モーターオイルの特徴
モーターオイルの特徴 さまざまな温度と負荷条件でオイルがどのように動作するかを示し、それによって自動車の所有者が内燃エンジンの潤滑油を正しく選択するのに役立ちます。 したがって、選択する際には、マーキング（つまり、自動車メーカーの粘度と公差）だけでなく、動粘度と動粘度、塩基価、硫酸灰分などのモーターオイルの技術的特性にも注意を払うことが役立ちます。 、ボラティリティなど。 ほとんどの車の所有者にとって、これらの指標は何も言いません。 A 実際、オイルの品質、負荷時の挙動、その他の運用データを隠しています。
したがって、次のパラメータについて詳しく学習します。
- 動粘度;
- 動的粘度;
- 粘度指数;
- ボラティリティ;
- コーキング能力;
- 硫酸塩灰分;
- アルカリ価;
- 密度;
- 引火点;
- 流動点;
- 添加物;
- 一生。
エンジンオイルの主な特徴
それでは、すべてのモーター オイルを特徴付ける物理的および化学的パラメーターに移りましょう。
粘度は主な特性であり、これにより、さまざまなタイプの内燃エンジンで製品を使用する能力が決定されます。 運動学的、動的、条件付き、および比粘度の単位で表すことができます。 モーター材料の延性の程度は、動粘度と動的粘度の XNUMX つの指標によって決まります。 これらのパラメーターは、硫酸灰分、塩基価、粘度指数とともに、モーター オイルの品質の主要な指標です。
動粘度
粘度のエンジン油温依存性グラフ
動粘度 (高温) は、すべてのタイプのオイルの基本的な操作パラメーターです。 これは、同じ温度での液体の密度に対する動的粘度の比率です。 動粘度はオイルの状態に影響を与えるのではなく、温度データの特性を決定します。 この指標は、組成物の内部摩擦またはそれ自体の流れに対する抵抗を特徴付けます。 +100°C および +40°C の動作温度でのオイルの流動性を表します。 測定単位 - mm² / s (センチストークス、cSt)。
簡単に言えば、このインジケーターは温度からオイルの粘度を示し、温度が下がったときにオイルがどれだけ速く濃くなるかを推定することができます。 結局 オイルの温度変化による粘度変化が少ないほど、オイルの品質は高くなります。.
動粘度
油の動粘度（絶対）とは、1層の油が1cm間隔でXNUMXcm/sの速さで移動する際に生じる油性流体の抵抗力を表したものです。 動的粘度は、オイルの動粘度とその密度の積です。 この値の単位はパスカル秒です。
簡単に言えば、内燃機関の始動抵抗に対する低温の影響を示しています。 また、低温での動粘度と動粘度が低いほど、潤滑システムが寒い時期にオイルを送り込みやすくなり、スターターがコールド スタート時に ICE フライホイールを回しやすくなります。 エンジンオイルの粘度指数も非常に重要です。
粘度指数
温度上昇に伴う動粘度の減少率は、 粘度指数 油。 粘度指数は、特定の運転条件に対するオイルの適合性を評価します。 粘度指数を決定するには、さまざまな温度でのオイルの粘度を比較します。 高いほど、粘度の温度依存性が低くなり、品質が向上します。 手短に、 粘度指数は、オイルの「薄さ」の度合いを表します。. これは無次元量です。 単位で測定されるのではなく、単なる数値です。
指数が低いほど エンジンオイル粘度 油が薄くなるほど、つまり油膜の厚さが非常に薄くなります（摩耗が増加するため）。 指数が高いほど エンジンオイルの粘度、 油が薄くなる、つまり摩擦面を保護するのに必要な油膜の厚さが提供されます。
