Características dos aceites de motor

Características dos aceites de motor mostrar como se comporta o aceite en diferentes condicións de temperatura e carga e, así, axudar ao propietario do coche a seleccionar correctamente o fluído lubricante para o motor de combustión interna. Polo tanto, ao elixir, é útil prestar atención non só á marcaxe (é dicir, a viscosidade e as tolerancias dos fabricantes de automóbiles), senón tamén ás características técnicas dos aceites de motor, como a viscosidade cinemática e dinámica, o número de base, o contido de cinzas de sulfato. , volatilidade e outros. Para a maioría dos propietarios de coches, estes indicadores non din nada. R De feito, ocultan a calidade do aceite, o seu comportamento baixo carga e outros datos operativos.

Entón, aprenderá en detalle os seguintes parámetros:

• viscosidade cinemática;
• viscosidade dinámica;
• índice de viscosidade;
• volatilidade;
• capacidade de coque;
• contido de cinzas de sulfato;
• número alcalino;
• densidade;
• Punto de inflamación;
• punto de vertedura;
• aditivos;
• Tempo de vida.

As principais características dos aceites de motor

Pasemos agora aos parámetros físicos e químicos que caracterizan todos os aceites de motor.

A viscosidade é a principal propiedade, pola cal se determina a capacidade de usar o produto en varios tipos de motores de combustión interna. Pódese expresar en unidades de viscosidade cinemática, dinámica, condicional e específica. O grao de ductilidade do material do motor está determinado por dous indicadores: viscosidades cinemática e dinámica. Estes parámetros, xunto co contido de cinzas de sulfato, o número de base e o índice de viscosidade, son os principais indicadores da calidade dos aceites de motor.

Viscosidade cinemática

Gráfico da dependencia da viscosidade da temperatura do aceite do motor

A viscosidade cinemática (alta temperatura) é o parámetro básico de funcionamento para todo tipo de aceites. É a relación entre a viscosidade dinámica e a densidade dun líquido á mesma temperatura. A viscosidade cinemática non afecta o estado do aceite, determina as características dos datos de temperatura. este indicador caracteriza a fricción interna da composición ou a súa resistencia ao seu propio fluxo. Describe a fluidez do aceite a temperaturas de funcionamento de +100 °C e +40 °C. Unidades de medida - mm²/s (centiStokes, cSt).

En termos sinxelos, este indicador mostra a viscosidade do aceite a partir da temperatura e permítelle estimar a rapidez con que se espesa cando a temperatura baixa. Despois de todo canto menos cambia a viscosidade o aceite cun cambio de temperatura, maior será a calidade do aceite.

Viscosidade dinámica

A viscosidade dinámica do aceite (absoluta) mostra a forza de resistencia do fluído oleoso que se produce durante o movemento de dúas capas de aceite, separadas 1 cm entre si, movéndose a unha velocidade de 1 cm/s. A viscosidade dinámica é o produto da viscosidade cinemática do aceite e a súa densidade. As unidades deste valor son Pascal segundos.

En pocas palabras, mostra o efecto da baixa temperatura na resistencia de arranque dun motor de combustión interna. E canto menor sexa a viscosidade dinámica e cinemática a baixas temperaturas, máis fácil será para o sistema de lubricación bombear aceite en tempo frío e para o motor de arranque xirar o volante ICE durante un arranque en frío. O índice de viscosidade do aceite do motor tamén é de gran importancia.

Índice de viscosidade

A taxa de diminución da viscosidade cinemática co aumento da temperatura caracterízase por índice de viscosidade aceites. O índice de viscosidade avalía a idoneidade dos aceites para determinadas condicións de funcionamento. para determinar o índice de viscosidade, compare a viscosidade do aceite a diferentes temperaturas. Canto maior sexa, menor será a viscosidade en función da temperatura e, polo tanto, mellor será a súa calidade. En poucas palabras, O índice de viscosidade indica o "grao de adelgazamento" do aceite.. Esta é unha cantidade adimensional, é dicir. non se mide en ningunha unidad, é só un número.

