Kandungan abu minyak
kadar
Kandungan abu minyak dicirikan oleh dua konsep: kadar abu minyak dasar dan kadar abu sulfat. Singkatnya, kadar abu yang biasa menunjukkan seberapa baik alas dasar dibersihkan, di mana minyak akhir akan dibuat di masa depan (yaitu, adanya berbagai garam dan tidak mudah terbakar, termasuk logam, kotoran di dalamnya). Adapun kandungan abu sulfat, itu mencirikan minyak jadi, yang mengandung sejumlah aditif, dan ini menunjukkan dengan tepat jumlah dan komposisinya (yaitu, adanya natrium, kalium, fosfor, belerang, dan elemen lain di dalamnya).
Jika kadar abu sulfat tinggi, maka ini akan mengarah pada pembentukan lapisan abrasif pada dinding mesin pembakaran internal, dan, karenanya, keausan motor yang cepat, yaitu penurunan sumber dayanya. Kadar abu konvensional yang rendah memastikan bahwa sistem aftertreatment knalpot terlindungi dari kontaminasi. Secara umum, indikator kadar abu adalah konsep yang agak rumit, tetapi menarik, jadi kami akan mencoba mengatur semuanya.
Apa itu kadar abu dan apa pengaruhnya?
Kadar abu merupakan indikator jumlah pengotor yang tidak mudah terbakar. Dalam mesin pembakaran internal apa pun, sejumlah oli yang diisi menjadi "buangan", yaitu, menguap pada suhu tinggi ketika memasuki silinder. Akibatnya, produk pembakaran, atau hanya abu, yang mengandung berbagai unsur kimia, terbentuk di dindingnya. Dan dari komposisi abu dan kuantitasnya orang dapat menilai kandungan abu yang terkenal dari minyak. indikator ini mempengaruhi kemampuan endapan karbon untuk terbentuk pada bagian-bagian mesin pembakaran internal, serta kinerja filter partikulat (bagaimanapun, jelaga yang tahan api menyumbat sarang lebah). Oleh karena itu, tidak boleh melebihi 2%. Karena ada dua kandungan abu, kami akan mempertimbangkannya secara bergantian.
Kandungan abu minyak dasar
Mari kita mulai dengan konsep kadar abu biasa, sebagai yang lebih sederhana. Sesuai dengan definisi resmi, kadar abu adalah ukuran jumlah pengotor anorganik yang tersisa dari pembakaran sampel minyak, yang dinyatakan sebagai persentase massa minyak yang diuji. Konsep ini biasanya digunakan untuk mengkarakterisasi minyak tanpa aditif (termasuk minyak dasar), serta berbagai cairan pelumas yang tidak digunakan dalam mesin pembakaran internal atau dalam teknologi mesin pada umumnya. biasanya, nilai kadar abu total berkisar antara 0,002% hingga 0,4%. Dengan demikian, semakin rendah indikator ini, semakin bersih oli yang diuji.
Apa yang mempengaruhi kadar abu? Kadar abu normal (atau dasar) mempengaruhi kualitas pemurnian minyak, yang juga tidak mengandung aditif. Dan karena mereka saat ini hadir di hampir semua oli motor bekas, konsep kadar abu biasa tidak banyak digunakan, tetapi konsep kadar abu sulfat digunakan dalam arti luas. mari kita lanjutkan ke itu.
Kandungan abu sulfat
Kotoran dalam minyak
Jadi, kadar abu sulfat (nama lain untuk kadar atau indikator terak sulfat) adalah indikator untuk menentukan aditif yang mencakup senyawa logam organik (yaitu, garam penyusunnya seng, kalium, magnesium, kalsium, barium, natrium, dan elemen lainnya ) . Ketika minyak dengan aditif seperti itu dibakar, abu terbentuk. Secara alami, semakin banyak kandungannya dalam minyak, semakin banyak abu yang dihasilkan. Ini, pada gilirannya, bercampur dengan endapan resin di mesin pembakaran internal (ini terutama benar jika mesin pembakaran internal sudah tua dan / atau oli tidak diganti untuk waktu yang lama), akibatnya abrasif lapisan terbentuk pada bagian yang bergesekan. Selama operasi, mereka menggores dan merusak permukaan, sehingga mengurangi sumber daya mesin pembakaran internal.
Kadar abu sulfat juga dinyatakan sebagai persentase dari berat minyak. Namun, untuk menentukannya, perlu dilakukan prosedur khusus dengan membakar dan mengkalsinasi massa uji. Dan persentasenya diambil dari neraca padat. Pada saat yang sama, asam sulfat digunakan dalam pekerjaan untuk mengisolasi sulfat dari massa. Dari sinilah nama abu sulfat berasal.. Kami akan mempertimbangkan algoritma yang tepat untuk melakukan pengukuran sesuai dengan GOST di bawah ini.