高指数のオイルは、より広い温度範囲（環境）で内燃機関の性能を保証します。 その結果、低温での内燃機関の容易な始動と、高温での十分な厚さの油膜（したがって内燃機関の摩耗からの保護）が提供される。
高品質の鉱物性モーター オイルの粘度指数は、通常 120 ～ 140、半合成 130 ～ 150、合成 140 ～ 170 です。 この値は、炭化水素の組成における用途と画分の処理深さに依存します。
ここではバランスが必要であり、選択する際には、モーターメーカーの要件とパワーユニットの状態を考慮する価値があります。 ただし、粘度指数が高いほど、オイルを使用できる温度範囲が広くなります。
ボラティリティ
蒸発 (揮発性または廃棄物とも呼ばれます) は、+245,2 ° C の温度と 20 mm の動作圧力で 0,2 時間以内に蒸発した潤滑流体の質量の量を特徴付けます。 rt。 美術。 (± 5800)。 ACEA規格に準拠。 総質量のパーセンテージ [%] として測定されます。 これは、ASTM D51581 に準拠した特別な Noack 装置を使用して実行されます。 DIN XNUMX。
〜より オイルの粘度が高い、 ボラティリティが低い ノアによると。 特定の揮発性の値は、基油の種類によって異なります。つまり、メーカーによって設定されています。 揮発性が14％に達するオイルも販売されていますが、良好な揮発性は最大20％の範囲にあると考えられています。 合成油の場合、この値は通常 8% を超えません。
一般的に、ノアック揮発度の値が低いほど油の燃え尽きが少ないと言えます。 2,5 ～ 3,5 単位のわずかな違いでも、オイル消費に影響を与える可能性があります。 より粘性の高い製品は燃焼が少なくなります。 これは特に鉱物油に当てはまります。
炭化
簡単に言えば、コーキングの概念は、オイルが樹脂を形成し、その量に堆積物を形成する能力です。これは、ご存じのとおり、潤滑油中の有害な不純物です。 コーキング能力は、その精製度に直接依存します。 これは、最終製品を作成するために最初に使用された基油と、製造技術にも影響されます。
粘度の高いオイルの最適な指標は、 視聴者の３８%が. オイルの粘度が低い場合、対応する値は 0,1 ～ 0,15% の範囲になります。
硫酸灰分
エンジンオイルに含まれる硫酸塩灰分（硫酸塩灰）は、有機金属化合物を含むオイル中の添加剤の存在を示す指標です。 潤滑剤の運転中に、すべての添加剤と添加剤が生成されます-それらは燃え尽きて、ピストン、バルブ、リングに沈む非常に灰（スラグとすす）を形成します。
油の硫酸灰分は、油が灰分化合物を蓄積する能力を制限します。 この値は、油が燃焼（蒸発）した後に残る無機塩（灰）の量を示しています。 それは硫酸塩だけではありません（彼らは車の所有者、硫酸を「恐れる」アルミニウムエンジンを搭載した車を「怖がらせます」）。 灰分含有量は、組成物の総質量のパーセンテージ [% 質量] として測定されます。
一般に、灰の堆積物は、ディーゼル微粒子フィルターとガソリン触媒を詰まらせます。 ただし、これは ICE オイルの消費量が多い場合に当てはまります。 オイル中の硫酸の存在は、増加した硫酸塩灰分の含有量よりもはるかに重要であることに注意してください。
フルアッシュオイルの組成では、適切な添加剤の量は1％をわずかに超える場合があります（最大1,1％）、ミディアムアッシュオイルでは0,6 ... 0,9％、ローアッシュオイルでは0,5％以下. それぞれ、 この値が低いほど良い.
