Decifrare i principali indicatori delle caratteristiche dell'olio motore

Caratteristiche degli oli motore mostra come si comporta l'olio in diverse condizioni di temperatura e carico, aiutando così il proprietario dell'auto a scegliere il lubrificante giusto per il motore. Quindi, nella scelta, è utile prestare attenzione non solo alla marcatura (in particolare, la viscosità e le tolleranze delle case automobilistiche), ma anche le caratteristiche tecniche degli oli motore, come viscosità cinematiche e dinamiche, numero di base, contenuto di ceneri solfatate , volatilità e altri. Per la maggior parte dei proprietari di auto, questi numeri non dicono assolutamente nulla. Ma in realtà contengono la qualità dell'olio, il suo comportamento sotto carichi e altri dati operativi.

Quindi, imparerai in dettaglio i seguenti parametri:

Caratteristiche degli oli motore
  • Viscosità cinematica;
  • Viscosità dinamica;
  • Indice di viscosità;
  • Evaporazione;
  • Coking;
  • Contenuto di ceneri solfatate;
  • Numero alcalino;
  • Densità;
  • Punto d'infiammabilità;
  • Punto di scorrimento;
  • Additivi;
  • Tutta la vita.

Principali caratteristiche degli oli motore

Passiamo ora ai parametri fisici e chimici che caratterizzano tutti gli oli motore.

La viscosità è la proprietà principale che determina la capacità di utilizzare il prodotto in motori di diverso tipo. Può essere espresso in unità di viscosità cinematica, dinamica, convenzionale e specifica. Il grado di viscosità di un materiale del motore è determinato da due indicatori: viscosità cinematica e dinamica. Questi parametri, insieme al contenuto di ceneri solfatate, al numero base e all'indice di viscosità, costituiscono i principali indicatori della qualità degli oli motore.

Viscosità cinematica

Grafico della viscosità rispetto alla temperatura dell'olio motore

La viscosità cinematica (alta temperatura) è il principale parametro di prestazione per tutti i tipi di oli. Questo è il rapporto tra la viscosità dinamica e la densità del liquido alla stessa temperatura. La viscosità cinematica non influisce sulle condizioni dell'olio, determina le caratteristiche dei dati di temperatura. Questo indicatore caratterizza l'attrito interno della composizione o la sua resistenza al proprio flusso. Descrive le caratteristiche di flusso dell'olio ad una temperatura di esercizio di + 100 ° C e + 40 ° C. Unità di misura - mm² / s (centiStokes, cSt).

In parole semplici, questo indicatore mostra la viscosità dell'olio dalla temperatura e consente di stimare la velocità con cui si addenserà al calare della temperatura. Dopotutto meno l'olio cambia la sua viscosità al variare della temperatura, maggiore è la qualità dell'olio.

Viscosità dinamica

La viscosità dinamica dell'olio (assoluta) mostra la forza di resistenza del liquido dell'olio, che si verifica durante il movimento di due strati di olio, distanziati di 1 cm l'uno dall'altro, che si muovono ad una velocità di 1 cm / s. La viscosità dinamica è il prodotto della viscosità cinematica dell'olio per la sua densità. L'unità di misura per questo valore è Pascal-secondi.

In termini semplici, mostra l'effetto della bassa temperatura sulla resistenza all'avviamento del motore. E più bassa è la viscosità dinamica e cinematica alle basse temperature, più facile sarà per il sistema di lubrificazione pompare olio a basse temperature e il motorino di avviamento far girare il volano del motore all'avviamento a freddo. Anche l'indice di viscosità dell'olio motore è di grande importanza.

Indice di viscosità

Indice di viscosità dell'olio e sue caratteristiche

La velocità di diminuzione della viscosità cinematica all'aumentare della temperatura è caratterizzata da indice di viscosità oli. L'indice di viscosità valuta l'idoneità degli oli per una data condizione operativa.Per determinare l'indice di viscosità, la viscosità dell'olio viene confrontata a diverse temperature. Più è alto, minore è la viscosità che dipende dalla temperatura e quindi migliore è la sua qualità. In poche parole, l'indice di viscosità indica il "grado di diluizione" dell'olio... Questa è una quantità adimensionale, ad es. non misurato in nessuna unità: è solo un numero.

