תכולת אפר שמן

תכולת אפר שמן מאופיין בשני מושגים: תכולת אפר שמן בסיס ותכולת אפר סולפט. בקיצור, תכולת האפר הרגילה מציינת עד כמה נוקה בסיס הבסיס, עליו יווצר השמן הסופי בעתיד (כלומר, נוכחות של מלחים שונים ובלתי דליקים, כולל מתכתיים, זיהומים בו). באשר לתכולת אפר הסולפט, הוא מאפיין את השמן המוגמר, המכיל כמות מסוימת של תוספים, והוא מציין במדויק את כמותם והרכבם (כלומר, נוכחות של נתרן, אשלגן, זרחן, גופרית ואלמנטים אחרים בו).

אם תכולת האפר הסולפטית גבוהה, אז זה יוביל להיווצרות שכבה שוחקת על קירות מנוע הבעירה הפנימית, ובהתאם, לבלאי המהיר של המנוע, כלומר, ירידה במשאב שלו. הרמה הנמוכה של תכולת האפר הקונבנציונלית מבטיחה שמערכת הטיפול לאחר הפליטה מוגנת מפני זיהום. באופן כללי, מדדי תוכן אפר הם מושג מסובך למדי, אבל מעניין, אז ננסה לעשות הכל בסדר.

מהי תכולת אפר ועל מה היא משפיעה

תכולת האפר היא אינדיקטור לכמות הזיהומים הבלתי דליקים. בכל מנוע בעירה פנימית, כמות מסוימת של שמן ממולא הולכת ל"פסולת", כלומר, הוא מתאדה בטמפרטורה גבוהה כאשר הוא נכנס לצילינדרים. כתוצאה מכך נוצרים על קירותיהם מוצרי בעירה, או פשוט אפר, המכילים יסודות כימיים שונים. ומהרכב האפר וכמותו ניתן לשפוט את תכולת האפר הידועה לשמצה של השמן. מחוון זה משפיע על היכולת של משקעי פחמן להיווצר על חלקי מנוע בעירה פנימית, כמו גם על הביצועים של מסנני חלקיקים (אחרי הכל, פיח חסין אש סותם חלות דבש). לכן, זה לא יכול לעלות על 2%. מכיוון שיש שני תכולת אפר, נשקול אותם בתורם.

תכולת אפר שמן בסיס

נתחיל מהמושג של תוכן אפר רגיל, כפשוט יותר. בהתאם להגדרה הרשמית, תכולת האפר היא מדד לכמות הזיהומים האנאורגניים שנותרו משריפת דגימת שמן, המתבטאת כאחוז מהמסה של השמן הנבדק. תפיסה זו משמשת לרוב לאפיון שמנים ללא תוספים (כולל שמני בסיס), וכן נוזלי סיכה שונים שאינם בשימוש במנועי בעירה פנימית או בטכנולוגיית מכונות בכלל. בדרך כלל, הערך של תכולת האפר הכוללת הוא בטווח שבין 0,002% ל-0,4%. בהתאם לכך, ככל שמדד זה נמוך יותר, השמן הנבדק נקי יותר.

מה משפיע על תכולת האפר? תכולת אפר רגילה (או בסיסית) משפיעה על איכות טיהור השמן, שגם הוא אינו מכיל תוספים. ומכיוון שהם נוכחים כיום כמעט בכל שמני המנוע המשומשים, המושג של תכולת אפר רגילה אינו בשימוש נרחב, אך במקום זאת המושג של תכולת אפר סולפט משמש במובן הרחב. בואו נעבור לזה.

תכולת אפר מנופחת

זיהומים בשמן

אז תכולת אפר סולפט (שם אחר לרמה או אינדיקטור של סיגים סולפטים) הוא אינדיקטור לקביעת תוספים הכוללים תרכובות מתכות אורגניות (כלומר, המלחים המרכיבים את אבץ, אשלגן, מגנזיום, סידן, בריום, נתרן ויסודות אחרים) . כאשר שמן עם תוספים כאלה נשרף, נוצר אפר. באופן טבעי, ככל שיהיו יותר מהם בשמן, כך יהיה יותר אפר. הוא, בתורו, מתערבב עם משקעי שרף במנוע הבעירה הפנימית (זה נכון במיוחד אם מנוע הבעירה הפנימית ישן ו/או השמן לא הוחלף בו במשך זמן רב), וכתוצאה מכך חומר שוחק שכבה נוצרת על חלקי שפשוף. במהלך הפעולה, הם שורטים ומתבלים את פני השטח, ובכך מפחיתים את המשאב של מנוע הבעירה הפנימית.