Canto máis baixo sexa o índice viscosidade do aceite de motor canto máis adelgaza o aceite, é dicir. o espesor da película de aceite faise moi pequeno (debido ao que hai un maior desgaste). Canto maior sexa o índice viscosidade do aceite do motor, menos aceite diluido, é dicir. ofrécese o espesor da película de aceite necesario para protexer as superficies de rozamento.

No funcionamento real do aceite do motor nun motor de combustión interna, un índice de viscosidade baixo significa un mal arranque do motor de combustión interna a baixas temperaturas ou unha protección deficiente contra o desgaste a altas temperaturas.

Os aceites cun alto índice aseguran o rendemento do motor de combustión interna nun rango de temperatura (ambiente) máis amplo. En consecuencia, prodúcese unha posta en marcha máis doada do motor de combustión interna a baixas temperaturas e un espesor suficiente da película de aceite (e, polo tanto, a protección do motor de combustión interna contra o desgaste) a altas temperaturas.

Os aceites de motor minerais de alta calidade adoitan ter un índice de viscosidade de 120-140, semisintético 130-150, sintético 140-170. Este valor depende da aplicación na composición dos hidrocarburos e da profundidade de tratamento das fraccións.

Aquí é necesario un equilibrio e, ao elixir, paga a pena ter en conta os requisitos do fabricante do motor e o estado da unidade de potencia. Non obstante, canto maior sexa o índice de viscosidade, máis amplo é o intervalo de temperatura no que se pode usar o aceite.

Evaporación

A evaporación (tamén chamada volatilidade ou residuos) caracteriza a cantidade de masa do fluído lubricante que se evaporou nunha hora á súa temperatura de +245,2 ° C e unha presión de funcionamento de 20 mm. rt. Art. (± 0,2). Conforme á norma ACEA. Medido como porcentaxe da masa total, [%]. Realízase mediante un aparello especial Noack segundo ASTM D5800; DIN 51581.

Do que maior viscosidade do aceite, o ten unha volatilidade máis baixa segundo Noak. Os valores de volatilidade específicos dependen do tipo de aceite base, é dicir, establecidos polo fabricante. Crese que unha boa volatilidade está no rango de ata o 14%, aínda que tamén se atopan á venda aceites, cuxa volatilidade alcanza o 20%. Para aceites sintéticos, este valor normalmente non supera o 8%.

En xeral, pódese dicir que canto menor sexa o valor de volatilidade de Noack, menor será a queima de petróleo. Incluso unha pequena diferenza - 2,5 ... 3,5 unidades - pode afectar o consumo de aceite. Un produto máis viscoso queima menos. Isto é especialmente certo para os aceites minerais.

Carbonización

En palabras sinxelas, o concepto de coque é a capacidade dun aceite para formar resinas e depósitos no seu volume, que, como sabes, son impurezas nocivas nun fluído lubricante. A capacidade de coque depende directamente do grao de purificación. Isto tamén se ve afectado polo aceite base que se utilizou orixinalmente para crear o produto acabado, así como pola tecnoloxía de produción.

O indicador óptimo para aceites cun alto nivel de viscosidade é o valor 0,7%. Se o aceite ten unha viscosidade baixa, entón o valor correspondente pode estar no rango de 0,1 ... 0,15%.

Cinzas sulfatadas

O contido de cinzas de sulfato do aceite de motor (cinsa de sulfato) é un indicador da presenza de aditivos no aceite, que inclúen compostos metálicos orgánicos. Durante o funcionamento do lubricante, prodúcense todos os aditivos e aditivos: queiman, formando a propia cinza (escoria e hollín) que se deposita nos pistóns, válvulas e aneis.

O contido de cinzas sulfatadas do aceite limita a capacidade do aceite para acumular compostos de cinzas. Este valor indica a cantidade de sales inorgánicas (cinsa) que quedan despois da combustión (evaporación) do aceite. Non pode ser só sulfatos (asustan aos propietarios de coches, coches con motores de aluminio que teñen "medo" ao ácido sulfúrico). O contido de cinzas mídese como unha porcentaxe da masa total da composición, [% masa].

