Olie-asgehalte
Inhoud
Olie-asgehalte gekenmerkt door twee concepten: asgehalte basisolie en asgehalte sulfaat. Kortom, het gebruikelijke asgehalte geeft aan hoe goed de basisbasis is gereinigd, waarop in de toekomst de uiteindelijke olie zal worden gemaakt (dat wil zeggen, de aanwezigheid van verschillende zouten en niet-brandbare, inclusief metalen, onzuiverheden erin). Wat betreft het sulfaatasgehalte, het kenmerkt de afgewerkte olie, die een bepaalde hoeveelheid additieven bevat, en het geeft precies hun hoeveelheid en samenstelling aan (namelijk de aanwezigheid van natrium, kalium, fosfor, zwavel en andere elementen erin).
Als het sulfaatasgehalte hoog is, zal dit leiden tot de vorming van een schurende laag op de wanden van de verbrandingsmotor en bijgevolg tot snelle slijtage van de motor, dat wil zeggen een afname van zijn hulpbron. Het lage conventionele asgehalte zorgt ervoor dat het uitlaatgasnabehandelingssysteem wordt beschermd tegen verontreiniging. Over het algemeen zijn asgehalte-indicatoren een nogal ingewikkeld concept, maar interessant, dus we zullen proberen alles op orde te brengen.
Wat is het asgehalte en wat beïnvloedt het?
Het asgehalte is een indicator van de hoeveelheid niet-brandbare onzuiverheden. In elke verbrandingsmotor gaat een bepaalde hoeveelheid gevulde olie "voor afval", dat wil zeggen, het verdampt bij hoge temperatuur wanneer het de cilinders binnenkomt. Als gevolg hiervan vormen zich verbrandingsproducten, of gewoon as, die verschillende chemische elementen bevatten, op hun wanden. En het is aan de samenstelling van de as en de hoeveelheid ervan dat men het beruchte asgehalte van de olie kan beoordelen. deze indicator beïnvloedt de vorming van koolstofafzettingen op onderdelen van verbrandingsmotoren, evenals de prestaties van roetfilters (brandwerende roet verstopt immers honingraten). Daarom mag het niet hoger zijn dan 2%. Aangezien er twee asinhouden zijn, zullen we ze achtereenvolgens bekijken.
Asgehalte basisolie
Laten we beginnen met het concept van gewoon asgehalte, als een eenvoudiger concept. Volgens de officiële definitie is het asgehalte een maat voor de hoeveelheid anorganische onzuiverheden die achterblijven bij de verbranding van een oliemonster, uitgedrukt als een percentage van de massa van de geteste olie. Dit concept wordt meestal gebruikt om oliën zonder additieven (inclusief basisoliën) te karakteriseren, evenals verschillende smeervloeistoffen die niet worden gebruikt in verbrandingsmotoren of in de machinetechnologie in het algemeen. gewoonlijk ligt de waarde van het totale asgehalte in het bereik van 0,002% tot 0,4%. Dienovereenkomstig, hoe lager deze indicator, hoe schoner de geteste olie.
Wat beïnvloedt het asgehalte? Normaal (of basis) asgehalte beïnvloedt de kwaliteit van de oliezuivering, die ook geen additieven bevat. En aangezien ze momenteel in bijna alle gebruikte motoroliën aanwezig zijn, wordt het concept van het gewone asgehalte niet veel gebruikt, maar wordt het concept van het sulfaatasgehalte in brede zin gebruikt. laten we verder gaan.
Sulfaatasgehalteash
Onzuiverheden in olie
Het sulfaatasgehalte (een andere naam is het niveau of de indicator van sulfaatslakken) is dus een indicator voor het bepalen van additieven die organische metaalverbindingen bevatten (namelijk hun samenstellende zouten van zink, kalium, magnesium, calcium, barium, natrium en andere elementen ) . Wanneer olie met dergelijke additieven wordt verbrand, wordt as gevormd. Natuurlijk, hoe meer er in de olie zitten, hoe meer as er zal zijn. Het vermengt zich op zijn beurt met harsachtige afzettingen in de verbrandingsmotor (dit is vooral het geval als de verbrandingsmotor oud is en/of de olie er lange tijd niet in is ververst), waardoor een schurend laag wordt gevormd op wrijvende delen. Tijdens bedrijf krassen en slijten ze het oppervlak, waardoor de hulpbron van de verbrandingsmotor wordt verminderd.