תכולת האפר הסולפטית באה לידי ביטוי גם כאחוז ממשקל השמן. עם זאת, כדי לקבוע זאת, יש צורך לבצע הליך מיוחד עם צריבה וסילוק מסת הבדיקה. והאחוז נלקח מהמאזן המוצק. במקביל, חומצה גופרתית משמשת בעבודה על מנת לבודד סולפטים מהמסה. מכאן מגיע השם אפר סולפט.. נשקול את האלגוריתם המדויק לביצוע מדידות על פי GOST להלן.

לעתים קרובות, תוכן אפר סולפט מצוין על ידי הקיצור האנגלי SA - מ סולפט ואפר - אפר.

השפעת תכולת אפר סולפט

כעת נעבור לשאלה של מה משפיע אפר סולפט. אך לפני כן, יש להבהיר כי הרעיון שלו קשור ישירות למושג מספר הבסיס של שמן מנוע. ערך זה מאפשר לך להגדיר את כמות משקעי הפחמן בתא הבעירה. בדרך כלל שמן מגיע לשם דרך טבעות הבוכנה, זורם במורד דפנות הצילינדרים. כמות האפר האמורה משפיעה ישירות על תפקוד מערכת ההצתה, כמו גם על התנעת מנוע הבעירה הפנימית בעונה הקרה.

התלות של מספר הבסיס בזמן

אז, תכולת אפר סולפט עומדת ביחס ישר לערך ההתחלתי של מספר הבסיס של שמן שאינו בשימוש (או רק מלא). יחד עם זאת, יש להבין שמספר הבסיס אינו אינדיקטור מוחלט ליכולת הנטרול של נוזל סיכה, ועם הזמן הוא יורד. זאת בשל נוכחותם של גופרית ורכיבים מזיקים אחרים בדלק. וככל שהדלק דל יותר (ככל שיש בו יותר גופרית), כך מספר הבסיס יורד מהר יותר.

שים לב שתכולת אפר סולפט משפיעה ישירות על נקודת ההבזק של שמן מנוע, כלומר, עם הזמן, כאשר התוספים בהרכבו נשרפו, הערך של הטמפרטורה שהוזכרה יורד. זה גם מפחית את הביצועים של השמן עצמו, לא משנה כמה הוא איכותי.

לשימוש בשמנים דלי אפר יש "שני צדדים של המטבע". מצד אחד, השימוש בהם מוצדק, שכן תרכובות כאלה נועדו למנוע זיהום מהיר של מערכות פליטה (כלומר, מצוידים בזרזים, מסנני חלקיקים, מערכות EGR). מצד שני, שמנים דלי אפר אינם מספקים (מפחיתים) את רמת ההגנה הנדרשת לחלקי מנוע בעירה פנימית. וכאן, בבחירת שמן, אתה צריך לבחור ב"אמצע הזהב" ולהיות מונחה על ידי המלצות יצרן הרכב. כלומר, תסתכל על הערך של תכולת האפר ומספר אלקליין!

תפקידה של גופרית ביצירת אפר

שימו לב שתכולת האפר הרגילה של שמני מנוע אין שום קשר לרמת הגופרית שבהם. כלומר, שמנים דלי אפר לא יהיו בהכרח דלי גופרית, ויש לברר את הנושא הזה בנפרד. כדאי להוסיף שתכולת אפר סולפט משפיעה גם על הזיהום ועל פעולת מסנן החלקיקים (אפשרות התחדשות). זרחן, לעומת זאת, משבית בהדרגה את הזרז לשריפה של פחמן חד חמצני, כמו גם פחמימנים לא שרופים.