En xeral, os depósitos de cinzas obstruyen os filtros de partículas diésel e os catalizadores de gasolina. Non obstante, isto é certo se hai un consumo importante de aceite ICE. Nótese que a presenza de ácido sulfúrico no aceite é moito máis crítica que o aumento do contido de cinzas de sulfato.

Na composición de aceites de cinzas completas, a cantidade de aditivos axeitados pode superar lixeiramente o 1% (ata o 1,1%), en aceites de cinzas medias - 0,6 ... 0,9%, en aceites de cinzas baixas - non máis do 0,5% . Respectivamente, canto menor sexa este valor, mellor.

Os aceites baixos en cinzas, os denominados Low SAPS (están etiquetados segundo ACEA C1, C2, C3 e C4). Son a mellor opción para os vehículos modernos. Adoita utilizarse en coches con sistema de tratamento posterior dos gases de escape e coches que funcionan con gas natural (con GLP). O contido crítico de cinzas para motores de gasolina é do 1,5%, para motores diésel é do 1,8% e para motores diésel de alta potencia é do 2%. Pero vale a pena sinalar que os aceites con baixo contido de cinzas non sempre son baixos en xofre, xa que o baixo contido de cinzas conséguese cun número base inferior.

A principal desvantaxe do aceite baixo en cinzas é que mesmo un repostado con combustible de baixa calidade pode "matar" todas as súas propiedades.

Aditivos completos de cinzas, tamén son Full SAPA (con marcación ACEA A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5). Afecta negativamente aos filtros DPF, así como aos catalizadores de tres etapas existentes. Non se recomenda o uso deste tipo de aceites en motores equipados con sistemas ambientais Euro 4, Euro 5 e Euro 6.

O alto contido de cinzas de sulfato débese á presenza de aditivos deterxentes que conteñen metais na composición do aceite de motor. Tales compoñentes son necesarios para evitar depósitos de carbono e formación de verniz nos pistóns e para dar aos aceites a capacidade de neutralizar ácidos, caracterizado cuantitativamente polo número de base.

Número alcalino

Este valor caracteriza o tempo que o aceite pode neutralizar os ácidos nocivos para el, que causan un desgaste corrosivo das pezas do motor de combustión interna e aumentan a formación de varios depósitos de carbono. O hidróxido de potasio (KOH) úsase para neutralizar. Respectivamente O número base mídese en mg KOH por gramo de aceite, [mg KOH/g]. Fisicamente, isto significa que a cantidade de hidróxido é equivalente en efecto ao paquete de aditivos. Entón, se a documentación indica que o número de base total (TBN - Número de base total) é, por exemplo, 7,5, isto significa que a cantidade de KOH é de 7,5 mg por gramo de aceite.

Canto maior sexa o número de bases, máis tempo o aceite poderá neutralizar a acción dos ácidos.formado durante a oxidación do aceite e a combustión do combustible. É dicir, poderase usalo máis tempo (aínda que outros parámetros tamén inflúen neste indicador). As baixas propiedades de deterxente son malas para o aceite, porque neste caso formarase un depósito indeleble nas pezas.

Teña en conta que os aceites nos que unha base mineral cun baixo índice de viscosidade e un alto contido de xofre, pero un alto TBN en condicións adversas, non sairán rapidamente! Polo tanto, tal lubricante non se recomenda para usar en motores modernos potentes.

Durante o funcionamento do aceite no motor de combustión interna, o número alcalino diminúe inevitablemente e os aditivos neutralizantes úsanse. Tal redución ten límites aceptables, máis aló dos cales o aceite non poderá protexer contra a corrosión por compostos ácidos. En canto ao valor óptimo do número base, antes críase que para os ICE de gasolina sería de aproximadamente 8 ... 9, e para os motores diésel - 11 ... 14. Non obstante, as formulacións de lubricantes modernos adoitan ter números de base máis baixos, ata 7 e incluso 6,1 mg KOH/g. Teña en conta que nos ICE modernos non use aceites cun número base de 14 ou superior.

