С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Анализ отработок моторных масел


Почему бессмысленно проводить анализ отработки моторного масла

Болезненный перфекционизм отдельных автомобилистов, разросшийся в условиях широкого выбора моторных масел, заставляет очень многих из них вести бесконечные поиски «лучшего» моторного масла и сдавать на анализ так называемую отработку, чтобы убедиться в «полезности» выбранной смазки для мотора, или разочароваться в ней. Между тем, процедура эта настолько же дорогая (от 6000 до 30 000 рублей), насколько и бесполезная. Портал «АвтоВзгляд» разобрался, почему.

Миллионы страниц интернет-форумов наполнены весьма примитивными, механистическими обсуждениями состава смазок для мотора. Как правило, участники таких обсуждений не понимают, что масло — продукт тонкой балансировки, и поэлементный его состав может лишь очень примерно говорить о его защитных свойствах. Споры на масляные темы никогда не выявляют победителя, поэтому в условиях жадного спроса на «достоверные данные» возникла платная услуга по анализу отработанного моторного масла.

Реклама утверждает, что такой анализ дает «однозначную» оценку качества масла с точки зрения его влияния на износ деталей двигателя. Искателю «лучшего масла» предлагается лишь принести в лабораторию баночку так называемой отработки, а лаборатория «изучит содержание металлов в отработке» и вынесет «абсолютно достоверное» заключение о противоизносных свойствах масла. Суровая же правда такова, что анализ отработанного масла не дает ничего. Совсем ничего. Причина — работа масляного фильтра, в котором и оседает изрядная доля металлов.

Да, образующиеся при износе металлические частицы настолько малы, что теоретически должны свободно проходить сквозь поры масляного фильтра. Но, как обычно, дьявол кроется в деталях. Одна из задач моторного масла — связывать загрязнения. И масло эту задачу успешно выполняет: металлические частицы связываются, комкуются, «конгломерируются» с частицами грязи, и уже в таком виде успешно задерживаются фильтром. Различные масла имеют и различную способность связывать загрязнения. Может оказаться, что мотор, наполненный неким маслом «Икс», изнашивается весьма быстро, но масло отлично связывает загрязнения. В таком случае в отработке будет мало металлов, и автовладелец получит ложное заключение о высоких защитных свойствах масла.

Результат анализа напрямую зависит также от типа масляного фильтра: разные фильтры имеют разный реальный размер пор, что влияет на качество фильтрации, а значит — меняет итоговый результат анализа отработки. «Пробег» фильтра также имеет большое значение. По мере его загрязнения качество фильтрации возрастает, поскольку грязь плотным слоем ложится на материал фильтра и сама становится дополнительным фильтром. Чем больше пробежал фильтр — тем выше тонкость фильтрации. Качество фильтрации растет «до последнего», то есть до тех пор, покуда под давлением масла не откроется перепускной клапан.

Таким образом, в зависимости от свойств масла, параметров фильтра и степени загрязнения фильтрующего элемента — фильтром задерживается некое неизвестное автовладельцу количество металла. Очевидным образом из этого следует, что результат анализа слитой из мотора «отработки» показывает «погоду на Луне», то есть не имеет практически никакого отношения к истинным значениям износа двигателя.

При настоящем научном подходе вместе с анализом отработанного масла анализируется и содержимое фильтра. Фильтр вскрывается, фильтрующий элемент извлекается и сжигается в закрытом тигле, после чего проводится спектральный анализ золы. Понятно, что это долго и очень дорого, обычный автомобилист таких исследований не закажет.

…Понимают ли в лабораториях, проводящих анализ отработки, что результаты анализов — «чепуха на постном масле»? Нет сомнений — понимают прекрасно. Но за чепуху автомобилисты предлагают абсолютно реальные ассигнации… А значит — деньги возьмут, рассказав к тому же правдоподобную сказку об «абсолютной достоверности» результата. Да, можно платить и за сказки, но нужно ли?

Как проверить качество масла в «полевых» условиях Как проверить качество масла в «полевых» условиях

95252

145626

14387

Пять способов собственными руками «запороть» АКП машины

169169

83434

Как не стать терпилой на СТО

85607

www.avtovzglyad.ru

Oil-club.ru

Прочитав и изучив этот FAQ, вы научитесь читать лабораторные анализы масел. При его составлении использовался многолетний опыт накопленный Ойл Клубом. Можете пользоваться этим FAQ как шпаргалкой, при чтении анализов. Этот FAQ будет редактироваться и пополнятся, мы не стоим на месте, с течением времени взгляды и выводы могут меняться.

Примеры лабораторных анализов свежего масла и отработки:

               свежее масло                              отработанное масло

Молибден (Mo) Molybdenum — часто встречается в свежих маслах в качестве модификатора трения. Главная функция — снижение трение. Так же молибден снижает износ, является антиоксидантом, снижает шум работы двигателя. Соединения молибдена бывают разных видов, в основном это органический молибден MoDTC (дитиокарбамат молибдена), MoDTP (дитиофосфат молибдена), различные молибденовые комплексы, одноядерный, двухъядерный, трехъядерный органический молибден. Молибден наиболее часто встречается в моторных маслах американских стандартов API, ILSAC, но в последнее время мы все чаще видим его и в европейских маслах. Молибден создает износостойкое покрытие между парами трения, создавая тем самым низкий коэффициент трения между поверхностями деталей. В свежих маслах может быть разное содержание молибдена в ppm(мг/кг) — нельзя говорить что «больше молибдена — значит лучше!», это ошибка. Часто в обычных маслах, современный трехъядерный органический молибден MoDTC как раз имеет содержание — 50-75ppm — на сегодняшний день он является одним из самых эффективных модификаторов трения . И в то же время соединения молибдена MoDTC или MoDTP выдающие рекордные характеристики, большую мощность двигателя, низкий износ, встречаются в больших содержаниях —  500-1100ppm. Молибден так же является материалом поршневых колец — но по понятным причинам, когда в свежих маслах он уже есть, его трудно уловить в отработке как износ.