באשר לגופרית, היא משבשת את פעולתו של מנטרל תחמוצת החנקן. למרבה הצער, איכות הדלק באירופה ובמרחב הפוסט-סובייטי שונה מאוד, לא לטובתנו. כלומר, יש הרבה גופרית בדלק שלנו, וזה מזיק מאוד למנועי בעירה פנימית מכיוון שכאשר מערבבים אותו עם מים בטמפרטורות גבוהות, הוא יוצר חומצות מזיקות (בעיקר גופריתיות), אשר פוגעות בחלקי מנועי הבעירה הפנימית. לכן, עדיף לשוק הרוסי לבחור שמן עם מספר בסיס גבוה. וכאמור לעיל, בשמנים שבהם יש מספר אלקליין גבוה, יש תכולת אפר גבוהה. יחד עם זאת, יש להבין כי אין שמן אוניברסלי, ויש לבחור אותו בהתאם לדלק המשמש ולתכונות של מנוע הבעירה הפנימית. קודם כל, אתה צריך לבנות על ההמלצות של יצרן הרכב (כלומר, מנוע הבעירה הפנימית שלו).

מהי הדרישה לתכולת האפר בשמן

אפר משחיפת שמן

תכולת האפר הנמוכה של שמנים מודרניים מוכתבת על ידי הדרישות הסביבתיות של Euro-4, Euro-5 (מיושן) ו-Euro-6, אשר תקפות באירופה. בהתאם להם, שמנים מודרניים לא צריכים לסתום מאוד מסנני חלקיקים וזרזים לרכב, ולשחרר מינימום של חומרים מזיקים לסביבה. הם גם נועדו למזער משקעי פיח על שסתומים וצילינדרים. עם זאת, במציאות, גישה זו מפחית באופן דרמטי את המשאב של מנועי בעירה פנימית מודרניים, אבל זה גם מועיל עבור יצרני רכב, כפי שהוא מוביל ישירות החלפה תכופה של רכב על ידי בעלי רכב באירופה (ביקוש צרכנים).

באשר לנהגים מקומיים (אם כי זה חל יותר על דלק ביתי), ברוב המקרים, שמנים דלי אפר ישפיעו לרעה על ספינות, אצבעות, וגם יתרמו לשפשוף חצאיות במנוע הבעירה הפנימית. עם זאת, עם תכולת אפר נמוכה של שמנים, כמות ההפקדות על טבעות הבוכנה תהיה פחותה.

מעניין שרמת תכולת אפר הסולפט בשמנים אמריקאים (תקנים) נמוכה יותר מאשר באירופים. זאת בשל השימוש בשמני בסיס איכותיים השייכים לקבוצה 3 ו/או 4 (העשויים על בסיס פולי-אלפא-אולפינים או בטכנולוגיית הידרו-פיצוח).

שימוש בתוספים נוספים, למשל, לניקוי מערכת הדלק, עלול להוביל להיווצרות שכבת פיח נוספת, ולכן יש לטפל בתכשירים כאלה בזהירות.

תאי זרז סתומים בפיח

כמה מילים על מנועי הבעירה הפנימית של דגמים חדשים, בהם בלוקי הצילינדרים עשויים אלומיניום עם ציפוי נוסף (מכוניות מודרניות רבות מקונצרן VAG וחלקן "יפניות"). באינטרנט כותבים הרבה על כך שמנועים כאלה מפחדים מגופרית, וזה נכון. עם זאת, בשמן מנוע, הכמות של אלמנט זה היא הרבה פחות מאשר בדלק. לכן, קודם כל, מומלץ להשתמש תקן בנזין יורו-4 ומעלהוגם להשתמש בשמנים דלי גופרית. אבל, זכרו ששמן דל גופרית הוא לא תמיד שמן דל אפר! אז בדוק תמיד את תכולת האפר בתיעוד נפרד המתאר את המאפיינים האופייניים של שמן מנוע מסוים.

