Зольность масла

Термин SAPS составлен из первых букв английских наименований некоторых элементов, входящих в состав масла.

S (“sulfated”) Сульфатная
A (“ash”) Зола
P (“phosphorous”) Фосфор
S (“sulphur”) Сера

Сульфатная зола из моторного масла может способствовать забиванию сажевых фильтров и сажеуловителей с постоянной регенерацией. Это приведёт к увеличению противодавления в двигателе и повышению расхода топлива.

Фосфор из моторного масла может способствовать дезактивации каталитических нейтрализаторов, что повысит токсичность отработавших газов.

Сера из моторного масла способствует забиванию удерживающих NOx систем (ловушек NOx), а потеря чувствительности уменьшает каталитическое восстановление (уловители deNoх).

Но означает ли это, что чем меньше сульфатной золы в масле, тем лучше? Ответ однозначно — нет.

Что вообще образует сульфатную золу в моторном масле? Это кальциево-магниевые присадки, цинк, молибден, бор и другие металлы, которые добавляются в масло на этапе производства для улучшения антифрикционных свойств, то есть снижения трения и защиты от износа.

Теперь вообще непонятно — сульфатная зольность это хорошо или плохо?

На самом деле, однозначного ответа нет, так как этот вопрос можно рассматривать индивидуально в каждом случае. К примеру, заливка более дорогого моторного низкозольного масла в автомобиль без прямого впрыска и без сажевого фильтра не приведет к положительному эффекту, а наоборот снизит запас по пробегу межсервисного интервала, так как у низкозольных масел, как правило, ниже щелочное число.

Так и наоборот, если залить полнозольное масло в автомобиль с прямым впрыском, на котором присутствует расход масла на угар из-за неполного смывания со стенок цилиндра маслосъемными кольцами по различным причинам, в таком случае при сгорании масла будет образовываться зола в камере сгорания, что соответственно приведет к забиванию топливных форсунок и к снижение КПД двигателя. Тоже самое касается сажевых фильтров и трехступенчатых катализаторов.

Зольность масла — это хорошо для смазывания двигателя, так как антифрикционные присадки хорошо влияют на ресурс. Но всё хорошо в меру, так как превышение может иметь обратный эффект и сами присадки могут стать причиной износа, поэтому не стоит перегибать и дополнительно заливать такие добавки, особенно молибден.

Зольность масла — это плохо для камеры сгорания, так как остатки сгоревшего масла могут забивать топливные форсунки и элементы выхлопной системы.

На данный момент мировая тенденция — это сокращение вредных выбросов в атмосферу, в связи с этим многие автопроизводители стремятся к выполнению экологических норм, что заставляет нефтяные и химические производства снижать зольность масла, при этом стараясь сохранить его главные функции: защиту от износа и отложений. Моторные масла постоянно совершенствуются, полный химический состав многими производителями держится в секрете.

Какой можно сделать вывод?

Самый простой способ — следовать мануалу.

Самый правильный способ — выбор правильного моторного масла исходя из всех параметров.

Не всегда масло «по мануалу» будет лучшим решением. Например, мы лично проверили в лаборатории, что малозольное моторное масло с допуском ACEA C1, рекомендованное Range Rover, не отрабатывает межсервисный интервал, а среднезольное масло ACEA C2 отрабатывает, при этом нет никаких проблем с выхлопной системой.

Так же, на примере Hyundai или KIA без прямого впрыска: рекомендовано моторное масло класса ACEA C3, сделано это автопроизводителем для «перестраховки», так как масла этого класса маловероятно могут содержать в составе минеральную базу, эти масла как правило идут как премиум линейка у производителей масла, а по факту для двигателя не хуже будет масло как и ACEA C2, так и A5/B5, особенно при удалении катализатора.

Вы всегда можете обратиться к менеджерам нашей компании Автомасла33.рф, и мы подберем оптимальный для вас продукт исходя из всех факторов и опыта применения, подкрепленного лабораторными испытаниями моторного масла в независимой лаборатории.

что это, виды и степень влияния

Так или иначе, но часть масла в двигателе сгорает в цилиндрах. При этом образуются нежелательные продукты разной степени вредности. Не касаясь выделения углерода в виде сажи и копоти, всё прочее для простого восприятия называют золой, а свойство масел — это образовывать «зольность».

