מהו שמן מנוע לרכב?

שמנים מוטוריים

שמני מנוע עובדים בתנאים קשים ביותר. חומרי סיכה אחרים המשמשים מכוניות, שמני הילוכים ושומנים, מבצעים את תפקידם קל יותר לאין ערוך. מבלי לאבד את הנכסים הנדרשים. מכיוון שהם עובדים בסביבה הומוגנית יחסית, עם טמפרטורה, לחץ ומתח קבועים פחות או יותר. מצב המנוע "מרופט". אותו חלק של שמן נתון ללחץ תרמי ומכני בכל שנייה. מכיוון שתנאי השימון של רכיבי המנוע השונים רחוקים מלהיות זהים. בנוסף, שמן המנוע חשוף לכימיקלים. חמצן, גזים אחרים, מוצרים של בעירה לא מלאה של דלק, כמו גם הדלק עצמו שנכנס בהכרח לשמן, אם כי בכמויות קטנות מאוד.

פונקציות של שמני מנוע.

צמצם את החיכוך בין חלקי המגע, צמצם את הבלאי ומנע שחיקה של חלקי השפשוף. אטום את הפערים, במיוחד בין החלקים של קבוצת הבוכנה-גלילית, ומונע או ממזער את חדירת הגזים מתא הבעירה. מגן על חלקים מפני קורוזיה. להסרת חום ממשטחי חיכוך. הסר חלקי בלאי מאזור החיכוך, ובכך האט את היווצרות המשקעים על פני חלקי המנוע. חלק מהמאפיינים העיקריים של שמנים. צמיגות היא אחד המאפיינים החשובים ביותר של שמנים. שמני מנוע, כמו רוב חומרי הסיכה, משנים את צמיגותם בהתאם לטמפרטורה שלהם. ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר, כך הצמיגות גבוהה יותר ולהיפך.

שמני מנוע והתנעה קרה

כדי להבטיח התחלה קרה של המנוע, יש להניע את גל הארכובה עם מתנע ולשאוב שמן דרך מערכת השימון. בטמפרטורות נמוכות, הצמיגות לא צריכה להיות גבוהה מדי. בטמפרטורות גבוהות השמן לא צריך להיות בעל צמיגות נמוכה מאוד על מנת ליצור סרט שמן חזק בין חלקי החיכוך לבין לחץ המערכת הנדרש. אינדקס צמיגות. אינדיקטור המאפיין את תלות צמיגות השמן בשינויי טמפרטורה. זוהי כמות חסרת ממד, כלומר זה לא נמדד בשום יחידה, זה רק מספר. ככל שמדד הצמיגות של שמן המנוע גבוה יותר, כך טווח הטמפרטורות בו השמן מאפשר למנוע לפעול רחב יותר. עבור שמנים מינרליים ללא תוספים צמיגים, מדד הצמיגות הוא 85-100. שמנים עם תוספים צמיגים ורכיבים סינתטיים יכולים להיות בעלי אינדקס צמיגות של 120-150. עבור שמנים צמיגות נמוכה מזוקקים עמוק, אינדקס הצמיגות יכול להגיע ל 200.

שמני מנוע. נקודת רתיחה

נקודת רתיחה. אינדיקטור זה מאפיין את נוכחותם של שברים רותחים בשמן, ובהתאם, קשור לאידוי השמן במהלך הפעולה. עבור שמנים טובים, נקודת ההבזק צריכה להיות מעל 225 מעלות צלזיוס. במקרה של שמנים באיכות ירודה, שברים עם צמיגות נמוכה מתאדים ונשרפים במהירות. זה מוביל לצריכת שמן גבוהה ולהידרדרות התכונות שלו בטמפרטורה נמוכה. מספר בסיס, tbn. מציין את הבסיסיות הכוללת של שמן, כולל זו המשמשת את חומרי הניקוי והפיזור הבסיסיים. TBN מאפיין את יכולתו של שמן לנטרל חומצות מזיקות הנכנסות אליו במהלך פעולת המנוע ולעמוד בפני משקעים. ככל שה-TBN נמוך יותר, כך נשארים פחות תוספים פעילים בשמן. לרוב שמני מנוע הבנזין יש בדרך כלל TBN של 8 עד 9, בעוד ששמני מנוע דיזל נעים בדרך כלל בין 11 ל-14.

מספר בסיס שמן מנוע

כאשר שמן המנוע פועל, ה- TBN בהכרח פוחת ומופעלים התוספים המנטרלים. צמצומים משמעותיים ב- TBN מובילים לקורוזיה חומצית וכן לקירות של חלקי מנוע פנימיים. מספר חומצה, שזוף. מספר החומצה הוא מדד לנוכחותם של מוצרים מחמצנים בשמני המנוע. ככל שהערך המוחלט נמוך יותר, כך תנאי ההפעלה של שמן המנוע טובים יותר. וככל שחייו הנותרים יותר. עלייה ב- TAN מעידה על חמצון השמן עקב חיי שירות ארוכים וטמפרטורת הפעלה. מספר החומצה הכולל נקבע בכדי לנתח את מצבם של שמני המנוע, כאינדיקטור למצב החמצון של השמן ולהצטברותם של מוצרי בעירה חומצית לדלק.