Пример модификатора трения MoDTC — органический трехъядерный молибден. А так же органического молибдена в более высоком содержании (спортивные масла):

Пример модификатора трения MoDTP — дитиофосфат молибдена:

Фосфор (P) Phosphorus — часто встречается в маслах в виде противоизносной присадки ZDDP (цинк диалкил дитиофосфат). Эта присадка обладает противоизносными, антизадирными, антиокислительными и антикоррозийными функциями. На сегодняшний день одна из самых применяемых противоизносных присадок, которая присутствует практически во всех маслах. Так же фосфор присутствует в модификаторах трения MoDTP (дитиофосфат молибдена).

Цинк (Zn) Zinc — так же как и фосфор является элементом противоизносной присадки ZDDP (цинк диалкил дитиофосфат), поэтому часто встречается в анализах в паре с фосфором. ZDDP обладает противоизносными, антизадирными, антиокислительными и антикоррозийными функциями. Цинк так же встречается в сплавах металлов подшипников. Цинк могут содержать оцинкованные трубки, радиаторы, краска, болтовые соединения. Пример масла с противоизносными присадками ZDDP на основе фосфора и цинка. А так же масла с противоизносной ZDDP (фосфор-цинк) + модификатор трения MoDTP (молибден-фосфор).

 

Барий (Ba) Barium — встречается в анализах гражданских моторных масел крайне редко. Иногда находится в присадках в качестве моющего средства, диспергирующих добавок, как ингибитор коррозии.

Бор (B) Boron — Присутствует во многих моторных маслах как беззольный дисперсант сукцинимид бора (Boron Succinimide) — диспергирующие присадки способные удерживать продукты сгорания во взвешенном состоянии, а так же как моющий-нейтрализующий детергент. По мимо этого помогает растворяться частицам противоизносных и антифрикционных присадок в маслах и улучшать их функции. Особенностью бора в анализах является то, что его содержание в ppm в отработанных маслах постепенно уменьшается. То есть в свежем масле, например, было 75ppm, в отработке в зависимости от длительности пробега будет снижение 50ppm, 30ppm, 20ppm — то есть бор «уходит» из отработки. Бор так же встречается в маслах, которые содержат противоизносную присадку гексагональный нитрид бора (Boron Nitride) — в этом случае он так же обнаруживается в лабораторных анализах в повышенном содержании.

Пример беззольных дисперсантов на основе бора (сукцинимид бора):

Магний (Mg) Magnesium — присутствует в маслах в виде моющих, нейтрализующих, диспергирующих присадок, например, такие как сульфонаты магния (magnesium sulfonate) или более современные салицилаты магния (magnesium salicylate). Нейтрализует кислоты образующиеся в масле при сгорании топлива, способны улучшать и другие свойства масел, например, удерживать частицы во взвешенном состоянии, противостоять коррозии итд. У сульфонатов магния есть небольшие минусы, основным минусом является недостаточно эффективная нейтрализация кислот по сравнению с детергентами на основе кальция. В отработках на сульфонатах магния часто наблюдается ситуация, когда кислотное число выросло, а щелочное число характеризующее эффективность моющей присадки — не падает — это говорит о том, что кислоты нейтрализуются недостаточно эффективно. Так же минусом сульфонатов является высокое содержание серы. В последнее время все чаще применяются другие соединения магния, такие как салицилаты магния — несомненным плюсом применения таких моющих присадок в маслах является меньшее содержание серы и меньшая зольность. Так как наиболее эффективной моющей/нейтрализующей присадкой по прежнему являются соединения кальция, магний часто можно обнаружить в паре с кальцием.

Примеры масел на сульфонатах магния и салицилатах магния:  

Кальций (Ca) Calcium — встречается в маслах в виде моющих нейтрализующих присадок — детергентов. На сегодняшний день это самые распространенные моющие присадки, которые можно обнаружить почти во всех маслах. Наиболее часто встречаются Сульфонаты кальция (Calcium Sulfonate) и более современный вариант моющих присадок Салицилаты кальция (Calcium Salicylate). Обладают функциями нейтрализации кислот, образующихся в масле при сгорании топлива. Диспергирующими свойствами — способностью удерживать частички во взвешенном состоянии. А так же как ингибитор коррозии.

Сульфонаты кальция можно отличить в масле по нескольким косвенным признакам, большое количество кальция (например, 3000-3200ppm), высокое содержание серы (например, 0,400), высокой зольности (например, 1.3-1.4%). Салицилаты кальция — более современный и эффективный детергент, выдает себя по другим косвенным признакам, меньше кальция (например, 1700-2500ppm), низкое содержание серы (например, 0,230), низкая сульфатная зольность (например, 0,8-1,15). На сегодняшний день наиболее эффективно нейтрализуют кислоты салицилаты кальция — на них обычно идут масла с самыми последними требовательными допусками.

Пример масел на сульфонатах кальция и салицилатах кальция:  

Натрий (Na) Sodium — сложные соединения сульфоната натрия и салицилата натрия используются в качестве моющих нейтрализующих присадок. Некоторые производители используют натриевые присадки в качестве дополнения к кальциевым. Кальций + натрий дает меньшую зольность. Некоторые соединения на основе натрия, как например, дибутилдитиокарбамат натрия SDDC, используются в качестве противоизностной присадки. Дибутилдитиокарбамат натрия обеспечивает низкий коэффициент трения с хорошей полярностью.