Содержание статьи:

• 1 Какие есть разновидности масла
• 2 Что такое сульфатная зольность
  • 2.1 Как определить
  • 2.2 На что влияет
• 3 Нормы уровня зольности
• 4 Требования к зольности для авто
• 5 Метод определения зольности

Казалось бы, однозначно, лучше для мотора то масло, которое выделяет минимум твёрдых остатков, в том числе и попадающих обратно в картер. Но на деле существует и обратная сторона вопроса, вызывающая споры при оценке зольности различных масел.

Какие есть разновидности масла

Лабораторным путём можно установить параметр зольности масла. Напрямую на канистре вряд ли есть смысл указывать его численное значение, для основной массы потребителей цифры ничего не скажут, а лишь введут в заблуждение.

По теме: Есть ли срок годности у моторного масла

Ориентироваться можно по классификации по ACEA, там могут присутствовать буквы A и B у масел с повышенной зольностью, или C – малой и средней. Последние два обычно не различают, поскольку и там и там приняты меры к снижению показателя.

Полнозольные

Полнозольными считаются продукты, выделяющие твёрдые остатки после сгорания по определённой методике на уровне 1-1,5% от общего количества масла.

Это может показаться большим значением, если не разобраться в причинах появления золы, а также путях её вывода, а также провести сравнение с прочими источниками загрязнений.

Среднезольные

Для среднезольных продуктов Mid SAPS (сульфатная зола, сера и фосфор) показатель ниже, он лежит в диапазоне от 0,5% до 1%.

Такие масла лучше работают со средствами обеспечения чистоты выхлопа, но хуже с механикой мотора. В этом и есть основной компромисс при закладывании показателя в свойства продукта.

Малозольные

Эти масла обозначаются Low SAPS и маркируются как ACEA C (цифра). Содержание золы менее 0,5%. Продукты практически не коксуют выхлоп и связанные с ним детали, но имеют несколько существенных недостатков.

Их использование обязательно для некоторых моторов, но продиктовано скорее экологическими нормами, чем реальной необходимостью.

Более того, они могут нанести существенный вред в долгосрочной перспективе, который ограничивается достаточно сложными и дорогостоящими мерами.

Что такое сульфатная зольность

Моторное масло состоит из основы (базы) и присадочного пакета со сложной структурой. Зольность также распределяется по данным частям конечного продукта, каждая из них выделяет остатки после горения.

Базовая зольность обычно намного ниже той, что образуется от присадок, поскольку основа подвергается качественной очистке.

К тому же конечный результат определяется суммарным эффектом образования нерастворимых минеральных веществ, не так важно, какой вклад внесёт база. Поэтому общую зольность принято считать сульфатной, то есть создаваемой солями металлов, находящихся в составе присадок.

Как определить

Не прибегая к лабораторным анализам, зольность можно узнать в кодах и допусках качества масла. Как указывалось, выше, это регулирует евростандарт ACEA.

Если требуется масло с низким выделением золы, то можно использовать продукты C1-C4, а если точно, то именно, то, которое указано в спецификации двигателя по регламентным работам.

Конструкторам хорошо известно, под какой продукт они рассчитывали мотор. А данные показатели влияют на живучесть деталей в условиях коррозии, механического износа, а также обеспечения чистоты выхлопа.

Относительно старые моторы предпочитают полнозольные масла. Их характеристики обычно выше с точки зрения долговечности, а незначительное выделение твёрдых веществ, вылетающих с потоком выхлопных газов, никак не мешает работе двигателя.

На что влияет

Зола образуется в результате выгорания присадок. То есть если её много – значит в масле присутствуют соединения таких полезных металлов, как фосфор, цинк, молибден и многие другие.

Прочитай: Как определить масложор в двигателе за 5 минут

Именно они обеспечивают трибологические свойства продукта, его моющие, антикоррозийные и противоизносные способности. Разработчики много лет тратят на подбор компонентов присадочного пакета, которые затем и выделяют золу.

Часто именно по анализу остатков после горения можно определить полезность и качество масла, а также его деградацию после пробега, когда концентрация солей падает.

Нормы уровня зольности

Из всего сказанного можно сделать вывод, что нормативы содержания золы ограничиваются как сверху, так и снизу. При переводе масла из категории полнозольного в малозольное, будут утеряны полезные качества.

Но это неизбежно при создании современных моторов. Чем выше степень очистки выхлопа, тем сложнее нейтрализаторы и фильтры. Многокомпонентный катализатор, как и сажевый фильтр, легко уничтожить полнозольным маслом при всех его положительных качествах.

Например, показатель зольности вступает в явное противоречие, когда масло позиционируется как имеющее повышенный срок службы или энергосберегающее.

