Сульфатная зольность масла — Автомасла
В этой статье пойдет речь о еще одном интересном свойстве масла. А именно о сульфатной зольности масла (не пугайтесь формулировки, на самом деле все просто). Дальше все будет на человеко понятном языке.
Сульфатная зольность масла (по науке)
Конечно, если пытаться проникнуться научными формулировками и описаниями сульфатной зольности масла (далее просто — зольность масла (хоть это и другой показатель, но разделять их нет смысла)), то пропадает вся охота интересоваться такими вопросами вообще.
Например, вот так выглядит описание зольности масла на довольно симпатичном и интересном ресурсе www.mssoil.ru:
Зольность сульфатная (сульфатные шлаки) это показатель для определения присадок, включающих органические соединения металлов. Золу, образующуюся при сгорании масла с присадками, обрабатывают серной кислотой для превращения окислов металлов в сульфаты, которые прокаливаются при температуре 775°С до образования сульфатной золы.
Как говорится, без пол-литра не разобраться. Но, можно зайти с человеческой стороны, и все упростить.
Сульфатная зольность масла для людей. Что нужно знать и как это использовать.
Самое простое и лаконичное объяснение зольности масла выглядит где-то так: «Сульфатная зольность масла — это показатель наличия присадок в масле». Запутал насовсем? Распутываю.
Всем известно, что масла (причем все — и моторные, и трансмиссионные, и любые) состоят из базового масла и пакета присадок, определяющих специфику применения масла. Проще — если в одно и тоже базовое масло добавить разные пакеты присадок, то в одном случае получим (например) моторное масло высшего качества, а в другом — трансмиссионное — попроще.
Каким боком сюда прислонить зольность масла? Вот она-то как раз и показывает, что в масле есть пакет присадок для «наворачивания масла», или тюнинга, если можно так выразиться.
Дело в том, что бесконечно «тюнинговать» масло нельзя.
Весь прикол в том, что большое количество золы рано или поздно начнет изменять температуру вспышки масла, так как сама зола собравшись где-нибудь (как всегда, в самом интересном месте, на свечах, например) будет поджигать горючую смесь раньше положенного, или наоборот, мешать тем-же свечам качественной работе.
Вот поэтому наличие присадок ограничивают, а наличие их в масле и освещает та самая сульфатная зольность масла. При всех остальных равных характеристиках двух масел выигрывает то, в котором сульфатное число больше, т.к. указывает на большую «тюнингованность» масла.
Пример сульфатной зольности
Даже, скорее не пример, а единица измерения зольности масла.
Короче, так. Базовое масло практически беззольное; для мощного грузового дизеля сульфатная зольность масла ограничена нормативными документами в 2% от количества масла, для дизеля попроще — это 1,8%, для бензинового двигателя 1-1,5%.
Зольность масла: на что влияет
 Зольность масла – это показатель того, сколько шлаков содержится при сгорании топлива. Если системы самоочищения могут справиться с сажей, то в отношении золы это не работает. Количество органических присадок называется зольностью, и они влияют на механизмы работы автомобиля. В качестве присадок выступают: антикоррозийные, моющие, антиокислительные компоненты.
Разновидности масла
Выделяют три вида масел в зависимости от количества золы:
- полнозольными,
- средне и
- малозольными.
В зависимости от содержания примесей, могут использоваться для конкретного вида техники.
Полнозольные
Это категория масел маркируется ACEA A5/B5, A4/B4, A3B3.
Из недостатков выделяют негативное воздействие на фильтр DPF. Также способны привести в негодность трехступенчатые катализаторы. Процент зольности составляет 1-1,1%, что не рекомендуется к использованию в двигателях EURO 4, 5 и 6. Используется там, где установлен выхлоп EGR. В отличие от других разновидностей, не проходит дополнительную очистку.
Среднезольные
Используется в четырехтактных двигателях на газовом топливе с турбонаддувом. Отличаются тем, что способны контролировать появление коррозийных процессов, загрязнения, появляющиеся в биогазах. Характеристика находится в пределах 06,-0,9%. Масло способно повлиять на увеличение промежутка эксплуатации двигателя, между заменой смазки. Обладает оптимальными эксплуатационными качествами. Маркировка ACEA C3, C4.
Малозольные
Малая зольность обладает специфическим составом и влиянием на двигатель. Преимуществами использования выступает:
- Уменьшенное содержание золы, фосфора, серы;
- Сбалансированные добавки;
- Способность очищать двигатель;
- Актуальны для дизельных моторов и современных, с нейтральной системой выхлопных газов.
В отличие от остальных, проходит тщательную систему фильтрации и проверки. Испытания показали положительное влияние состава на работу двигателя и других компонентов автомобиля. Моторное масло такого типа, используется в бензиновых двигателях. При эксплуатации, владелец должен помнить об использовании только качественного топлива. Если используется «паленный» или с низкими эксплуатационными характеристиками – малозольное масло не спасет. Маркировка: C1, C2. C3. Зольность не превышает показатель в 0,5%. Дополнительной категорией выделяют универсальные, относящиеся к типу D/SE. Показатель сульфатной зольности масла не превышает показателя в 1%, а общее содержание примесей колеблется от 10% до 11,5%.
Сульфатная зольность
Понятия зольность масла и сульфатная зольность следует различать. Первое — это продукт сгорания, а второе — количество металлсодержащих присадок в масле. Присадки выступают в качестве компонентов, способных улучшить технические характеристики моторного масла.
Среди разнообразия можно найти те, которые очищают поверхность двигателя, не дают появляться коррозии или увеличивают срок замены масла. Благодаря исследованиям и поиску идеального состава, сульфатное масло обладает сбалансированными компонентами. Добавляя самостоятельно, автолюбитель может неверно рассчитать содержания. В таком случае, в камере сгорания будет повышенное отложение золы. Выбирая масло с определенным содержанием зольности, нужно рассчитывать технические показатели, консультироваться со специалистами и более опытными автолюбителями.
Зольные масла нередко используют в качестве профилактических мер, а нерегулярно: способствует износу деталей, в следствии абразивного влияния на поверхностях соприкосновения, дегенеративно влиять на свечи зажигания.
Стандартные масла практически не содержат процент зольности. Условиями использования масел являются:
- Для бензиновых моторов — не более 1,5%;
- Дизельные системы ограничены в 1,8%;
- Дизели высокой мощности – до 2%
Отработанные материалы, такие как фосфор, зола и сера, способны негативно повлиять на работу нейтрализаторов и фильтрационных систем.
Оптимальным выбором при покупке считаются малозольные масла, рекомендуемые производителем. Также стоит обратить внимание на температуру вспышки и исправность двигателя. Используя даже малозольные масла, могут появляться различные побочные эффекты от сгорания. Все это влияет на скорость зажигания и температуру. При проблемной работе систем автомобиля, рекомендуются малозольные масла с низким содержанием присадок. В таком случае, количество отработанной золы и фосфора будет уменьшаться.
Влияние золы на двигатель
Высокая зольность провоцирует высокотемпературный отложения, которые обладают дегенеративными свойствами. Они способны загрязнить не только сам двигатель, но и повлиять на работу других систем автомобиля. Умение их смывать – одно из главных характеристик моторного масла. Но этого недостаточно, ведь чтобы полностью очистить поверхность от отложений, их нужно размельчить и нейтрализовать. Использование моюще-диспергирующих свойств позволяет вернуть деталям былую чистоту и нормализовать процессы работы.
- Несвоевременное воспламенение рабочей смеси;
- Проблемы в работе электродов свечей зажигания;
- Прогар выпускных клапанов;
- Отложения из золы в камере сгорания
Рациональное содержание присадок гарантирует уменьшение высокотемпературных отложений. В качестве дополнительных компонентов выступают сульфонаты, алкилсалицилаты и фосфаты магния. Взаимодействие с топливом, содержащим повышенное количество серы и способствующем образованию азотной кислоты, должно регулироваться при помощи масла с параметрами уменьшения коррозийного износа колец поршней и цилиндров. Выбор зольности масла должно быть грамотным, с учетом рекомендации производителя и состояния автомобиля.
Что означает показатель сульфатной зольности в моторном масле
Когда речь заходит о свойствах смазочных материалов, мнения автолюбителей, касающиеся в частности показателя зольности, расходятся. Одни автовладельцы отдают предпочтение низкозольным продуктам, другие наоборот. Что же такое зольность, и как она влияет на работоспособность мотора?
Любой из известных смазочных продуктов представляет собой базу и набор уникальных присадок, наделяющих смазку различными свойствами. В процессе сгорания из солей и минералов масла, которые присутствуют в подвешенном состоянии, образуется зола. Современные условия эксплуатации автотранспортных средств диктуют определенные правила:
Задача по очистке рабочих поверхностей осложняется тем, что в образованной золе имеются твердые несгораемые частички. Накопление их ведет к засорению каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров. При этом указанные элементы уже не в состоянии справляться с возложенными на них задачами.