Пример масла с детергентом на основе натрия:

Олово (Sn) Tin — олово встречается в подшипниках скольжения, коренных, шатунных вкладышах, подшипниках распредвалов, в припоях, в направляющих втулках клапанов — в виде сплавов латунь, бронза. При интенсивном износе вкладышей часто проявляется в лабораторном анализе отработанного масла. Олово в качестве металлов износа может появляться в паре со свинцом или медью.

Свинец (Pb) Plumbum — встречается в подшипниках скольжения, коренных, шатунных вкладышах. Свинец, как металл износа вкладышей, может появляться в паре с оловом или медью, но встречается и без них. Так же свинец может появиться в анализе как присадка, повышающая октановое число этилированного бензина.

Алюминий (Al) Aluminium — износ поршней, направляющих клапанов, деталей маслонасоса, блока двигателя, подшипников скольжения, теплообменников, а так же специальных покрытий на основе алюминия. В свежих маслах может встречаться в небольшом содержании в паре с большим количеством молибдена, а так же в виде «мусора» при производственном процессе смешения масел — это нормально.

Железо (Fe) Iron — наиболее распространенный металл износа в лабораторных анализах, встречается во многих узлах, таких как, распредвалы, кулачки, толкатели, клапана, гильзы цилиндров, маслонасос, подшипники качения. Железо часто проявляется при износе или притирке цепей ГРМ и звезд. Так же особенностью железа в анализах является то, что его количество стабильно прогрессирует в зависимости от длительности пробега.

Хром (Cr) Chromium — в большинстве случаев является материалом поршневых колец, однако встречается и в других узлах двигателя — подшипники качения, выпускные клапана, уплотнительные элементы итд. Хром главным образом является материалом уплотнительных деталей, где нужна «микро» герметичность, например, между кольцом и стенкой цилиндра. Хром встречается в виде сплавов, например сплав стеллит — хром, никель, вольфрам — используется при изготовлении клапанов. В отработках двигателей пассажирских автомобилей, содержание хрома обычно 1-2ppm — это норма. Если больше 5-7ppm, есть какие-то проблемы в ЦПГ.

Медь (Cu) Copper — медь в двигателе внутреннего сгорания встречается во вкладышах, в латунных и бронзовых деталях, втулках клапанов, масляных радиаторах, теплообменниках, подшипниках поршневого пальца. Медь содержится в слоях коренных и шатунных подшипников, в виде сплавов со свинцом и оловом. Медь частый элемент в отработке, в свежих маслах встречается редко. Часто наблюдается в отработках автомобилей только что сошедших с конвейера, когда новые детали двигателя еще притираются друг к другу, постепенно содержание меди сходит к нулю. Так же медь появляется в отработках новых автомобилей от теплообменников и радиаторов, когда новая деталь имеет свежую «оголенную» поверхность меди, пока поверхность при высокой температуре, взаимодействии с кислородом не покроется пленкой оксида меди, она будет выделяться в масло и обнаруживаться в лабораторных анализах. Есть так же наблюдение, что медь в небольшом содержании может появляться при летней эксплуатации автомобиля, высоких скоростях по трассе и соответственно высоких температурах масла в картере.

Никель (Ni) Nickel — легирующий микроэлемент стали, является материалом выпускных клапанов, направляющих клапанов, покрытия шестерней, деталей подшипников, деталей турбонагнетателей. По нашему опыту в анализах отработок встречается крайне редко, а если встречается, то в очень малых содержаниях.

Титан (Ti) Titanium — в моторных маслах встречается в виде соединений титана, противоизносной присадки снижающей износ и трение. Главным образом внедрение присадок на основе соединений титана обусловлено потребностями современной автомобильной промышленности и экологических норм, в маслах внедряется для частичной замены более вредных для катализатора противоизносных присадок на основе цинк диалкил дитиофосфатов ZDDP, содержание фосфора в которых оказывает вредное влияние на современные каталитические нейтрализаторы выхлопных газов. Оксиды титана, химически взаимодействуя с поверхностью, создают на ней противоизносный слой. Таким образом, присадки на основе соединений титана снижают износ, обладают антизадирными свойствами, снижают коэффициент трения, хорошо растворимы в маслах, являются эффективным антиоксидантом.

Марганец (Mn) Manganese — иногда содержится в сплавах, таких как, материал клапанов, валов, подшипников. Но чаще всего обнаруживается в лабораторных анализах масел, в виде присадок от топлива.

Серебро (Ag) Silver — редко встречается в двигателестроении. Иногда используется как микроэлемент различных сплавов, например в легировании поверхности высокопрочных посеребренных подшипников.

Вязкость кинематическая при 40oС — обычно не нормируется. Суть метода измерение калиброванным стеклянным вискозиметром времени истечения, в секундах, определенного объема испытуемого масла под влиянием силы тяжести при постоянной температуре. Кинематическая вязкость является произведением измеренного времени истечения на постоянную вискозиметра.

Если простым народным языком, в лабораторных анализах свежего масла показывает, как масло будет себя вести при «холодном» запуске и дальнейшем прогреве двигателя. Насколько оно «густое», как будет сопротивляться своей вязкостью деталям двигателя, насколько будет экономить топливо при прогревах и выходе на рабочую вязкость. При разработке топливосберегающих масел с современными экологическими стандартами, стараются уменьшить вязкость при 40С. Как правило, чем она ниже, тем лучше — это позволяет существенно экономить топливо. Так же вязкость при 40С влияет на тихую работу двигателя во время прогрева, например тихую работу гидрокомпенсаторов.