В нём необходимо использовать увеличенное количество присадок, особенно нормализующих щелочное число, которое сильно падает по мере деградации, а отсюда рост зольности, категорически противопоказанный элементам очистки выхлопа.

Выход состоит в применении беззольных присадок, но это процесс долгий и пока плохо отработанный. К тому же такие продукты обязательно повысят цену.

Требования к зольности для авто

Существующие стандарты учитывают противоречивые свойства зольности масел. Чёткие ограничения вводятся только по самым новым продуктам. Существуют общие лимиты по странам, но они не очень жёсткие.

Например, даже в Европе допускается применение полнозольных продуктов, особенно для сильно нагруженных дизельных двигателей. Но по нижней границе нормы.

В перспективе же все моторы будут однозначно переведены на средне- и малозольные масла. Это заметно по требованиям производителей моторов, которые даже опережают законодательство в данном направлении.

Метод определения зольности

В лаборатории используют сжигание масла с последующей сульфатацией, то есть обработкой серной кислотой. Затем соль дожигается, а остаток взвешивается.

Результат определяется как отношение к массе исходного продукта. Методика примерно похожа на то, что происходит в двигателе.

Сера в масле и топливе сильно ограничена, но присутствует, что приводит к образованию серной кислоты при работе двигателя и реакции с металлосодержащими присадками.

Смазочные материалы со сверхнизкой зольностью для двигателей

Использование преимуществ смазочных материалов со сверхнизкой зольностью в дизельных двигателях — увеличенные интервалы обслуживания дизельного сажевого фильтра и сохранение топливной экономичности — может стать более важным, поскольку стандарты выбросов и требования к сроку службы двигателей ужесточаются. , сказал официальный представитель Chevron в презентации на онлайн-мероприятии SAE International на прошлой неделе.

За последние годы отрасль узнала больше о последствиях накопления золы, сказал Шон Уитакр, старший штатный инженер Chevron, во время своей презентации «Сокращение расхода топлива и технического обслуживания за счет использования смазочных материалов со сверхнизким содержанием золы» на конференции SAE International Powertrains. , Цифровой саммит по топливу и смазочным материалам состоялся 28-30 сентября.

«Одна из вещей, которые я сделал, — это попытка количественно оценить влияние на показатели экономии топлива», — сказал Уитакр. «Мы знаем, что пепел забивает [сажевый фильтр]. Это может сделать несколько вещей — это влияет на противодавление, создаваемое этой системой, и мы знаем, что увеличение противодавления напрямую снижает показатели экономии топлива».

Он добавил, что это также может повлиять на циклы и частоту регенерации, «поэтому, чем чаще вы регенерируете, тем больше топлива вы сжигаете», — сказал он. «Оба этих воздействия могут со временем привести к ухудшению экономии топлива, если не будут предприняты другие меры для смягчения этого эффекта».

Масло со сверхнизкой зольностью может помочь смягчить воздействие на экономию топлива. Испытания показали, что только воздействие противодавления способствовало сохранению экономии топлива в течение жизненного цикла примерно на 0,7%, сказал он, что в дополнение к преимуществам, наблюдаемым за счет минимизации частоты регенерации, составило дополнительные 2,3%. «Таким образом, чистый эффект этих двух улучшений снизил расход топлива в течение срока службы системы на 3%», — сказал Уитакр. «Это в дополнение к преимуществам, связанным с техническим обслуживанием, которые может дать сверхнизкозольное масло».

Whitacre сказал, что за эти годы отрасль проделала замечательную работу по разработке радикальных улучшений для снижения выбросов дизельных двигателей. «Одна из серьезных проблем, с которыми мы столкнулись как отрасль, заключается в том, как сделать вещи эффективными и элегантными и убедиться, что это не приводит к значительному увеличению затрат», — сказал Уитакр.

По его словам, эти затраты бывают разными: как авансовыми, так и текущими, поскольку используются различные компоненты, которые могут быть дорогостоящими. К ним относятся первоначальные, эксплуатационные и эксплуатационные расходы. Первоначальные затраты связаны с устройствами контроля выбросов, нагруженными драгоценными металлами, а также с такими компонентами, как дозаторы и датчики. Затраты на техническое обслуживание включают очистку дизельного сажевого фильтра от золы, а также ремонт и замену. Эксплуатационные расходы связаны с расходом дизельной выхлопной жидкости для работы системы селективного каталитического восстановления и снижением расхода топлива.