Più basso è l'indice viscosità dell'olio motore, più l'olio si liquefa, ad es. lo spessore del film d'olio diventa molto piccolo (il che porta ad una maggiore usura). Più alto è l'indice viscosità dell'olio motore, il meno olio liquefa, ad es. è previsto lo spessore del film d'olio necessario a proteggere le superfici di sfregamento.

Nel funzionamento effettivo dell'olio motore in un motore, un indice di viscosità basso significa scarso avviamento del motore a basse temperature o scarsa protezione dall'usura ad alte temperature.

Gli oli ad alto indice forniscono prestazioni del motore in un intervallo di temperatura (ambiente) più ampio. Di conseguenza, è più facile avviare il motore a basse temperature e uno spessore sufficiente del film d'olio (e quindi protezione del motore dall'usura) ad alte temperature.

Gli oli motore minerali di alta qualità di solito hanno un indice di viscosità di 120-140, semisintetico 130-150, sintetico 140-170. Questo valore dipende dall'applicazione nella composizione degli idrocarburi e dalla profondità di pulizia delle frazioni.

Qui è necessario un equilibrio e, quando si sceglie, è necessario tenere conto dei requisiti del produttore del motore e delle condizioni dell'unità di potenza. Tuttavia, maggiore è l'indice di viscosità, più ampio è l'intervallo di temperatura che l'olio può essere utilizzato.

Evaporazione

Evaporazione dell'olio motore L'evaporazione (si può anche chiamare volatilità o rifiuto) caratterizza la quantità di massa del fluido lubrificante che è evaporata entro un'ora alla sua temperatura di + 245,2 ° C e ad una pressione di esercizio di 20 mm. rt. Arte. (± 0,2). Conforme allo standard ACEA. Misurato come percentuale della massa totale, [%]. Viene eseguito utilizzando un'apposita apparecchiatura Noack secondo ASTM D5800; DIN 51581.

Di maggiore viscosità dell'olio, così ha una velocità di evaporazione inferiore di Noack. I valori specifici di volatilità dipendono dal tipo di olio base, cioè impostato dal produttore. Si ritiene che una buona volatilità sia compresa nell'intervallo fino al 14%, sebbene sul mercato si trovino anche oli, la cui volatilità raggiunge il 20%. Per gli oli sintetici, questo valore di solito non supera l'8%.

In generale, possiamo dire che minore è il valore di volatilità di Noack, minore è lo spreco di petrolio. Anche una piccola differenza - 2,5 ... 3,5 unità - può influire sul consumo di olio. Il prodotto più viscoso brucia di meno. Ciò è particolarmente vero per gli oli minerali.

Coking

In parole semplici, il concetto di coking è la capacità di un olio di formare resine e depositi nel suo volume, che, come sapete, sono impurità dannose in un fluido lubrificante. La capacità di coke dipende direttamente dal grado di purificazione. Questo è anche influenzato da quale olio base è stato originariamente utilizzato per creare il prodotto finito, nonché dalla tecnologia di produzione.

Il valore ottimale per oli con un livello di viscosità elevato è 0,7%... Se l'olio ha una bassa viscosità, il valore corrispondente può essere compreso tra 0,1 ... 0,15%.

Ceneri solfatate

La cenere di solfato nell'olio motore è un indicatore della presenza di additivi nell'olio che includono composti metallici organici. Durante il funzionamento del lubrificante, tutti gli additivi e gli additivi vengono prodotti, - si bruciano, formando la stessa cenere (scorie e depositi carboniosi) che si deposita su pistoni, valvole, anelli.

Il contenuto di ceneri solfatate dell'olio limita la capacità dell'olio di accumulare composti di cenere. Questo valore indica la quantità di sali inorganici (ceneri) che rimangono dopo la combustione (evaporazione) dell'olio.Può essere non solo solfati ("spaventano" i proprietari di auto, le auto con motori in alluminio, che ha "paura" dell'acido solforico). Il contenuto di ceneri è misurato come percentuale della massa totale della composizione, [% massa].

