Öljyn sulfaattituhkapitoisuus. Mihin tämä asetus vaikuttaa?
Pitoisuus
Sulfaattituhkapitoisuuden käsite ja öljyjen gradaatio tämän parametrin mukaan
Sulfaattituhka on öljyn palamisen jälkeen muodostuneiden erilaisten kiinteiden orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden prosenttiosuus voiteluaineen kokonaismassasta. Juuri tämä parametri otetaan nykyään useimmiten huomioon, vaikka voiteluaineiden tutkimuksessa huomioidaan myös muuntyyppiset tuhkapitoisuudet.
Sulfaatti on määritelmän mukaan rikkihapon suola, kemiallinen yhdiste, jonka koostumuksessa on anioni -SO4. Tämä osa nimestä tulee menetelmästä, jolla lasketaan tuhka moottoriöljyssä.
Tuhkapitoisuuden suhteen testattua rasvaa poltetaan laboratorio-olosuhteissa korkeissa lämpötiloissa (noin 775 °C), kunnes muodostuu kiinteä homogeeninen massa, minkä jälkeen se käsitellään rikkihapolla. Saatua monikomponenttista ainetta kalsinoidaan uudelleen, kunnes sen massa lakkaa laskemasta. Tämä jäännös on palamatonta tuhkaa, joka laskeutuu moottoriin tai pakojärjestelmään. Sen massa korreloidaan prototyypin alkumassan kanssa ja lasketaan prosenttiosuus, joka on sulfaattituhkapitoisuuden mittayksikkö.
Öljyn sulfatoitunut tuhkapitoisuus on yleensä indikaattori kulumiseneston, äärimmäisen paineen ja muiden lisäaineiden määrästä. Aluksi puhtaan öljypohjan tuhkapitoisuus, riippuen sen alkuperästä, ei yleensä ylitä 0,005 %. Eli yksi litra öljyä vastaa vain 1 mg tuhkaa.
Kalsiumia, sinkkiä, fosforia, magnesiumia, molybdeeniä ja muita kemiallisia alkuaineita sisältävillä lisäaineilla rikastamisen jälkeen öljyn sulfaattituhkapitoisuus kasvaa merkittävästi. Sen kyky muodostaa kiinteitä, palamattomia tuhkahiukkasia lämpöhajoamisen aikana lisääntyy.
Nykyään ACEA-luokitus sisältää kolme voiteluaineiden luokkaa tuhkapitoisuuden suhteen:
- Full Saps (täystuhkavoiteluaineet) - sulfatoituneen tuhkan pitoisuus on 1-1,1% öljyn kokonaismassasta.
- Mid Saps (keskikokoiset tuhkaöljyt) - tämän koostumuksen tuotteissa tuhkaprosentti on 0,6 - 0,9 %.
- Low Saps (vähätuhkaiset voiteluaineet) - tuhka on alle 0,5%.
On olemassa kansainvälinen sopimus, jonka mukaan nykyaikaisten öljyjen tuhkapitoisuus ei saa ylittää 2 %.
Mihin sulfaattituhka vaikuttaa?
Korkea sulfaattituhkapitoisuus kertoo runsaasta lisäainepaketista. Vähintään korkeat tuhkapitoiset öljyt sisältävät runsaasti pesuaineita (kalsiumia), kulumisenestoaineita ja äärimmäisiä paineita (sinkki-fosfori) lisäaineita. Tämä tarkoittaa, että rikastettu öljy lisäaineilla kaikkien muiden asioiden ollessa sama (sama pohja, samanlaiset käyttöolosuhteet, yhtäläiset vaihtovälit) suojaa moottoria luotettavammin suurilla kuormituksilla.
Sulfaattituhka määrittää suoraan moottorissa muodostuvien palamattomien kiinteiden tuhkahiukkasten määrän. Ei pidä sekoittaa nokikertymiin. Noki, toisin kuin tuhka, voi palaa korkeissa lämpötiloissa. Tuhka - ei.
Tuhkapitoisuudella on suurempi vaikutus moottoriöljyn suojaaviin ja pesuaine-dispergointiominaisuuksiin. Tämä ominaisuus liittyy epäsuorasti toiseen tärkeään moottoriöljyjen arviointikriteeriin: perusnumeroon.
Mikä öljyn tuhkapitoisuus on paras moottorille?
Sulfaattituhka on moottoriöljyn moniselitteinen ominaisuus. Ja sen näkeminen vain positiivisena tai vain negatiivisena on mahdotonta.
Lisääntynyt sulfaattituhkapitoisuus johtaa seuraaviin negatiivisiin seurauksiin.
- Lisääntynyt kiinteän, palamattoman tuhkan päästö pakosarjaan, mikä vaikuttaa haitallisesti hiukkassuodattimen tai katalyytin käyttöikään. Hiukkassuodatin pystyy palamaan läpi muodostaen hiilioksideja, vettä ja joitakin muita komponentteja vain hiilinokea. Kiinteä orgaaninen tuhka laskeutuu usein hiukkassuodattimen seinämille ja kiinnittyy tiukasti sinne. Suodatinpohjan hyödyllinen pinta-ala pienenee. Ja jonain päivänä se yksinkertaisesti epäonnistuu, jos korkean tuhkapitoisuuden omaavaa öljyä kaadetaan järjestelmällisesti moottoriin. Samanlainen tilanne havaitaan katalyytin kanssa. Sen tukkeutumisnopeus on kuitenkin pienempi kuin hiukkassuodattimen.
- Nopeutuneet hiilikerrostumat männissä, renkaissa ja sytytystulpissa. Renkaiden ja mäntien koksautuminen liittyy suoraan öljyn korkeaan tuhkapitoisuuteen. Vähätuhkaiset voiteluaineet jättävät monta kertaa vähemmän tuhkaa palamisen jälkeen. Kiinteiden tuhkakerrostumien muodostuminen kynttilöiden päälle johtaa hehkusytytykseen (polttoaineen ennenaikainen syttyminen sylintereissä ei kynttilän kipinästä, vaan kuumasta tuhkasta).
- Nopeutettu moottorin kuluminen. Tuhkalla on hankaava vaikutus. Normaaliolosuhteissa tämä ei itse asiassa vaikuta moottorin resursseihin millään tavalla: se lentää melkein kokonaan pakoputkeen vahingoittamatta mäntäryhmää. Kuitenkin tilanteissa, joissa moottori ottaa öljyä jätteeksi ja samalla USR-järjestelmä toimii, polttokammioiden välissä kiertää hankaavaa tuhkaa. Poistaa hitaasti mutta varmasti metallia sylintereistä ja männänrenkaista.
Yhteenvetona voidaan sanoa seuraavaa: yksinkertaisten moottoreiden öljyn lisääntynyt tuhkapitoisuus ilman katalyyttejä ja hiukkassuodattimia on enemmän hyvä kuin huono. Mutta nykyaikaisissa EURO-5- ja EURO-6-luokkien moottoreissa, jotka on varustettu hiukkassuodattimilla ja katalyyteillä, korkea tuhkapitoisuus johtaa näiden kalliiden autoyksiköiden nopeutuneeseen kulumiseen. Ekologian osalta suuntaus on seuraava: mitä pienempi tuhkapitoisuus, sitä vähemmän ympäristö saastuu.