Het sulfaatasgehalte wordt ook uitgedrukt als een percentage van het oliegewicht. Om het te bepalen, is het echter noodzakelijk om een speciale procedure uit te voeren met het verbranden en calcineren van de testmassa. En het percentage wordt genomen van de solide balans. Tegelijkertijd wordt zwavelzuur gebruikt in het werk om sulfaten uit de massa te isoleren. Hier komt de naam sulfaatas vandaan.. We zullen het exacte algoritme voor het uitvoeren van metingen volgens GOST hieronder bekijken.
Effect van sulfaatasgehalte
Laten we nu verder gaan met de vraag: wat beïnvloedt sulfaatas?. Maar daarvoor moet worden verduidelijkt dat het concept ervan rechtstreeks verband houdt met het concept van het basisgetal van motorolie. Met deze waarde kunt u de hoeveelheid koolstofafzetting in de verbrandingskamer instellen. Gewoonlijk komt olie daar door de zuigerveren en stroomt langs de wanden van de cilinders. De hoeveelheid van deze as heeft een directe invloed op de werking van het ontstekingssysteem, evenals op het starten van de verbrandingsmotor in het koude seizoen.
De afhankelijkheid van het basisgetal op tijd
Het sulfaatasgehalte is dus recht evenredig met de beginwaarde van het basisgetal van ook ongebruikte (of alleen gevulde) olie. Tegelijkertijd moet worden begrepen dat het basisgetal geen absolute indicator is van het neutraliserende vermogen van een smeervloeistof, en na verloop van tijd daalt. Dit komt door de aanwezigheid van zwavel en andere schadelijke componenten in de brandstof. En hoe armer de brandstof (hoe meer zwavel erin), hoe sneller het basegetal daalt.
Houd er rekening mee dat het sulfaatasgehalte rechtstreeks van invloed is op het vlampunt van motorolie, namelijk na verloop van tijd, naarmate de additieven in de samenstelling opbranden, neemt de waarde van de genoemde temperatuur af. Het vermindert ook de prestaties van de olie zelf, hoe goed deze ook is.
Het gebruik van asarme oliën heeft "twee kanten van de medaille". Enerzijds is het gebruik ervan gerechtvaardigd, aangezien dergelijke verbindingen zijn ontworpen om snelle vervuiling van uitlaatsystemen te voorkomen (namelijk uitgerust met katalysatoren, roetfilters, EGR-systemen). Aan de andere kant bieden (laag)asoliën niet het vereiste beschermingsniveau voor onderdelen van verbrandingsmotoren. En hier, bij het kiezen van een olie, moet u een keuze maken uit de "gulden middenweg" en u laten leiden door de aanbevelingen van de autofabrikant. Dat wil zeggen, kijk naar de waarde van het asgehalte en het alkalische getal!
De rol van zwavel bij de vorming van as
Houd er rekening mee dat het normale asgehalte van motoroliën heeft niets te maken met het zwavelgehalte erin. Dat wil zeggen dat oliën met een laag asgehalte niet noodzakelijk laagzwavelig zijn, en dit probleem moet afzonderlijk worden verduidelijkt. Het is vermeldenswaard dat het sulfaatasgehalte ook van invloed is op de vervuiling en de werking van het roetfilter (de mogelijkheid van regeneratie). Fosfor daarentegen maakt geleidelijk de katalysator onbruikbaar voor naverbranding van koolmonoxide, evenals voor onverbrande koolwaterstoffen.
Wat zwavel betreft, het verstoort de werking van de stikstofoxideneutralisator. Helaas is de kwaliteit van brandstof in Europa en in de post-Sovjet-ruimte heel anders, niet in ons voordeel. er zit namelijk veel zwavel in onze brandstof, wat zeer schadelijk is voor verbrandingsmotoren omdat het bij vermenging met water bij hoge temperaturen schadelijke zuren vormt (voornamelijk zwavelzuur), die de onderdelen van de verbrandingsmotor aantasten. Daarom is het voor de Russische markt beter om een olie met een hoog basegetal te kiezen. En zoals hierboven vermeld, is er in oliën met een hoog alkalisch getal een hoog asgehalte. Tegelijkertijd moet worden begrepen dat er geen universele olie is en dat deze moet worden gekozen in overeenstemming met de gebruikte brandstof en de kenmerken van de verbrandingsmotor. Allereerst moet u voortbouwen op de aanbevelingen van de autofabrikant (namelijk zijn verbrandingsmotor).
Wat is de vereiste voor het asgehalte van olie?