Моюще-диспергирующие свойства способны обеспечить силовому агрегату чистоту поверхностей деталей и зазоров. Продукты окисления за счет моюще-диспергирующих качеств не выпадают в осадок, а находятся во взвешенном состоянии. Высокий показатель моющей способности смазочного материала указывает на способность удержания большого количества нерастворимых веществ во взвешенном состоянии.
Что такое сульфатная зольность
Справочники и многочисленные сетевые источники дают стандартное определение этого параметра. Суть его такова: сульфатная зольность (шлаки) — индикатор присадок в смазочной жидкости. Такие присадки характеризуются содержанием металлов органического характера. С их помощью при сгорании масла образуется зола.
Она подвергается обработке серной кислотой для того, чтобы предупредить окислительные процессы и образование сульфатов. Говоря более простым языком, зольность — это содержания в базе набора присадок.
Какими бы качествами не обладал пакет присадок, на определенном этапе они вырабатывают свой ресурс и сгорают. В результате этого процесса образуется зола, которую можно наблюдать впоследствии на кольцах, поршнях и клапанах.
Зольность способствует ограничению скопления осадочных веществ. При работе силового агрегата происходит выгорание добавок и накопление органических веществ. Показатель зольности моторного масла для производителя регулируется специальной документацией, и он не может быть выше нормативных требований (максимальное значение — 2% от общего количества смазки).
Производители моторных масел вынуждены строго дозировать присадки в собственных продуктах. Сульфатная зольность — это как раз тот показатель, который укажет на наличие добавок. Чем он выше, тем больше полезных свойств в смазочном материале.
Изменение этого показателя в любую из сторон (выше или ниже стандартных значений) ведет к изменению температуры вспышки. Скопление золы может вызывать преждевременное возгорание или барьер для нормальной работы двигателя.
Зольность базы (без введенных присадок) равна 0.005%. В масле с добавками она равна 0.5-1.5%. Значение верхнего предела для каждого двигателя разное. Оно зависит от нескольких факторов:
- условий эксплуатации;
- конструкции мотора;
- расхода смазки;
- вида используемого топлива.
Содержание металлосодержащих моющих присадок в незначительном количестве не справляется с задачей очистки в полной мере. Слишком высокий показатель также имеет минусы. Зола образуется внутри камеры сгорания, вызывает абразивное изнашивание как результат оседания золы на стенки цилиндра и смешивания ее со смолистыми веществами.
Виды масел
Моторные жидкости разделяются на три вида по параметрам зольности: малозольные, полнозольные и среднезольные.
Полнозольные масла (1-1.1%) оказывают негативное воздействие на фильтры DPF и трехступенчатые катализаторы. В допусках моторных масел обозначение АСEA A3 указывает на возможность применять полнозольные смазки.
В четырехтактных двигателях на газовом топливе с турбонаддувом рекомендуется использовать среднезольные продукты (0.6-0.9%,в допусках указывается ACEA C3 и С2). Обладая оптимальными эксплуатационными свойствами, эти масла позволяют увеличить период замены смазки.
В малозольных жидкостях зольность не превышает 0.5% от общего количества. На сегодняшний день это лучший вариант для автотранспорта с системой нейтрализации выхлопных газов. Допуски обозначают данный продукт: С1, С2, С3, С4.
Как выбрать необходимый параметр
Металлосодержащие добавки применяются в качестве моющих присадок. При правильном балансе каждого элемента максимально снижается уровень загрязнений масляных фильтров, и снижается уровень низкотемпературных шлаков в силовом агрегате.
С другой стороны металлосодержащие добавки стимулируют отложения золы в камере сгорания. Именно поэтому был принят верхний предел, ограничивающий параметр.
Общепринятыми условиями использования масел считается:
- для бензиновых моторов сульфатная зольность не выше 1.5%;
- для дизельных — не более 1.8%;
- для дизелей высокой мощности не выше 2%.
В отработанных газах могут содержаться фосфор, зола и сера. Они негативно воздействуют на фильтры и нейтрализаторы. Решением проблемы стала линейка масел SAPS, в которых до минимума снижено количество вредных веществ. Каждый автовладелец знает, что замена катализатора — процедура достаточно затратная. Использование смазочных материалов SAPS позволяет значительно увеличить срок службы дорогостоящих деталей.
Сульфатная зольность — показатель присадок в масле. Многие автомобилисты предпочитают приобретать низкозольные смазки. Считая их действие более мягким. Выбор зависит от типа двигателя, условий работы и особенностей автомобиля.
Малозольные масла — практика применения
Моторные масла с низким содержанием серы, фосфора и сульфатной зольности появились достаточно давно. Международная классификация Ассоциации европейских производителей автомобилей ACEA выделяет для них специальный класс. Сегодня мы разберемся, на что влияет сульфатная зольность, сера и фосфор в моторных маслах и почему малозольные масла становятся все более востребованными. Разобраться в данном вопросе нам помогут специалисты компании Liqui Moly, ведущего немецкого производителя моторных масел и автохимии.
Сульфатная зольность характеризует масло по количеству металлосодержащих присадок, которые влияют на объем шлаков, образующихся при сгорании топлива. Для установления этого показателя масло в лабораторных условиях нагревают до температуры около 775 °C, получившийся остаток обрабатывают серной кислотой — до тех пор, пока зола не перестанет уменьшаться.
Эта зола содержит соединения фосфора, серы, цинка и других металлов.
Высокая зольность может привести к отложениям в двигателе и в выхлопной системе. Но при этом данные химические элементы содержатся в присадках, которые защищают двигатель от износа, моют его, не дают маслу пениться, появляться коррозии, увеличивают срок службы масла и т. д.
Единицей измерения принято считать процентное соотношение несжимаемой золы и изначальной массы масла. Чем выше содержание присадок, тем больше уровень зольности, при этом избыток или низкое содержание металлических компонентов негативно сказывается на работе двигателя. Большое количество отложений может спровоцировать повышение температуры в двигателе либо привести к прогару выпускных клапанов или поршней из-за раннего воспламенения топлива. Фосфор, сульфатная зола и сера способны негативно повлиять на работу систем нейтрализации выхлопных газов.
Малозольные моторные масла при работе в современных двигателях со сложными системами нейтрализации выхлопных газов способствуют уменьшению уровня токсичных веществ почти на 80 %.
А это значит, что в скором времени все или почти все владельцы новых автомобилей и производители масел перейдут на малозольные моторные масла, ведь катализаторы для бензиновых двигателей принципиально изменились с 90-х годов.
Так, в современных автомобилях системы нейтрализации отработанных газов могут самоочищаться, сжигая сажу, но справиться с золой, содержащей в себе большое количество твердых несгораемых частиц, не так уж и просто. От этого страдают и ячейки сажевых фильтров, забиваясь отложениями. Существует мнение, что по вине несгораемых частиц в масле образуются царапины на стенках цилиндров. Об этом и о современных малозольных маслах мы поговорили с техническим специалистом Liqui Moly, Алексеем Исаченковым.
— На что влияет сульфатная зольность?
— Существует оксидная зольность и сульфатная зольность. Оксидная зольность относится к компрессорным маслам. Параметр сульфатной зольности для моторного масла косвенно показывает содержание металлосодержащих присадок.
Масла разделяются на категории Full SAPS, Low SAPS, Mid SAPS. SAPS (Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur) — это показатель масла по трем параметрам: сульфатная зола, фосфор и сера. Если мы откроем параметры ACEA или свежие API, то в них есть показатель нормирования сульфатной зольности и прописано содержание фосфора и серы.
— Какое масло можно считать малозольным?
— Это зависит от конкретного класса. Например, в классе ACEA С3 допускается не более 0,8 %. Масла называют малозольными, подразумевая, что они относятся к какой-то категории: либо Mid SAPS, либо Low SAPS. Малозольное масло — это не научный и не технический термин.
— Какое масло у Liqui Moly относится к малозольному?
— В первую очередь это серия масел Top Tec, но также масло Low SAPS, Mid SAPS присутствует в сериях Special Tec и Synthoil.
— Малозольные масла появились из-за экологических требований и применения в автомобилях сложных нейтрализаторов и сажевых фильтров?
— Если говорить про масла Low SAPS, то они действительно появились из-за требований к совместимости с системами нейтрализации выхлопных газов.
Впервые в истории ограничения в масле коснулись содержания фосфора из-за окислительных нейтрализаторов с платиной. Появились такие катализаторы вследствие введения норм Евро 3. Атомы фосфора при взаимодействии с платиной дают невосстановимые вещества, от чего окислительные катализаторы быстро выходят из строя.