ייצור שמנים דלי אפר

הצורך בייצור שמנים דלי אפר נוצר בעיקר בשל דרישות סביבתיות (תקני Euro-x הידועים לשמצה). בייצור של שמני מנוע, הם מכילים (בכמויות שונות, תלוי בהרבה דברים) גופרית, זרחן ואפר (הוא הופך לסולפט מאוחר יותר). אז השימוש בתרכובות הכימיות הבאות מוביל להופעת היסודות שהוזכרו בהרכב השמנים:

• אבץ dialkyldithiophosphate (מה שנקרא תוסף רב תכליתי עם תכונות נוגדות חמצון, אנטי בלאי ולחץ קיצוני);
• סידן סולפונט הוא חומר ניקוי, כלומר תוסף חומר ניקוי.

על בסיס זה, יצרנים מצאו מספר פתרונות להפחתת תכולת האפר של שמנים. לדוגמה, הדברים הבאים נמצאים כעת בשימוש:

• הכנסת תוספי ניקוי לא לשמן, אלא לדלק;
• שימוש בנוגדי חמצון חסרי אפר בטמפרטורה גבוהה;
• השימוש בדיאלקידיתיופוספטים חסרי אפר;
• השימוש במגנזיום סולפונטים דלי אפר (עם זאת, בכמויות מוגבלות, שכן הדבר תורם גם להיווצרות משקעים במנוע הבעירה הפנימית), וכן תוספי ניקוי אלקילפנול;
• השימוש ברכיבים סינתטיים בהרכב השמנים (לדוגמה, אסטרים ותוספי עיבוי עמידים בפני פירוק, הנחוצים כדי להבטיח את מאפייני הצמיגות-טמפרטורת הרצויים ונדיפות נמוכה, כלומר, שמני בסיס מ-4 או 5 קבוצות).

טכנולוגיות כימיות מודרניות מאפשרות להשיג בקלות שמן עם כל תכולת אפר. אתה רק צריך לבחור את הרכב המתאים ביותר עבור מכונית מסוימת.

תקני רמת אפר

השאלה החשובה הבאה היא לקבוע תקני תוכן אפר. ראוי להזכיר מיד שהם יהיו תלויים לא רק בסוג מנוע הבעירה הפנימית (עבור בנזין, מנועי בעירה פנימית דיזל, כמו גם מנועי בעירה פנימית עם ציוד גפ"מ, מחוונים אלה יהיו שונים), אלא גם בתקנים הסביבתיים הנוכחיים. (יורו-4, יורו-5 ויורו-6). ברוב שמני הבסיס (כלומר, לפני הכנסת תוספים מיוחדים להרכבם), תכולת האפר אינה משמעותית, והיא כ-0,005%. ולאחר הוספת תוספים, כלומר, ייצור שמן מנוע מוכן, ערך זה יכול להגיע ל-2% הצריח שמאפשר GOST.

תקני תכולת האפר עבור שמני מנוע מצוינים בבירור בתקנים של האיגוד האירופי של יצרני רכב ACEA, וסטיות מהם אינן מקובלות, לכן כל יצרני שמן המנוע המודרניים (מורשיים) מונחים תמיד על ידי מסמכים אלה. אנו מציגים את הנתונים בצורה של טבלה לתקן הסביבתי הנפוץ כיום Euro-5, המשלב את ערכי התוספים הכימיים ותקנים קיימים בודדים.

דרישות API	SL	SM	SN-RC/ILSAC GF-5	CJ-4
תכולת זרחן, %	0,1 מקסימום	0,06-0,08	0,06-0,08	0,12 מקסימום
תכולת גופרית, %	-	0,5-0,7	0,5-0,6	0,4 מקסימום
אפר סולפט, %	-	-	-	1 מקסימום
דרישות ACEA עבור מנועי בנזין	C1-10	C2-10	C3-10	C4-10
-	LowSAPS	MidSAPS	MidSAPS	LowSAPS
תכולת זרחן, %	0,05 מקסימום	0,09 מקסימום	מקסימום 0,07-0,09	0,09 מקסימום
תכולת גופרית, %	0,2 מקסימום	0,3 מקסימום	0,3 מקסימום	0,2 מקסימום
אפר סולפט, %	0,5 מקסימום	0,8 מקסימום	0,8 מקסימום	0,5 מקסימום
מספר בסיס, מ"ג KOH/גרם	-	-	6 דקות	6 דקות
דרישות ACEA עבור מנועי דיזל מסחריים	E4-08	E6-08	E7-08	E9-08
תכולת זרחן, %	-	0,08 מקסימום	-	0,12 מקסימום
תכולת גופרית, %	-	0,3 מקסימום	-	0,4 מקסימום
אפר סולפט, %	2 מקסימום	1 מקסימום	1 מקסימום	2 מקסימום
מספר בסיס, מ"ג KOH/גרם	12 דקות	7 דקות	9 דקות	7 דקות