Pengaruh kadar abu sulfat
Sekarang mari kita beralih ke pertanyaan tentang apa pengaruh abu sulfat?. Namun sebelum itu harus diklarifikasi bahwa konsepnya berkaitan langsung dengan konsep bilangan dasar oli mesin. Nilai ini memungkinkan Anda untuk mengatur jumlah simpanan karbon di ruang bakar. Biasanya oli sampai ke sana melalui ring piston, mengalir ke bawah dinding silinder. Jumlah abu tersebut secara langsung mempengaruhi fungsi sistem pengapian, serta permulaan mesin pembakaran internal di musim dingin.
Ketergantungan bilangan dasar pada waktu
Jadi, kadar abu sulfat berbanding lurus dengan nilai awal bilangan dasar minyak yang juga tidak terpakai (atau hanya diisi). Pada saat yang sama, harus dipahami bahwa nomor dasar bukanlah indikator absolut dari kemampuan penetralan cairan pelumas, dan seiring waktu ia jatuh. Ini karena adanya belerang dan komponen berbahaya lainnya dalam bahan bakar. Dan semakin miskin bahan bakar (semakin banyak belerang di dalamnya), semakin cepat angka dasarnya turun.
Harap dicatat bahwa kandungan abu sulfat secara langsung mempengaruhi titik nyala oli mesin, yaitu, seiring waktu, ketika aditif dalam komposisinya terbakar, nilai suhu yang disebutkan menurun. Ini juga mengurangi kinerja oli itu sendiri, tidak peduli seberapa tinggi kualitasnya.
Penggunaan minyak rendah abu memiliki "dua sisi mata uang". Di satu sisi, penggunaannya dibenarkan, karena senyawa tersebut dirancang untuk mencegah polusi cepat dari sistem pembuangan (yaitu, dilengkapi dengan katalis, filter partikulat, sistem EGR). Di sisi lain, minyak rendah abu tidak memberikan (mengurangi) tingkat perlindungan yang diperlukan untuk bagian-bagian mesin pembakaran internal. Dan di sini, ketika memilih oli, Anda perlu memilih "sarana emas" dan dipandu oleh rekomendasi dari pabrikan mobil. Artinya, lihatlah nilai kadar abu dan bilangan basanya!
Peran belerang dalam pembentukan abu
Harap dicatat bahwa kadar abu normal oli motor tidak ada hubungannya dengan tingkat belerang di dalamnya. Artinya, minyak rendah abu belum tentu rendah sulfur, dan masalah ini perlu diklarifikasi secara terpisah. Perlu ditambahkan bahwa kandungan abu sulfat juga mempengaruhi polusi dan pengoperasian filter partikulat (kemungkinan regenerasi). Fosfor, di sisi lain, secara bertahap menonaktifkan katalis untuk karbon monoksida setelah pembakaran, serta hidrokarbon yang tidak terbakar.
Adapun belerang, mengganggu pengoperasian penetralisir nitrogen oksida. Sayangnya, kualitas bahan bakar di Eropa dan di ruang pasca-Soviet sangat berbeda, bukan untuk keuntungan kita. yaitu, ada banyak belerang dalam bahan bakar kita, yang sangat berbahaya bagi mesin pembakaran internal karena, ketika dicampur dengan air pada suhu tinggi, membentuk asam berbahaya (terutama sulfat), yang menimbulkan korosi pada bagian-bagian mesin pembakaran internal. Oleh karena itu, lebih baik bagi pasar Rusia untuk memilih minyak dengan angka dasar yang tinggi. Dan seperti yang disebutkan di atas, dalam minyak di mana ada angka alkalin yang tinggi, ada kandungan abu yang tinggi. Pada saat yang sama, harus dipahami bahwa tidak ada oli universal, dan harus dipilih sesuai dengan bahan bakar yang digunakan dan fitur mesin pembakaran internal. Pertama-tama, Anda perlu membangun rekomendasi dari pabrikan mobil (yaitu, mesin pembakaran internal).
Apa persyaratan untuk kadar abu minyak?