Для современного бензинового двигателя с многокаскадной системой очистки выхлопа необходимо строго малозольное масло. При работе современных дизельных двигателей, где установлен сажевый фильтр, в атмосферу поступает меньшее количество окислов азота. Это связано в первую очередь с тем, что в таких двигателях искусственно снижается температура в камере сгорания и ограничиваются параметры распыла топлива. Побочным продуктом такой работы является образование сажи в выхлопе.
Для таких двигателей желательно применять масло с малым количеством cеры, фосфора и металлосодержащих присадок, поэтому под нож попадают в первую очередь моющие щелочные присадки.
Часть щелочных присадок переводится на неметаллическую основу. Они чуть менее стойкие и более дорогие, но если заливать в бак малосернистое дизельное топливо, то нагрузка на масло сильно сокращается.
В современных грузовых автомобилях установлены сажевые фильтры и системы нейтрализации отработанных газов, где используются жидкости AdBlue (более известны как «мочевина»), в результате почти нет проблем по закислению масла, а окислы азота восстанавливаются в выхлопе. Достигается оптимальный режим в камере сгорания, при этом конструкция двигателя нацелена на максимально низкий расход топлива и на достижение максимального КПД без роста выбросов в атмосферу.
В таких двигателях малозольные масла очень долго работают. Есть примеры, где интервал замены масла на грузовых автомобилях составляет 100 тыс. км, но при условии, что режим движения исключительно междугородный. Первой на такой интервал выходила Scania, у которой щелочность масла была выше 16, сульфатная зольность была 1,6 и выше.
Это требование производителя, поскольку они устанавливают регламент по замене масла. В свою очередь, в бензиновых двигателях образование окислов азота из-за высокой температуры неизбежно, уже в некоторых странах на бензиновые двигатели стали устанавливать сажевые фильтры.
Отдельно я выделю азиатские автомобильные бренды, где в трехкомпонентных нейтрализаторах для восстановления окислов азота применяется родий (металл платиновой группы), который тоже не любит фосфор. Поэтому в нормах ILSAC фосфор нормируется еще строже, зато не ограничена сульфатная зольность.
В случае выхода из строя многоступенчатых систем нейтрализации выхлопа, стоимость замены сопоставима со стоимостью двигателя. В нашей стране очень редко меняют такие системы, обычно сажевый фильтр и нейтрализатор варварски удаляют из автомобиля. Такое вмешательство в конструкцию автомобиля приводит к побочным последствиям: помимо увеличения выбросов в атмосферу в таких автомобилях увеличивается расход топлива и они склонны к накоплению топлива в моторном масле.
— Почему большинство людей рекомендуют использовать обычные полнозольные масла?
— Моющие свойства маслу обеспечивают щелочные присадки. Почти всегда это различные соединения металлов. Исключением являются щелочные присадки на основе органики, но их применяют достаточно редко из-за высокой стоимости и малой стойкости. Самые массовые моющие присадки — это химические соединения кальция, противоизносные присадки содержат цинк, противозадирные присадки содержат фосфор.
Полнозольное масло лучше моет, лучше защищает от износа, но, правда, само дает больше отложений при попадании в камеру сгорания. Поэтому всегда нормы сульфатной зольности должны быть грамотно подобраны. Для старых автомобилей необходимо масло с высокой щелочностью, а малозольное масло в таких двигателях будет иметь не очень большой срок службы.
Стоит также учитывать регионы, где эксплуатируют автомобиль. В странах, где продают бензин не выше класса Евро 3, стоит сократить интервалы замены масла. Если при такой эксплуатации менять масло раз в 15 тыс. км, то за первую половину пробега кислоты «съедят» щелочные присадки, после чего будет закисляться база, что приведет к образованию шлама в двигателе.
Но бывают исключения. Когда, к примеру, малозольное масло необходимо заливать даже в двигатели старой конструкции, а именно в ситуации, когда в качестве топлива используется газ. В двигателях, переведенных на работу с бензина на газ, меняется характер горения в цилиндрах. Полнозольные масла могут давать очень большое количество отложений в зоне поршневых колец, ведь топливо изначально газообразное и до момента сгорания оно может реагировать по-другому с различными присадками. Поэтому во избежание износа шатунно-поршневой группы лучше использовать любое масло Liqui Moly из серии Top Tec. Можно также использовать масло Optimal 5w-30, которое не является полностью малозольным, но благодаря использованию современного пакета присадок не дает отложений в газовых двигателях. В таких маслах мы на канистре, прямо на этикетке указываем яркую аббревиатуру SNG (компримированный (сжатый) природный газ (метан)) и LPG (сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан)).
— Как малозольные масла влияют на работу современных двигателей?
— Необходимо обязательно выделить проблемы LSPI (Low Speed Pre-ignition), когда речь идет о нежелательном раннем зажигании. Эти проблемы касаются малообъемных двигателей, оснащенных турбокомпрессорами и прямым впрыском топлива. В подобных двигателях опасно заливать масло с большим содержанием кальция. Так, General Motors в своих моделях требует применять dexos 1 Generation 2, и на основе этого допуска вышел стандарт API SN plus. Поэтому правильно подобранное масло помогает предотвратить LSPI. Там, где малозольные масла рекомендуют автопроизводители, без них не обойтись.
— В двигателях с алюминиевыми блоками с никасиловым и алюсиловым покрытием необходимо применять исключительно малозольное масло?
— Изначально эти покрытия применялись в мотоциклетных двигателях, а мотоциклетные масла не отличаются малозольностью. В современных автомобилях лучше не играть с выбором масла. Например, «Мерседес» в легковой линейке AMG и Brabus требует строгого применения масла с допуском 229,5, а это полнозольное масло со щелочью около 10. В таких двигателях процесс горения настроен именно так, чтобы обеспечивать максимальную отдачу мощности, но при этом автомобили должны укладываться в экологические нормы.
Чаще всего мы сталкиваемся с ситуацией, когда потребитель заливает масло, неправильно подобранное к автомобилю или к условиям эксплуатации. Если в автомобиль не внесены изменения в конструкцию, то мы рекомендуем заливать исключительно тот класс масла, который установил автопроизводитель, но, учитывая некоторые регионы эксплуатации в России, иногда мы рекомендуем сократить сроки замены масла по следующим причинам:
1) на рынке еще встречается контрафактное или некачественное топливо. Бывает, что топливо, не предназначенное для автомобилей, попадает на автозаправки и продается как сортовое автомобильное топливо. Мошенники, добавляя в топливо для разной спецтехники различные присадки, умудряются даже получить паспорт качества какого-нибудь НПЗ;
2) в случаях продолжительной работы двигателя на холостом ходу. Это касается зимней эксплуатации. Например, 20 минут такой эксплуатации эквивалентно 100–150 км пробега для автомобильного масла и шатунно-поршневой группы, и к концу межсервисного пробега при такой эксплуатации масло уже не обеспечит должную защиту. Многие автопроизводители даже указывают необходимость сокращать сроки замены масла в 2 раза при длительных прогревах двигателя.
Подробнее о хороших растворителях читайте в статье — «Выбор растворителя. Растворитель «советского» типа».
Рекомендованные статьи
зольность масла | Характеристики масел
В этой статье пойдет речь о еще одном интересном свойстве масла. А именно о сульфатной зольности масла (не пугайтесь формулировки, на самом деле все просто). Дальше все будет на человекопонятном языке.
Сульфатная зольность масла (по науке)
Конечно, если пытаться проникнуться научными формулировками и описаниями сульфатной зольности масла (далее просто — зольность масла (хоть это и другой показатель, но разделять их нет смысла)), то пропадает вся охота интересоваться такими вопросами вообще.
Например, вот так выглядит описание зольности масла на довольно симпатичном и интересном ресурсе www.mssoil.ru:
Зольность сульфатная (сульфатные шлаки) это показатель для определения присадок, включающих органические соединения металлов. Золу, образующуюся при сгорании масла с присадками, обрабатывают серной кислотой для превращения окислов металлов в сульфаты, которые прокаливаются при температуре 775°С до образования сульфатной золы.
Как говорится, без пол-литра не разобраться. Но, можно зайти с человеческой стороны, и все упростить.
Сульфатная зольность масла для людей. Что нужно знать и как это использовать.
Самое простое и лаконичное объяснение зольности масла выглядит где-то так: «Сульфатная зольность масла — это показатель наличия присадок в масле». Запутал насовсем? Распутываю.
Всем известно, что масла (причем все — и моторные, и трансмиссионные, и любые) состоят из базового масла и пакета присадок, определяющих специфику применения масла. Проще — если в одно и тоже базовое масло добавить разные пакеты присадок, то в одном случае получим (например) моторное масло высшего качества, а в другом — трансмиссионное — попроще.
Каким боком сюда прислонить зольность масла? Вот она-то как раз и показывает, что в масле есть пакет присадок для «наворачивания масла», или тюнинга, если можно так выразиться.
