Contenuto di ceneri solfatate dell'olio motore: significato e grado di influenza

Contenuto di ceneri dell'olio è caratterizzato da due concetti: contenuto di ceneri di olio base e contenuto di ceneri solfatate. In breve, il normale contenuto di ceneri indica quanto bene è stata raffinata la base di base, sulla quale verrà successivamente prodotto l'olio motore finale (cioè la presenza di vari sali e impurità non combustibili, comprese quelle metalliche). Per quanto riguarda il contenuto di ceneri solfatate, caratterizza l'olio motore finito, che contiene una certa quantità di additivi, e ne indica solo la quantità e la composizione (in particolare, l'inclusione di sodio, potassio, fosforo, zolfo e altri elementi in esso) ...

Soddisfare

  • Cosa influisce sul contenuto di ceneri?
  • Cosa sono gli oli a basso contenuto di ceneri
  • Contenuto di ceneri
  • Come viene determinato il contenuto di ceneri

Contenuto di ceneri dell'olio

Se il contenuto di ceneri solfatate è elevato, ciò porterà alla formazione di uno strato abrasivo sulle pareti del motore e, di conseguenza, a una rapida usura del motore, cioè a una diminuzione delle sue risorse. Il basso contenuto di ceneri normali protegge il sistema di post-trattamento dei gas di scarico dalla contaminazione. In generale, gli indicatori del contenuto di ceneri sono un concetto piuttosto complicato, ma interessante, quindi proveremo a sistemare tutto "sugli scaffali".

Cos'è il contenuto di ceneri e cosa influisce

Il contenuto di ceneri è un indicatore della quantità di impurità non combustibili. In qualsiasi motore a combustione interna, una certa quantità di olio versato va sprecata, cioè evapora ad alta temperatura quando entra nei cilindri. Di conseguenza, sulle loro pareti si formano prodotti della combustione, o semplicemente cenere, contenenti vari elementi chimici. Ed è dalla composizione della cenere e dalla sua quantità che si può giudicare il famigerato contenuto di ceneri dell'olio. Questo indicatore influisce sulla capacità di formare depositi carboniosi sulle parti del motore, nonché sulle prestazioni dei filtri antiparticolato (dopotutto, la fuliggine non combustibile ostruisce il nido d'ape). Pertanto, non può superare la soglia del 2%. Poiché ci sono due contenuti di cenere, li considereremo a turno.

Contenuto di ceneri dell'olio base

Cominciamo con il concetto di cenere ordinaria come più semplice. Secondo la definizione ufficiale, il contenuto di ceneri è una misura della quantità di impurità inorganiche rimanenti dalla combustione di una partita di olio, espressa come percentuale del peso dell'olio di prova. Questo concetto viene solitamente utilizzato per caratterizzare gli oli senza additivi (compresi gli oli base), nonché vari fluidi lubrificanti che non vengono utilizzati in un motore o in apparecchiature automobilistiche. Tipicamente, il contenuto totale di ceneri è compreso tra 0,002% e 0,4%. Di conseguenza, più basso è questo indicatore, più puro è l'olio testato.

Cosa influisce sul contenuto di ceneri? Il contenuto di ceneri normale (o base) influisce sulla qualità di raffinazione di un olio che non contiene ancora additivi. E poiché sono attualmente presenti in quasi tutti gli oli motore usati, il concetto di contenuto di ceneri ordinari non è universalmente utilizzato, ma invece il concetto di ceneri solfatate è utilizzato in senso lato. Successivamente, passiamo ad esso.

Ceneri solfatate

Impurità nell'olio

Quindi, il contenuto di ceneri di solfato (un altro nome è il livello o l'indicatore delle scorie di solfato) è un indicatore per determinare gli additivi che includono composti metallici organici (in particolare, sali di zinco, potassio, magnesio, calcio, bario, sodio e altri elementi inclusi in la loro composizione). Quando l'olio con tali additivi brucia, si forma la cenere. Naturalmente, più sono nell'olio, più cenere sarà.A sua volta, è mescolato con depositi resinosi nel motore (questo è particolarmente vero se il motore è vecchio e / o l'olio motore non è stato cambiato per molto tempo), a seguito del quale si forma uno strato abrasivo sulle parti di sfregamento. Durante il funzionamento, graffiano e consumano la superficie, riducendo così la vita del motore.