O baixo número de base dos aceites modernos faise artificialmente para adaptarse aos requisitos ambientais actuais (EURO-4 e EURO-5). Entón, cando estes aceites se queiman no motor de combustión interna, fórmase unha pequena cantidade de xofre, o que ten un efecto positivo sobre a calidade dos gases de escape. Non obstante, o aceite cun número de base baixo moitas veces non protexe o suficientemente ben as pezas do motor do desgaste.

Aproximadamente, o número alcalino está subestimado artificialmente, xa que a durabilidade do motor de combustión interna foi adaptada aos requisitos ambientais modernos (por exemplo, en Alemaña aplícanse tolerancias ambientais moi estritas). Ademais, o desgaste do motor de combustión interna leva a un cambio máis frecuente do coche por parte dun propietario específico de coche por outro novo (interese do consumidor).

Isto significa que o SC óptimo non sempre ten que ser o número máximo ou mínimo.

Densidade

A densidade refírese á densidade e viscosidade do aceite do motor. Determinado a unha temperatura ambiente de +20 °C. Mídese en kg/m³ (raramente en g/cm³). Mostra a relación entre a masa total do produto e o seu volume e depende directamente da viscosidade do aceite e do factor de compresibilidade. Está determinado polo aceite base e os aditivos base, e tamén afecta fortemente a viscosidade dinámica.

Se a evaporación do aceite é alta, a densidade aumentará. Pola contra, se o aceite ten unha densidade baixa e, ao mesmo tempo, un alto punto de inflamación (é dicir, un baixo valor de volatilidade), pódese xulgar que o aceite está feito con aceite base sintético de alta calidade.

Canto maior sexa a densidade, peor pasa o aceite por todas as canles e ocos do motor de combustión interna e, por iso, a rotación do cigüeñal faise máis difícil. Isto leva a un maior desgaste, depósitos, depósitos de carbono e aumento do consumo de combustible. Pero a baixa densidade do lubricante tamén é mala; por iso, fórmase unha película protectora delgada e inestable, o seu rápido quemado. Se o motor de combustión interna funciona a miúdo en ralentí ou no modo de arranque e parada, é mellor usar un fluído lubricante menos denso. E cun movemento prolongado a altas velocidades - máis denso.

Polo tanto, todos os produtores de petróleo adhírense ao rango de densidade dos aceites producidos por eles no rango de 0,830 .... 0,88 kg / m³, onde só os rangos extremos se consideran de maior calidade. Pero a densidade de 0,83 a 0,845 kg / m³ é un sinal de ésteres e PAOs no petróleo. E se a densidade é de 0,855 ... 0,88 kg / m³, isto significa que se engadiron demasiados aditivos.

Punto de inflamación

Esta é a temperatura máis baixa á que os vapores do aceite de motor quentado, en determinadas condicións, forman unha mestura co aire, que estoupa cando se acende unha chama (primeiro destello). No punto de inflamación, o aceite tampouco se acende. O punto de inflamación determínase quentando aceite de motor nunha cunca aberta ou pechada.

Este é un indicador da presenza de fraccións de baixo punto de ebulición no aceite, o que determina a capacidade da composición para formar depósitos de carbono e queimar en contacto coas pezas quentes do motor. Un aceite de calidade e bo debe ter un punto de inflamación o máis alto posible. Os aceites de motores modernos teñen un punto de inflamación superior a +200 °C, normalmente entre +210…230 °C e superior.

Punto de vertido

O valor da temperatura en Celsius, cando o aceite perde as súas propiedades físicas, características dun líquido, é dicir, se conxela, queda inmóbil. Un parámetro importante para os condutores que viven nas latitudes do norte e para outros propietarios de coches que adoitan iniciar o motor de combustión interna "frío".

Aínda que, en realidade, para fins prácticos, non se utiliza o valor do punto de derrame. Para caracterizar o funcionamento do aceite en xeadas, hai outro concepto: temperatura mínima de bombeo, é dicir, a temperatura mínima á que a bomba de aceite é capaz de bombear aceite ao sistema. E será lixeiramente superior ao punto de derrame. Polo tanto, na documentación paga a pena prestar atención á temperatura mínima de bombeo.