As van olie burn-out
Het lage asgehalte van moderne oliën wordt bepaald door de in Europa geldende milieu-eisen van Euro-4, Euro-5 (verouderd) en Euro-6. In overeenstemming hiermee mogen moderne oliën roetfilters en autokatalysatoren niet sterk verstoppen en een minimum aan schadelijke stoffen in het milieu afgeven. ze zijn ook ontworpen om roetafzetting op kleppen en cilinders tot een minimum te beperken. In werkelijkheid is deze benadering echter vermindert de hulpbronnen van moderne verbrandingsmotoren sterk, maar het is ook gunstig voor autofabrikanten, omdat het direct leidt tot: frequente vervanging van een auto door autobezitters in Europa (vraag van de consument).
Wat betreft binnenlandse automobilisten (hoewel dit meer van toepassing is op huishoudelijke brandstof), zullen in de meeste gevallen laag-asoliën een nadelige invloed hebben op de voeringen, vingers en ook bijdragen aan het schuren van rokken in de verbrandingsmotor. Bij een laag asgehalte van oliën zal de hoeveelheid afzetting op de zuigerveren echter minder zijn.
Interessant is dat het niveau van sulfaatasgehalte in Amerikaanse oliën (standaarden) lager is dan in Europese. Dit komt door het gebruik van hoogwaardige basisoliën behorende tot groep 3 en/of 4 (gemaakt op basis van polyalfa-olefinen of met behulp van hydrokraaktechnologie).
Katalysatorcellen verstopt met roet
Een paar woorden over de verbrandingsmotoren van nieuwe modellen, waarbij de cilinderblokken zijn gemaakt van aluminium met een extra coating (veel moderne auto's van het VAG-concern en enkele "Japanse"). Op internet schrijven ze veel over het feit dat dergelijke motoren bang zijn voor zwavel, en dit is waar. In motorolie is de hoeveelheid van dit element echter veel minder dan in brandstof. Daarom wordt het in de eerste plaats aanbevolen om benzine standaard Euro-4 en hogeren gebruik ook laagzwavelige oliën. Maar onthoud dat laagzwavelige olie niet altijd asarme olie is! Controleer daarom altijd het asgehalte in een aparte documentatie die de typische eigenschappen van een bepaalde motorolie beschrijft.
Productie van asarme oliën
de behoefte aan de productie van asarme oliën ontstond grotendeels door milieueisen (de beruchte Euro-x-normen). Bij de vervaardiging van motoroliën bevatten ze (in verschillende hoeveelheden, afhankelijk van veel dingen) zwavel, fosfor en as (later wordt het sulfaat). Het gebruik van de volgende chemische verbindingen leidt dus tot het verschijnen van de genoemde elementen in de samenstelling van oliën:
- zinkdialkyldithiofosfaat (het zogenaamde multifunctionele additief met antioxiderende, antislijtage- en extreme drukeigenschappen);
- calciumsulfonaat is een wasmiddel, dat wil zeggen een wasmiddeladditief.
Op basis hiervan hebben fabrikanten verschillende oplossingen gevonden om het asgehalte van oliën te verminderen. Dus, de volgende zijn momenteel in gebruik:
- de introductie van wasmiddeladditieven niet in de olie, maar in de brandstof;
- gebruik van asloze hoge-temperatuur-antioxidanten;
- het gebruik van asloze dialkyldithiofosfaten;
- het gebruik van asarme magnesiumsulfonaten (echter in beperkte hoeveelheden, aangezien dit ook bijdraagt aan de vorming van afzettingen in de verbrandingsmotor), evenals wasactieve alkylfenoladditieven;
- het gebruik van synthetische componenten in de samenstelling van oliën (bijvoorbeeld esters en verdikkingsadditieven die bestand zijn tegen afbraak, die nodig zijn om de gewenste viscositeit-temperatuurkenmerken en lage vluchtigheid te garanderen, namelijk basisoliën van 4 of 5 groepen).
Moderne chemische technologieën maken het mogelijk om gemakkelijk olie te verkrijgen met elk asgehalte. U hoeft alleen maar de compositie te kiezen die het beste bij een bepaalde auto past.
Normen op asniveau
De volgende belangrijke vraag is om te bepalen: normen voor asgehalte. Het is de moeite waard om meteen te vermelden dat ze niet alleen afhankelijk zijn van het type verbrandingsmotor (voor benzine-, dieselverbrandingsmotoren en verbrandingsmotoren met gasballonuitrusting (GBO), deze indicatoren zullen verschillen), maar ook op de huidige milieunormen (Euro-4, Euro-5 en Euro-6). In de meeste basisoliën (dat wil zeggen, vóór de introductie van speciale additieven in hun samenstelling) is het asgehalte onbeduidend en is het ongeveer 0,005%. En na toevoeging van additieven, dat wil zeggen de vervaardiging van kant-en-klare motorolie, kan deze waarde de toren van 2% bereiken die GOST toestaat.