Il contenuto di ceneri solfatate è espresso anche come percentuale del peso dell'olio. Tuttavia, per determinarlo, è necessario eseguire una procedura speciale con combustione e calcinazione della massa di prova. E la percentuale è presa dal saldo solido. Allo stesso tempo, l'acido solforico viene utilizzato nel lavoro per isolare i solfati dalla massa. Da qui deriva il nome di cenere di solfato.... Considereremo l'algoritmo esatto per eseguire misurazioni in conformità con GOST di seguito.

Spesso la cenere di solfato è indicata dall'abbreviazione inglese SA - da solfato e cenere - cenere.

Influenza delle ceneri solfatate

Passiamo ora alla domanda cosa influisce sulle ceneri solfatate... Ma prima, è necessario chiarire che il suo concetto è direttamente correlato al concetto del numero di base dell'olio motore. Questo valore consente di impostare la quantità di depositi carboniosi nella camera di combustione. In genere, l'olio penetra lì attraverso le fasce elastiche, scorrendo lungo le pareti del cilindro. La quantità della cenere citata influisce direttamente sul funzionamento del sistema di accensione, nonché sull'avviamento del motore nella stagione fredda.

Numero di base rispetto al tempo

Pertanto, il contenuto di ceneri solfatate è direttamente proporzionale al valore iniziale del numero di base dell'olio che non è stato ancora utilizzato (o appena riempito). Dovrebbe essere chiaro che il numero di base non è un indicatore assoluto della capacità neutralizzante di un fluido lubrificante e nel tempo diminuisce. Ciò è dovuto alla presenza di zolfo e altri componenti nocivi nel carburante. E più povero è il carburante (più zolfo in esso), più velocemente scende il numero di base.

Si noti che le ceneri solfatate influenzano direttamente il punto di infiammabilità dell'olio motore, in particolare, nel tempo, man mano che gli additivi nella sua composizione si bruciano, il valore della temperatura menzionata diminuisce. Riduce anche le prestazioni dell'olio stesso, non importa quanto sia buono.

L'uso di oli a basso contenuto di ceneri ha due facce della medaglia. Da un lato, il loro uso è giustificato, poiché tali composizioni sono progettate per prevenire un rapido inquinamento dei sistemi di scarico (in particolare, dotati di catalizzatori, filtri antiparticolato, sistemi EGR). D'altra parte, gli oli a basso contenuto di ceneri non forniscono (riducono) il livello di protezione richiesto delle parti del motore. E qui, quando si sceglie un olio, è necessario scegliere il "mezzo aureo" ed essere guidati dalle raccomandazioni della casa automobilistica. Cioè, guarda il contenuto di ceneri e il numero di base!

Il ruolo dello zolfo nella formazione delle ceneri

Si prega di notare che il normale contenuto di ceneri degli oli motore è non ha nulla a che fare con il livello di zolfo in essi... Cioè, gli oli a basso contenuto di ceneri non saranno necessariamente a basso contenuto di zolfo e questo problema deve essere chiarito separatamente. Va aggiunto che le ceneri solfatate influiscono anche sull'inquinamento e sul funzionamento del filtro antiparticolato (possibilità di rigenerazione). Il fosforo, invece, distrugge gradualmente il catalizzatore per la postcombustione del monossido di carbonio e degli idrocarburi incombusti.

Per quanto riguarda lo zolfo, interrompe il funzionamento del neutralizzatore di ossidi di azoto. Sfortunatamente, la qualità del carburante in Europa e nello spazio post-sovietico è molto diversa, non a nostro favore. In particolare, il nostro carburante contiene molto zolfo, che è molto dannoso per il motore perché, miscelato con acqua ad alte temperature, forma acidi nocivi (principalmente solforici), che corrodono le parti del motore. Pertanto, per il mercato russo, è meglio scegliere oli con un numero di base elevato. E come accennato in precedenza, negli oli con un numero di base elevato, c'è anche un alto contenuto di ceneri. Allo stesso tempo, è necessario capire che non esiste un olio universale e deve essere selezionato in base al carburante utilizzato e alle caratteristiche del motore.Prima di tutto, è necessario basarsi sulle raccomandazioni del produttore della macchina (in particolare, il suo motore).

Qual è il motivo per il requisito del contenuto di ceneri dell'olio

Cenere durante l'esaurimento del petrolio

Il basso contenuto di ceneri degli oli moderni è dettato dai requisiti ambientali di Euro-4, Euro-5 (obsoleto) ed Euro-6, che operano sul territorio dei paesi europei. Secondo loro, gli oli moderni non dovrebbero ostruire pesantemente i filtri antiparticolato diesel e i catalizzatori delle automobili ed emettere un minimo di sostanze nocive nell'ambiente. Sono inoltre progettati per ridurre al minimo i depositi di fuliggine su valvole e cilindri. Tuttavia, in effetti, questo approccio riduce drasticamente le risorse dei motori modernima è anche vantaggioso per le case automobilistiche in quanto porta direttamente a frequenti cambi di auto da parte dei proprietari di auto sul territorio dei paesi europei (domanda dei consumatori).