En canto ao punto de vertido, debe ser 5 ... 10 graos inferior ás temperaturas máis baixas ás que funciona o motor de combustión interna. Pode ser de -50 °C ... -40 °C e así por diante, dependendo da viscosidade específica do aceite.

Aditivos

Ademais destas características básicas dos aceites de motor, tamén podes atopar resultados adicionais de probas de laboratorio para determinar a cantidade de cinc, fósforo, boro, calcio, magnesio, molibdeno e outros elementos químicos. Todos estes aditivos melloran o rendemento dos aceites. Protexen contra as rayaduras e o desgaste do motor de combustión interna, e tamén prolongan o funcionamento do propio aceite, evitando que se oxide ou manteña mellor os enlaces intermoleculares.

Xofre - ten propiedades de presión extrema. Fósforo, cloro, cinc e xofre - propiedades anti-desgaste (reforzar a película de aceite). Boro, molibdeno: reduce a fricción (modificador adicional para o efecto máximo de reducir o desgaste, a marcación e a fricción).

Pero ademais das melloras, tamén teñen as propiedades contrarias. é dicir, aséntanse en forma de hollín no motor de combustión interna ou entran no catalizador, onde se acumulan. Por exemplo, para os motores diésel con DPF, SCR e conversores de almacenamento, o xofre é o inimigo, e para os convertidores de oxidación, o inimigo é o fósforo. Pero os aditivos deterxentes (deterxentes) Ca e Mg forman cinzas durante a combustión.

Lembra que cantos menos aditivos hai no aceite, máis estable e previsible será o seu efecto. Xa que evitarán que entre si obteñan un resultado claro equilibrado, non revelando todo o seu potencial, e tamén dan un efecto secundario máis negativo.

As propiedades protectoras dos aditivos dependen dos métodos de fabricación e da calidade das materias primas, polo que a súa cantidade non sempre é un indicador da mellor protección e calidade. Polo tanto, cada fabricante de automóbiles ten as súas propias limitacións para o seu uso nun motor particular.

Vida útil

Na maioría dos coches, o aceite cambia dependendo da quilometraxe do coche. Non obstante, nalgunhas marcas de fluídos lubricantes en botes, indícase directamente a súa data de caducidade. Isto débese ás reaccións químicas que ocorren no aceite durante o seu funcionamento. Normalmente exprésase como o número de meses de funcionamento continuo (12, 24 e Long Life) ou o número de quilómetros.

Táboas de parámetros de aceite de motor

Para completar a información, presentamos varias táboas que proporcionan información sobre a dependencia duns parámetros do aceite de motor doutros ou de factores externos. Comecemos cun grupo de aceites base segundo o estándar API (API - American Petroleum Institute). Así, os aceites divídense segundo tres indicadores: índice de viscosidade, contido de xofre e fracción de masa de hidrocarburos naftenoparafinas.

Clasificación API	I	II	III	IV	V
Contido de hidrocarburos saturados, %	<90	> 90	> 90	PAO	Éteres
Contido de xofre, %	> 0,03	<0,03	<0,03
Índice de viscosidade	80 ... 120	80 ... 120	> 120

Actualmente, hai no mercado unha gran cantidade de aditivos para o aceite, que en certo modo cambian as súas características. Por exemplo, aditivos que reducen a cantidade de gases de escape e aumentan a viscosidade, aditivos antifricción que limpan ou prolongan a vida útil. Para comprender a súa diversidade, convén recoller información sobre eles nunha táboa.

Grupo de propiedades	Tipos de aditivos	Nomeamento
Protección da superficie da parte	Deterxentes (deterxentes)	Protexe as superficies das pezas da formación de depósitos sobre elas
	Dispersantes	Evitar a deposición de produtos de desgaste do motor de combustión interna e a degradación do aceite (minimiza a formación de lodos)
	Antidesgaste e presión extrema	Reduce a fricción e o desgaste, evita agarrotamentos e rozaduras
	Anticorrosión	Evitar a corrosión das pezas do motor
Transformar propiedades do aceite	Depresor	Reducir o punto de conxelación.
	Modificadores da viscosidade	Amplía o rango de temperatura de aplicación, aumenta o índice de viscosidade
Protección de aceite	Anti-escuma	Evitar a formación de escuma
	Antioxidantes	Evitar a oxidación do aceite

O cambio dalgúns dos parámetros do aceite do motor indicados na sección anterior afecta directamente ao funcionamento e ao estado do motor de combustión interna do coche. Isto pódese mostrar nunha táboa.