低灰分油、いわゆる低 SAPS (ACEA C1、C2、C3、および C4 に従ってラベル付けされています)。 それらは現代の車両に最適なオプションです。 通常、排気ガス後処理システムを搭載した車や天然ガス (LPG を使用) で走行する車で使用されます。 ガソリン エンジンの臨界灰分は 1,5%、ディーゼル エンジンは 1,8%、高出力ディーゼル エンジンは 2% です。 しかし、低灰分は低い塩基価によって達成されるため、低灰分油が必ずしも低硫黄であるとは限らないことに注意する価値があります。
フルアッシュ添加剤、フルSAPAでもあります（ACEA A1 / B1、A3 / B3、A3 / B4、A5 / B5のマーキング付き）。 DPFフィルターはもちろん、既存の三段触媒にも悪影響を及ぼします。 このようなオイルは、Euro 4、Euro 5、および Euro 6 環境システムを装備したエンジンでの使用は推奨されません。
硫酸灰分が多いのは、エンジンオイルの組成に金属を含む清浄添加剤が存在するためです。 このような成分は、ピストンへの炭素堆積物やワニスの形成を防ぎ、酸を中和する能力を油に与えるために必要であり、塩基価によって定量的に特徴付けられます。
基数
この値は、内燃エンジン部品の腐食摩耗を引き起こし、さまざまな炭素堆積物の形成を促進する有害な酸をオイルが中和できる時間を特徴付けます。 中和には水酸化カリウム（KOH）を使用します。 それぞれ 塩基価は、オイル XNUMX グラムあたりの KOH の mg で測定されます。、[mg KOH/g]。 物理的には、これは水酸化物の量が実質的に添加剤パッケージと同等であることを意味します。 したがって、ドキュメントに総塩基価 (TBN - 全塩基価) がたとえば 7,5 であることが示されている場合、これは KOH の量がオイル 7,5 グラムあたり XNUMX mg であることを意味します。
塩基価が高いほど、オイルが酸の作用を中和できる時間が長くなります。油の酸化および燃料の燃焼中に形成されます。 つまり、より長く使用できるようになります (ただし、他のパラメーターもこのインジケーターに影響します)。 洗剤の特性が低いと、部品に消えない堆積物が形成されるため、オイルに悪影響を及ぼします。
内燃機関でのオイルの作動中、アルカリ価は必然的に減少し、中和添加剤は使い果たされます。 このような減少には許容限界があり、それを超えるとオイルは酸性化合物による腐食から保護できなくなります。 ベース数の最適値については、以前はガソリンICEの場合は約8 ... 9、ディーゼルエンジンの場合は11 ... 14であると考えられていました。 ただし、最新の潤滑剤配合は通常、7 までのより低い塩基数を持っています。 さらには 6,1 mg KOH/g. 最新の ICE では次のことに注意してください。 塩基価14以上のオイルは使用しないでください.
現在のオイルの低い塩基価は、現在の環境要件 (EURO-4 および EURO-5) に合わせて人工的に作られています。 したがって、これらのオイルが内燃機関で燃焼すると、少量の硫黄が形成され、排気ガスの品質にプラスの効果があります。 ただし、塩基価の低いオイルでは、エンジン部品を十分に摩耗から保護できないことがよくあります。
これは、最適な SC が常に最大数または最小数である必要がないことを意味します。
密度
密度とは、エンジン オイルの密度と粘度を指します。 周囲温度 +20°C で測定。 kg/m³（まれにg/cm³）で測定されます。 製品の総質量とその体積の比率を示し、オイルの粘度と圧縮率に直接依存します。 基油と基剤添加剤で決まり、動粘度にも大きく影響します。
油の蒸発が多いと、密度が高くなります。 逆に、油の密度が低く、同時に引火点が高い（つまり、揮発性の値が低い）場合、その油は高品質の合成基油で作られていると判断できます。
密度が高いほど、オイルは内燃機関のすべてのチャネルとギャップを通過しにくくなり、このため、クランクシャフトの回転が難しくなります。 これにより、摩耗、堆積物、炭素堆積物が増加し、燃料消費量が増加します。 しかし、潤滑剤の密度が低いことも問題です。そのため、薄くて不安定な保護膜が形成され、急速に燃え尽きます。 内燃機関が頻繁にアイドル状態またはスタート/ストップ モードで作動する場合は、密度の低い潤滑油を使用することをお勧めします。 そして、高速で長時間移動すると、より密度が高くなります。
