油灰分
油灰分 基油灰分と硫酸塩灰分というXNUMXつの概念が特徴です。 要するに、通常の灰分は、将来最終的な油が作られるベースベースがどれだけきれいにされたかを示します（つまり、金属不純物を含むさまざまな塩と不燃性の存在）。 硫酸塩の灰の含有量に関しては、一定量の添加剤を含む完成したオイルを特徴付け、その量と組成（つまり、ナトリウム、カリウム、リン、硫黄などの元素の存在）を正確に示します。
硫酸塩灰の含有量が多いと、内燃機関の壁に研磨層が形成され、それに応じてモーターが急速に摩耗します。つまり、そのリソースが減少します。 低レベルの従来の灰分により、排気後処理システムが汚染から保護されます。 一般に、灰分インジケーターはかなり複雑な概念ですが、興味深いので、すべてを整理してみます。
灰分とは何か、それは何に影響するのか
灰分は、不燃性不純物の量の指標です。 どの内燃機関でも、充填されたオイルの一定量は「廃棄物」になります。つまり、シリンダーに入ると高温で蒸発します。 その結果、さまざまな化学元素を含む燃焼生成物、または単に灰が壁に形成されます。 そして、悪名高い油の灰含有量を判断できるのは、灰の組成とその量からです. この指標は、内燃機関の部品に炭素堆積物が形成される能力と、粒子フィルターの性能に影響を与えます (結局のところ、耐火煤はハニカムを詰まらせます)。 したがって、2% を超えることはできません。 灰分がXNUMXつあるので、順番に考えていきます。
基油灰分
より単純なものとして、通常の灰含有量の概念から始めましょう。 公式の定義によると、灰分は、油のサンプルの燃焼から残る無機不純物の量の尺度であり、試験対象の油の質量のパーセンテージとして表されます。 この概念は通常、添加剤を含まないオイル (基油を含む) や、内燃機関や一般的な機械技術では使用されないさまざまな潤滑油を特徴付けるために使用されます。 通常、全灰分の値は 0,002% から 0,4% の範囲です。 したがって、この指標が低いほど、テストされたオイルはきれいです。
何が灰分に影響しますか? 通常の（または基本的な）灰分は、添加剤を含まないオイル精製の品質に影響します。 そして現在、ほとんどの使用済みモーターオイルに含まれているため、普通灰分の概念は広く使われておらず、広い意味で硫酸灰分という概念が使われています。 それに移りましょう。
硫酸灰分
油中の不純物
そこで、硫酸塩灰分（硫酸スラグのレベルまたは指標の別名）は、有機金属化合物（すなわち、亜鉛、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウムおよびその他の元素の構成塩）を含む添加物を決定するための指標です。 . そのような添加剤を含む油が燃焼すると、灰が形成されます。 当然、油中にそれらが多ければ多いほど、灰が多くなります。 次に、内燃エンジンの樹脂状堆積物と混合します（これは、内燃エンジンが古い場合、および/またはオイルが長期間交換されていない場合に特に当てはまります）、その結果、研磨剤が摩擦部に層が形成されます。 運転中、それらは表面を傷つけて摩耗させ、それによって内燃機関の資源を減らします。
硫酸灰分は、油の重量に対するパーセンテージでも表されます。 ただし、それを決定するには、テストマスを燃焼および焼成する特別な手順を実行する必要があります。 そしてパーセンテージはソリッドバランスから取られます。 同時に、塊から硫酸塩を分離するために、硫酸が作業に使用されます。 これが硫酸塩灰という名前の由来です。. 以下のGOSTに従って測定を実行するための正確なアルゴリズムを検討します。
硫酸灰分の影響
では、次の質問に移りましょう。 硫酸塩灰は何に影響しますか. しかしその前に、その概念がエンジンオイルの基数の概念に直接関係していることを明確にする必要があります。 この値により、燃焼室に堆積するカーボンの量を設定できます。 通常、オイルはピストンリングを通ってシリンダーの壁を流れ落ちます。 この灰の量は、点火システムの機能、および寒い季節の内燃機関の始動に直接影響します。
基数の時間依存性
したがって、硫酸塩の灰分は、未使用 (または充填のみ) の油の基数の初期値に正比例します。 同時に、基数は潤滑液の中和能力の絶対的な指標ではなく、時間の経過とともに低下することを理解する必要があります。 これは、燃料中に硫黄やその他の有害成分が存在するためです。 そして、燃料が貧弱であるほど（硫黄が多いほど）、塩基価はより速く低下します。