Índice	Tendencia	Motivo	Parámetro crítico	Que afecta
Viscosidade	Está aumentando	Produtos de oxidación	Aumento de 1,5 veces	Propiedades de inicio
Punto de vertido	Está aumentando	Auga e produtos de oxidación	Non	Propiedades de inicio
Número alcalino	Diminúe	Acción deterxente	Diminúe 2 veces	Corrosión e redución da vida útil das pezas
Contido de cinzas	Está aumentando	Aditivos alcalinos	Non	A aparición de depósitos, desgaste das pezas
Impurezas mecánicas	Está aumentando	Produtos de desgaste de equipos	Non	A aparición de depósitos, desgaste das pezas

Regras de selección de aceite

Como se mencionou anteriormente, a elección dun ou outro aceite de motor debe basearse non só nas lecturas de viscosidade e nas tolerancias dos fabricantes de automóbiles. Ademais, tamén hai tres parámetros obrigatorios que se deben ter en conta:

• propiedades lubricantes;
• condicións de funcionamento do aceite (modo de funcionamento ICE);
• Características estruturais do motor de combustión interna.

O primeiro punto depende en gran medida de que tipo de aceite sexa sintético, semisintético ou completamente mineral. É desexable que o fluído lubricante teña as seguintes características de rendemento:

• Altas propiedades dispersantes-estabilizadoras e solubilizantes de deterxentes en relación aos elementos insolubles do aceite. As características mencionadas permítenche limpar rápida e facilmente a superficie das partes de traballo do motor de combustión interna de varios contaminantes. Ademais, grazas a eles, é máis fácil limpar as pezas da sucidade durante a súa desmontaxe.
• A capacidade de neutralizar os efectos dos ácidos, evitando así o desgaste excesivo das pezas do motor de combustión interna e aumentando o seu recurso global.
• Altas propiedades térmicas e térmicas oxidativas. Son necesarios para arrefriar eficazmente os aneis e os pistóns.
• Baixa volatilidade, así como baixo consumo de aceite para residuos.
• A ausencia da capacidade de formar escuma en calquera estado, mesmo en frío, mesmo en quente.
• Total compatibilidade cos materiais dos que están feitos os selos (xeralmente caucho resistente ao aceite) utilizados no sistema de neutralización de gas, así como noutros sistemas de motores de combustión interna.
• Lubricación de alta calidade das pezas do motor de combustión interna en calquera condición, incluso crítica, (durante xeadas ou sobrequecemento).
• A capacidade de bombear a través dos elementos do sistema de lubricación sen problemas. Isto non só proporciona unha protección fiable dos elementos do motor de combustión interna, senón que tamén facilita o arranque do motor de combustión interna en tempo frío.
• Non entrar en reaccións químicas con elementos metálicos e de caucho do motor de combustión interna durante o seu longo tempo de inactividade sen traballo.

Os indicadores enumerados da calidade do aceite do motor adoitan ser críticos e, se os seus valores están por debaixo da norma, isto está cheo de lubricación insuficiente das partes individuais do motor de combustión interna, o seu desgaste excesivo, o sobreenriquecido e isto. xeralmente leva a unha diminución do recurso tanto das pezas individuais como do motor de combustión interna no seu conxunto.

calquera condutor debe controlar periodicamente o nivel de aceite do motor no cárter, así como o seu estado, xa que o funcionamento normal do motor de combustión interna depende directamente diso. En canto á elección, debe levarse a cabo, baseándose, en primeiro lugar, nas recomendacións do fabricante do motor. Ben, a información anterior sobre as propiedades físicas e os parámetros dos aceites seguramente axudarache a facer a elección correcta.