De asgehaltenormen voor motoroliën zijn duidelijk vermeld in de normen van de Europese Vereniging van Autofabrikanten ACEA, en afwijkingen hiervan zijn onaanvaardbaar, daarom laten alle moderne (gelicentieerde) motoroliefabrikanten zich altijd leiden door deze documenten. We presenteren de gegevens in de vorm van een tabel voor de momenteel wijdverbreide milieunorm Euro-5, die de waarden van chemische additieven en individuele bestaande normen combineert.
| API-vereisten | SL | SM | SN-RC/ILSAC GF-5 | CJ-4 |
|---|---|---|---|---|
| Fosforgehalte, % | 0,1 max | 0,06-0,08 | 0,06-0,08 | 0,12 max |
| Zwavelgehalte, % | - | 0,5-0,7 | 0,5-0,6 | 0,4 max |
| Sulfaatas, % | - | - | - | 1 max |
| ACEA-vereisten voor benzinemotoren | C1-10 | C2-10 | C3-10 | C4-10 |
| - | Lage SAPS | midSAPS | midSAPS | Lage SAPS |
| Fosforgehalte, % | 0,05 max | 0,09 max | 0,07-0,09 max | 0,09 max |
| Zwavelgehalte, % | 0,2 max | 0,3 max | 0,3 max | 0,2 max |
| Sulfaatas, % | 0,5 max | 0,8 max | 0,8 max | 0,5 max |
| Basegetal, mg KOH/g | - | - | 6 min | 6 min |
| ACEA-vereisten voor commerciële dieselmotoren | E4-08 | E6-08 | E7-08 | E9-08 |
| Fosforgehalte, % | - | 0,08 max | - | 0,12 max |
| Zwavelgehalte, % | - | 0,3 max | - | 0,4 max |
| Sulfaatas, % | 2 max | 1 max | 1 max | 2 max |
| Basegetal, mg KOH/g | 12 min | 7 min | 9 min | 7 min |
Zoals uit de bovenstaande tabel blijkt, is het asgehalte moeilijk te beoordelen volgens de Amerikaanse API-standaard, en dit komt door het feit dat het asgehalte in de Nieuwe Wereld niet zo nauwgezet is. ze geven namelijk gewoon aan welke oliën in jerrycans zitten - vol, medium as (MidSAPS). Als zodanig hebben ze geen lage as. Daarom moet u bij het kiezen van een of andere olie vooral focussen op de ACEA-markering.
Op basis van de verstrekte informatie in overeenstemming met de Euro-5-norm, die geldig en relevant is in 2018 op het grondgebied van de Russische Federatie, is het bijvoorbeeld toegestaan om voor een moderne benzineauto C3-olie bij te vullen volgens ACEA (meestal SN volgens API) - het gehalte aan sulfaatas is niet meer dan 0,8% (gemiddelde as). Als we het hebben over dieselmotoren die onder moeilijke omstandigheden werken, dan staat de ACEA E4-norm bijvoorbeeld niet toe dat de 2% van het sulfaatasgehalte in de brandstof wordt overschreden.
Vereisten voor asgehalte voor LPG-voertuigen
Wat betreft auto's met gasflesuitrusting, is het beter voor hen om te gebruiken olie met laag asgehalte. Dit komt door de chemische samenstelling van benzine en gas (ongeacht methaan, propaan of butaan). Er zitten meer vaste deeltjes en schadelijke elementen in benzine en om het hele systeem niet te bederven, moeten speciale asarme oliën worden gebruikt. Smeermiddelfabrikanten bieden consumenten specifiek zogenaamde "gas" -oliën aan die zijn ontworpen voor de overeenkomstige ICE.
Hun belangrijke nadeel is echter hun hoge kosten, en om geld te besparen, kunt u eenvoudig naar de kenmerken en toleranties van gewone "benzine" -oliën kijken en de juiste asarme samenstelling kiezen. En onthoud dat u dergelijke oliën moet vervangen volgens de gespecificeerde voorschriften, ondanks het feit dat de transparantie van mijnbouw veel hoger zal zijn dan die van traditionele oliën!