In generale, i depositi di cenere intasano i filtri antiparticolato diesel, i motori diesel ei catalizzatori della benzina. Tuttavia, questo è vero se c'è un consumo significativo di olio da parte del motore. Va notato che la presenza di acido solforico nell'olio è molto più critica dell'aumentato contenuto di ceneri di solfato.

Nella composizione degli oli a cenere intera, la quantità degli additivi corrispondenti può leggermente superare l'1% (fino all'1,1%), per oli a media cenere - 0,6 ... 0,9%, per oli a basso contenuto di ceneri - non superare lo 0,5% . Rispettivamente, minore è il valore, meglio è.

Oli a basso contenuto di ceneri, i cosiddetti Low SAPS (contrassegnati secondo ACEA C1, C2, C3 e C4). Sono l'opzione migliore per i veicoli moderni. Solitamente utilizzato in auto con sistema di neutralizzazione dei gas di scarico e auto alimentate a gas naturale (con GPL). Il contenuto critico di ceneri per i motori a benzina è dell'1,5%, per i motori diesel dell'1,8% e per i motori diesel ad alta potenza del 2%. Ma va notato che gli oli a basso contenuto di ceneri non sono sempre a basso tenore di zolfo, poiché un basso contenuto di ceneri è ottenuto da un numero di base inferiore.

Il principale svantaggio dell'olio a basso contenuto di ceneri è che anche un solo riempimento con carburante di bassa qualità può "uccidere" tutte le sue proprietà.

Additivi completi per ceneri, sono anche Full SAPA (con la marcatura ACEA A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5). Colpisce i filtri DPF e i catalizzatori a tre stadi esistenti. Questi oli sono sconsigliati per l'uso in motori dotati di sistemi ecologici Euro 4, Euro 5 ed Euro 6.

L'elevato contenuto di ceneri solfatate è dovuto alla presenza di detergenti contenenti metalli nell'olio motore. Tali componenti sono necessari per prevenire la formazione di morchie e vernici sui pistoni e per conferire agli oli la capacità di neutralizzare gli acidi, caratterizzati quantitativamente dal numero di base.

Numero alcalino

Questo valore caratterizza per quanto tempo l'olio può neutralizzare gli acidi nocivi, che provocano l'usura corrosiva delle parti del motore e favoriscono la formazione di vari depositi carboniosi. Idrossido di potassio - KOH viene utilizzato per la neutralizzazione. Rispettivamente il numero di base è misurato in mg KOH per grammo di olio, [mg KOH / g]. Fisicamente, ciò significa che la quantità di idrossido è equivalente nel suo effetto al pacchetto di additivi. Quindi, se la documentazione indica che il numero di base totale (TBN - Total Base Number) è, ad esempio, 7,5, significa che la quantità di KOH è 7,5 mg per grammo di olio.

Più alto è il numero di base, più a lungo l'olio sarà in grado di neutralizzare l'azione degli acidiformata durante l'ossidazione dell'olio e la combustione del carburante. Cioè, sarà possibile utilizzarlo più a lungo (sebbene questo indicatore sia ancora influenzato da altri parametri). Le scarse proprietà detergenti sono dannose per l'olio, poiché in questo caso si formeranno depositi carboniosi indelebili sulle parti.

Si prega di notare che gli oli a base minerale con un basso indice di viscosità, un alto contenuto di zolfo, ma un TBN elevato scompariranno rapidamente in condizioni sfavorevoli! Quindi un tale fluido lubrificante non è raccomandato per l'uso in potenti motori moderni.

Quando l'olio è in funzione nel motore, il numero di base diminuisce inevitabilmente e gli additivi neutralizzanti funzionano. Tale diminuzione ha limiti accettabili, al raggiungimento dei quali l'olio non sarà in grado di proteggere dalla corrosione da composti acidi. Per quanto riguarda il numero di base ottimale, in precedenza si credeva che per i motori a benzina sarebbe stato di circa 8 ... 9 e per i motori diesel - 11 ... 14. Tuttavia, con i lubrificanti moderni, il numero di base è solitamente inferiore, fino a 7 e anche 6,1 mg KOH / g... Si prega di notare che nei motori moderni non devono essere utilizzati oli con un numero base di 14 o superiore.