מולקולות של שמנים מינרליים וסינתטיים משמנים מנועיים

שמנים הם פחמימנים עם מספר ספציפי של אטומי פחמן. אטומים אלה יכולים להיות מקושרים על ידי שרשראות ארוכות וישרות או מסועפים, למשל, כתר של עץ. ככל שרשתות ישר יותר, כך תכונות השמן טובות יותר. על פי הסיווג של מכון הנפט האמריקני, שמנים בסיסיים מחולקים לחמש קטגוריות. קבוצה I, שמני בסיס המתקבלים בזיקוק וסילוק תולעי באמצעות ממיסים מינרליים נפוצים. קבוצה II, שמני בסיס מזוקקים מאוד, עם תכולה נמוכה של תרכובות ארומטיות ופרפינים, עם יציבות חמצונית מוגברת. שמנים מיובשים, שמנים מינרליים משופרים.
קבוצה III, שמנים בסיסיים בעלי אינדקס צמיגות גבוהה עם הידרוק קטליטי, טכנולוגיית HC.

ייצור שמנים מנועיים

במהלך טיפול מיוחד משתפר המבנה המולקולרי של השמן. לפיכך, המאפיינים של שמני בסיס קבוצה III דומים לשמנים בסיסיים מקבוצה IV סינתטית. לא במקרה קבוצת שמנים זו שייכת לקטגוריה של שמנים סינתטיים למחצה. וכמה חברות מתייחסות אפילו לשמנים בסיסיים סינתטיים. קבוצה IV, שמני בסיס סינטטיים המבוססים על פוליאלפאולפינים, PAO. לפוליאלפאולפינים המתקבלים מהתהליך הכימי יש מאפיינים של הרכב הומוגני. יציבות חמצונית גבוהה מאוד, אינדקס צמיגות גבוה והיעדר מולקולות פרפין בהרכבן. קבוצה V, שמני בסיס אחרים שלא נכללו בקבוצות קודמות. קבוצה זו כוללת שמני בסיס סינתטיים אחרים ושמנים בסיסיים צמחיים. ההרכב הכימי של בסיסי מינרלים תלוי באיכות השמן, בטווח הרתיחה של שברי השמן שנבחרו, כמו גם בשיטות ובמידת הטיהור.

שמנים מנועיים מינרליים

בסיס המינרלים הוא הזול ביותר. זהו מוצר לזיקוק ישיר של שמן, המורכב ממולקולות באורכים שונים ומבנים שונים. בגלל הטרוגניות זו, חוסר יציבות צמיגות, מאפייני טמפרטורה, תנודתיות גבוהה, יציבות חמצון נמוכה. בסיס מינרלי, שמן המנוע הנפוץ ביותר בעולם. תערובת חצי סינתטית של שמני בסיס מינרליים וסינתטיים יכולה להכיל 20 עד 40 אחוזים "סינתטיים". אין דרישות מיוחדות ליצרני חומרי סיכה חצי סינתטיים לגבי כמות שמן בסיס סינטטי בשמן המנוע המוגמר. כמו כן, אין כל אינדיקציה לגבי איזה מרכיב סינתטי, קבוצה III או שמן בסיס קבוצתי IV, יש להשתמש בייצור חומרי סיכה חצי סינתטיים. על פי מאפייניהם, שמנים אלה תופסים עמדת ביניים בין שמנים מינרליים לשמנים סינתטיים, כלומר תכונותיהם טובות יותר מאלו של שמנים מינרליים קונבנציונליים, אך גרועות מאלו של שמנים מינרליים. במחיר, שמנים אלו זולים בהרבה משמנים סינתטיים.

שמני מנוע סינתטיים

שמנים סינטטיים הם בעלי מאפיינים טובים מאוד של צמיגות טמפרטורה. ראשית, זוהי נקודת זילוף נמוכה בהרבה, -50 ° C -60 ° C מהמינרל, ומדד צמיגות גבוה מאוד. זה מקל הרבה יותר על הפעלת המנוע במזג אוויר קר. שנית, יש להם צמיגות גבוהה יותר בטמפרטורות הפעלה מעל 100 מעלות צלזיוס. כתוצאה מכך, סרט השמן המפריד בין משטחי החיכוך אינו נשבר בתנאים תרמיים קיצוניים. יתרונות אחרים של שמנים סינתטיים כוללים יציבות גזירה משופרת. בשל אחידות המבנה, יציבות תרמית-חמצונית גבוהה. כלומר, נטייה נמוכה ליצור משקעים ולכות. סרטים שקופים, חזקים מאוד ובלתי מסיסים כמעט המוחלים על משטחים חמים נקראים לכות מחמצנות. כמו גם אידוי וצריכת פסולת נמוכה בהשוואה לשמנים מינרליים.