Per quanto riguarda gli automobilisti domestici (sebbene questo sia più correlato al carburante domestico), nella maggior parte dei casi, gli oli a basso contenuto di ceneri influenzeranno negativamente le fodere, le dita e contribuiranno anche allo sfregamento delle minigonne nel motore. Tuttavia, con un basso contenuto di ceneri degli oli, la quantità di depositi sulle fasce elastiche sarà inferiore.

È interessante notare che il livello di contenuto di ceneri solfatate degli oli americani (standard) è inferiore a quello di quelli europei. Ciò è dovuto all'utilizzo di oli base di alta qualità appartenenti a 3 e / o 4 gruppi (realizzati sulla base di polialfaolefine o utilizzando la tecnologia dell'idrocracking).

L'uso di additivi aggiuntivi, ad esempio, per la pulizia del sistema di alimentazione, può portare alla formazione di uno strato aggiuntivo di fuliggine, quindi tali formulazioni devono essere trattate con cautela.

Nido d'ape catalizzatore intasato di fuliggine

Qualche parola sul motore dei nuovi modelli, in cui i blocchi cilindri sono in alluminio con un rivestimento aggiuntivo (molte auto moderne della preoccupazione VAG e alcune "giapponesi"). Si scrive molto su Internet che tali motori hanno paura dello zolfo, e questo è davvero il caso. Tuttavia, la quantità di questo elemento nell'olio motore è notevolmente inferiore rispetto al carburante. Pertanto, prima di tutto, è necessario consigliare l'utilizzo di benzina di standard Euro 4 e superiorie utilizzare anche oli a basso tenore di zolfo. Ma ricorda che l'olio a basso tenore di zolfo non è sempre un olio a basso contenuto di ceneri! Quindi controllare sempre il contenuto di ceneri nella documentazione separata per le caratteristiche tipiche di un dato olio motore.

Produzione di oli a basso contenuto di ceneri

La necessità di produrre oli a basso contenuto di ceneri è nata in gran parte a causa dei requisiti ambientali (i famigerati standard Euro-x). Nella produzione di oli motore, contengono (in quantità diverse, a seconda di molte cose) zolfo, fosforo e cenere (diventa solfato in seguito). Quindi, l'uso dei seguenti composti chimici porta alla comparsa nella composizione degli oli degli elementi menzionati:

  • zinco dialchilditiofosfato (questo è il nome di un additivo multifunzionale che ha proprietà antiossidanti, antiusura e di estrema pressione);
  • il solfonato di calcio è un detergente, cioè un additivo detergente.

Sulla base di ciò, i produttori hanno trovato diverse soluzioni per ridurre il contenuto di ceneri degli oli. Quindi, i seguenti sono attualmente utilizzati:

  • l'introduzione di detergenti non nell'olio, ma nel carburante;
  • l'uso di antiossidanti ad alta temperatura senza ceneri;
  • l'uso di dialchilditiofosfati senza ceneri;
  • l'uso di solfonati di magnesio a basso contenuto di ceneri (ma in quantità limitate, poiché questa sostanza contribuisce alla formazione di depositi nel motore), nonché detergenti alchilfenoli;
  • l'uso di componenti sintetici negli oli (ad esempio, esteri e additivi addensanti resistenti alla degradazione necessari per garantire le caratteristiche viscosità-temperatura desiderate e bassa volatilità, in particolare oli base da 4 o 5 gruppi).

Le moderne tecnologie chimiche facilitano l'ottenimento di oli con qualsiasi contenuto di ceneri. Devi solo scegliere la composizione ottimale per un'auto in particolare.

Standard di contenuto di ceneri

La prossima domanda importante è determinare contenuto di ceneri... Va notato subito che dipenderanno non solo dal tipo di motore (per motori a benzina, diesel e motori con equipaggiamento a gas (GPL), questi indicatori saranno diversi), ma anche dagli attuali standard ambientali (Euro -4, Euro-5 ed Euro-6). Nella maggior parte degli oli base (ovvero prima dell'introduzione di additivi speciali nella loro composizione), il contenuto di ceneri è insignificante ed è di circa lo 0,005%. E dopo l'aggiunta di additivi, cioè la produzione di olio motore già pronto, questo valore può raggiungere il grave 2% consentito da GOST.