Il basso numero di basi negli oli moderni è prodotto artificialmente per soddisfare gli attuali requisiti ambientali (EURO-4 e EURO-5). Quindi, quando questi oli vengono bruciati, nel motore si forma una piccola quantità di zolfo, che ha un effetto positivo sulla qualità dei gas di scarico. Tuttavia, l'olio con un numero di base basso spesso non protegge adeguatamente le parti del motore dall'usura.

In parole povere, il numero di base è artificialmente sottostimato, poiché la durata del motore è portata nel rispetto dei moderni requisiti ambientali (ad esempio, la Germania ha tolleranze ambientali molto rigide). Inoltre, l'usura del motore porta a un cambio più frequente dell'auto da parte di uno specifico proprietario dell'auto per una nuova (interesse del consumatore).

Ciò significa che il BH ottimale non dovrebbe sempre essere il numero massimo o minimo.

Densità

La densità si riferisce allo spessore e alla viscosità dell'olio motore. Determinato ad una temperatura ambiente di + 20 ° C. Misurato in kg / m³ (meno spesso in g / cm³). Mostra il rapporto tra la massa totale del prodotto e il suo volume e dipende direttamente dalla viscosità dell'olio e dal coefficiente di compressibilità. È determinato dall'olio di base e dagli additivi di base e influenza anche fortemente la viscosità dinamica.

Se l'evaporazione dell'olio è elevata, la densità aumenterà. Al contrario, se l'olio ha una bassa densità e allo stesso tempo un alto punto di infiammabilità (cioè un basso valore di volatilità), allora si può ritenere che l'olio sia prodotto con olio base sintetico di alta qualità.

Maggiore è la densità, peggiore è il passaggio dell'olio attraverso tutti i canali e gli spazi vuoti nel motore e, a causa di ciò, la rotazione dell'albero motore diventa più difficile. Ciò porta ad una maggiore usura, depositi, depositi di carbonio e un aumento del consumo di carburante. Ma anche la bassa densità del lubrificante è dannosa: a causa di ciò, si forma un film protettivo sottile e instabile, il suo rapido esaurimento. Se il motore è spesso al minimo o in modalità start-stop, è meglio usare un lubrificante più leggero. E con movimento prolungato ad alte velocità - più denso.

Pertanto, tutti i produttori di olio aderiscono all'intervallo di densità dei loro oli nell'intervallo 0,830 .... 0,88 kg / m³, dove solo gli intervalli estremi sono considerati la qualità più alta. Ma la densità da 0,83 a 0,845 kg / m³ è un segno di esteri e PAO nell'olio. E se la densità è 0,855 ... 0,88 kg / m³, significa che sono stati aggiunti troppi additivi.

punto d'infiammabilità

Questa è la temperatura più bassa alla quale i vapori dell'olio motore riscaldato, in determinate condizioni, formano una miscela con l'aria, che esplode quando si alza una fiamma (primo lampo). Al punto di infiammabilità, l'olio motore non si accende ancora. Il punto di infiammabilità viene determinato riscaldando l'olio motore in un crogiolo aperto o chiuso.

Questo è un indicatore della presenza di frazioni basso bollenti nell'olio, che determina la capacità della composizione di formare depositi carboniosi e bruciare a contatto con parti calde del motore. Un olio di buona qualità dovrebbe avere un punto di infiammabilità il più alto possibile. Per i moderni oli motore, il punto di infiammabilità supera + 200 ° C, di solito è +210 ... 230 ° C e oltre.

Punto di scorrimento

Il valore della temperatura in Celsius, quando l'olio perde le sue proprietà fisiche, caratteristiche di un liquido, cioè solidifica, diventa immobile. Un parametro importante per gli automobilisti che vivono alle latitudini settentrionali, così come per altri proprietari di auto che spesso accendono il motore "a freddo".

Sebbene in effetti, per scopi pratici, il valore del punto di scorrimento non venga utilizzato. Per caratterizzare il funzionamento dell'olio nel gelo, c'è un altro concetto: temperatura minima di pompaggio, ovvero la temperatura minima alla quale la pompa dell'olio è in grado di pompare olio nel sistema. E sarà leggermente superiore al punto di scorrimento.Pertanto, ha senso prestare attenzione alla temperatura minima di pompaggio nella documentazione.

