавых" алеяў, і абраць падыходны малазольны склад. І падушыце, што змяняць такія алеі трэба па паказаным рэгламенце, нягледзячы на тое, што празрыстасць адпрацоўкі будзе значна вышэй, чым у традыцыйных алеяў!
Метад вызначэння попелу
А як жа вызначаецца попельнасць маторнага масла і як зразумець з якой попельнасць алей у каністры? Для спажыўца прасцей за ўсё вызначыць попельнасць маторнага масла проста па пазначэннях менавіта на этыкетцы ёмістасці. На іх узровень попелу, звычайна, паказваецца па стандарце ACEA (еўрапейскі стандарт вытворцаў аўта). У адпаведнасці з ім усе алеі, якія рэалізуюцца цяпер, дзеляцца на:
- Поўназольныя. Яны маюць поўны пакет асадак. У англійскай мове маюць абазначэнне - Full SAPS. Па стандарце АСЕА абазначаюцца наступнымі літарамі — A1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/B5. Зольныя прымешкі тут складаюць каля 1…1,1% ад агульнай масы змазваючай вадкасці.
- Сярэднязольныя. Маюць у сваім складзе ўрэзаны пакет асадак. Абазначаюцца як Middle SAPS або Mid SAPS. Па АСЕА маюць абазначэнне C2, C3. Аналагічна ў сярэднезольных алеях маса попелу будзе каля 0,6...0,9%.
- Малазольныя. Мінімальнае ўтрыманне металазмяшчальных асадак. Абазначаюцца Low SAPS. Па АСЕА маюць абазначэнне С1, С4. У малазольных жа адпаведнае значэнне будзе менш за 0,5 працэнта.
Звярніце ўвагу, што ў некаторых выпадках алею, якія маюць па стандарце АСЕА абазначэння ад С1 да С5, аб'ядноўваюць у адну групу пад назвай "малазольныя". а менавіта, такую інфармацыю можна знайсці ў Вікіпедыі. Аднак гэта не зусім карэктна, бо такі падыход проста паказвае, што ўсе гэтыя змазваюць вадкасці сумяшчальныя з каталітычнымі нейтралізатарамі, і не больш за тое! На самой жа справе карэктная градацыя алеяў па попельнасць прыведзена вышэй.
.
Стандарты вызначэння попелу
Тэставанне розных узораў алею
Існуе расейскі міждзяржаўны стандарт ДАСТ 12417-94 «Нафтапрадукты. Метад вызначэння сульфатнага попелу», у адпаведнасці з якім любы жадаючы можа вымераць сульфатную попельнасць правяраемага алею, балазе для гэтага не трэба складанае абсталяванне і рэагенты. Існуюць таксама іншыя, у тым ліку міжнародныя, стандарты вызначэння попельнасць, а менавіта, ІСО 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51.
У першую чаргу трэба паказаць, што ДАСТ 12417-94 вызначае сульфатную попельнасць як астатак пасля карбанізацыі ўзору, апрацаваны сернай кіслатой і пракалены да пастаяннай масы. Сутнасць метаду праверкі дастаткова просты. На першым яго этапе бяруць пэўную масу падыспытнага алею і спальваюць яе да вуглістага астатку. далей трэба пачакаць, для таго каб атрыманы рэшту астыў, і апрацаваць яго канцэнтраванай сернай кіслатой. далей гартаваць пры тэмпературы 775 градусаў па Цэльсіі (дапускаецца адхіленне на 25 градусаў у адзін і другі бок) да поўнага акіслення вугляроду. Атрыманай у выніку попеле даюць некаторы час, для таго каб яна астыла. Пасля гэтага апрацоўваюць разведзенай (у роўных аб'ёмах з вадой) сернай кіслатой і гартуюць пры той жа тэмпературы да моманту, калі яе значэнне масы не стане сталым.
Пад уздзеяннем сернай кіслаты атрыманая попел будзе сульфатнай, адкуль, уласна, і пайшло яе вызначэнне. далей параўноўваюць масу атрыманай попелу і першапачатковую масу падыспытнага алею (масу попелу дзеляць на масу спаленага алею). Суадносіны мас выяўляецца ў працэнтах (гэта значыць, атрыманае прыватнае памнажаюць на 100). Гэта і будзе шуканае значэнне сульфатнай попельнасць.
Што да звычайнай (базавай) попельнасьці, то для яе таксама існуе дзяржаўны стандарт ДАСТ 1461-75 пад назвай “Нафта і нафтапрадукты. Метад вызначэння попельнасць”, у адпаведнасці з якім і правяраюць падыспытны алей на наяўнасць у ім розных шкодных прымешак. У сувязі з тым, што ён мяркуе складаныя працэдуры, а тым больш для розных втакжеств, то ў гэтым матэрыяле не будзем прыводзіць яго сутнасць. Пры жаданні гэты ДАСТ можна лёгка знайсці ў інтэрнэце.
Існуе таксама адзін расійскі ДАСТ 12337-84 "Маслы маторныя для дызельных ДВСй" (апошняя рэдакцыя ад 21.05.2018). У ім выразна прапісваюцца значэнні розных параметраў для маторных алеяў, у тым ліку для айчынных, якія выкарыстоўваюцца ў дызельных ДВСх рознай магутнасці. У ім паказваюцца дапушчальныя значэнні розных хімічных кампанентаў, у тым ліку і колькасці дапушчальных сажавых адкладаў.