В анализах отработок, вязкость при 40С часто показывает снижение вязкости относительно значений в свежем масле. Происходит это от разбавления масла в процессе эксплуатации несгоревшими фракциями топлива. Топливо практически всегда присутствует в отработках в малых или больших количествах и изменяет первоначальную вязкость, разбавляя масло. Однако бывает и повышение вязкости при 40С, это случается при серьезных «перекатах» когда масло набивается продуктами сгорания или полимезируется. Так же загущение вязкости масла случается в отработках дизельных двигателей с высоким сажеобразованием, когда моторное масло сильно набивается частичками сажи вплоть до повышения вязкости.

Вязкость кинематическая при 100oС — нормируется стандартом SAE, каждый класс вязкости масла должен иметь определенную вязкость при 100С. В анализах свежего масла иногда встречаются масла, заявленные например как 5W-40 (от 12,5 до 16,3), а вязкость при 100С равна 12.3cst, соответственно это масло не может называться 5W-40, скорее это уже 5W-30. К сожалению, такие промахи заводов при смешении масла на производстве иногда случаются.

SAE J300 Jan2015 (на Январь 2015 года)

В отработанном масле, выход масла за пределы своего класса вязкости (Viscosity Grade), некоторыми автопроизводителями считается показателем к замене масла. Например, система контроля смазочных материалов компании Shell — Shell Lube Analyst — трактует изменение вязкости в отработке так: Если масло SAE 30 (или например 5W-30) просело в вязкости ниже значения 9,3 cst — оно рекомендуется к смене — желтый цвет опасности. Если это же масло просело в вязкости еще ниже 8,3 cst — критический, красный уровень опасности. Дополнительно комментируется еще один момент — когда вязкость достигает значения около 8.3 cst, такой важный параметр как HTHS (высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига), находится ниже критичного минимума. Так же воспринимается и повышение вязкости масла, например выход масла SAE 30 за 12,5 cst —  желтый цвет опасности, выход масла за 14,2 — критический, красный уровень опасности.

Пример как система контроля смазочных материалов Shell Lube Analyst трактует изменение вязкости при 100С.

Снижение вязкости масла в отработках происходит по нескольким основным причинам:

  • разбавление топливом (не сгоревшее топливо попадает в картер и разжижает моторное масло — случается очень часто, почти каждая отработка немного падает в вязкости.)
  • сработка полимерного загустителя. (случается реже, при тяжелых условиях эксплуатации, критично затянутых интервалах смены, ввиду сложной конструкции двигателя.)
  • смешение с прежним маслом, что оставалось в картере — несливаемым остатком (при обычной смене масла не возможно избавиться от старого масла полностью, оно все равно остается на деталях двигателя, в картере почти всегда 300-1000мл старого масла остается ниже отверстия для слива, эти остатки зачастую снижают вязкость свежего масла.) Величина несливаемого остатка зависит от конструкции двигателя, формы картера, и методов замены масла.
  • разбавление водой — обводнение масла (двигатель работает не вакууме, в нем всегда присутствует влажность, которая попадает вместе с воздухом).

Повышение вязкости масла в отработках происходит по следующим причинам:

  • полимеризация масла (примитивно можно описать процесс так, легкие фракции при высоких температурах, тяжелых условиях, длительных затянутых интервалах испаряются, тяжелые остаются — масло густеет, растет вязкость)
  • набивание масла частицами продуктов сгорания топлива (например, сажа в дизельных двигателях набивает собой масло так, что оно становится на подобии разбухающей каши — при этом наблюдается значительное повышение вязкости масла)
  • смешение с прежним маслом, что оставалось в картере — несливаемым остатком (когда он гуще, чем свежее заливаемое масло).
  • образование сгустков, шламов, мазей (происходит при сильном разбавлении водой, антифризом итд)

Индекс вязкости (Viscosity Index — VI) — характеризует вязкостно-температурные свойства масел, другими словами изменение вязкости масла в зависимости от изменения температуры. Этот параметр в лабораторных анализах получается методом расчетов из вязкости при 40С и вязкости при 100С по специальной формуле, которая указана в стандартах ГОСТ 25371-82 или ASTM D 2270. Любой желающий может подсчитать индекс вязкости имея на руках эти два параметра, например в онлайн-калькуляторе индекса вязкости.

Если простым языком, чем выше индекс вязкости масла, тем шире диапазон температур в котором это масло может работать. Чем выше индекс вязкости, тем «жиже» это масло на холодную, и тем меньше изменяются параметры вязкости при высокой (рабочей) температуре.

Современные экономичные масла, производители стараются делать так, что бы при первом (холодном) запуске, масло было как можно более «жидким» (для экономии топлива), но в то же время держало вязкость при 100С (рабочей температуре). Поэтому в некоторых современных маслах 0W-20, 0W-30, 0W-40 мы видим очень высокие индексы вязкости. Это стало доступно благодаря новым современным достижениям в производстве смазочных материалов — появлению новых базовых масел с высокими индексами вязкости, а так же благодаря применению стойких полимерных загустителей.

Щелочное число (TBN — Total Base Number) — характеризует щелочную среду способную нейтрализовать кислоты, образующиеся в двигателе при сгорании топлива. Щелочное число (TBN) измеряется в миллиграммах гидрооксида калия (или сульфоната кальция), необходимого для нейтрализации основных составляющих, присутствующих в 1 грамме масла. Единица измерения мг.КОН на 1г. Если более простым народным языком, в масле присутствует щелочная среда, которая нейтрализует кислотную среду и тратит свой потенциал, в связи с этим снижается щелочное число.