硫酸塩の灰分はエンジンオイルの引火点に直接影響することに注意してください。 また、どんなに高品質なオイルであってもオイル自体の性能を低下させてしまいます。
低灰油の使用には「コインの裏表」があります。 一方では、そのような化合物は排気システム（つまり、触媒、微粒子フィルター、EGRシステムを装備）の急速な汚染を防ぐように設計されているため、それらの使用は正当化されます。 一方、低灰分油は、内燃機関部品に必要なレベルの保護を提供 (低減) しません。 そしてここで、オイルを選択するときは、「黄金比」を選択し、自動車メーカーの推奨事項に従う必要があります。 つまり、灰分とアルカリ価の値を見てください！
灰の形成における硫黄の役割
モーター オイルの通常の灰分に注意してください。 それらの硫黄のレベルとは何の関係もありません. つまり、低灰分油が必ずしも低硫黄であるとは限らず、この問題は別途明確にする必要があります。 硫酸塩の灰の含有量も汚染と微粒子フィルターの動作 (再生の可能性) に影響することを付け加えておく価値があります。 一方、リンは、未燃焼の炭化水素と同様に、一酸化炭素を後燃焼させるための触媒を徐々に無効にします。
硫黄に関しては、それは窒素酸化物中和装置の動作を混乱させます。 残念ながら、ヨーロッパとソビエト後の空間の燃料の品質は大きく異なり、私たちにとって有利ではありません。 つまり、燃料には硫黄が多く含まれており、高温で水と混合すると有害な酸（主に硫酸）を形成し、内燃エンジンの部品を腐食させるため、内燃エンジンにとって非常に有害です。 したがって、ロシア市場では塩基価の高いオイルを選択する方がよいでしょう。 そして、前述のように、アルカリ価が高いオイルでは、灰分が高くなります。 同時に、万能のオイルというものはなく、使用する燃料や内燃機関の特性に応じて選択する必要があることも理解しておく必要があります。 まず第一に、自動車メーカー (つまり、内燃エンジン) の推奨事項に基づいて構築する必要があります。
油の灰分の要件は何ですか
油焼けによる灰
現代のオイルの低灰分含有量は、ヨーロッパで有効な Euro-4、Euro-5 (廃止)、および Euro-6 の環境要件によって決まります。 それらによると、最新のオイルは粒子フィルターや自動車の触媒を大幅に詰まらせず、最小限の有害物質を環境に放出するべきではありません。 また、バルブやシリンダーへのすすの堆積を最小限に抑えるように設計されています。 しかし、実際には、このアプローチは 最新の内燃機関のリソースを大幅に削減しますに直結するため、自動車メーカーにとってもメリットがあります。 車の所有者による頻繁な車の交換 ヨーロッパで（消費者の需要）。
国内の運転手に関しては（これは国内の燃料にもっと当てはまりますが）、ほとんどの場合、低灰分オイルはライナーや指に悪影響を及ぼし、内燃機関のスカートをこする原因にもなります. ただし、オイルの灰分が少ないと、ピストンリングの堆積物の量は少なくなります。
興味深いことに、アメリカのオイル（基準）の硫酸灰分含有量のレベルは、ヨーロッパのオイルよりも低くなっています。 これは、グループ 3 および / または 4 に属する高品質の基油 (ポリアルファオレフィンに基づいて、または水素化分解技術を使用して製造) の使用によるものです。
すすで詰まった触媒セル
シリンダーブロックが追加のコーティングを施したアルミニウム製である新しいモデルの内燃エンジンについてのいくつかの言葉（VAGの懸念からの多くの現代車といくつかの「日本人」）。 インターネットでは、そのようなモーターが硫黄を恐れているという事実について多くのことを書いていますが、これは真実です。 ただし、エンジンオイルでは、この要素の量は燃料よりもはるかに少なくなります。 したがって、まず最初に使用することをお勧めします ガソリン基準Euro-4以上また、低硫黄油を使用しています。 ただし、低硫黄油が必ずしも低灰分油であるとは限らないことに注意してください。 そのため、特定のエンジン オイルの典型的な特性を説明している別の文書で、常に灰分を確認してください。
低灰油の生産
低灰分油の製造の必要性は、主に環境要件 (悪名高い Euro-x 基準) により生じました。 モーター オイルの製造では、硫黄、リン、灰 (後で硫酸塩になります) が含まれています (多くの場合に応じて量は異なります)。 したがって、次の化合物を使用すると、油の組成に上記の要素が出現します。