Per quanto riguarda il punto di scorrimento, dovrebbe essere inferiore di 5 ... 10 gradi rispetto alle temperature più basse a cui funziona il motore. Può essere -50 ° C ... -40 ° C e così via, a seconda della viscosità specifica dell'olio.

Additivi

Oltre a queste caratteristiche principali degli oli motore, è possibile trovare anche ulteriori risultati di test di laboratorio per la quantità di zinco, fosforo, boro, calcio, magnesio, molibdeno e altri elementi chimici. Tutti questi additivi migliorano le prestazioni degli oli. Proteggono il motore da graffi e usura, inoltre prolungano il funzionamento dell'olio stesso, impedendogli di ossidarsi o è meglio mantenere i legami intermolecolari.

Zolfo - ha proprietà di pressione estrema. Fosforo, cloro, zinco e zolfo - proprietà antiusura (rinforza il film d'olio). Boro, molibdeno: riducono l'attrito (modificatore aggiuntivo per massimizzare l'effetto di riduzione dell'usura, dei graffi e dell'attrito).

Ma oltre ai miglioramenti, hanno anche proprietà opposte. In particolare, si depositano sotto forma di depositi carboniosi nel motore o entrano nel catalizzatore, dove si accumulano. Ad esempio, per i motori diesel con DPF, SCR e convertitori di stoccaggio, lo zolfo è il nemico e per i convertitori ossidativi il nemico è il fosforo. Ma i detergenti (detergenti) Ca e Mg formano cenere durante la combustione.

Ricorda che meno additivi ci sono nell'olio, più stabile e prevedibile è il loro effetto. Perché interferiranno tra loro per ottenere un risultato chiaro ed equilibrato, senza sbloccare il loro pieno potenziale, e daranno anche un effetto collaterale più negativo.

Le proprietà protettive degli additivi dipendono dai metodi di produzione e dalla qualità delle materie prime, pertanto la loro quantità non è sempre indice della migliore protezione e qualità. Pertanto, ogni casa automobilistica ha le proprie limitazioni per l'applicazione in un particolare motore.

Tutta la vita

Nella maggior parte delle auto, l'olio motore cambia a seconda del chilometraggio dell'auto. Tuttavia, su alcune marche di fluidi lubrificanti, i contenitori hanno un'indicazione diretta della loro data di scadenza. Ciò è dovuto alle reazioni chimiche che avvengono nell'olio durante il suo funzionamento. Solitamente espresso nel numero di mesi di funzionamento continuo (12, 24 e Long Life) o nel numero di chilometri.

Tabelle dei parametri dell'olio motore

Per completezza, presentiamo diverse tabelle, che forniscono informazioni sulla dipendenza di alcuni parametri dell'olio motore da altri o da fattori esterni. Cominciamo con un gruppo di oli base conformi allo standard API (API - American Petroleum Institute). Quindi, gli oli sono suddivisi in base a tre indicatori: indice di viscosità, contenuto di zolfo e frazione di massa degli idrocarburi paraffinici naftenici.

Classificazione APIioIIIIIIVV
Contenuto di idrocarburi saturi,%<90>90>90PAOEteri
Contenuto di zolfo,%>0,03<0,03<0,03
Indice di viscosità80…12080…120>120

Attualmente sul mercato sono presenti un gran numero di additivi per olio che ne modificano le caratteristiche in un certo modo. Ad esempio, additivi che riducono i gas di scarico e aumentano la viscosità, additivi antifrizione che puliscono o prolungano la durata. Per comprendere la loro diversità, ha senso raccogliere informazioni su di loro in una tabella.

