車のエンジンオイルとは？

モーターオイル

エンジンオイルは非常に困難な条件で動作します。 自動車で使用される他の潤滑剤、ギアオイル、およびグリースは、それらの機能を比類のないほど容易に発揮します。 必要なプロパティを失うことなく。 温度、圧力、応力がほぼ一定の比較的均一な環境で動作するためです。 エンジンモードは「不揃い」です。 オイルの同じ部分が毎秒熱的および機械的ストレスにさらされています。 さまざまなエンジンコンポーネントの潤滑条件が同じであることにはほど遠いからです。 さらに、エンジンオイルは化学物質にさらされています。 酸素、その他のガス、燃料の不完全燃焼の生成物、および非常に少量ではありますが、必然的にオイルに入る燃料自体。

エンジンオイルの機能。

接触部品間の摩擦を減らし、摩耗を減らし、摩擦部品の摩耗を防ぎます。 特にシリンダーピストングループのパーツ間のギャップをシールして、燃焼室からのガ​​スの侵入を防止または最小化します。 腐食から部品を保護します。 摩擦面から熱を取り除くため。 摩擦ゾーンから摩耗部品を取り除き、エンジン部品の表面への堆積物の形成を遅くします。 オイルの主な特徴のいくつか。 粘度は油の最も重要な特性のXNUMXつです。 モーターオイルは、ほとんどの潤滑剤と同様に、温度に応じて粘度が変化します。 温度が低いほど、粘度は高くなり、逆もまた同様です。

エンジンオイルとコールドスタート

エンジンのコールドスタートを確実にするには、スターターでクランクシャフトを駆動し、潤滑システムにオイルを送ります。 低温では、粘度が高すぎてはいけません。 高温では、摩擦部品と必要なシステム圧力の間に強い油膜を形成するために、油の粘度が非常に低い必要はありません。 粘度指数。 油の粘度の温度変化への依存を特徴付ける指標。 これは無次元の数量です。 単位ではなく、単なる数値です。 エンジンオイルの粘度指数が高いほど、エンジンが作動できる温度範囲が広くなります。 粘性のある添加剤を含まない鉱油の場合、粘度指数は85〜100です。 粘性のある添加剤と合成成分を含むオイルは、120〜150の粘度指数を持つことができます。 低粘度の高度に精製されたオイルの場合、粘度指数は200に達することがあります。

エンジンオイル。 引火点

引火点。 この指標は、油中の沸騰留分の存在を特徴付け、したがって、運転中の油の蒸発に関連しています。 良質の油の場合、引火点は 225 °C を超える必要があります。質の悪い油の場合、低粘度の部分が蒸発して急速に燃焼します。 これにより、オイルの消費量が多くなり、低温特性が低下します。 ベース番号、tbn。 アルカリ性洗剤や分散剤で使用されるものを含む、油の総アルカリ度を示します。 TBN は、エンジンの作動中に侵入する有害な酸を中和し、堆積物に抵抗するオイルの能力を特徴付けます。 TBN が低いほど、活性の低い添加剤がオイルに残ります。 ほとんどのガソリン エンジン オイルの TBN は通常 8 ～ 9 ですが、ディーゼル エンジン オイルの場合は通常 11 ～ 14 です。

エンジンオイルベース数

エンジンオイルが作動している場合、TBNは必然的に減少し、中和添加剤が活性化されます。 TBNが大幅に減少すると、酸による腐食や内部エンジン部品の汚れにつながります。 酸価、日焼け。 酸価は、エンジンオイル中の酸化生成物の存在の尺度です。 絶対値が低いほど、エンジンオイルの動作条件は良好です。 そして、より多くの彼の残りの人生。 TANの増加は、長い耐用年数と動作温度によるオイルの酸化を示しています。 総酸価は、オイルの酸化状態と酸性燃料燃焼生成物の蓄積の指標として、エンジンオイルの状態を分析するために決定されます。

モーターオイルからの鉱物および合成油の分子

オイルは、特定の数の炭素原子を持つ炭化水素です。 これらの原子は、長鎖と直鎖の両方でリンクすることも、分岐させて結合することもできます。 チェーンがまっすぐであるほど、オイルの特性が向上します。 American Petroleum Instituteの分類によると、基油はXNUMXつのカテゴリーに分類されます。 グループIは、従来のミネラル溶剤を使用して選択的に精製し、駆虫して得られた基油です。 グループII、高度に精製された基油、芳香族化合物およびパラフィンの含有量が低く、酸化安定性が向上しています。 水素化処理油、改善された鉱油。
グループIII、接触水素化分解、HC技術によって得られた高粘度指数基油。

モーターオイルの製造

特別な処理の間に、オイルの分子構造は改善されます。 したがって、グループIII基油の特性は、合成グループIV基油に似ています。 このオイルのグループが半合成オイルのカテゴリに属しているのは偶然ではありません。 そして一部の企業は合成基油にも言及しています。 グループIV、ポリアルファオレフィン、PAOに基づく合成基油。 化学プロセスから得られるポリアルファオレフィンは、均一な組成の特性を持っています。 酸化安定性が非常に高く、粘度指数が高く、組成にパラフィン分子が含まれていません。 グループV、以前のグループに含まれていない他の基油。 このグループには、他の合成基油および植物基油が含まれます。 ミネラルベースの化学組成は、オイルの品質、選択したオイル留分の沸騰範囲、精製方法と精製度によって異なります。