Abu dari kelelahan minyak
Kandungan abu yang rendah dari minyak modern ditentukan oleh persyaratan lingkungan Euro-4, Euro-5 (usang) dan Euro-6, yang berlaku di Eropa. Sesuai dengan mereka, oli modern seharusnya tidak terlalu menyumbat filter partikulat dan katalis mobil, dan melepaskan sedikit zat berbahaya ke lingkungan. mereka juga dirancang untuk meminimalkan endapan jelaga pada katup dan silinder. Namun, pada kenyataannya, pendekatan ini secara tajam mengurangi sumber daya mesin pembakaran internal modern, tetapi juga bermanfaat bagi produsen mobil, karena secara langsung mengarah ke seringnya penggantian mobil oleh pemilik mobil di Eropa (permintaan konsumen).
Adapun pengendara domestik (meskipun ini lebih berlaku untuk bahan bakar domestik), dalam banyak kasus, oli rendah abu akan berdampak buruk pada liner, jari, dan juga berkontribusi pada lecet pada mesin pembakaran internal. Namun, dengan kadar abu minyak yang rendah, jumlah endapan pada ring piston akan lebih sedikit.
Menariknya, tingkat kandungan abu sulfat dalam minyak Amerika (standar) lebih rendah daripada di Eropa. Hal ini disebabkan penggunaan minyak dasar berkualitas tinggi yang termasuk dalam kelompok 3 dan / atau 4 (dibuat berdasarkan polialfaolefin atau menggunakan teknologi hydrocracking).
Sel katalis tersumbat oleh jelaga
Beberapa kata tentang mesin pembakaran internal model baru, di mana blok silinder terbuat dari aluminium dengan lapisan tambahan (banyak mobil modern dari perhatian VAG dan beberapa "Jepang"). Di Internet, mereka banyak menulis tentang fakta bahwa motor seperti itu takut belerang, dan ini benar. Namun, dalam oli mesin, jumlah elemen ini jauh lebih sedikit daripada di bahan bakar. Karena itu, pertama-tama, disarankan untuk menggunakan standar bensin Euro-4 dan lebih tinggidan juga menggunakan minyak rendah sulfur. Tapi, ingat bahwa minyak rendah sulfur tidak selalu minyak rendah abu! Jadi, selalu periksa kadar abu dalam dokumentasi terpisah yang menjelaskan karakteristik khas oli mesin tertentu.
Produksi minyak rendah abu
kebutuhan untuk pembuatan minyak rendah abu sebagian besar muncul karena persyaratan lingkungan (standar Euro-x yang terkenal buruk). Dalam pembuatan oli motor, mereka mengandung (dalam jumlah yang berbeda, tergantung pada banyak hal) belerang, fosfor, dan abu (kemudian menjadi sulfat). Jadi, penggunaan senyawa kimia berikut mengarah pada munculnya unsur-unsur yang disebutkan dalam komposisi minyak:
- seng dialkilditiofosfat (yang disebut aditif multifungsi dengan sifat antioksidan, antiaus, dan tekanan ekstrem);
- kalsium sulfonat adalah deterjen, yaitu aditif deterjen.
Berdasarkan hal ini, produsen telah menemukan beberapa solusi untuk mengurangi kadar abu minyak. Jadi, berikut ini sedang digunakan:
- pengenalan aditif deterjen bukan ke dalam minyak, tetapi ke dalam bahan bakar;
- penggunaan antioksidan suhu tinggi tanpa abu;
- penggunaan dialkilditiofosfat tanpa abu;
- penggunaan magnesium sulfonat abu rendah (namun, dalam jumlah terbatas, karena ini juga berkontribusi pada pembentukan endapan di mesin pembakaran internal), serta aditif deterjen alkilfenol;
- penggunaan komponen sintetis dalam komposisi minyak (misalnya, ester dan aditif pengental yang tahan terhadap degradasi, diperlukan untuk memastikan karakteristik suhu-viskositas yang diinginkan dan volatilitas rendah, yaitu, minyak dasar dari 4 atau 5 kelompok).
Teknologi kimia modern memungkinkan untuk mendapatkan minyak dengan kadar abu apa pun dengan mudah. Anda hanya perlu memilih komposisi yang paling cocok untuk mobil tertentu.
Standar tingkat abu
Pertanyaan penting berikutnya adalah menentukan standar kandungan abu. Perlu segera disebutkan bahwa mereka tidak hanya bergantung pada jenis mesin pembakaran internal (untuk bensin, mesin pembakaran internal diesel, serta mesin pembakaran internal dengan peralatan balon gas (GBO), indikator ini akan berbeda), tetapi juga pada standar lingkungan saat ini (Euro-4, Euro-5 dan Euro-6). Di sebagian besar minyak dasar (yaitu, sebelum pengenalan aditif khusus ke dalam komposisinya), kandungan abu tidak signifikan, dan sekitar 0,005%. Dan setelah penambahan aditif, yaitu pembuatan oli motor siap pakai, nilai ini dapat mencapai benteng 2% yang diizinkan GOST.