Gruppo di proprietàTipi di additiviAppuntamento
Protezione superficiale delle partiDetergenti (lavaggio)Proteggere le superfici delle parti dalla formazione di depositi su di esse
DisperdentiPreviene la deposizione di prodotti di usura del motore e la degradazione dell'olio (riduce al minimo la formazione di morchie)
Antiwear ed EPRiduce l'attrito e l'usura, previene il grippaggio e lo sfregamento
Anti corrosivoPreviene la corrosione delle parti del motore
Conversione delle proprietà dell'olioDepressoreRiduce il punto di scorrimento.
Modificatori di viscositàEstendere l'intervallo di temperatura dell'applicazione, aumentare l'indice di viscosità
Protezione dall'olioAnti-schiumaResiste alla formazione di schiuma
AntiossidantiPreviene l'ossidazione dell'olio

La modifica di alcuni parametri dell'olio motore elencati nella sezione precedente influisce direttamente sul funzionamento e sulle condizioni del motore dell'auto. Questo può essere visualizzato in una tabella.

IndicatoreTendenzaCausaParametro criticoCosa colpisce
ViscositàSta aumentandoProdotti di ossidazioneAumenta di 1,5 volteProprietà iniziali
Punto di scorrimentoSta aumentandoAcqua e prodotti di ossidazioneNonProprietà iniziali
Numero alcalinoDiminuisceRilascio di additivi detergentiRiduzione in 2 volteCorrosione e ridotta durata dei componenti
Contenuto di ceneriSta aumentandoAdditivi alcaliniNonLa comparsa di depositi, usura delle parti
Impurità meccanicheSta aumentandoProdotti di usura dell'attrezzaturaNonLa comparsa di depositi, usura delle parti

Regole di selezione dell'olio

Come accennato in precedenza, la scelta di un particolare olio motore dovrebbe essere basata non solo sulle letture della viscosità e sulle tolleranze delle case automobilistiche. Inoltre, ci sono altri tre parametri obbligatori che devono essere presi in considerazione:

  • proprietà del lubrificante;
  • condizioni di funzionamento dell'olio (modalità di funzionamento del motore);
  • caratteristiche di progettazione del motore.

Il primo punto dipende in gran parte dal tipo di olio: sintetico, semisintetico o completamente minerale. È auspicabile che il fluido lubrificante abbia le seguenti caratteristiche prestazionali:

  • Elevate proprietà detergenti, disperdenti-stabilizzanti e solubilizzanti in relazione agli elementi insolubili nell'olio. Queste caratteristiche consentono di pulire rapidamente e facilmente la superficie delle parti di lavoro del motore da vari contaminanti. Inoltre, grazie a loro, è più facile pulire le parti dallo sporco durante lo smontaggio.
  • Capacità di neutralizzare gli effetti degli acidi, prevenendo così l'eccessiva usura delle parti del motore e aumentandone la vita complessiva.
  • Elevate proprietà termiche e termoossidanti. Sono necessari per raffreddare efficacemente le fasce elastiche e i pistoni.
  • Bassa volatilità, così come basso consumo di olio per i rifiuti.
  • Mancanza della capacità di formare schiuma in qualsiasi stato, anche se freddo o caldo.
  • Piena compatibilità con i materiali di tenuta (generalmente gomma resistente all'olio) utilizzati nel sistema di neutralizzazione del gas, così come in altri sistemi motore.
  • Lubrificazione di alta qualità delle parti del motore in qualsiasi condizione, anche critica (gelo o surriscaldamento).
  • La capacità di pompare attraverso gli elementi del sistema di lubrificazione senza problemi. Ciò non solo fornisce una protezione affidabile dei componenti del motore, ma facilita anche l'avvio del motore a basse temperature.
  • Non entrare in reazioni chimiche con elementi metallici e in gomma del motore quando è inattivo per lungo tempo senza lavoro.

Gli indicatori di qualità elencati dell'olio motore sono spesso critici e se i loro valori sono inferiori alla norma, questo è irto di lubrificazione insufficiente delle singole parti del motore, la loro usura eccessiva, surriscaldamento e questo, di regola, porta a un diminuzione della risorsa sia delle singole parti che del motore nel suo complesso.

Ogni automobilista dovrebbe monitorare periodicamente il livello dell'olio motore nel carter, nonché le sue condizioni, poiché il normale funzionamento del motore dipende direttamente da questo. Per quanto riguarda la scelta, dovrebbe essere effettuata, basandosi principalmente sulle raccomandazioni del produttore del motore. Bene, le informazioni di cui sopra sulle proprietà fisiche e sui parametri degli oli ti aiuteranno sicuramente a fare la scelta giusta.