Он отметил, что топливо, сжигаемое и потребляемое в двигателе, не предназначено для создания мощности. «Вместо этого большую часть времени он сосредоточен на увеличении теплового профиля выхлопной системы, чтобы сделать эти системы более активными и эффективными», — пояснил Уитакр. «Есть литература, которая предполагает, что 4%-5% использования топлива связано с управлением системой контроля выбросов. Это то, что, в зависимости от ситуации, может со временем ухудшиться. И многие из этих соображений побудили нас, как представителей отрасли, так и, в частности, Chevron, искать способы дальнейшей оптимизации этих систем».

Компания Whitacre пояснила, что составы смазочных материалов обычно примерно на 75% состоят из базового масла и примерно на 25% из химических добавок. «Эти добавки, которые мы видели на протяжении многих лет, накладывали ограничения на некоторые вещи, которые могут быть несовместимы с системами доочистки», — добавил он.

Разработчикам моторных масел пришлось научиться делать больше с меньшими затратами, сказал он. «Были ограничения на уровни содержания серы, фосфора и так называемой сульфатной золы», — отметил Уитакр. «Примерно с 2007 года это занимает центральное место в действующих стандартах как в отрасли, так и в спецификациях [производителя оригинального оборудования], которые устанавливают ограничения на то, сколько этих вещей мы можем использовать в смазочных маслах», — сказал он. «И в значительной степени большинство разработчиков масел в полной мере используют этот бюджет, поэтому многие продукты, которые вы видите на рынке, имеют верхний предел допустимого предела для этого свойства, называемого сульфатной зольностью, потому что нам нужна вся эта химия, чтобы производить масла с высокими эксплуатационными характеристиками в соответствии с этими очень строгими стандартами».

Он указал, что существуют ограничения из-за воздействия на выхлопную систему, особенно на сажевый фильтр. Он объяснил, что штраф за экономию топлива со временем увеличивается по мере того, как фильтр заполняется золой. Двигатель сжигает больше топлива, чтобы вытолкнуть выхлопные газы и повысить температуру для регенерации. «Это высокоэффективные системы, которые улавливают твердые частицы в выхлопных газах, и когда условия в выхлопной системе благоприятны, они сжигаются либо непрерывно, либо дискретно посредством их регенерации», — пояснил Уитакр. «Что не горит, так это негорючая фракция смазочного масла, небольшая часть которой со временем попадает в выхлоп при нормальном потреблении масла. Поэтому нужно что-то делать».

Чаще всего, сказал он, систему снимают, а пепел выдувают. «Это прежде всего то, что мотивировало ограничения, которые у нас есть в отношении сульфатной золы, и, безусловно, то, что побудило нас рассмотреть возможность расширения границ этого, глядя на то, что мы называем моторными маслами со сверхнизким содержанием золы», — добавил он.

Он добавил, что смазочные материалы со сверхнизким содержанием золы также имеют равные преимущества для рынка внедорожной техники, даже если этот рынок отстает с точки зрения стандартов выбросов. «Несмотря на то, что основные принципы одинаковы, некоторые факторы стоимости на этом [внедорожном] рынке различаются как с точки зрения конструкции этих систем, так и с точки зрения того, как операторы оценивают время простоя», — сказал Уитакр.

Новости о малозольных маслах — журнал Diesel Power

| Новости

ULSD, API CJ-4, EGR, DPF и Y-O-U

Вам нужно малозольное моторное масло? Он понадобится вам, если вы купите дизельный грузовик 2007 года выпуска, соответствующий требованиям по выбросам, но преимущества использования формулы с низким содержанием золы заставят вас захотеть использовать его в своей машине уже сейчас. «Малозольный» относится к количеству твердого материала, который остается после сгорания масла. Снижая содержание золы, производители масел помогают сократить количество отложений, остающихся в вашем двигателе, что снижает износ и снижает выбросы.

Говоря о выбросах, разработка малозольных масел обусловлена ​​потребностями в смазке новых более чистых версий двигателей Power Stroke, Cummins и Duramax, которые выйдут на улицы в 2007 году. По оценкам Shell Lubricants, потребуется 60 таких новых двигателей. грузовиков, работающих на холостом ходу, сравняется с выбросами одного работающего на холостом ходу грузовика 1988 года, и это в 10 раз лучше, чем у грузовиков, продаваемых сегодня.

Dodge Ram 3500 Chassis Cab 2007 года станет первым проданным американским грузовиком, отвечающим новым требованиям по выбросам. Он имеет больший рабочий объем 6,7 л, что помогает поддерживать низкую температуру цилиндров и выхлопных газов. Он также оснащен большой системой рециркуляции выхлопных газов и дизельным сажевым фильтром, который засоряется, если не используется малозольное моторное масло, соответствующее стандарту CJ-4. General Motors и Ford скоро будут производить новые турбодизельные двигатели, которые будут иметь аналогичное оборудование для выбросов.