כפי שניתן לראות מהטבלה לעיל, קשה לשפוט את תכולת האפר לפי תקן ה-API האמריקאי, וזאת בשל העובדה שתכולת האפר אינה כה קפדנית בעולם החדש. כלומר, הם פשוט מציינים אילו שמנים נמצאים במיכלים - אפר מלא, בינוני (MidSAPS). ככאלה, אין להם אפר נמוך. לכן, בעת בחירת שמן כזה או אחר, אתה צריך להתמקד בעיקר בסימון ACEA.

הקיצור האנגלי SAPS הוא ראשי תיבות של Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur.

לדוגמה, בהתבסס על המידע המסופק בהתאם לתקן Euro-5, אשר תקף ורלוונטי בשנת 2018 בשטח הפדרציה הרוסית, עבור מכונית בנזין מודרנית מותר למלא שמן C3 לפי ACEA (בדרך כלל SN לפי API) - תכולת אפר סולפט אינה עולה על 0,8% (אפר בינוני). אם אנחנו מדברים על מנועי דיזל הפועלים בתנאים קשים, אז למשל, תקן ACEA E4 אינו מאפשר מעבר ל-2% מתכולת האפר הסולפטית בדלק.

על פי דרישות בינלאומיות בשמני מנוע עבור מנועי בנזין תכולת אפר סולפט לא תעלה על - 1.5%, לדיזל ICE הספק נמוך - 1.8% ולדיזלים בעלי הספק גבוה - 2.0%.

דרישות תכולת אפר לרכבי גפ"מ

באשר למכוניות עם ציוד עם צילינדר גז, עדיף להשתמש בהן שמני אפר נמוכים. זה נובע מההרכב הכימי של בנזין וגז (לא משנה מתאן, פרופאן או בוטאן). יש יותר חלקיקים מוצקים ואלמנטים מזיקים בבנזין, וכדי לא לקלקל את המערכת כולה, יש להשתמש בשמנים דלי אפר מיוחדים. יצרני חומרי סיכה מציעים לצרכנים במיוחד שמני "גז" המיועדים ל-ICE המקביל.

עם זאת, החיסרון המשמעותי שלהם הוא העלות הגבוהה שלהם, וכדי לחסוך כסף, אתה יכול פשוט להסתכל על המאפיינים והסובלנות של שמני "בנזין" רגילים, ולבחור את הרכב האפר המתאים המתאים. וזכור כי אתה צריך להחליף שמנים כאלה על פי התקנות שצוינו, למרות העובדה שהשקיפות של הכרייה תהיה הרבה יותר גבוהה מזו של שמנים מסורתיים!

שיטה לקביעת תכולת האפר

אך כיצד נקבעת תכולת האפר של שמן מנוע וכיצד להבין באיזו תכולת אפר השמן במיכל? הכי קל לצרכן לקבוע את תכולת האפר של שמן מנוע פשוט לפי הכינויים על תווית המיכל. תכולת האפר עליהם מצוינת בדרך כלל לפי תקן ACEA (תקן אירופאי ליצרני רכב). בהתאם לו, כל השמנים הנמכרים כיום מחולקים ל:

• אפר מלא. יש להם חבילה שלמה של תוספים. באנגלית יש להם את הכינוי - Full SAPS. על פי תקן ACEA, הם מסומנים באותיות הבאות - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. זיהומי אפר כאן הם בערך 1 ... 1,1% מהמסה הכוללת של נוזל הסיכה.
• אפר בינוני. יש להם חבילה מופחתת של תוספים. המכונה Middle SAPS או Mid SAPS. לפי ACEA הם מסומנים C2, C3. באופן דומה, בשמני אפר בינוני, מסת האפר תהיה כ-0,6 ... 0,9%.
• אפר נמוך. התוכן המינימלי של תוספים המכילים מתכת. ייעודי SAPS נמוך. לפי ACEA הם מסומנים C1, C4. עבור אפר נמוך, הערך המקביל יהיה פחות מ-0,5%.