תוספי שמן מנוע

חשוב גם כי חומרים סינתטיים דורשים הכנסת כמות מינימלית של תוספי עיבוי. ובמיוחד הזנים האיכותיים שלה אינם דורשים תוספים כאלה כלל. לכן שמנים אלה יציבים מאוד מכיוון שהתוספים נהרסים תחילה. כל המאפיינים הללו של שמנים סינתטיים מסייעים בהפחתת ההפסדים המכניים של המנוע ובהפחתת הבלאי בחלקים. בנוסף, המשאב שלהם עולה על משאב המינרלים פי 5 ויותר. הגורם העיקרי להגבלת השימוש בשמנים סינתטיים הוא עלותם הגבוהה. הם יקרים פי 3-5 מאלו מינרליים. ובמיוחד הציונים האיכותיים שלה אינם דורשים תוספים כאלה כלל, ולכן שמנים אלה יציבים מאוד.

תוספים נגד לבוש לשמנים מנועיים

תוספים נגד לבוש. התפקיד העיקרי הוא למנוע בלאי של חלקי חיכוך במנוע במקומות בהם לא ניתן ליצור סרט שמן בעובי הנדרש. הם עובדים על ידי ספיגת משטח מתכת ואז תגובה כימית איתו במהלך מגע מתכת למתכת. ככל שיותר פעיל, כך משוחרר יותר חום במהלך מגע זה, ויוצר סרט מתכת מיוחד בעל תכונות "הזזה". מה שמונע בלאי שוחקים. מעכבי חמצון, תוספי נוגדי חמצון. במהלך הפעולה, שמן המנוע חשוף כל הזמן לטמפרטורות גבוהות, לתחמוצות אוויר, חמצן וחנקן. מה שגורם לו להתחמצן, לפרק תוספים ולהסמיך. תוספים נוגדי חמצון מאטים את חמצון השמנים ואת היווצרותם הבלתי נמנעת של משקעים אגרסיביים אחריו.

שמני מנוע - עקרון הפעולה

עקרון פעולתם הוא תגובה כימית בטמפרטורות גבוהות עם מוצרים הגורמים לחמצון שמן. הם מחולקים לתוספי מעכבים הפועלים לפי נפח השמן הכולל. ותוספים חמצוניים תרמיים המבצעים את תפקידיהם בשכבת העבודה על משטחים מחוממים. מעכבי קורוזיה נועדו להגן על פני השטח של חלקי המנוע מפני קורוזיה הנגרמת מחומצות אורגניות ומינרליות הנוצרות במהלך חמצון של שמנים ותוספים. מנגנון הפעולה שלהם הוא היווצרות של סרט מגן על פני השטח של חלקים וניטרול חומצות. מעכבי חלודה מיועדים בעיקר להגנה על קירות גלילי פלדה וברזל יצוק, בוכנות וטבעות. מנגנון הפעולה דומה. מעכבי קורוזיה מתבלבלים לעתים קרובות עם נוגדי חמצון.

שמנים מוטוריים ונוגדי חמצון

נוגדי חמצון, כאמור לעיל, מגנים על השמן עצמו מפני חמצון. המשטח של חלקי המתכת הוא נגד קורוזיה. הם תורמים להיווצרות סרט שמן חזק על המתכת. המגן עליו מפני מגע עם חומצות ומים, הנמצאים תמיד בנפח השמן. מכני חיכוך. הם מנסים יותר ויותר להשתמש בשמנים עם מכני חיכוך עבור מנועים מודרניים. זה יכול להפחית את מקדם החיכוך בין חלקי חיכוך כדי להשיג שמנים חסכוניים באנרגיה. מכני החיכוך הידועים ביותר הם גרפיט ומוליבדן דיסולפיד. הם מאוד קשים לשימוש בשמנים מודרניים. מכיוון שחומרים אלה אינם מסיסים בשמן וניתן לפזר אותם רק בצורת חלקיקים קטנים. לשם כך נדרשת הכנסת נפיצים נוספים ומייצבים מפוזרים לשמן, אך זה עדיין לא מאפשר שימוש בשמנים כאלה לאורך זמן.

הסמכת שמנים מנועיים

לכן, אסטרים של חומצות שומן מסיסות בשמן משמשים כיום בדרך כלל כמשנים חיכוך. בעלי הידבקות טובה מאוד למשטחי מתכת ויוצרים שכבה של מולקולות מפחיתות חיכוך. כדי להקל על בחירת השמן באיכות הנדרשת עבור סוג מסוים של מנוע ותנאי ההפעלה שלו, קיימות מערכות סיווג. נכון לעכשיו, קיימות מספר מערכות סיווג לשמני מנוע: API, ILSAC, ACEA ו- GOST. בכל מערכת, שמני מנוע מחולקים לסדרות וקטגוריות בהתאם לאיכות ולמטרה. סדרות וקטגוריות אלה יזמו על ידי ארגונים לאומיים ובינלאומיים של בתי זיקוק ויצרני רכב. המטרה ורמת האיכות הם לב ליבה של מגוון השמנים. בנוסף למערכות הסיווג המקובלות, קיימות גם הדרישות והמפרט של יצרני הרכב. בנוסף לשמני ציון לפי איכות, משתמשים גם במערכת דירוג צמיגות SAE.