- ジアルキルジチオリン酸亜鉛（酸化防止剤、耐摩耗性、極圧特性を備えたいわゆる多機能添加剤）;
- スルホン酸カルシウムは洗剤、つまり洗剤添加剤です。
これに基づいて、メーカーは油の灰分を減らすためのいくつかの解決策を見つけました。 したがって、現在使用されているのは次のとおりです。
- 油ではなく燃料への洗剤添加剤の導入。
- 無灰高温酸化防止剤の使用;
- 無灰ジアルキルジチオホスフェートの使用;
- 低灰マグネシウムスルホネートの使用（ただし、これは内燃機関の堆積物の形成にも寄与するため、限られた量で）、および洗剤アルキルフェノール添加剤。
- 油の組成における合成成分の使用（例えば、所望の粘度温度特性および低揮発性を確保するために必要な分解に耐性のあるエステルおよび増粘添加剤、すなわち4または5グループの基油）。
現代の化学技術により、どんな灰分でも簡単に油を得ることができます。 特定の車に最適な構成を選択するだけです。
灰レベルの基準
次の重要な質問は、決定することです 灰分基準. それらは内燃エンジンのタイプだけでなく（ガソリン、ディーゼル内燃エンジン、およびガスバルーン装置（GBO）を備えた内燃エンジンの場合、これらの指標は異なります）にも依存することにすぐに言及する価値があります。現在の環境基準 (Euro-4、Euro-5、Euro-6) にも準拠しています。 ほとんどの基油 (つまり、組成に特殊な添加剤を導入する前) では、灰分はわずかで、約 0,005% です。 そして、添加剤の添加、つまり既製のモーターオイルの製造後、この値はGOSTが許可するルーク2％に達する可能性があります。
モーター オイルの灰分基準は、欧州自動車製造業者協会 ACEA の基準に明確に記載されており、それらからの逸脱は容認できないため、すべての最新の (認可された) モーター オイル メーカーは、常にこれらの文書に従っています。 化学添加物と個々の既存の基準の値を組み合わせた、現在広く普及している環境基準Euro-5のデータを表の形式で提示します。
| API 要件 | SL | SM | SN-RC/ILSAC GF-5 | CJ-4 |
|---|---|---|---|---|
| リン含有量、％ | 0,1最大 | 0,06-0,08 | 0,06-0,08 | 0,12最大 |
| 硫黄含有量、% | – | 0,5-0,7 | 0,5-0,6 | 0,4最大 |
| 硫酸灰、% | – | – | – | 1最大 |
| ガソリンエンジンのACEA要件 | C1-10 | C2-10 | C3-10 | C4-10 |
| – | 低SAPS | MidSAPS | MidSAPS | 低SAPS |
| リン含有量、％ | 0,05最大 | 0,09最大 | 0,07-0,09 max | 0,09最大 |
| 硫黄含有量、% | 0,2最大 | 0,3最大 | 0,3最大 | 0,2最大 |
| 硫酸灰、% | 0,5最大 | 0,8最大 | 0,8最大 | 0,5最大 |
| 塩基数、mg KOH/g | – | – | 6分 | 6分 |
| 商用ディーゼルエンジンのACEA要件 | E4-08 | E6-08 | E7-08 | E9-08 |
| リン含有量、％ | – | 0,08最大 | – | 0,12最大 |
| 硫黄含有量、% | – | 0,3最大 | – | 0,4最大 |
| 硫酸灰、% | 2最大 | 1最大 | 1最大 | 2最大 |
| 塩基数、mg KOH/g | 12分 | 7分 | 9分 | 7分 |
上の表からもわかるように、アメリカのAPI基準で灰分を判断するのは難しいのですが、これは新大陸では灰分があまり厳しくないためです。 つまり、どのオイルがキャニスターに入っているかを示すだけです - フル、ミディアムアッシュ (MidSAPS)。 そのため、低灰分はありません。 したがって、いずれかのオイルを選択するときは、主に ACEA マーキングに焦点を合わせる必要があります。
たとえば、ロシア連邦の領土で5年に有効で関連するEuro-2018規格に従って提供された情報に基づいて、最新のガソリン車の場合、ACEAに従ってC3オイルを充填することが許可されています（通常、 APIによるSN） - 硫酸灰の含有量は0,8％以下（中程度の灰）です。 困難な状況で動作するディーゼルエンジンについて話すと、たとえば、ACEA E4規格では、燃料中の硫酸灰分が2％を超えることは許可されていません.