Дело в том, что бесконечно «тюнинговать» масло нельзя. Просто потому, что все эти присадки и добавки при эксплуатации масла вырабатываются, соответственно — выгорают, образуя ту самую золу, которую можно увидеть на поршнях, клапанах и кольцах. И, если за способность все это нейтрализовать отвечает щелочное число масла, то сульфатная зольность масла ограничивает способность масла накапливать зольные соединения.
Весь прикол в том, что большое количество золы рано или поздно начнет изменять температуру вспышки масла, так как сама зола собравшись где-нибудь (как всегда, в самом интересном месте, на свечах, например) будет поджигать горючую смесь раньше положенного, или наоборот, мешать тем-же свечам качественной работе.
Вот поэтому наличие присадок ограничивают, а наличие их в масле и освещает та самая сульфатная зольность масла. При всех остальных равных характеристиках двух масел выигрывает то, в котором сульфатное число больше, т.к. указывает на бОльшую «тюнингованность» масла.
Пример сульфатной зольности
Даже, скорее не пример, а единица измерения зольности масла. Короче, так. Базовое масло практически беззольное; для мощного грузового дизеля сульфатная зольность масла ограничена нормативными документами в 2% от количества масла, для дизеля попроще — это 1,8%, для бензинового двигателя 1-1,5%.
Статьи в тему из этой рубрики:
Что такое полнозольные и малозольные автомобильные масла?
Согласно современным требованиям, каждая система нейтрализации отработанных газов должна уметь самоочищаться, то есть сжигать сажу. Однако справиться с золой, содержащей в себе большое количество твердых несгораемых частиц, не так уж и просто. В конечном счете, каталитические нейтрализаторы и сажевые фильтры засоряются золой и не могут справляться с возложенными на них функциями, а приобретение новых деталей – дорогое удовольствие. Чтобы избежать лишних материальных трат, автопроизводители настоятельно советуют использовать только малозольные масла, не оставляющие твердых элементов после отработки. Но что значит полнозольное, малозольное или среднезольное масло? Давайте разбираться.
Что такое сульфатная зольность масла
Одним из важных параметров моторного масла является его сульфатная зольность (или шлаки). Говоря простым языком, это показатель, который помогает определить присадки, включающие органические соединения металлов. Зола, остающаяся после сжигания масла с присадками, специально обрабатывается серной кислотой, что позволяет избежать окислов металлов в сульфаты, прокалывающиеся при температуре в 775 °С, вплоть до образования сульфатной золы. То есть, сульфатная зольность масла – это показатель наличия присадок в масле.
Интересно! Базовая смазочная жидкость практически беззольная, а для мощного грузового дизеля этот показатель ограничивается нормативными документами в размере 2% от количества масла.
Виды масел по содержанию золы
Исходя из количества золы в составе смазочной жидкости выделяют три вида масел: малозольные, среднезольные и полнозольные масла. Но как определиться какое из них лучше заливать в свой автомобиль?
Полнозольные масла
Для начала попытаемся разобраться, что такое полнозольное масло. Во-первых, необходимо знать, что такие жидкости маркируются как ACEA A1/B1, A3/B3, A3/B4, A5/B5 и могут оказывать крайне отрицательное влияние на фильтры DPF, являющиеся частью системы дожига выхлопных газов EGR, а также на трехступенчатые катализаторы. Зольность полнозольных масел составляет 1-1,1% от общей массы и такие жидкости не рекомендуется использовать в моторах, оборудованных экологическими системами Euro 4, Euro 5 и Euro 6.
Среднезольные масла
Среднезольное масло предназначено и используется в четырехтактных газовых моторах, оборудованных турбонаддувом. Хорошее качество указанной смазочной жидкости помогает увеличить промежуток между заменами смазки и препятствует коррозийным процессам. Кроме того, именно среднезольное масло помогает контролировать загрязнения, периодически появляющиеся в биогазах и содержащие в себе большое количество сероводорода и галогенидов. Зольность «среднезольников» находится в пределах 0,6-0,9%.
Малозольные масла
Малозольные моторные масла для бензиновых двигателей отличаются от остальных видов низким содержанием золы и ее специфическим составом. Базовое масло, для производства этого вида жидкостей, проходит очень тщательную очистку и дополняется присадками, нехарактерными для вышеописанных продуктов. В частности, в малозольных маслах, существенно уменьшено количество составляющих, содержащих золу, фосфор и серу, а зольность не превышает 0,5%.
Проводимые испытания малозольных смазочных жидкостей доказали, что они способны отлично очищать двигатель, тем самым предотвращая его преждевременный износ, который обусловлен попаданием в механизм твердых, несгораемых частиц. К слову, царапины на моторе появляются именно в результате воздействия металлических несгораемых остатков классических масел.
Можно сказать, что малозольный вариант смазочных жидкостей — это отличная смазка для транспортных средств с современными системами нейтрализации выхлопных газов, что особенно актуально для дизельных моторов.
Обратите внимание! Самым большим недостатком малозольного масла является то, что одна заправка паленным топливом способна «убить» все его полезные свойства.
Как узнать какая зольность масла
Если вы не знаете, масло с какой зольностью используется на вашем транспортном средстве, то узнать это можно исходя из его допуска. АСEA A3 — это полнозольные смазочные жидкости, ACEA C3 и С2 — среднезольные, а С1, С2, С3, С4 — относят в категорию «малозольников».
Универсальные, незагущенные масла, которые относятся к группе SE/ D, обычно имеют сульфатную зольность около 1,0% Общее содержание присадок в таких жидкостях составляют примерно 10,3-11,5%.
Если вам нужно, к примеру, полнозольное масло, но вы не знаете, как его определить, тогда можете прислушаться к советам бывалых автолюбителей. Согласно их утверждениям, масло, которое по SAE принадлежит к 0-40, 5-40 или даже выше, практически никак не может оказаться малозольным составом.
Самые низкозольные масла используются для смазывания деталей в двухтактных бензиновых двигателях, а также силовых агрегатах работающих на газе. Минимальное содержание золы в масле, во многом зависит от качества очистки жидкости: чем она лучше очищена, тем меньшей будет ее зольность. Кроме того, указанный показатель может меняться с введением в масло присадок, содержащих в себе металлорганические соединения. Из-за этого в некоторых ГОСТахт отмечено значение зональности до их добавления и после смешивания с присадками.
Интересный факт! Зольность масла ограничивается нормативными документами только на производстве в Европе (классификация АСЕА).
Сульфатная зольность и температура вспышкиСульфатная зольность — это именно тот показатель, который определяет количество металлсодержащих присадок в смазке для мотора. Чем их больше, тем высшим будет уровень зольности. Но нужно понимать, что как избыток, так и недостаточное количество подобных присадок, могут нанести вред моторному маслу, поскольку становятся источником низкотемпературных отложений на элементах силового агрегата. Наверное, именно этот факт стал причиной появления тенденции к уменьшению сульфатной зольности (даже ниже 1,5%).
Если моторное масло нагреть, то его пары будут образовывать с воздухом некую смесь, а при достижении определенной температуры, происходит ее возгорание. Такое температурное значение называют «температурой вспышки». Прежде всего, ее появление связано с фракционным составом масла и структурой молекулярных частиц базовых компонентов.
В большинстве случаев, предпочтительнее все-таки высокая температура вспышки, но если масло будет разжижаться топливом из-за неисправности мотора, то она будет существенно снижаться. Вместе со снижением вязкостных показателей, понижение температуры вспышки должно послужить сигналом для поиска неполадок в карбюраторе, системе подачи топлива или системе зажигания. Нельзя постоянно добавлять в масло различные присадки, поскольку все они вырабатываются при эксплуатации автомобиля и образуют золу, которую несложно заметить на клапанах, кольцах и поршнях силового агрегата. Если учитывать, что за нейтрализацию всей этой «грязи» отвечает щелочное число масла, то сульфатная зольность смазочной жидкости будет ограничивать способность к накоплению зольных соединений.
Со временем (рано или поздно), большое количество золы начнет изменять температуру упомянутой вспышки масла, поскольку сама собравшаяся зола начнет поджигать горючую смесь раньше положенного времени, или же наоборот, мешать качественной роботе свечей зажигания и других элементов. Именно по этой причине производители стараются ограничить наличие присадок в масле, что и освещает сульфатная зольность. Что касается всех остальных характеристик, то среди всех видов масла, выигрывают жидкости с большим сульфатным числом (указывает на большую «навороченность» смазки).
Какая зольность лучше для масла
В качестве моющих присадок, добавляемых в моторное масло, используются сульфонаты, фосфонаты кальция или магния, алкилсалицилаты и алкилфеноляты. Правильное сочетание между собой всех зольных присадок, и их взаимодействие с беззольными дисперсантами-присадками, способствует снижению низкотемпературных отложений в силовом агрегате. Кроме того, это положительно сказывается на скорости загрязнения масляных фильтров.