В свежих маслах щелочное число показывает запас щелочной среды. Обычно в гражданских маслах щелочное число находится в диапазоне от 5 до 12 мг.КОН на 1г. Принято считать что, чем выше щелочное число, тем лучше моющие/нейтрализующие свойства масла. Однако не все так просто, щелочное число снижается не линейно, на его падение влияют многие факторы. Когда вы только залили свежее масло в двигатель и дали ему поработать, щелочное число резко падает ввиду того что смешивается с окисленным, несливаемым остатком масла и остатками на деталях двигателя (кислотной средой двигателя). После этого резкого падения на нейтрализацию кислотной среды, щелочное число падает медленно и постепенно практически весь интервал смены. При значении щелочного числа примерно 2.5-3 единицы, оно как бы останавливается и падает еще медленнее — весь основной и самый активный потенциал щелочной среды истратился на кислоты. Далее щелочное число падает очень медленно (TBN = 0,5-2,0) и начинается активный рост кислотного числа. Все! Маслу более нечем нейтрализовать кислоты в двигателе, и мы видим активный рост кислотной среды. Основной щелочной потенциал масла истрачен. Щелочное число в масле нам дают специальные присадки — детергенты, мы говорили о них выше в абзацах магний, кальций, натрий. Основные функции детергентов — это:

  • контроль образования отложений, лаков, шламов, нагаров на деталях ДВС, особенно там, где присутствуют высокие температуры — поршни, кольца, вкладыши, подшипники турбонагнетателей итд.
  • нейтрализация кислотной среды образующейся при сгорании топлива в двигателе, рост кислотной среды может спровоцировать повышенный коррозионный износ деталей.

Существует несколько методов измерения щелочного числа. Методом ГОСТ 30050 (или ASTM D 2896) обычно измеряются свежие масла. Методом ГОСТ 11362 (или ASTM D 4739) обычно измеряются отработанные масла.

Если вы посмотрите на лабораторные анализы, то увидите что щелочное в свежем масле протестировано одним методом ГОСТ 30050 (или ASTM D 2896), а щелочное число в отработке протестировано другим методом ГОСТ 11362 (или ASTM D 4739).

               свежее масло                              отработанное масло  

Дело в том, что каждый метод «видит» свои разновидности щелочной среды, а некоторые разновидности щелочной среды «не замечает». Например, если протестировать свежее масло методом для отработок ГОСТ 11362 (или ASTM D 4739) то он покажет значение щелочного числа меньше на 1,5 единицы, чем метод для свежих ГОСТ 30050 (или ASTM D 2896). Допустим, вы протестировали свежее масло методом ГОСТ 11362 (или ASTM D 4739) у вас получилось щелочное 8,5. Если протестировать это же самое масло другим методом ГОСТ 30050 (или ASTM D 2896), то у вас получится щелочное около 10. Это говорит о том, что метод «для отработок» ГОСТ 11362 (или ASTM D 4739) не видит определенную щелочную среду, которую видит метод «для свежих»  ГОСТ 30050 (или ASTM D 2896).

И наоборот. Если протестировать отработку методом ГОСТ 30050 (или ASTM D 2896) для свежего масла — щелочное число будет показывать высокие значения, даже когда вы уже значительно «перекатали» на масле и начался рост отложений и кислотной среды. То есть вы проехали 10 тыс км, 15 тыс км, 20 тыс км — а у вас щелочное число все показывает хороший потенциал — «норма».

Поэтому для свежих масел один метод измерения, а для отработок другой. Обычно так принято почти у всех, но бывают исключения. В некоторых случая лаборатории считают, что важно измерять щелочное число и в свежем, и в отработке, одним методом ГОСТ 30050 (или ASTM D 2856). У каждой компании своя политика и свои взгляды.

До какого значения щелочного числа (TBN) можно безопасно эксплуатировать масло?

Тут тоже у каждого свои взгляды и рекомендации, перечислим некоторые из них:

  • когда значение щелочного числа в отработке TBN=50% от свежего масла. То есть в свежем было TBN=10, стало TBN=5 — рекомендуется сменить масло. Этот способ рекомендовали многие производители масел и авто-производители, в то время, когда топливо было с большим содержанием серы. С течением прогресса и введением новых экологических требований, топливо становилось лучше качеством, в нем уменьшалось содержание серы. Как мы знаем, сера один из главных источников кислот, на которые тратиться щелочное число, соответственно масло стало срабатываться медленнее, поэтому появились другие рекомендации к смене масла.
  • когда щелочное число TBN равно кислотному числу TAN. TBN=TAN. Щелочное число падает во время эксплуатации, кислотное число в это время растет, и когда их значения сравнялись — рекомендуется сменить масло. Допустим щелочное TBN=3, кислотное TAN=3 — рекомендуется сменить масло.
  • когда значение щелочного числа TBN < 2,5. То есть в свежем масле было TBN=10, в анализе отработки стало TBN=2.5 — рекомендуется сменить масло. Сейчас это одна из самых распространенных рекомендаций для дизельного транспорта. Например, такие рекомендации встречаются у лабораторий Polaris, ALS, таких производителей двигателей как Cummins, таких производителей масел как Chevron итд. По бензиновым двигателям информации встречается еще меньше. В большинстве случаев многие компании используют эту информацию как внутрикорпоративную и не публикуют ее. Считается, что обычному конечному автолюбителю такие значения не нужны, они трудны для понимания и делать анализ отработки он не будет. Ему предлагаются замены масла по интервалу в км, по электронным датчикам итд. Нужно отметить, что этот способ TBN < 2,5 практически равен описанному выше TBN=TAN, судя по отработкам, как раз на значениях 2.5-3.5 щелочное с кислотным и встречается, за редким исключением.
  • когда значение щелочного числа TBN < 1​. То есть в свежем масле было TBN=10, в анализе отработки стало TBN=1 — рекомендуется сменить масло. Такие рекомендации встречались на зарубежных форумах, например в FAQ bobistheoilguy.com «TBN

