Визначення лужного числа моторного масла

Розглядаючи властивості мастильних матеріалів для силових установок різних призначень, часто доводиться аналізувати лужне число моторного масла. Без такого аналізу дуже складно уявити загальний стан будь-якого сучасного агрегату, робота якого на певному етапі передбачає застосування присадок. Тим більше що в даний час хімічно активні добавки, призначені для продовження в часі і для посилення номінальних робочих характеристик масел, спочатку входять до складу більшості мастил для двигуна.

Класифікація моторних масел.

Для того щоб розібратися в тому, яку роль відіграє зазначений параметр моторного масла, необхідно познайомитися з хімічними процесами, що відбуваються в мастильної системі силового агрегату, а також дізнатися основні характеристики лужного числа, одиницю і способи його вимірювання.

Хімічні процеси в системі мастила

У камері згоряння силової установки під час роботи автомобільного двигуна, як відомо, спостерігаються досить складні хімічні взаємодії. Зокрема, для створення в камері вибухового ефекту необхідно формування в системі карбюрації суміші, що складається з палива, що впорскується і повітря.

При цьому утворюється досить агресивне з’єднання, яке в процесі горіння (окислення) негативно впливає на металеві деталі двигуна і на робочі властивості мастильних рідин. Так, окислені (мають кисле середовище) продукти горіння прискорюють і підсилюють знос деталей і їх корозію. Що стосується моторного масла, то під впливом продуктів згоряння повітряно-паливної суміші воно починає занадто рано старіти.

Етапи виробництва моторного масла.

Якщо мова йде про зношених в значній мірі силових агрегатах, то до зазначених проблем додається підвищений ризик потрапляння в картер частини відпрацьованих газів разом з продуктами окислення, які проникають через збільшені зазори між поршневими кільцями і стінками циліндра. У картері двигуна ці продукти осідають на стінках і вступають з мастилом в хімічну реакцію окислення.

Необхідно відзначити, що масло, перенасичене таким чином продуктами окисного процесу, при контакті з внутрішніми деталями двигуна знову і знову виробляє вторинне негативний вплив на моторні вузли. Це, в свою чергу, тягне за собою прискорене іржавіння металевих поверхонь і передчасний вихід деталей з ладу.

Як відомо, основним ворогом кислот є луг. Хімічна нейтралізація агресивних кислотних компонентів моторного масла відбувається в картері і маслопроводних каналах, на стінках і шестерінках маслонасоса. Якщо в мастильних присадках є лужні сполуки, то вони починають вступати в реакцію з кислотними компонентами, ефективно нейтралізує останні.

Однак з часом, після багаторазових зазначених хімічних реакцій, луг все менше і менше нейтралізує кислотність побічних продуктів горіння. В результаті велика частина цих з’єднань, котрі вступили в реакцію з лугом, осідає сажею або шламом на конструкційних елементах, засмічуючи мастильну систему. Це призводить до погіршення струму масла в каналах. Такий стан може викликати в двигуні масляне голодування розподільного вала з подальшим зносом опорних шийок, а також занадто раннє спрацьовування вкладишів на колінчастому валі, в засмічених канальцях якого блокується циркуляція масла.

Показник лужного числа

Вплив пробігу автомобіля на загальне лужне число олії.

Для визначення рівня якості моторного мастила найчастіше розглядають 2 основних параметри: в’язкість масла і температурний режим, при якому воно забезпечує нормальне функціонування силового агрегату. Крім цих важливих властивостей, для характеристики мастильних рідин використовується ряд додаткових критеріїв, серед яких і лужне число моторного масла. Позначається воно літерним індексом TBN (Total Base Number).

Зазначений критерій має велике значення для визначення якості і тривалості періоду оптимальної працездатності масла. Лужне число TBN показує загальний стан рідини, включаючи лужність, змінну за рахунок додаються в масло миючих і диспергуючих присадок, завданням яких є утримання продуктів горіння в підвішеному стані і створення перешкод для їх осідання на стінках двигуна.

У хімічному сенсі даний показник характеризує готовність робочої моторної мастила успішно протистояти можливим окислювальним процесам.

І чим вище число TBN, тим вище здатність масла до такого опору. Загальне лужне число моторної мастила визначається сумарним вмістом в робочої рідини лужних добавок, що включають такі метали, як натрій, барій, магній, кальцій. Виходячи з співвідношень різних складових даної категорії, число TBN являє собою масу гідроксиду калію (виражається в мг), що міститься в 1 г моторного масла. Таким чином, одиниця виміру лужного числа виражається в мгКОН / г.

Як уже було відзначено вище, величина числа TBN прямо пропорційна кількості кислот, яке може нейтралізувати це масло. Відповідно, лужні присадки, що задають певний рівень лужності, підбираються залежно від умов роботи конкретного двигуна.

Наприклад, карбюраторні бензинові мотори не дуже вимогливі до обсягу лужних компонентів, що містяться в олії. Але якщо для таких ДВС цілком достатньо, щоб в 1 г мастильної рідини були присутні не більше 2-3 мг лугу, то для моторів, в яких використовується паливо з великим вмістом сірки, необхідно масло з більш високим TBN. Тут слід зазначити одну важливу властивість лужного числа: воно не є незмінною категорією і обов’язково знижується зі збільшенням терміну експлуатації мастила. Цей нюанс слід мати на увазі для забезпечення нормальної роботи двигуна.

Як визначити лужне число?

На даний момент загальноприйнята методика виявлення числа TBN фактично відсутня. Різні фахівці і інститути сьогодні пропонують найрізноманітніші науково-методичні підходи до вирішення цієї проблеми, виходячи з суперечливих показників якості масла і складу присадок, лабораторно-експериментальних досліджень.

Наприклад, одна з таких методик, що користується в даний час досить великою популярністю, пропонує визначати лужне число шляхом множення питомої ваги сірки, що міститься в автомобільному паливі, на коефіцієнт 20. Оскільки державні стандарти не допускають присутності в паливі більше 0,5% сірки, то при множенні цього показника на 20 виходить лужне число, що дорівнює 10.

Даний приклад цілком реалістично відображає число TBN для дизельних установок. Варто зазначити, що цим якраз і відрізняються дизелі від бензинових двигунів. Так як солярка містить сірки в середньому значно більше, ніж бензин (відповідно 0,2-0,3% проти 0,02%), то і лужне число для масла, яке використовується в дизелях, має бути вище, ніж в оліях для моторів на бензині. Наведений тут метод не є виключно вірним, і фахівці рекомендують ставитися до нього з обережністю. Автомобілістам радять в цьому питанні більше покладатися на офіційні паспорти якості та сервісні книжки.

При цьому ніколи не треба забувати, що при використанні в автомобілі низькосортного палива відбувається прискорене випалювання лужних присадок, через що якість і робочий ресурс моторного масла значно падають.

Головний висновок, який повинен для себе зробити кожен відповідальний автомобіліст, полягає в тому, що перш ніж заливати масло в мотор, необхідно дізнатися все характеристики мастила. В іншому випадку виникає небезпека незворотного виходу силового агрегату з ладу. При цьому не варто навіть намагатися в домашніх умовах поліпшити якість масла, підвищуючи підсобними засобами лужне число вже купленої рідини до потрібного рівня. Точно відтворити в невеликому гаражі дуже складний технологічний процес введення в масло присадних компонентів неможливо.

Ссылка на основную публикацию