Methode voor het bepalen van het asgehalte
Maar hoe wordt het asgehalte van motorolie bepaald en hoe te begrijpen met welk asgehalte de olie in de jerrycan? Het asgehalte van motorolie is voor de consument het gemakkelijkst te bepalen aan de hand van de aanduidingen op het etiket van de container. Daarop wordt meestal het asgehalte aangegeven volgens de ACEA-norm (Europese norm voor autofabrikanten). In overeenstemming hiermee zijn alle momenteel verkochte oliën onderverdeeld in:
- volle as. Ze hebben een compleet pakket aan additieven. In het Engels hebben ze de aanduiding - Full SAPS. Volgens de ACEA-standaard worden ze aangeduid met de volgende letters - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Asverontreinigingen zijn hier ongeveer 1 ... 1,1% van de totale massa van de smeervloeistof.
- middelmatige as. Ze hebben een gereduceerd pakket aan additieven. Aangeduid als Middle SAPS of Mid SAPS. Volgens ACEA worden ze aangeduid als C2, C3. Evenzo zal in middelgrote asoliën de asmassa ongeveer 0,6 ... 0,9% zijn.
- Lage as. Het minimale gehalte aan metaalhoudende additieven. Aangewezen Low SAPS. Volgens ACEA worden ze aangeduid als C1, C4. Voor weinig as zal de overeenkomstige waarde minder dan 0,5% zijn.
Houd er rekening mee dat in sommige gevallen oliën met ACEA-aanduidingen van C1 tot C5 worden gecombineerd tot één groep die "low ash" wordt genoemd. dergelijke informatie is namelijk te vinden in Wikipedia. Dit is echter niet helemaal correct, aangezien een dergelijke benadering eenvoudigweg aangeeft dat al deze smeermiddelen zijn compatibel met katalysatoren, en niets meer! In feite is hierboven de juiste gradatie van oliën naar asgehalte gegeven.
.
Ash-normen
Verschillende oliemonsters testen
Er is een Russische interstate standaard GOST 12417-94 "aardolieproducten. Methode voor het bepalen van sulfaatas, volgens welke iedereen het sulfaatasgehalte van de geteste olie kan meten, omdat hiervoor geen complexe apparatuur en reagentia nodig zijn. Er zijn ook andere, waaronder internationale, normen voor het bepalen van het asgehalte, namelijk ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.
Allereerst moet worden opgemerkt dat GOST 12417-94 het sulfaatasgehalte definieert als een residu na carbonisatie van een monster, behandeld met zwavelzuur en gecalcineerd tot constant gewicht. De essentie van de verificatiemethode is vrij eenvoudig. In de eerste fase wordt een bepaalde massa van de geteste olie genomen en verbrand tot een koolstofhoudend residu. dan moet je wachten tot het resulterende residu is afgekoeld en het behandelen met geconcentreerd zwavelzuur. verder ontsteken bij een temperatuur van +775 graden Celsius (een afwijking van 25 graden in de ene richting en de andere is toegestaan) totdat de koolstof volledig is geoxideerd. De resulterende as krijgt enige tijd om af te koelen. Daarna wordt het behandeld met verdund (in gelijke volumes met water) zwavelzuur en bij dezelfde temperatuur gecalcineerd totdat de massawaarde constant wordt.
Onder invloed van zwavelzuur zal de resulterende as sulfaat zijn, waar de definitie in feite vandaan komt. vergelijk vervolgens de massa van de resulterende as en de initiële massa van de geteste olie (de massa van de as wordt gedeeld door de massa van de verbrande olie). De massaverhouding wordt uitgedrukt als een percentage (dat wil zeggen, het resulterende quotiënt wordt vermenigvuldigd met 100). Dit is de gewenste waarde van het sulfaatasgehalte.
Wat betreft het gebruikelijke (basis) asgehalte, is er ook een staatsnorm GOST 1461-75 voor, genaamd "Olie en olieproducten. Methode voor het bepalen van het asgehalte”, waarbij de testolie wordt gecontroleerd op de aanwezigheid van diverse schadelijke onzuiverheden daarin. Omdat het om complexe procedures gaat, en zeker voor verschillende toepassingen, zullen we de essentie ervan in dit materiaal niet presenteren. Indien gewenst is deze GOST eenvoudig te vinden op internet.
Er is ook een Russische GOST 12337-84 "Motoroliën voor dieselmotoren" (laatste editie van 21.05.2018-XNUMX-XNUMX). Het beschrijft duidelijk de waarden van verschillende parameters voor motoroliën, inclusief huishoudelijke die worden gebruikt in diesel-ICE's met verschillende capaciteiten. Het geeft de toegestane waarden van verschillende chemische componenten aan, inclusief de hoeveelheid toegestane roetafzettingen.