したがって、すべての石油生産者は、0,830 .... 0,88 kg / m³の範囲で生産される油の密度範囲を順守し、極端な範囲のみが最高品質と見なされます. しかし、0,83 から 0,845 kg/m³ の密度は、油中のエステルと PAO の兆候です。 また、密度が 0,855 ... 0,88 kg/m³ の場合は、添加剤が多すぎることを意味します。
引火点
これは、特定の条件下で加熱されたエンジン オイルの蒸気が空気と混合し、炎が上がったときに爆発する最低温度です (ファースト フラッシュ)。 引火点でも油は発火しません。 引火点は、開いたカップまたは閉じたカップでエンジンオイルを加熱することによって決定されます。
これは、油中の低沸点留分の存在の指標であり、組成物が炭素堆積物を形成し、高温のエンジン部品と接触して燃え尽きる能力を決定します。 高品質で良質な油は、引火点ができるだけ高くなければなりません。 最新のエンジン オイルの引火点は +200°C を超え、通常は +210 ～ 230°C 以上です。
凝固物のポイント
摂氏での温度値は、オイルが液体の特性である物理的特性を失うとき、つまり凍結すると動かなくなります。 北緯に住むドライバーや、内燃エンジンを「冷たく」始動させることが多い他の車の所有者にとって重要なパラメーターです。
実際には、実用的な目的のために、流動点の値は使用されません。 霜でのオイルの操作を特徴付けるために、別の概念があります- 最低排気温度、つまり、オイルポンプがオイルをシステムに送り込むことができる最低温度です。 そして、流動点よりもわずかに高くなります。 したがって、ドキュメントでは、最低排気温度に注意を払う価値があります。
流動点に関しては、内燃機関が動作する最低温度よりも5〜10度低くする必要があります。 オイルの特定の粘度に応じて、-50°C ... -40°C などになります。
添加剤
モーター オイルのこれらの基本的な特性に加えて、亜鉛、リン、ホウ素、カルシウム、マグネシウム、モリブデン、およびその他の化学元素の量に関する実験室試験の追加結果も見つけることができます。 これらの添加剤はすべて、オイルの性能を向上させます。 それらは、内燃エンジンの傷や摩耗から保護し、オイル自体の動作を延長し、オイルの酸化や分子間結合の保持を防ぎます。
硫黄 - 極圧特性があります。 リン、塩素、亜鉛、硫黄 - 耐摩耗性 (油膜を強化)。 ホウ素、モリブデン - 摩擦を減らします (摩耗、傷、摩擦を減らす最大の効果のための追加の修飾子)。
しかし、改善に加えて、それらには反対の特性もあります。 すなわち、それらはすすの形で内燃機関に沈降するか、触媒に入り、そこで蓄積します。 たとえば、DPF、SCR、ストレージコンバーターを備えたディーゼルエンジンの場合、硫黄は敵であり、酸化コンバーターの場合、敵はリンです。 しかし、清浄添加剤（洗剤）の Ca と Mg は、燃焼中に灰を形成します。
添加剤の保護特性は、製造方法と原材料の品質に依存するため、その量が常に最良の保護と品質の指標になるとは限りません。 したがって、各自動車メーカーには、特定のモーターでの使用に関する独自の制限があります。
サービス寿命
ほとんどの車では、車の走行距離に応じてオイルが変わります。 ただし、キャニスターの潤滑液の一部のブランドでは、有効期限が直接示されています。 これは、作動中にオイル内で起こる化学反応によるものです。 通常、連続運転の月数 (12、24、ロングライフ) またはキロメートル数で表されます。
エンジンオイルパラメータ表
情報を完全にするために、いくつかのエンジンオイルパラメーターの他のパラメーターまたは外部要因への依存性に関する情報を提供するいくつかの表を提示します。 API規格（API - 米国石油協会）に準拠したベースオイルのグループから始めましょう。 したがって、オイルは、粘度指数、硫黄含有量、およびナフテノパラフィン炭化水素の質量分率のXNUMXつの指標に従って分類されます。
| APIの分類 | I | II | 3 | IV | V |
|---|---|---|---|---|---|
| 飽和炭化水素の含有量、% | <90 | > 90 | > 90 | PAO | エーテル |
| 硫黄含有量、% | > 0,03 | <0,03 | <0,03 | ||