LPG 車の灰分要件
ガスボンベ装備車は使ったほうがいい 低灰分油. これは、ガソリンとガスの化学組成によるものです (メタン、プロパン、ブタンに関係なく)。 ガソリンにはより多くの固体粒子と有害な要素があり、システム全体を台無しにしないためには、特別な低灰分オイルを使用する必要があります。 潤滑油メーカーは、対応するICE用に設計された、いわゆる「ガス」オイルを消費者に特別に提供しています。
ただし、それらの重大な欠点はコストが高いことです。お金を節約するには、通常の「ガソリン」オイルの特性と許容範囲を調べて、適切な低灰分組成を選択するだけです。 また、採掘の透明性は従来のオイルよりもはるかに高いという事実にもかかわらず、指定された規制に従ってそのようなオイルを交換する必要があることを忘れないでください!
灰分含有量の求め方
しかし、エンジンオイルの灰分はどのように決定され、キャニスター内のオイルの灰分をどのように理解するのでしょうか? 消費者にとって、エンジン オイルの灰分含有量は、容器のラベルに表示されている値だけで判断するのが最も簡単です。 それらには、通常、灰の含有量がACEA規格（自動車メーカーのヨーロッパ規格）に従って示されています。 それに従って、現在販売されているすべてのオイルは次のように分類されます。
- 完全な灰. 彼らは添加物の完全なパッケージを持っています。 英語では、フル SAPS という指定があります。 ACEA規格によると、それらは次の文字で指定されています - A1 / B1、A3 / B3、A3 / B4、A5 / B5。 ここでの灰の不純物は、潤滑液の総質量の約1 ... 1,1％です。
- 中灰. 彼らは添加物のパッケージを減らしました。 ミドル SAPS またはミッド SAPS と呼ばれます。 ACEA によると、それらは C2、C3 と指定されています。 同様に、ミディアム アッシュ オイルでは、アッシュ マスは約 0,6 ～ 0,9% になります。
- 低灰分. 金属含有添加剤の最小含有量。 低 SAPS に指定されています。 ACEA によると、それらは C1、C4 と指定されています。 低灰の場合、対応する値は 0,5% 未満になります。
場合によっては、C1 から C5 までの ACEA 指定のオイルが「低灰分」と呼ばれる XNUMX つのグループにまとめられることに注意してください。 つまり、そのような情報はウィキペディアで見つけることができます。 ただし、これは完全に正しいというわけではありません。 潤滑剤は触媒コンバーターと互換性があり、それ以上のものはありません! 実際、灰分によるオイルの正確な等級は上に示されています。
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灰の基準
異なるオイルサンプルのテスト
ロシアの州間標準 GOST 12417-94「石油製品」があります。 複雑な機器や試薬を必要としないため、誰でもテスト対象の油の硫酸灰分を測定できる硫酸灰分測定方法。 灰分含有量を決定するための国際規格を含む他の規格、すなわち ISO 3987-80、ISO 6245、ASTM D482、DIN 51 575 もあります。
まず第一に、GOST 12417-94 では硫酸灰分をサンプルの炭化後の残留物として定義し、硫酸で処理し、一定重量まで焼成したことを指摘しておく必要があります。 検証方法の本質は非常に単純です。 最初の段階で、一定量の試験油を採取し、燃焼させて炭素質の残留物を生成します。 次に、得られた残留物が冷えるのを待ち、濃硫酸で処理する必要があります。 炭素が完全に酸化されるまで、摂氏 775 度の温度でさらに点火します (一方の方向と他方の方向に 25 度の偏差が許容されます)。 結果として生じる灰は、冷却するためにしばらく時間が与えられます。 その後、希硫酸（水と同量）で処理し、質量が一定になるまで同温度で焼成します。
硫酸の影響下で、結果として生じる灰は硫酸塩になります。実際、その定義はどこから来たのですか。 次に、得られた灰の質量とテストされた油の初期質量を比較します（灰の質量を燃焼油の質量で割ります）。 質量比はパーセンテージで表されます (つまり、得られた商に 100 を掛けます)。 これが硫酸灰分含有量の目標値になります。
通常の（基本的な）灰分については、「石油および石油製品」と呼ばれる州標準GOST 1461-75もあります。 灰分を測定する方法」に従って、試験油に含まれるさまざまな有害な不純物の存在をチェックします。 それには複雑な手順が必要であり、さまざまなアプリケーションではさらに複雑であるため、この資料ではその本質を提示しません。 必要に応じて、この GOST はインターネットで簡単に見つけることができます。
ロシアのGOST 12337-84「ディーゼルエンジン用モーターオイル」も21.05.2018つあります（XNUMX年XNUMX月XNUMX日の最終版）。 さまざまな容量のディーゼルICEで使用される国内のものを含む、モーターオイルのさまざまなパラメーターの値を明確に説明しています。 これは、許容可能なすす堆積量を含む、さまざまな化学成分の許容値を示しています。