Модифицированные варианты беззольных дисперсантов способствуют снижению образования нагара на поршнях и кольцах, а металлсодержащие присадки повышают зольность масла, что нередко приводит к образованию зольных отложений в камере сгорания, преждевременному возгоранию топливной смеси, появлению замыкания в электродах свечей зажигания, прогару выпускных клапанов и снижению стойкости топлива к детонации. Поэтому, сульфатная зольность моторных масел ограничивается верхним пределом, а ее допустимое значение будет зависеть от конструкционных особенностей мотора, его эксплуатационных условий (в том числе и от вида применяемого топлива) и расхода масла на угар.
Важно! В смазочных жидкостях, предназначенных для бензиновых силовых агрегатов, показатель сульфатной зольности не должен превышать 1,5%, для дизельных моторов с малой мощностью — 1,8%, а для дизелей большой мощности — 2,0%.
Зола, а также фосфор и сера, которые содержаться в отработанных газах, крайне отрицательно сказываются на работе нейтрализатора, в конечном счете приводя его в негодность. Также страдают и ячейки сажевых фильтров, забывающиеся всеми загрязняющими отложениями. Для того чтобы как-то решить эту проблему были разработаны масла SAPS, где уже сами буквы названия указывают на ограниченное содержание сульфатной зольности (Sulphated Ash), серы (Sulphur), фосфора (Phosphorus). Использование смазочных жидкостей SAPS дает возможность увеличить срок службы очистительной системы до 100 000 километров пробега, что очень важно, особенно если учесть, что катализатор, который содержит дорогие металлы — достаточно дорогое удовольствие.
Итак, теперь вы знаете какие существуют масла по типу зольности, и наверняка сможете определиться нужен вам полнозольный или малозольный вариант. Многие автовладельцы больше склоняются к малозольным маслам, но хорошо это или плохо, зависит только от типа вашего двигателя и его конструкционных особенностей, о которых нельзя забывать.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Виды зольности масла и ее влияние на работу двигателя| Нектон Сиа
Виды зольности масла и ее влияние на работу двигателя
01.03.2019
Понятие зольности используется для характеристики содержания в веществе несгораемых примесей. Небольшое количество моторного масла в работающем двигателе неизбежно выгорает. Некоторая часть жидкости при этом испаряется, а продукты сгорания оседают на стенках цилиндров. Это и есть зола. Зольность зависит от ее количества и химического состава. Чем выше этот показатель, тем больше нагара оседает на стенках цилиндров и тем быстрее засоряются фильтры. Выделяют 2 вида зольности: обычную и сульфатную.
Обычная зольность — это процентное содержание неорганических примесей, образующихся в ходе сгорания моторного масла. Вычисляется это значение к массе смазочного материала. Об обычной зольности принято говорить применительно к базовым маслам или маслам без присадок, а также к различным смазочным средствам, предназначенным для применения не в автомобилях. Данный показатель находится в пределах 0,002 — 0,4%. Более низкое значение указывает на более высокую чистоту масла
Очевидно, что значение обычной зольности служит характеристикой степени очистки базового масла. Но на практике такой параметр большого значения не имеет, ведь в автомобиль заливается масло, содержащее комплекс присадок. Для таких смазочных материалов больше подходит понятие сульфатной зольности.
Сульфатная зольность (альтернативное название — уровень сульфатных шлаков) — это показатель для характеристики масел с присадками, содержащими органические соединения металлов. Речь идет о солях натрия, бария, кальция, калия и др. Когда в процессе работы такие масла выгорают, образуется большое количество золы. К ней добавляются смолистые отложения. Их особенно много в двигателях с очень продолжительным периодом работы, а также в моторах, где масло в последний раз меняли очень давно. Такие соединения имеют свойство откладываться на поверхности деталей. Эти отложения обладают высокими абразивными свойствами, что крайне пагубно отражается на продолжительности службы деталей.
Сульфатная зольность тоже выражается в процентах от массы масла. Но определяется она по особой процедуре, в ходе которой смазочный материал сжигают и прокаливают. В итоге получают твердый остаток, от которого и вычисляются проценты. Для этого используется серная кислота, чтобы выделить из общей массы сульфаты металлов. Эта особенность всей процедуры и дала название рассматриваемому виду зольности.
Стандарты, действующие на территории ЕС, начиная с Евро-4, вводят достаточно строгие ограничения по зольности моторных масел. Это продиктовано необходимостью снизить выброс в окружающую среду загрязняющих веществ, засорение сажевых фильтров и отложение сажи на поверхности деталей. Но выполнение таких требований заметно снижает ресурс работы двигателей внутреннего сгорания, что несомненно на руку автопроизводителям. Это позволяет им поддерживать продажи своей продукции на достаточно высоком уровне.
Российские же владельцы автомобилей, использующие отечественное топливо, должны учитывать, что масла с невысокой зольностью способствуют более быстрому износу вкладышей и пальцев. В то же время применение таких смазочных средств значительно снижает образование отложений на поршневых кольцах.
Следует отметить, что стандарты, действующие в США, требуют еще меньшего значения сульфатной зольности, чем соответствующие европейские правила. Дело в том, что американские производители применяют более качественные базовые масла. Это смазочные материалы, изготовленные по технологии гидрокрекинга, или же имеющие основу в виде полиальфаолефинов (3 и 4 группы).
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Как высокое щелочное число может повлиять на моторное масло
«Если мы используем моторное масло с высоким щелочным числом, может ли промышленный очиститель двигателя помочь удалить сульфатную золу с седла клапана?»
Первая рекомендация — рассмотреть возможность использования масла с более низким щелочным числом. Новые моторные масла обычно имеют диапазон щелочных чисел от 5 до 15. Большинство современных дизельных двигателей (произведенных после 2007 года) соответствуют постоянно растущему U.Согласно правилам Агентства по охране окружающей среды (EPA) используются масла с пониженным щелочным числом.
Некоторые из них могут составлять всего 0,1 процента от объема. Это сделано для того, чтобы не засорить сажевый фильтр (DPF). Сульфатная зола не сгорает и может блокировать мелкие поры этих типов фильтров, вызывая противодавление выхлопных газов и снижая мощность и экономию топлива.
Содержание сульфатной золы в моторном масле также напрямую связано с способностью масла нейтрализовать кислоту, поскольку щелочное число для большинства моторных масел происходит от металлосодержащих моющих присадок.Как правило, чем выше щелочное число масла, тем выше его зольность и тем выше его способность предотвращать кислотную коррозию двигателя, что хорошо.
Однако обязательное использование дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы на автомагистралях снизило потребность в добавках с более высоким щелочным числом. Вот почему вам следует подумать о переходе на моторное масло с более низким щелочным числом.
Что касается коммерческих очистителей двигателей, на рынке представлено большое количество этих типов продуктов от ряда различных компаний, многие из которых делают нереалистичные заявления о своей способности помогать двигателям работать как новые.Конечно, вероятно, есть несколько хороших очистителей двигателя, но бывает сложно определить, какие из них эффективны.
И последнее предложение — попробовать хорошее синтетическое масло для очистки золы. Синтетические масла могут очистить многие из отложений и сохранить двигатель в чистоте. Фактически, эффективность синтетических масел подтверждается значительным количеством доказательств.
Единственная проблема будет, если у вас двигатель с большим пробегом и большим количеством отложений.В этом случае двигатель может начать использовать больше масла по мере удаления золы. Затем масло может пройти мимо этих изношенных деталей, то есть стенок цилиндров и направляющих клапанов, которые ранее были заблокированы отложениями.
Источники золы и химический состав
В этой статье базы знаний CTS описывается происхождение золы в сажевом фильтре (DPF).В статье приводится краткое изложение основных источников золы и влияния этих различных источников золы на свойства золы, относящиеся к очистке сажевого фильтра.
Источники золыДля большинства сажевых фильтров в дорожных условиях с исправным двигателем существует только один основной источник золы — моторное смазочное масло.
Рис. 1: Пробы золы, взятые из различных дизельных сажевых фильтров (DPF), показывают явные различия в их свойствах.
В частности, только определенные присадки в масле способствуют образованию золы в сажевом фильтре. Как правило, другие источники золы, которые вносят меньший вклад, включают определенные элементы в топливе, металлы, изношенные в двигателе, продукты коррозии выхлопной системы и источники окружающей среды.