| 粘度指数 | 80 ... 120 | 80 ... 120 | > 120 |
現在、多数のオイル添加剤が市場に出回っており、それらはある意味でその特性を変えています。 たとえば、排気ガスの量を減らして粘度を高める添加剤、洗浄または耐用年数を延ばす減摩添加剤などです。 それらの多様性を理解するには、それらに関する情報を表にまとめる価値があります。
| プロパティグループ | 添加剤の種類 | 任命 |
|---|---|---|
| 部品表面保護 | 洗剤（洗剤） | 部品の表面に堆積物が形成されるのを防ぎます |
| 分散剤 | 内燃機関の摩耗生成物の堆積とオイルの劣化を防ぎます（スラッジの形成を最小限に抑えます） | |
| 耐摩耗性と極圧 | 摩擦と摩耗を減らし、焼き付きや擦り傷を防ぎます | |
| 防食 | エンジン部品の腐食防止 | |
| 油の性質を変える | 降圧器 | 凝固点を下げる。 |
| 粘度調整剤 | アプリケーションの温度範囲を拡大し、粘度指数を上げます | |
| オイルプロテクション | 消泡剤 | 泡の形成を防ぐ |
| 酸化防止剤 | 油の酸化を防ぐ |
前のセクションに記載されているエンジン オイル パラメータの一部を変更すると、自動車の内燃エンジンの動作と状態に直接影響します。 これは表に表示できます。
| インデックス | 傾向 | 理由 | 重要なパラメータ | それは何に影響しますか |
|---|---|---|---|---|
| タフネス | 増加します | 酸化生成物 | 1,5倍増 | 開始プロパティ |
| 凝固物のポイント | 増加します | 水と酸化生成物 | ノー | 開始プロパティ |
| 基数 | 減少します | 洗浄作用 | 2倍に減らす | 部品の腐食と寿命の低下 |
| 灰分 | 増加します | アルカリ添加剤 | ノー | 堆積物の出現、部品の摩耗 |
| 機械的不純物 | 増加します | 機器摩耗製品 | ノー | 堆積物の出現、部品の摩耗 |
オイル選択ルール
前述のように、いずれかのエンジン オイルの選択は、粘度の測定値と自動車メーカーの公差だけに基づいている必要はありません。 さらに、考慮しなければならない XNUMX つの必須パラメーターもあります。
- 潤滑特性;
- オイル運転条件（ICE運転モード）;
- 内燃機関の構造的特徴。
最初のポイントは、どのタイプのオイルが合成、半合成、または完全にミネラルであるかによって大きく異なります. 潤滑流体は、次の性能特性を備えていることが望ましいです。
- 油中の不溶性元素に関連する高い洗剤分散安定性および可溶化特性。 前述の特性により、内燃機関の作動部品の表面をさまざまな汚染物質からすばやく簡単に掃除できます。 さらに、それらのおかげで、解体中に部品を汚れから簡単に掃除できます。
- 酸の影響を中和する能力により、内燃エンジン部品の過度の摩耗を防ぎ、全体的なリソースを増やします。
- 高い熱および熱酸化特性。 ピストンリングとピストンを効果的に冷却するために必要です。
- 揮発性が低く、廃棄物のオイル消費量も少ない。
- 寒くても暑くても、どんな状態でも泡を形成する能力がない。
- ガス中和システムや他の内燃機関システムで使用されるシールの材料 (通常は耐油性ゴム) との完全な互換性があります。
- あらゆる危険な状況（凍結時または過熱時）でも、内燃機関部品の高品質な潤滑を実現します。
- 潤滑システムの要素を問題なくポンピングする能力。 これにより、内燃エンジンの要素が確実に保護されるだけでなく、寒冷地での内燃エンジンの始動も容易になります。
- 仕事のない長いダウンタイム中に、内燃機関の金属およびゴム要素と化学反応を起こさないこと。
エンジンオイルの品質のリストされた指標はしばしば重要であり、それらの値が標準を下回っている場合、これは内燃機関の個々の部品の不十分な潤滑、それらの過度の摩耗、過熱、およびこれに満ちています通常、個々の部品と内燃機関全体の両方のリソースが減少します。
内燃エンジンの通常の動作はこれに直接依存するため、ドライバーはクランクケース内のエンジンオイルのレベルとその状態を定期的に監視する必要があります。 選択に関しては、まず第一に、エンジンメーカーの推奨事項に基づいて実行する必要があります。 さて、オイルの物理的特性とパラメーターに関する上記の情報は、正しい選択をするのに役立ちます.