    www.oil-club.ru

    Почему бессмысленно проводить анализ отработки моторного масла — DRIVE2

    Болезненный перфекционизм отдельных автомобилистов, разросшийся в условиях широкого выбора моторных масел, заставляет очень многих из них вести бесконечные поиски «лучшего» моторного масла и сдавать на анализ так называемую отработку, чтобы убедиться в «полезности» выбранной смазки для мотора, или разочароваться в ней. Между тем, процедура эта настолько же дорогая (от 6000 до 30 000 рублей), насколько и бесполезная. Портал «АвтоВзгляд» разобрался, почему.

    Миллионы страниц интернет-форумов наполнены весьма примитивными, механистическими обсуждениями состава смазок для мотора. Как правило, участники таких обсуждений не понимают, что масло — продукт тонкой балансировки, и поэлементный его состав может лишь очень примерно говорить о его защитных свойствах. Споры на масляные темы никогда не выявляют победителя, поэтому в условиях жадного спроса на «достоверные данные» возникла платная услуга по анализу отработанного моторного масла.Реклама утверждает, что такой анализ дает «однозначную» оценку качества масла с точки зрения его влияния на износ деталей двигателя. Искателю «лучшего масла» предлагается лишь принести в лабораторию баночку так называемой отработки, а лаборатория «изучит содержание металлов в отработке» и вынесет «абсолютно достоверное» заключение о противоизносных свойствах масла. Суровая же правда такова, что анализ отработанного масла не дает ничего. Совсем ничего. Причина — работа масляного фильтра, в котором и оседает изрядная доля металлов.Да, образующиеся при износе металлические частицы настолько малы, что теоретически должны свободно проходить сквозь поры масляного фильтра. Но, как обычно, дьявол кроется в деталях. Одна из задач моторного масла — связывать загрязнения. И масло эту задачу успешно выполняет: металлические частицы связываются, комкуются, «конгломерируются» с частицами грязи, и уже в таком виде успешно задерживаются фильтром. Различные масла имеют и различную способность связывать загрязнения. Может оказаться, что мотор, наполненный неким маслом «Икс», изнашивается весьма быстро, но масло отлично связывает загрязнения. В таком случае в отработке будет мало металлов, и автовладелец получит ложное заключение о высоких защитных свойствах масла.Результат анализа напрямую зависит также от типа масляного фильтра: разные фильтры имеют разный реальный размер пор, что влияет на качество фильтрации, а значит — меняет итоговый результат анализа отработки. «Пробег» фильтра также имеет большое значение. По мере его загрязнения качество фильтрации возрастает, поскольку грязь плотным слоем ложится на материал фильтра и сама становится дополнительным фильтром. Чем больше пробежал фильтр — тем выше тонкость фильтрации. Качество фильтрации растет «до последнего», то есть до тех пор, покуда под давлением масла не откроется перепускной клапан.Таким образом, в зависимости от свойств масла, параметров фильтра и степени загрязнения фильтрующего элемента — фильтром задерживается некое неизвестное автовладельцу количество металла. Очевидным образом из этого следует, что результат анализа слитой из мотора «отработки» показывает «погоду на Луне», то есть не имеет практически никакого отношения к истинным значениям износа двигателя.При настоящем научном подходе вместе с анализом отработанного масла анализируется и содержимое фильтра. Фильтр вскрывается, фильтрующий элемент извлекается и сжигается в закрытом тигле, после чего проводится спектральный анализ золы. Понятно, что это долго и очень дорого, обычный автомобилист таких исследований не закажет.

    …Понимают ли в лабораториях, проводящих анализ отработки, что результаты анализов — «чепуха на постном масле»? Нет сомнений — понимают прекрасно. Но за чепуху автомобилисты предлагают абсолютно реальные ассигнации… А значит — деньги возьмут, рассказав к тому же правдоподобную сказку об «абсолютной достоверности» результата. Да, можно платить и за сказки, но нужно ли?

    www.drive2.ru

    Экспертиза моторных масел

    Влияние моторного масла на рабочие характеристики и долговечность силового агрегата автотранспортного средства играет значительную роль. Если в автомобиле будет использоваться продукт низкого качества, это приведет к неисправности двигателя, капитальному ремонту и замене мотора. Такие действия потребуют немалых вложений. Как избежать подобной ситуации? Можно провести исследование смазочного материала в специальной лаборатории.

    Такой важный продукт при несоответствии заявленным характеристикам сможет причинить автомобилю значительный ущерб. Суть функций моторных масел в защите двигателя и профилактике износа деталей. К сожалению, фальсификаты популярных марок еще нередко появляются в розничной сети. Причиной поломки двигателя очень часто является некачественное автомобильное масло, кроме того, при использовании продуктов низкого качества существенно снижается ресурс мотора. Опознать некачественную смазку поможет экспертиза моторного масла, которую проводят в специальных центрах. Воспользоваться этой услугой могут:

    • любой из автовладельцев, желающий узнать соответствует ли смазочный материал необходимым параметрам;
    • представители оптовых торговых предприятий перед закупкой большой партии смазочной продукции в случае возникновения сомнений.