Источник золы играет ключевую роль в контроле свойств золы, которые в конечном итоге влияют на сажевый фильтр и производительность двигателя, а также на легкость очистки от золы. На рисунке 1 показано несколько различных образцов золы.Мало того, что состав золы различается между различными образцами, но различия в составе также влияют на то, как зола реагирует на изменения в рабочих условиях DPF, такие как события высокой температуры. Левый флакон на переднем плане Рис. 1 показывает плотную спеченную золу, в то время как флакон справа показывает золу в виде рыхлого порошка. Понимание различий как в химическом составе золы, так и в реакциях в выхлопных условиях имеет решающее значение для эффективной очистки золы.
Смазочные материалы для двигателей обычно являются самым крупным источником золы в сажевом фильтре.В частности, это небольшое количество присадок в масле, которые составляют большую часть золы. Эти присадки, такие как моющие средства на основе металлов, противоизносные присадки и антиоксиданты, необходимы для защиты ключевых компонентов двигателя и были разработаны задолго до внедрения сажевых фильтров. Поскольку моторное масло медленно расходуется на протяжении многих тысяч миль или часов работы, то же самое происходит и с присадками к смазочным материалам, которые задерживаются в сажевом фильтре в виде золы. В связи с большим вкладом смазочных присадок в золу сажевого фильтра были разработаны новые спецификации масел (CJ-4 в США), которые ограничивают общее содержание золы (сульфатная зола) моторных масел, используемых в транспортных средствах и механизмах, оборудованных сажевым фильтром [1 ].
Дизельное топливо расходуется намного быстрее, чем нефть. Даже следовые количества (1 часть на миллион, ppm) негорючего материала в топливе могут привести к высокому уровню золы в сажевом фильтре. К счастью, это не так. Однако следует проявлять осторожность с некоторыми альтернативными видами топлива, особенно с биотопливом, которые не подвергались детальной проверке или сертификации, поскольку следы натрия и калия могут оставаться в процессе производства и могут способствовать образованию золы в сажевом фильтре.Точно так же некоторые топливные присадки вторичного рынка также могут способствовать образованию золы, в зависимости от их состава. Катализаторы на топливе, содержащие железо, платину или церий, используются в некоторых случаях для ускорения регенерации сажевого фильтра и могут привести к высокому уровню накопления золы в сажевом фильтре. В целом, однако, высококачественное коммерческое топливо очень мало способствует образованию золы в сажевом фильтре при нормальных условиях.
Металлы износа и продукты коррозии образуют небольшую долю золы, обнаруживаемой в сажевых фильтрах, обычно менее 10% в большинстве условий.Металлы износа являются результатом износа компонентов двигателя с течением времени. Продукты коррозии, с другой стороны, возникают в основном в результате коррозии выхлопной системы (ржавчины), а также задерживаются в сажевом фильтре. Эти типы компонентов золы обычно намного больше, чем частицы золы, полученные из смазочного материала.
Источники окружающей среды также может способствовать образованию золы в сажевом фильтре, в зависимости от того, где работает двигатель или оборудование, а также от состояния других систем двигателя. В таких средах, как шахты, буровые площадки и другие места вне шоссе с высокой концентрацией мелких негорючих частиц, некоторые из этих частиц могут проходить через двигатель и накапливаться в сажевом фильтре.Вклад этих экологических источников в золу сажевого фильтра может усугубляться плохой техникой обслуживания, включая поломку или отсутствие фильтров всасываемого воздуха.
Состав ясеня ЗолаDPF в основном состоит из оксидов, сульфатов и фосфатов металлов, которые напрямую связаны с источниками золы, а также с температурами выхлопных газов, испытываемых золой в сажевом фильтре. В приведенном ниже списке указаны основные составляющие золы на основе их первичных источников.
- Смазочные моющие средства: Сульфаты, фосфаты или оксиды кальция или магния
- Смазочные материалы, предотвращающие износ / антиоксиданты: Сульфаты, фосфаты или оксиды на основе цинка
- Элементы, связанные с топливом: Натрий, Калий
- Продукты износа или коррозии: Железо, медь, олово, алюминий, хром, свинец, серебро
- Источники окружающей среды: Кремний, алюминий, прочие
Источник золы и ее элементный состав важны, поскольку состав определяет ключевые свойства золы, включая температуру плавления или спекания, плотность, кристаллическую структуру и размер частиц.
Температура плавления или спекания определяет, каким образом на золу влияют высокотемпературные явления в сажевом фильтре. Хотя средняя температура выхлопных газов во время активной регенерации колеблется от 550 ° C до 650 ° C, локальная температура внутри DPF может быть намного выше и в некоторых случаях приближается к 900 ° C до 1000 ° C в течение коротких периодов времени с высокой температурой. сажи [2]. Эти высокие температуры, безусловно, являются непреднамеренными, но могут сильно повлиять на остаточную золу.Эффекты высокотемпературного воздействия включают спекание, плавление или разложение золы, которые напрямую зависят от состава золы. Обычно соединения на основе цинка разлагаются и плавятся (в некоторых случаях) при гораздо более низкой температуре, чем компоненты золы на основе кальция или магния [3]. Результаты даже очень кратковременного воздействия высоких температур наблюдаются в сажевых фильтрах и влияют на получаемые свойства и химический состав золы, а также на степень сцепления золы с поверхностью фильтра.
Кристаллическая структура и размер частиц также определяется составом золы, который, в свою очередь, влияет на то, как отложения золы агломерируются, растут и упаковываются в каналы DPF. Независимо от того, имеют ли частицы золы сферическую, удлиненную или более сложную морфологию, все это влияет на характеристики образующегося слоя золы или пробок из золы, а также на легкость их удаления. Хотя в первую очередь это определяется химическим составом золы, температура также играет роль в агломерации и росте золы и может иметь большое влияние на кристаллическую структуру образующейся золы.
Плотность отдельных компонентов золы (внутренняя плотность) косвенно влияет на объемную плотность или плотность упаковки агрегированной золы в сажевом фильтре. Плотность упаковки материала включает пустоты в объеме материала, классический пример — сыпучие порошки, и является важной характеристикой золы в сажевом фильтре. Плотность упаковки золы напрямую влияет на пористость золы и ее сопротивление потоку газа, что влияет как на степень ограничения потока и противодавление выхлопных газов во время работы, так и на простоту очистки золы с использованием методов, основанных на потоке через золу для ее удаления. .
Почему это важно для очистки от золы DPF?Источники золы и ее результирующий состав определяют свойства золы, которые влияют на то, как зола влияет на сажевый фильтр и работу двигателя, а также на очистку фильтра. Более старые двигатели с высоким расходом масла могут накапливать золу в сажевом фильтре быстрее, чем более новые двигатели с низким расходом масла. Надлежащие методы обслуживания и эксплуатации двигателя также могут помочь уменьшить накопление золы из различных источников в DPF, тем самым продлевая срок службы фильтра.
Ссылки- Саппок, А., Муннис, С., и Вонг, В., «Индивидуальные и синергетические эффекты компонентов присадок к смазочным материалам на накопление золы и производительность дизельного сажевого фильтра», Технический документ ASME ICES2012-81237, 2012.
- Аравелли, К. и Хейбель, А., «Улучшенное управление перепадом давления в течение всего срока службы для прочных кордиеритовых (RC) фильтров с технологией асимметричных ячеек (ACT)», Технический документ SAE 2007-01-0920, 2007, DOI: 10.4271 / 2007- 01-0920.
- Саппок, А., Камп, К. и Вонг, В., «Анализ чувствительности упаковки и распределения золы в дизельных фильтрах твердых частиц к кратковременным изменениям в выхлопных условиях», SAE Int. J. Fuels Lubr. 5 (2): 2012, DOI: 10.4271 / 2012-01-1093.
Существенная замена масла значительно снижает образование золы в фильтрах двигателя
Несколько лет назад Chevron подошел к растущей проблеме, связанной с засорением сажевых фильтров дизельных двигателей (DPF) золой, образованной сгоревшим моторным маслом, выйдя из коробки и по-другому взглянув на присадки, используемые при составлении моторных масел.
Проблема засорения, как установила компания Chevron, вызвана металлическими присадками (такими как кальций, магний, цинк и фосфор), используемыми в составе моторного масла. Эти добавки превращаются в золу при сгорании двигателя. Эта зола попадает в DPF, где накапливается и может быть удалена только путем очистки фильтра. Стоимость такой уборки может составлять от 2000 до 3000 долларов или больше.
Теперь ожидалось накопление золы в сажевых фильтрах, когда такое оборудование для выбросов после сжигания было добавлено к дизельным двигателям большой мощности в рамках стандартов Tier 4.Но накопление золы происходило быстрее, чем ожидалось. Зола моторного масла не похожа на сажу, которая образуется при сгорании топлива. Эта сажа «выгорает» каждый раз, когда двигатель Tier 4 проходит цикл регенерации.
«Нам стало известно, что накопление золы моторного масла в сажевых фильтрах — растущая проблема, — объясняет Шон Уитакр из Chevron. «Но мы зависим от металлических присадок в масле для защиты двигателей».