שימו לב שבמקרים מסוימים, שמנים עם ייעודי ACEA מ-C1 עד C5 משולבים לקבוצה אחת הנקראת "אפר נמוך". כלומר, מידע כזה ניתן למצוא בויקיפדיה. עם זאת, זה לא לגמרי נכון, שכן גישה כזו פשוט מעידה על כל אלה חומרי סיכה תואמים לממירים קטליטיים, ותו לא! למעשה, הדרגה הנכונה של שמנים לפי תכולת האפר ניתנת לעיל.

.

שמנים הנושאים את הכינוי ACEA A1 / B1 (מיושנים מאז 2016) ו-A5 / B5 הם מה שנקרא חיסכון באנרגיה, ולא ניתן להשתמש בו בכל מקום, אלא רק במנועים שתוכננו במיוחד עבור מנועים (בדרך כלל דגמי מכוניות חדשות, למשל, ב"קוריאנים") רבים). לכן, ציין נקודה זו במדריך של המכונית שלך.

תקני אפר

בדיקת דגימות שמן שונות

יש תקן בין-מדינתי רוסי GOST 12417-94 "מוצרי נפט. שיטה לקביעת אפר סולפט, לפיה כל אחד יכול למדוד את תכולת אפר הסולפט בשמן הנבדק, שכן הדבר אינו מצריך ציוד וריאגנטים מורכבים. ישנם גם תקנים אחרים, כולל בינלאומיים, לקביעת תכולת האפר, כלומר, ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.

קודם כל, יש לציין כי GOST 12417-94 מגדיר תכולת אפר סולפט כשריד לאחר פחמול של דגימה, מטופל בחומצה גופרתית ומסולסל למשקל קבוע. המהות של שיטת האימות היא די פשוטה. בשלב הראשון שלו, מסה מסוימת של השמן הנבדק נלקחת ונשרפת לשארית פחמן. אז אתה צריך לחכות שהשאריות המתקבלות יתקררו, ולטפל בה בחומצה גופרתית מרוכזת. עוד להצית בטמפרטורה של +775 מעלות צלזיוס (סטייה של 25 מעלות בכיוון אחד והשני מותרת) עד שהפחמן מתחמצן לחלוטין. לאפר שנוצר ניתן זמן להתקרר. לאחר מכן, הוא מטופל בחומצה גופרתית מדוללת (בנפחים שווים במים) ומסיר אותו באותה טמפרטורה עד שערך המסה שלה הופך קבוע.

בהשפעת חומצה גופרתית, האפר שיתקבל יהיה סולפט, משם, למעשה, הגיעה ההגדרה שלו. לאחר מכן השווה את מסת האפר שנוצר והמסה הראשונית של השמן הנבדק (מסת האפר מחולקת במסה של השמן השרוף). יחס המסה מבוטא באחוזים (כלומר, המנה המתקבלת מוכפלת ב-100). זה יהיה הערך הרצוי של תכולת אפר סולפט.

באשר לתכולת האפר הרגילה (הבסיסית), יש גם תקן ממלכתי GOST 1461-75 עבורו הנקרא "שמן ומוצרי שמן. שיטה לקביעת תכולת האפר", לפיה נבדק שמן הבדיקה לאיתור זיהומים מזיקים שונים בו. בשל היותו כרוך בהליכים מורכבים, וביתר שאת לגבי פניות שונות, לא נציג את מהותו בחומר זה. אם תרצה, ניתן למצוא את GOST זה בקלות באינטרנט.

יש גם GOST 12337-84 רוסי אחד "שמני מנוע למנועי דיזל" (מהדורה אחרונה של 21.05.2018/XNUMX/XNUMX). זה מפרט בבירור את הערכים של פרמטרים שונים עבור שמני מנוע, כולל אלה ביתיים המשמשים ב-ICEs דיזל בעלי יכולות שונות. זה מציין את הערכים המותרים של רכיבים כימיים שונים, כולל כמות משקעי הפיח המותרים.