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 текущего соотношения 500 частей на миллион до всего лишь 15 частей на миллион в насосе. Прогнозируется, что нефтеперерабатывающие заводы фактически будут производить топливо с содержанием серы всего 8 частей на миллион, чтобы учесть загрязнение в процессе распределения (нефтяным компаниям грозит штраф в размере 1 миллиона долларов за превышение предела в 15 частей на миллион). В дополнение к более чистому топливу, турбодизельные грузовики должны будут работать со сложными компонентами очистки отработавших газов, которые будут наиболее эффективными, когда масло будет соответствовать определенным стандартам, установленным Американским институтом нефти.

Чтобы соответствовать стандарту CJ-4 Американского института нефти, масло должно быть обработано таким образом, чтобы оно стало более устойчивым к высоким температурам и оставляло небольшое количество зольных отложений при сгорании. За счет меньшего количества отложений снижается вероятность засорения дизельных сажевых фильтров, которые будут входить в стандартную комплектацию дизельных грузовиков, которые OEM-производители начнут продавать в 2007 году.

API CJ-4
Моторное масло специально разработано для новых дизельных силовых установок 2007 года, соответствующих нормам выбросов, которые будут работать на ULSD. Так как это топливо не получает пользы от смазки серой, моторному маслу приходится работать очень тяжело. Его можно использовать во всех дизельных грузовиках, изготовленных после 1993, но может вызвать протечки в старых моторах, потому что в них нет синтетических уплотнений и гидравлических линий. Чтобы получить сертификат соответствия, смеси должны выдерживать высокие температуры и справляться с дополнительной сажей, проходящей через двигатель, благодаря системам рециркуляции выхлопных газов.

Система рециркуляции отработавших газов (EGR)
Системы рециркуляции отработавших газов на новых турбодизельных двигателях 2007 года — это гораздо больше, чем просто клапан, направляющий отработавшие газы во впуск. Новые сверхмощные EGR в два раза больше (и тяжелее), чем используемые сегодня агрегаты. Они включают в себя большой теплообменник, который помогает охлаждать газы, прежде чем они направляются обратно во впускную систему. Добавляя охлажденный выхлоп в цилиндры, кислород удаляется из сгорания, что снижает выбросы оксидов азота и снижает нагрев цилиндров и выхлопной системы.

Новые малозольные масла уменьшат образование шлама во всех дизельных двигателях. Масляный поддон в верхней части фотографии относится к двигателю, заполненному новым маслом 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 дизельный грузовик 2007 года выпуска, соответствующий требованиям по выбросам (и владеете дизельным двигателем, произведенным после 1993 года), вам следует подумать о том, чтобы использовать это новое масло.

Вы можете найти ссылку для загрузки собственных этикеток ULSD на сайте www.clean-diesel. org/highway.html. Этикетка предоставлена ​​Американским институтом нефти.

Сажевый фильтр (DPF)
Выхлопные газы, не улавливаемые системой рециркуляции отработавших газов, направляются в новый друг каждого: сажевый фильтр. DPF станут обычным явлением в выхлопных системах дизельных грузовиков, проданных в 2007 году и позже. Они работают, пропуская выхлопные газы, задерживая частицы сажи на катализирующих поверхностях, а затем сжигая их в химической реакции, которая создает экологически безопасный углекислый газ и воду.

Этот сажеуловитель является основной причиной, по которой необходимо малозольное масло категории обслуживания CJ-4. Как видно на фотографиях (предыдущая страница), высокозольные масла значительно засоряют эти выбросные устройства и делают их малоэффективными. 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 маслам подсчитали, что правильно работающие двигатели смогут проехать 200 000–400 000 миль, прежде чем потребуется обслуживание DPF.

Вы
Если вы не водите грузовик с дизельным двигателем, выпущенный до 1993 года, ваш двигатель определенно выиграет от использования малозольного масла CJ-4. Оно лучше обычного масла практически во всех отношениях. Защищает от износа двигателя, поршневых отложений, вспенивания и выветривания масла, 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 больше, чем моторное масло, продаваемое в настоящее время, из-за затрат на производство и разработку. Это неплохо для продукта, который обеспечивает лучшую защиту от износа, контроль окисления и способность бороться с сажей, чем масло, которое сейчас находится в вашем грузовике.