Whitacre объясняет, что подход Chevron к решению проблемы накопления золы заключался в уменьшении количества металлических добавок.«Мы сделали что-то новое и необычное и сразу получили на удивление хорошие результаты».
Инженеры Chevron заменили металлические моющие присадки малозольными и беззольными присадками.
В настоящее время моторные масла для тяжелых условий эксплуатации содержат до 1% сульфатной золы. Новое масло, разработанное Chevron, создает всего 0,4% сульфатной золы.
Дэн Холдмейер из Chevron отмечает, что 75% моторного масла создается из базовых масел. «Использование высококачественного базового масла было важной частью нашего подхода к изменению состава присадок», — объясняет он.
Этот сдвиг в составе присадок не только резко снизил засорение сажевого фильтра, но и продлил срок службы новых масел «до 2,5 раз, а также повысил экономию топлива на 3% в течение срока службы оборудования, обеспечивая значительную экономию для клиентов», — говорит Джеймс. Стенд Chevron.
После обширных испытаний, проведенных компанией Chevron, а также независимых испытаний, проведенных производителями двигателей, компания Chevron объявила о выпуске нового дизельного топлива для тяжелых условий эксплуатации с маркировкой Delo 600 ADF. Новое масло будет доступно с первого декабря в составе как 15W-40, так и 10W-30.
Для получения дополнительной информации перейдите на chevronlubricants.com.
Low Ash Oil News — Diesel Power Magazine
Вам нужно моторное масло с низким содержанием золы? Он понадобится вам, если вы купите грузовик с дизельным двигателем 2007 года, соответствующий требованиям по выбросам, но преимущества использования формулы с низким содержанием золы заставят вас захотеть его прямо сейчас. «Низкая зола» относится к количеству твердого материала, который остается после горения масла. Уменьшая зольность, производители масла помогут сократить количество отложений, оставшихся в вашем двигателе, что снизит износ и выбросы.
Говоря о выбросах, разработка малозольного масла связана с потребностями в смазке новых более чистых версий двигателей Power Stroke, Cummins и Duramax, которые появятся на улицах в 2007 году. По оценкам Shell Lubricants, потребуется 60 из этих новых грузовики, работающие на холостом ходу, равны выбросам одного грузовика на холостом ходу 1988 года, а это в 10 раз лучше, чем у грузовиков, продаваемых сегодня.
Просмотреть все 10 фотографийDodge Ram 3500 Chassis Cab ’07 станет первым проданным американским грузовиком, отвечающим новым требованиям по выбросам.Он имеет больший рабочий объем 6,7 л, что помогает поддерживать низкие температуры цилиндров и выхлопных газов. Он также оснащен большой системой рециркуляции выхлопных газов и дизельным сажевым фильтром, который может засориться, если не будет использоваться малозольное моторное масло, соответствующее требованиям CJ-4. General Motors и Ford скоро будут строить новые турбодизельные двигатели с аналогичным оборудованием по выбросам.
Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD)
Одной из основных причин такого значительного сокращения выбросов является предстоящий переход нашей страны на дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы.Этот новый стандарт снижает содержание серы в дизельном топливе с 500 частей на миллион до 15 частей на миллион в насосе. Прогнозируется, что нефтеперерабатывающие заводы фактически будут производить топливо с содержанием серы всего 8 ppm, чтобы допустить загрязнение в процессе распределения (нефтяным компаниям грозит штраф в размере 1 миллиона долларов за превышение предела в 15 ppm). Помимо более чистого топлива, грузовики с турбодизелем должны будут иметь сложные компоненты для очистки выхлопных газов, которые будут наиболее эффективны, когда масло будет соответствовать определенным стандартам, установленным Американским институтом нефти.
Чтобы соответствовать стандарту CJ-4 Американского института нефти, масло необходимо обрабатывать, чтобы оно было более устойчивым к нагреванию и оставляло небольшое количество золы при сгорании. Благодаря меньшему количеству отложений вероятность засорения дизельных сажевых фильтров, которые будут стандартным оборудованием на дизельных грузовиках, которые OEM-производители начнут продавать в 2007 году, снизится.
API CJ-4
Стандарт CJ-4 Американского института нефти для моторное масло специально разработано для новых дизельных силовых установок 2007 года, соответствующих требованиям по выбросам, которые будут работать на ULSD.Поскольку в этом топливе отсутствует смазка серой, моторное масло должно работать очень интенсивно. Его можно использовать во всех дизельных грузовиках, выпущенных после 1993 года, но он может вызывать утечки в старых двигателях, поскольку в них отсутствуют синтетические уплотнения и гидравлические линии. Чтобы получить сертификат соответствия, смеси должны выдерживать высокие температуры и иметь дело с дополнительной сажей, перерабатываемой в двигателе, благодаря системам рециркуляции выхлопных газов.
Рециркуляция выхлопных газов (EGR)
Системы рециркуляции выхлопных газов на новых турбодизельных двигателях 2007 года — это гораздо больше, чем просто клапан, который направляет отработанные газы во впускное отверстие.Новые мощные системы рециркуляции выхлопных газов вдвое больше (и тяжелее), чем те, которые используются сегодня. Они включают в себя большой теплообменник, который помогает охлаждать газы до того, как они попадут обратно во впускную систему. Добавляя охлажденный выхлоп в цилиндры, кислород удаляется из системы сгорания, что снижает выбросы оксидов азота и снижает тепло в цилиндрах и выхлопной системе.
Новые малозольные масла уменьшат образование отложений во всех дизельных двигателях. Масляный поддон в верхней половине фотографии от двигателя, заправленного новым Shell Rotella T с тройной защитой, разработанным в соответствии со спецификациями API CJ-4.Другой поддон был от двигателя, использующего предыдущий стандарт: Shell Rotella T CI-4 Plus. Даже если вы не покупаете грузовик с дизельным двигателем 2007 года (и у вас есть дизель, выпущенный после 1993 года), вам следует подумать о запуске этого нового масла.
Посмотреть все 10 фотографий Ссылку для загрузки собственных этикеток ULSD можно найти на сайте www.clean-diesel.org/highway.html. Этикетка любезно предоставлена Американским институтом нефти. Дизельный сажевый фильтр (DPF)
Выхлопные газы, которые не захватывает система рециркуляции отработавших газов, направляются в нового друга каждого: дизельный сажевый фильтр.DPF станут привычным элементом выхлопных систем дизельных грузовиков, продаваемых в 2007 году и позже. Они работают, позволяя выхлопным газам проходить через них, улавливая частицы сажи на каталитических поверхностях, а затем сжигают биты в химической реакции, которая создает экологически безопасные углекислый газ и воду.
Этот сажеуловитель является основной причиной необходимости использования малозольного масла категории CJ-4. Как вы можете видеть на фотографиях (предыдущая страница), высокозольное масло значительно забивает эти выхлопные устройства и делает их неэффективными.DPF хрупкие, и их нельзя просто постучать по земле, чтобы удалить отложения золы и другие засорения, поэтому стандарт CJ-4 был разработан для максимального увеличения интервалов технического обслуживания. Эксперты по маслу оценивают, что правильно работающие двигатели смогут нарастить 200 000-400 000 миль до того, как DPF потребует обслуживания.
Просмотреть все 10 фотографий You
Если вы не водите дизельный грузовик, выпущенный до 1993 года, ваш двигатель определенно выиграет от использования малозольного масла CJ-4. Оно лучше обычного масла почти во всех отношениях.Он защищает двигатель от износа, отложений на поршнях, вспенивания и аэрации масла, образования сажи, шлама и высоких температур. Оно совместимо с маслом, используемым в настоящее время в вашем дизельном двигателе, но производители предлагают отказаться от старого масла, чтобы воспользоваться преимуществами технологии, встроенной в новую смесь.
По оценкам экспертов, новое масло CJ-4 будет стоить примерно на 10-15 процентов дороже моторного масла, продаваемого в настоящее время, из-за затрат на производство и разработку. Это неплохо для продукта, который предлагает лучшую защиту от износа, контроль окисления и удаление сажи, чем масло, которое сейчас находится в вашем грузовике.Вы сможете купить новые малозольные масла CJ-4 примерно в то же время, когда ULSD станет доступным на насосе, и оно станет широко доступным в следующем году.
| Крайние сроки для дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы | США | Калифорния |
| Импорт / производство не менее {{80}}}% ULSD для использования на шоссе | 6/1 / 06 | |
| Импорт / производство не менее {{100}}}% ULSD для использования на шоссе | 1/6/10 | 1/6/06 |
| Розничные магазины, которые предпочитают продавать ULSD должно соответствовать спецификации содержания серы 15 ppm | 15.10.06 | |
| Все автомобильное дизельное топливо должно соответствовать ULSD | 01.12.10 | 01.09.06 |
| Информация с: www.clean-diesel.org/highway.html | ||
IP 4: Нефтепродукты — Определение золы (ISO 6245: 2001) | EI
- Принятый метод / последняя редакция: 2005
- Метод повторно утвержден: 2012
- REF / ISBN: IP004-2935231
- Статус: Текущий
- Впервые напечатано в книгах СТМ: Январь 2005 г.