Il contenuto di ceneri degli oli motore è chiaramente indicato negli standard dell'Associazione europea dei produttori di automobili ACEA e le deviazioni da essi sono inaccettabili, quindi tutti i produttori di olio motore moderni (con licenza) sono sempre guidati da questi documenti. Forniamo i dati sotto forma di tabella per lo standard ambientale Euro-5 attualmente diffuso, che combina i valori degli additivi chimici e le singole norme in vigore.

Requisiti APISLSMSN-RC / ILSAC GF-5CJ-4
Contenuto di fosforo,%0,1 max0,06-0,080,06-0,080,12 max
Contenuto di zolfo,%-0,5-0,70,5-0,60,4 max
Ceneri solfatate,%---1 max
Requisiti ACEA per motori a benzinaC1-10C2-10C3-10C4-10
-LowSAPSMidSAPSMidSAPSLowSAPS
Contenuto di fosforo,%0,05 max0,09 max0,07-0,09 max0,09 max
Contenuto di zolfo,%0,2 max0,3 max0,3 max0,2 max
Ceneri solfatate,%0,5 max0,8 max0,8 max0,5 max
Numero di base, mg KOH / g--6 min6 min
Requisiti ACEA per motori diesel commercialiE4-08E6-08E7-08E9-08
Contenuto di fosforo,%-0,08 max-0,12 max
Contenuto di zolfo,%-0,3 max-0,4 max
Ceneri solfatate,%2 max1 max1 max2 max
Numero di base, mg KOH / g12 min7 min9 min7 min

Come puoi vedere dalla tabella sopra, è difficile giudicare il contenuto di ceneri secondo lo standard API americano, e questo è dovuto al fatto che il contenuto di ceneri non è così scrupoloso nel Nuovo Mondo. In particolare, indicano semplicemente quali oli nelle lattine sono pieni, a media cenere (MidSAPS). In quanto tali, non hanno un basso contenuto di ceneri. Pertanto, quando si sceglie l'uno o l'altro olio, è necessario concentrarsi principalmente sull'etichettatura ACEA.

L'abbreviazione inglese SAPS sta per Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur, "cenere solfatata, fosforo e zolfo".

Ad esempio, sulla base delle informazioni fornite in conformità con lo standard Euro-5, che è valido e rilevante nel 2018 sul territorio della Federazione Russa, quindi per un'autovettura moderna a benzina è consentito riempire olio C3 secondo ACEA (di solito SN secondo API) - il contenuto di ceneri solfatate non è superiore allo 0,8% (ceneri medie). Se parliamo di motori diesel che funzionano in condizioni difficili, ad esempio, lo standard ACEA E4 non consente di superare il 2% del contenuto di ceneri solfatate nel carburante.

Secondo i requisiti internazionali negli oli motore per motori a benzina il contenuto di ceneri solfatate non deve superare - 1,5%, per il diesel motori a bassa potenza - 1.8% e per motori diesel di alta potenza - 2.0%.

Requisiti per il contenuto di ceneri per macchine con GPL

Per quanto riguarda le auto con equipaggiamento a gas, è meglio che usino esattamente oli a basso contenuto di ceneri... Ciò è dovuto alla composizione chimica di benzina e gas (non importa se metano, propano o butano). La benzina contiene particelle più solide ed elementi nocivi e, per non rovinare l'intero sistema, è necessario utilizzare oli speciali a basso contenuto di ceneri. I produttori di lubrificanti offrono specificamente i cosiddetti oli "gas" ai consumatori per i rispettivi motori.

Tuttavia, il loro svantaggio significativo è il loro costo elevato e, per risparmiare denaro, puoi semplicemente guardare le caratteristiche e le tolleranze degli oli "benzina" convenzionali e scegliere una composizione a basso contenuto di ceneri adatta. E ricorda che tali oli devono essere cambiati secondo le normative specificate, nonostante il fatto che la trasparenza della lavorazione sarà molto superiore a quella degli oli tradizionali!