Standar kadar abu untuk oli motor dinyatakan dengan jelas dalam standar Asosiasi Produsen Mobil Eropa ACEA, dan penyimpangan darinya tidak dapat diterima, oleh karena itu semua produsen oli motor modern (berlisensi) selalu dipandu oleh dokumen-dokumen ini. Kami menyajikan data dalam bentuk tabel untuk standar lingkungan Euro-5 yang saat ini tersebar luas, yang menggabungkan nilai-nilai aditif kimia dan standar individu yang ada.
| Persyaratan API | SL | SM | SN-RC/ILSAC GF-5 | CJ-4 |
|---|---|---|---|---|
| Kandungan fosfor,% | 0,1 max | 0,06-0,08 | 0,06-0,08 | 0,12 max |
| Kandungan belerang, % | - | 0,5-0,7 | 0,5-0,6 | 0,4 max |
| Abu sulfat, % | - | - | - | 1 max |
| Persyaratan ACEA untuk mesin bensin | C1-10 | C2-10 | C3-10 | C4-10 |
| - | SAPS rendah | Pertengahan SAPS | Pertengahan SAPS | SAPS rendah |
| Kandungan fosfor,% | 0,05 max | 0,09 max | 0,07-0,09 maks | 0,09 max |
| Kandungan belerang, % | 0,2 max | 0,3 max | 0,3 max | 0,2 max |
| Abu sulfat, % | 0,5 max | 0,8 max | 0,8 max | 0,5 max |
| Nomor basa, mg KOH/g | - | - | 6 min | 6 min |
| Persyaratan ACEA untuk mesin diesel komersial | E4-08 | E6-08 | E7-08 | E9-08 |
| Kandungan fosfor,% | - | 0,08 max | - | 0,12 max |
| Kandungan belerang, % | - | 0,3 max | - | 0,4 max |
| Abu sulfat, % | 2 max | 1 max | 1 max | 2 max |
| Nomor basa, mg KOH/g | 12 min | 7 min | 9 min | 7 min |
Seperti dapat dilihat dari tabel di atas, sulit untuk menilai kadar abu menurut standar API Amerika, dan ini disebabkan oleh fakta bahwa kadar abu tidak begitu teliti di Dunia Baru. yaitu, mereka hanya menunjukkan minyak mana yang ada dalam tabung - penuh, abu sedang (MidSAPS). Dengan demikian, mereka tidak memiliki abu yang rendah. Karena itu, ketika memilih satu atau beberapa oli, Anda harus fokus terutama pada penandaan ACEA.
Misalnya, berdasarkan informasi yang diberikan sesuai dengan standar Euro-5, yang berlaku dan relevan pada tahun 2018 di wilayah Federasi Rusia, untuk mobil bensin modern diizinkan untuk mengisi oli C3 sesuai dengan ACEA (biasanya SN menurut API) - kandungan abu sulfat tidak lebih dari 0,8% (abu sedang). Jika kita berbicara tentang mesin diesel yang beroperasi dalam kondisi sulit, maka misalnya, standar ACEA E4 tidak mengizinkan melebihi 2% kandungan abu sulfat dalam bahan bakar.
Persyaratan kadar abu untuk kendaraan LPG
Adapun mobil dengan peralatan tabung gas, lebih baik mereka menggunakan minyak abu rendah. Ini karena komposisi kimia bensin dan gas (tidak peduli metana, propana, atau butana). Ada lebih banyak partikel padat dan elemen berbahaya dalam bensin, dan agar tidak merusak seluruh sistem, minyak rendah abu khusus harus digunakan. Produsen pelumas secara khusus menawarkan kepada konsumen apa yang disebut minyak "gas" yang dirancang untuk ICE yang sesuai.
Namun, kelemahan signifikan mereka adalah biayanya yang tinggi, dan untuk menghemat uang, Anda cukup melihat karakteristik dan toleransi minyak "bensin" biasa, dan memilih komposisi abu rendah yang sesuai. Dan ingat bahwa Anda perlu mengganti oli tersebut sesuai dengan peraturan yang ditentukan, terlepas dari kenyataan bahwa transparansi penambangan akan jauh lebih tinggi daripada oli tradisional!