Область применения
Настоящий международный стандарт определяет метод определения зольности нефтепродуктов, таких как дистиллят и остаточное жидкое топливо, сырая нефть, смазочные масла, парафины и другие нефтепродукты, в которых присутствуют золообразующие компоненты. присутствующие обычно считаются нежелательными примесями или загрязнителями.Зола может образовываться из-за растворимых в масле или водорастворимых металлических соединений или из-за посторонних твердых частиц, таких как грязь и ржавчина.
Метод применим к продуктам, имеющим зольность в диапазоне от 0,001% ( м / м ) до 0,180% ( м / м ), но не применяется к продуктам, содержащим золообразующие добавки, включая определенный фосфор. соединения. Анализ неиспользованных или отработанных смазочных масел, содержащих присадки, отработанных масел для картера двигателя, смазочных масел, содержащих свинец, или некоторых неуглеводородных дизельных топлив, следует проводить с использованием 1SO 3987 1) , который включает стадию получения сульфатной золы более высокая температура плавления.
Примечание 1. В настоящем стандарте термин «% ( м / м )» используется для обозначения массовой доли материала.
Примечание 2. Для некоторых типов образцов результаты испытаний могут не учитывать количественно все соединения металлов, способные образовывать золу. Некоторые неиспользованные смазочные масла и дистиллятные жидкие топлива содержат металлические неорганические добавки с низкой молекулярной массой (например, натрий, калий), где оксид металла может возгоняться ниже температур, указанных в настоящем международном стандарте.
1) ISO 3987: 1994, Нефтепродукты. Смазочные масла и присадки. Определение сульфатной золы
.Преимущества для участников
Являетесь ли вы членом EI? Если да, зарегистрируйтесь / войдите сейчас, чтобы убедиться, что вы получаете бесплатный доступ или скидки к публикациям EI.
Если вы не являетесь участником, почему бы не присоединиться сегодня и не получить все преимущества членства в EI? Члены EI имеют право на 25% скидку на большинство публикаций EI.
Сухое озоление в микроволновой печи — содержание золы в нефтепродуктах
23.10.2018Содержание золы в нефтепродуктах
ASTM D482-13, ASTM D2584, ASTM D5630, ISO 6245: 2001, ISO 3451
Озоление богатых органическими веществами образцов в традиционной муфельной печи требует продолжительного времени, часто продолжающегося до ночь или даже ночь. Продолжительное время, необходимое для озоления, обычно вызвано нехваткой кислорода для окисления образцов. Система озоления в микроволновой печи QAsh 1800 от Questron ускоряет процесс озоления для образцов с высоким содержанием органических веществ до десяти раз.
Кроме того, микроволновая печь QAsh 1800 высокой мощности в сочетании с нашими нагревательными пластинами с высокой степенью СВЧ-связи способствует быстрому нагреву образца до желаемой температуры. Система управляется разработанными пользователем методами, которые контролируют весь процесс, включая воздушный клапан, который вводит свежий воздух в камеру нагрева, тем самым обеспечивая необходимый кислород для золы образцов и, в то же время, выталкивая побочные газы. образуется при озолении. Если вы озолите масла, смазки, воск, парафин, полимеры или другие подобные образцы
, QAsh поможет вам быстрее добиться лучших результатов.
Анализ следов металлов и металлов износа в нефтепродуктах
Прямое введение нефтепродукта в плазму анализа ICP требует методического подхода для минимизации матричных эффектов. Используются различные режимы ввода пробы в зависимости от интересующих элементов и рассматриваемой матрицы. Независимо от того, какой инструмент выбран — ИСП-ОЭС или ИСП-МС, важным шагом является разбавление масел перед их введением в инструмент.
Представляем QPrep от Questron — автоматизированную автономную рабочую станцию для разбавления со встроенным двойным шприцем и надежным модулем дозирования жидкости для большинства реагентов и растворителей.Работая с пользовательскими методами в среде ПК с Windows, система без труда генерирует аликвоты разбавленных проб из исходных пробирок для проб в пробирки, расположенные в различных типах штативов — точно, эффективно и автоматически. Система переноса жидкости QPrep экономит время и труд лаборатории, выполняя повторяющиеся задачи по работе с жидкостями. Это определенный синергетический партнер ПМС. Также доступна модель с фильтром HEPA.
Сообщите нам, если вам нужно разложить образцы.
Мы производим системы для проведения разложения как в закрытых, так и в открытых сосудах.Пожалуйста, спросите нас о нашей микроволновой системе для разложения QLabPro, для разложения некоторых из самых сложных образцов, сохраняя следы летучих элементов, представляющих интерес. Доступен набор из 12 сосудов для сосудов eVHP или набор из 30 сосудов с трубками LVHT.
В качестве альтернативы микроволновому разложению доступны нагревательные блоки серии QBlock с тефлоновым покрытием из графита или анодированного алюминия для размещения многих стандартных и нестандартных пробирок с пробами в широком диапазоне температур от 180 градусов. C до 400 град.C.
Озоление проб нефти — микроволновая печь и другие современные методы
Ссылки:
• ASTM D482-13: Стандартный метод испытаний золы от нефтепродуктов.
• ASTM D874-92: Стандартный метод испытаний сульфатной золы для смазочных масел и присадок
• ASTM D5630: Стандартный метод испытаний на содержание золы в термопластах
• ISO 6245: 2001: Нефтепродукты — Определение золы
• ISO 3451: 2008 : Пластмассы — Определение золы
Зола — это неорганический остаток, остающийся после удаления воды и органических веществ путем нагревания в присутствии окислителей, что позволяет определить общее количество минералов в органическом образце.Аналитические методы предоставления информации об общем содержании минералов основаны на том факте, что аналит можно отличить от матрицы некоторым измеримым способом. Четыре основных типа аналитических процедур, используемых для определения зольности проб нефти, основаны на том принципе, что минералы не разрушаются при нагревании и имеют достаточно низкую летучесть. Все эти процедуры требуют надлежащей гомогенизации образца, т.е. образцы должны быть тщательно перемешаны, чтобы облегчить выбор репрезентативной аликвоты.Образцы также могут быть высушены при слабом нагревании, чтобы избежать разбрызгивания во время озоления.
Эти четыре аналитические процедуры следующие:
• Сухое озоление : Образец озолили в высокотемпературной муфельной печи. Большинство минералов превращаются в оксиды,
сульфатов, фосфатов, хлоридов или силикатов. Хотя большинство металлов имеют довольно низкую летучесть при высоких температурах,
некоторые из них, такие как Fe, Hg и Pb, могут частично теряться.
• Мокрое озоление : образец вступает в реакцию с дымящей серной кислотой для ускорения обугливания с последующим озолением в муфельной печи.Этот метод разрушает и удаляет органическую матрицу, окружающую минералы, так, чтобы они оставались в водном растворе, а затем подвергались сухому озолению в муфельной печи.
• Микроволновое озоление : Образец помещается в микроволновую муфельную печь, температура повышается,
испаряет образец, после чего происходит озоление с достижением температуры озоления. Этот метод превосходит сухое или мокрое озоление, потому что необходимое время резко сокращается, потери металла менее выражены, а процесс
автоматизирован за счет изменения температуры с помощью файлов методов, указанных пользователем.Еще одним преимуществом является возможность золы более крупных образцов
для получения более точных результатов.
• Низкотемпературный плазменный сухой пепел г: Образец помещается в стеклянную камеру, которую откачивают с помощью вакуумного насоса. Небольшое количество кислорода закачивается в канал и расщепляется на образующийся кислород, то есть O2 2O, под действием электромагнитного радиочастотного поля. Органическое вещество в образце быстро окисляется образующимся кислородом, и влага испаряется. Относительно низкая температура этой процедуры вызывает меньшую потерю летучих веществ, но оборудование относительно дорогое.
Существует несколько различных типов тиглей для озоления, включая кварцевый, пирекс, фарфор, сталь и платину. Выбор подходящего тигля зависит от анализируемого образца и используемой температуры печи. Чаще всего используются тигли из фарфора, потому что они относительно недорогие, их можно использовать при температуре до 1200 градусов. C, и их легко чистить. Хотя фарфоровые тигли устойчивы к кислотам, они могут подвергаться коррозии под действием щелочных образцов, а также к растрескиванию.По этим причинам используются и другие типы материалов для тиглей.
При сухом озолении, включая микроволновое озоление, образец взвешивается до и после озоления для определения концентрации присутствующей золы.