Metodo di determinazione del contenuto di ceneri

Ma come viene determinato il contenuto di ceneri dell'olio motore e come capire con quale contenuto di ceneri si trova l'olio nel contenitore? Per il consumatore, il modo più semplice per determinare il contenuto di ceneri dell'olio motore è semplicemente dalle designazioni direttamente sull'etichetta del contenitore. Il contenuto di ceneri su di essi è solitamente indicato secondo lo standard ACEA (standard europeo per le case automobilistiche). In base ad esso, tutti gli oli attualmente venduti sono suddivisi in:

  • Cenere intera... Hanno un pacchetto completo di additivi. In inglese, hanno la designazione - Full SAPS. Secondo lo standard ACEA, sono designati dalle seguenti lettere: A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5.Le impurità di cenere qui sono circa l'1 ... 1,1% della massa totale del fluido lubrificante.
  • Frassino medio... Contengono un pacchetto di additivi ridotto al minimo. Indicato come Middle SAPS o Mid SAPS. Secondo ACEA sono designati C2, C3. Allo stesso modo, negli oli a media cenere, la massa di cenere sarà di circa lo 0,6 ... 0,9%.
  • Basso contenuto di ceneri... Il contenuto minimo di additivi contenenti metalli. Low SAPS. Secondo ACEA, sono designati C1, C4. Per le ceneri basse, il valore corrispondente sarà inferiore allo 0,5%.

Si noti che in alcuni casi, gli oli designati da C1 a C5 secondo lo standard ACEA vengono combinati in un gruppo denominato "basso contenuto di ceneri". In particolare, tali informazioni possono essere trovate su Wikipedia. Tuttavia, questo non è del tutto corretto, poiché questo approccio indica semplicemente che tutti questi i lubrificanti sono compatibili con i convertitori catalitici e niente di più! Infatti sopra viene data la corretta classificazione degli oli in base al contenuto di ceneri.

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Gli oli con la denominazione ACEA A1 / B1 (obsoleti dal 2016) e A5 / B5 sono i cosiddetti risparmio energetico, e non può essere utilizzato ovunque, ma solo in motori appositamente progettati (di solito nuovi modelli di auto, ad esempio, molti "coreani"). Pertanto, controlla questo punto nel manuale della tua auto.

Standard per la determinazione del contenuto di ceneri

Testare diversi campioni di olio

Esiste uno standard interstatale russo GOST 12417-94 "Prodotti petroliferi. Metodo per la determinazione delle ceneri solfatate ", secondo il quale chiunque può misurare il contenuto di ceneri solfatate dell'olio testato, poiché questo non richiede apparecchiature e reagenti complessi. Esistono anche altri standard, anche internazionali, per la determinazione del contenuto di ceneri, in particolare ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51575.

Innanzitutto, è necessario sottolineare che GOST 12417-94 definisce la cenere solfatata come un residuo dopo la carbonizzazione di un campione, trattato con acido solforico e calcinato a peso costante. L'essenza del metodo di verifica è abbastanza semplice. Nella sua prima fase, una certa massa dell'olio di prova viene prelevata e bruciata fino a ottenere un residuo carbonioso. Successivamente, è necessario attendere che il residuo risultante si raffreddi e trattarlo con acido solforico concentrato. Quindi accendi a una temperatura di +775 gradi Celsius (è consentita una deviazione di 25 gradi in una direzione e l'altra) fino a quando il carbonio non è completamente ossidato. La cenere risultante viene lasciata raffreddare per un po '. Successivamente, viene trattato con acido solforico diluito (a parità di volume con acqua) e calcinato alla stessa temperatura fino al momento in cui il suo valore di massa diventa costante.

Sotto l'influenza dell'acido solforico, la cenere risultante sarà solfato, da cui, in effetti, proviene la sua definizione. Quindi, confronta la massa della cenere risultante e la massa iniziale dell'olio di prova (la massa della cenere è divisa per la massa dell'olio bruciato). Il rapporto di massa è espresso come percentuale (ovvero il quoziente risultante viene moltiplicato per 100). Questo sarà il valore desiderato del contenuto di ceneri di solfato.

Per quanto riguarda il normale contenuto di ceneri (di base), esiste anche uno standard statale GOST 1461-75 chiamato ‚ÄúPetrolio e prodotti petroliferi. Metodo di determinazione del contenuto di ceneri ", in base al quale viene controllata la presenza di varie impurità nocive nell'olio di prova. A causa del fatto che comporta procedure complesse, e ancora di più per sostanze diverse, in questo materiale non daremo la sua essenza. Se lo si desidera, questo GOST può essere facilmente trovato su Internet.

C'è un altro GOST 12337-84 russo "Oli motore per motori diesel" (ultima revisione il 21/05/2018). Indica chiaramente i valori di vari parametri per gli oli motore, compresi quelli domestici, utilizzati nei motori diesel di varie capacità. Indica i valori consentiti di vari componenti chimici, inclusa la quantità di depositi di fuliggine consentiti.