    Центр независимой экспертизы также выполняет сравнительный анализ смазок различных брендов.

    Таким образом, экспертиза моторных масел — это исследование состава продукта на соответствие заявленным параметрам и наличию сторонних примесей.

    В каких случаях необходима лабораторная экспертиза

    Экспертное заключение окончательно ставит точку в спорных вопросах. Исследование ГСМ может понадобиться в следующих случаях:

    • произошла поломка двигателя, сервисный центр отказал в гарантийном обслуживании;
    • недобросовестная работа СТО; автовладелец пытается доказать, что в мастерской заливают некачественную моторную жидкость;
    • в случае возврата автомобиля производителю в гарантийный период;
    • нарушение прав потребителя в розничной или оптовой торговой сети (если возникают сомнения в качестве товара).

    В любом из подобных случаев лабораторные исследования смогут подтвердить состав продукта документально.

    Процесс экспертной оценки

    Исследование проводится в несколько этапов. Сравнительный анализ, пожалуй, самый объективный и полный, но ввиду его высокой стоимости применяется относительно редко. Физико-химический анализ наиболее популярен, он более доступен и прост. Он заключается в изучении рабочих характеристик, а именно:

    • вязкость моторных масел при разных температурных показателях;
    • уровень антиоксидантной устойчивости;
    • характер износа металлического шарика на специальной машине трения;
    • коэффициент трения;
    • совместимость продукта с каталитическими нейтрализаторами;
    • склонность к образованию нагара;
    • влияние на расход топливного ресурса;
    • плотность и сульфатную зольность.

    Если какой-то один из перечисленных показателей не соответствует заявленным стандартам, продукт признается некачественным.

    Стоит заметить, что на правильность результатов в некоторой степени влияют условия хранения, транспортировки и эксплуатации.

    Изменение вязкостных свойств исследуют таким образом: сначала проводят анализ показателя вязкости до процесса термоокисления, затем поле него. Этот показатель влияет на защитные свойства, направленные на уменьшение образования нагара и соединений углерода. Именно эти факторы вызывают коррозию металла. Воздействие кислорода (процесс окисления) происходит под действием высоких температур, соответствующих рабочим. Масло начинает менять свои свойства в таких условиях, и чем ниже показатель этих изменений, тем лучше для силового агрегата.

    Физико-химический анализ способен выявить область поражения и причину возникновения поломки.

    Проведение лабораторных исследований

    Для проведения анализа качественных характеристик масел потребуется два образца: свежий и отработанный продукт. В основе проверки лежит изменение физико-химических характеристик вещества. Алгоритм испытаний напрямую зависит от того, какая жидкость тестируется:

    • синтетика;
    • полусинтетика;
    • минеральная.

    Анализ можно проводить исключительно в лабораторных условиях с применением специального оборудования. Во время проведения тестирования учитываются факторы, изменяющие свойства масел в процессе работы. При старении смазки снижается показатель ее вязкости, что увеличивает силу трения, а соответственно, и износ деталей двигателей. Выработка влияет и на экономичность потребления топливного ресурса: чем старше масло, тем больше расход топлива.

    Стендовые испытания позволяют дать оценку отработанного и нового образца определенной марки. Оптимальным вариантом считается забор образцов специалистом лаборатории. Сравнительный анализ образцов идентичных продуктов производится при условии, что оба поставляются в лабораторию в нераспечатанной упаковке. Желательно при этом иметь документ или чек, свидетельствующий о месте приобретения товара.

    По желанию клиента проводится исследование на наличии сторонних примесей в составе испытуемого вещества. Такие анализы — процедура очень ответственная, ведь их результат не должен вызывать сомнений и быть предельно точным. Результат испытаний покажет:

    • соответствие материала заявленным производителем показателям;
    • термостабильность смазочного материала;
    • влияние продукта на износоустойчивость деталей мотора.

    Влияние содержания химических элементов на результат анализа моторного масла

    Чтобы правильно прочитать анализ масла необходимо знать, какая роль отводится каждому компоненту, и в какой мере изменения его качеств могут влиять на работоспособность двигателя. Рассмотрим основные составляющие вещества, и их возможные изменения в результатах испытаний.

    Соединения и комплексы молибдена (Mo) в свежих маслах применяются в качестве модификатора трения. Основная задача этих соединений — снизить негативное воздействие трения деталей двигателя. Кроме этих качеств молибден отвечает за снижение уровня шума при работе мотора, проявляет антиоксидантные свойства и существенно снижает износ деталей. Органическое соединение MoDTC в маслах содержится в количестве 50-75ppm, такой показатель является самым оптимальным. Содержание 500-1100ppm соответствует рекордным показателям, влияющих на мощность силового агрегата.

    Присадка ZDDP нацелена на снижение износа, антикоррозийное действие, антизадирное и антиокислительное свойства. В ней содержится элемент фосфор (Р). Такая присадка применяется практически во всех смазочных продуктах. Фосфор присутствует и в молибденовых комплексах.

    Еще один элемент присадки ZDDP — цинк (Zn). Его действие идентично фосфору. В результатах испытаний упоминаются оба вещества в паре.

    Следует учитывать, что цинк — составляющая деталей мотора: из оцинкованного металла выполнены трубки, радиаторы, составляющие резьбовых соединений. В некоторых двигателях применяются подшипники, изготовленные из сплава, содержащего данный элемент.