ミネラルモーターオイル

ミネラルベースは最も安いです。 長さや構造の異なる分子からなる石油の直接蒸留用製品です。 この不均一性により、粘度の不安定性、温度特性、高い揮発性、低い酸化安定性。 世界で最も一般的なエンジンオイルであるミネラルベース。 鉱油と合成基油の半合成ブレンドは、20〜40％の「合成」を含むことができます。 完成したエンジンオイルに含まれる合成基油の量に関して、半合成潤滑油の製造業者に特別な要件はありません。 また、半合成潤滑剤の製造にどの合成成分であるグループIIIまたはグループIVの基油を使用すべきかについての示唆もありません。 それらの特徴によれば、これらの油は、鉱物油と合成油の中間の位置を占めています。つまり、それらの特性は、従来の鉱物油よりも優れていますが、合成油よりも劣っています。 価格については、これらのオイルは合成のものよりはるかに安いです。

合成モーターオイル

合成油は非常に優れた粘度-温度特性を持っています。 まず第一に、それは鉱物よりもはるかに低い流動点、-50°C -60°C、そして非常に高い粘度指数です。 これにより、凍えるような天候でエンジンを始動するのがはるかに簡単になります。 第100に、XNUMX°Cを超える動作温度では粘度が高くなります。その結果、極度な熱条件下で摩擦面を分離する油膜が壊れることはありません。 合成油の他の利点には、剪断安定性の向上が含まれます。 構造の均一性のため、高い熱酸化安定性。 つまり、堆積物やワニスを形成する傾向が低いです。 透明な、非常に強く、実質的に不溶性のフィルムを高温の表面に塗布することを酸化ワニスと呼びます。 鉱油に比べて蒸発量と廃棄物消費が少ないだけでなく。

エンジンオイル添加剤

合成物が最小限の量の増粘添加剤の導入を必要とすることも重要です。 そして特にその高品質の品種はそのような添加物をまったく必要としません。 したがって、添加剤が最初に破壊されるため、これらのオイルは非常に安定しています。 合成油のこれらすべての特性は、エンジン全体の機械的損失を減らし、部品の摩耗を減らすのに役立ちます。 また、その資源は鉱物資源を5倍以上上回っています。 合成油の使用を制限する主な要因は、その高コストです。 それらは鉱物のものより3-5倍高価です。 そして、特にその高品質グレードはそのような添加剤をまったく必要としないため、これらのオイルは非常に安定しています。

モーターオイル用の耐摩耗添加剤

耐摩耗添加剤。 主な機能は、必要な厚さの油膜が形成できない場所でのエンジンの摩擦部品の摩耗を防ぐことです。 それらは、金属表面を吸収し、金属同士の接触中に化学的に反応することで機能します。 アクティブになるほど、この接触中に放出される熱が多くなり、「スライド」特性を持つ特殊な金属膜が作成されます。 これにより、摩耗を防ぎます。 酸化防止剤、抗酸化サプリメント。 運転中、エンジンオイルは常に高温、空気、酸素、窒素酸化物にさらされています。 酸化、添加剤の分解、増粘の原因は何ですか。 抗酸化添加剤は、油の酸化を遅くし、その後の攻撃的な堆積物の形成を避けられません。

エンジンオイル - 作動原理

それらの作用の原理は、オイルの酸化を引き起こす製品との高温での化学反応です。 それらは、総オイル量に応じて機能する抑制添加剤に分けられます。 また、加熱された表面の作業層で機能する熱酸化添加剤。 腐食防止剤は、オイルや添加剤の酸化中に形成される有機酸や鉱酸によって引き起こされる腐食からエンジン部品の表面を保護するように設計されています。 それらの作用メカニズムは、部品の表面に保護膜を形成し、酸を中和することです。 防錆剤は、主に鋼および鋳鉄のシリンダー壁、ピストン、およびリングの保護を目的としています。 作用機序は似ています。 腐食防止剤は、しばしば酸化防止剤と混同されます。

モーターオイルと抗酸化剤

上記の抗酸化剤は、油自体を酸化から保護します。 金属部品の表面は耐食性があります。 それらは金属上に強力な油膜の形成に貢献します。 それは常に油のボリュームに存在する酸と水との接触からそれを保護します。 摩擦調整剤。 彼らはますます現代のエンジンのために摩擦調整剤付きのオイルを使用しようとしています。 摩擦部分の摩擦係数を下げて省エネオイルを得ることができます。 最もよく知られている摩擦調整剤は、グラファイトと二硫化モリブデンです。 それらは現代の油で使用するのが非常に難しい。 これらの物質は油に溶けず、小さな粒子の形でのみ分散できるためです。 これは、追加の分散剤および分散安定剤を油に導入することを必要とするが、それでも、そのような油を長期間使用することはまだできない。

モーターオイルの認定

その結果、油溶性脂肪酸エステルは現在、摩擦調整剤として一般的に使用されています。 金属表面への付着性が非常に高く、摩擦を軽減する分子の層を形成します。 特定のエンジンタイプと運転条件に必要な品質のオイルの選択を容易にするために、分類システムが存在します。 現在、エンジンオイルには、API、ILSAC、ACEA、GOSTの分類システムがいくつかあります。 各システムでは、エンジンオイルは、品質と目的に応じてシリーズとカテゴリに分類されます。 これらのシリーズとカテゴリは、製油所と自動車メーカーの国内および国際機関によって開始されました。 目的と品質レベルは、油の範囲の中心です。 一般に受け入れられている分類システムに加えて、自動車メーカーの要件と仕様もあります。 品質によるオイルのグレーディングに加えて、SAE粘度グレーディングシステムも使用されます。