Metode untuk menentukan kadar abu
Tetapi bagaimana kadar abu oli mesin ditentukan dan bagaimana memahami kadar abu oli dalam tabung? Sangat mudah bagi konsumen untuk menentukan kadar abu oli mesin hanya dengan penunjukan pada label wadah. Pada mereka, kadar abu biasanya ditunjukkan sesuai dengan standar ACEA (standar Eropa untuk produsen mobil). Sesuai dengan itu, semua minyak yang dijual saat ini dibagi menjadi:
- abu penuh. Mereka memiliki paket aditif yang lengkap. Dalam bahasa Inggris, mereka memiliki sebutan - SAPS Penuh. Menurut standar ACEA, mereka ditunjuk oleh huruf-huruf berikut - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Kotoran abu di sini sekitar 1 ... 1,1% dari total massa cairan pelumas.
- abu sedang. Mereka memiliki paket aditif yang dikurangi. Disebut sebagai SAPS Tengah atau SAPS Pertengahan. Menurut ACEA mereka ditunjuk C2, C3. Demikian pula, dalam minyak abu sedang, massa abu akan menjadi sekitar 0,6 ... 0,9%.
- Abu rendah. Kandungan minimum aditif yang mengandung logam. SAPS Rendah yang Ditunjuk. Menurut ACEA mereka ditunjuk C1, C4. Untuk abu rendah, nilai yang sesuai akan kurang dari 0,5%.
Harap dicatat bahwa dalam beberapa kasus, minyak dengan sebutan ACEA dari C1 hingga C5 digabungkan menjadi satu kelompok yang disebut "abu rendah". yaitu, informasi tersebut dapat ditemukan di Wikipedia. Namun, ini tidak sepenuhnya benar, karena pendekatan seperti itu hanya menunjukkan bahwa semua ini pelumas kompatibel dengan catalytic converter, dan tidak lebih! Faktanya, gradasi minyak yang benar berdasarkan kadar abu diberikan di atas.
.
Standar abu
Menguji sampel minyak yang berbeda
Ada standar antar negara bagian Rusia GOST 12417-94 “Produk minyak bumi. Metode untuk menentukan abu sulfat, yang menurutnya siapa pun dapat mengukur kadar abu sulfat dari minyak yang diuji, karena ini tidak memerlukan peralatan dan reagen yang rumit. Ada juga standar lain, termasuk internasional, untuk menentukan kadar abu, yaitu ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.
Pertama-tama, harus ditunjukkan bahwa GOST 12417-94 mendefinisikan kandungan abu sulfat sebagai residu setelah karbonisasi sampel, diolah dengan asam sulfat dan dikalsinasi hingga berat konstan. Inti dari metode verifikasi cukup sederhana. Pada tahap pertama, massa tertentu dari minyak yang diuji diambil dan dibakar menjadi residu berkarbon. maka Anda perlu menunggu residu yang dihasilkan menjadi dingin, dan memperlakukannya dengan asam sulfat pekat. nyalakan lebih lanjut pada suhu +775 derajat Celcius (penyimpangan 25 derajat dalam satu arah dan yang lain diperbolehkan) sampai karbon benar-benar teroksidasi. Abu yang dihasilkan diberi waktu untuk dingin. Setelah itu, diperlakukan dengan asam sulfat encer (dalam volume yang sama dengan air) dan dikalsinasi pada suhu yang sama sampai nilai massanya menjadi konstan.
Di bawah pengaruh asam sulfat, abu yang dihasilkan akan menjadi sulfat, dari mana sebenarnya definisinya berasal. kemudian bandingkan massa abu yang dihasilkan dan massa awal minyak yang diuji (massa abu dibagi dengan massa minyak yang dibakar). Rasio massa dinyatakan sebagai persentase (yaitu, hasil bagi yang dihasilkan dikalikan dengan 100). Ini akan menjadi nilai kadar abu sulfat yang diinginkan.
Adapun kandungan abu (dasar) biasa, ada juga standar negara bagian GOST 1461-75 untuk itu yang disebut “Minyak dan produk minyak. Metode untuk menentukan kadar abu”, yang dengannya minyak uji diperiksa untuk mengetahui adanya berbagai kotoran berbahaya di dalamnya. Karena melibatkan prosedur yang rumit, dan terlebih lagi untuk berbagai aplikasi, kami tidak akan menyajikan esensinya dalam materi ini. Jika diinginkan, GOST ini dapat dengan mudah ditemukan di Internet.
Ada juga satu GOST Rusia 12337-84 "Oli motor untuk mesin diesel" (edisi terakhir 21.05.2018/XNUMX/XNUMX). Ini dengan jelas merinci nilai berbagai parameter untuk oli motor, termasuk yang domestik yang digunakan dalam ICE diesel dengan berbagai kapasitas. Ini menunjukkan nilai yang diizinkan dari berbagai komponen kimia, termasuk jumlah endapan jelaga yang diizinkan.