    Очень редко в привычных для автолюбителей продуктах может встречается барий (Ва). Его действие направлено на защиту от коррозии и очищение поверхности (использование в присадках в качестве диспергирующих добавок и моющих компонентов).

    В состав большинства смазочных жидкостей входит сукцинимид бора, который является беззольным дисперсантом. Кроме того, он нейтрализует кислоты и способен растворять антифрикционные и противоизносные присадки. Содержание бора (В) в свежей смазке в среднем 75ppm. В процессе выработки его содержание снижается.

    Магний (Mg) и его соединения применяются в присадках, обладающих комплексом качеств:

    • моющие;
    • нейтрализующие;
    • диспергирующие;
    • антикоррозийные;
    • снижающие зольность и содержание серы.

    У присадок с Mg (сульфонат магния) есть один минус: они недостаточно эффективны в нейтрализации кислот по сравнению с присадками, содержащими кальций (Са). В анализах характерна такая картина: щелочное число продукта не снизилось, а кислотное возросло. Это указывает на то, что процесс нейтрализации не достаточно эффективен. В результате тестирования Са и Mg указывают в паре.

    На наличие в продукте сульфонатов Са указывают значения в анализе:

    • Са — 3000-3200ppm;
    • наличие серы – 0.400;
    • зольность — 1.3-1.4%.

    Салицилаты проявляют себя несколько иначе:

    • Са — 1700-2500ppm;
    • количество серы почти вдвое снижено (0.230);
    • зольность – 0.8-1.15%.

    Сульфонаты и салицилаты натрия (Na) используются в качестве компонентов нейтрализаторов кислот. Некоторые торговые марки используют эти сложные соединения дополнительно с кальциевыми. Такой «союз» обеспечивает наименьшую зольность.

    Олово (Sn) присутствует в материалах деталей (вкладыши, подшипники, клапаны). При значительном износе клапанов или вкладышей в отработанном образце может быть обнаружен этот элемент.

    Свинец (Pb) в результате анализа указывает на износ подшипников и вкладышей.

    Содержание алюминия (Al) в свежих образцах масел (с Мо) или в виде мусора не считается отклонением от нормы. В отработанных образцах может указывать на износ поршней, деталей маслонасоса, теплообменника и других деталей, покрытие которых имеет в составе этот элемент.

    Железо (Fe) указывает на износ узлов (кулачки, распредвалы и др), а также появляется в результатах исследований при притирке цепи ГРМ и звезд. Количество обнаруженного железа растет с длительностью пробега автомобиля.

    В норме содержание хрома (Cr) 1-2ppm, а при значении более 5-7ppm имеет место проблем в ЦПГ (цилиндpо-поpшневая группа). Высокое содержание хрома говорит об износе уплотнителей.

    Довольно часто в результате исследования фиксируется содержание меди (Cu) как в свежих, так и в рабочих образцах. Ее можно встретить в новых авто как результат притирки деталей. Иногда следы вещества имеются в отработках в условиях летней эксплуатации.

    В деталях турбонагнеталей и клапанах имеется никель (Ni). При износе его следы могут обнаружиться в отработанном материале, но встречается эта проблема крайне редко.

    Титан (Ti) содержится в присадках, действие которых характеризуется:

    • хорошей растворимостью в масле;
    • антизадирными свойствами;
    • антиоксидантными;
    • снижающими износ.

    Марганец (Mn) чаще всего встречается в топливных присадках. Обнаруживается в смазках редко.

    В свежих образцах не содержится литий (Li). Его присутствие в отработке говорит о загрязнении смазкой в заводский условиях или при ремонте мотора на СТО.

    В отработанные образцы калий (K) попадает из топливных присадок, незамерзающей жидкости (антифриза) через прокладку ГБЦ.

    Кремний (Si) свидетельствует о попадании пыли, песка и загрязнений силиконовыми герметиками при ремонтно-диагностических манипуляциях.

    Кинематическая вязкость при 40C в отработанном масле показывает степень снижения свойств. Если этот показатель превысит уровень в неотработанном образце, значит, имеет место полимеризация продуктов сгорания.

    Кинематическая вязкость при 100C градусах должна соответствовать классификации SAE. Несоответствие отмечается, хоть и нечасто, и относится к производственным ошибкам. Существуют специальные таблицы значений КВ при 100C. Если в рабочем варианте это число снижено, то требуется произвести замену масла.

    Индекс вязкости определяется при 40C и 100C градусах.

    На антиоксидантную способность указывает так называемое щелочное число. В свежих маслах параметр определяется от 5 до 12 мг на 1г. В отработках при показателе менее 2.5 мг стимулируется повышение кислотности, что указывает на исчерпание ресурса щелочи. Такие продукты уже не справляются с поставленной задачей. Требуется замена смазочного материала.

    Кислотное число определяется методом ASTM D 974. Нормальный показатель от 1.5 до 3.0 мг. КОН на 1г. в свежих образцах.

    Температура вспышки масла определяется в градусах Цельсия. В открытом тигле этот параметр равен 225C, в закрытом — 200C. Снижение показателя говорит о проникновение топлива в моторную жидкость.

    Сульфатная зольность указывается в %. Присутствие компонента – это продукт сгорания металлосодержащих присадок. Оптимальный вариант — рекомендуемый уровень этого значения без отклонений в любую из сторон.

    Температура застывания измеряется в градусах Цельсия. Параметр определяется опытным путем и зависит от внешних температур и эксплуатационных условий.

    Динамическая вязкость CCS выражается в мПас и должна соответствовать классификации SAE J300.

    Испарение масс NOACK показывает сколько масла сможет испариться за единицу времени (1 час) при +250C. Чем ниже этот показатель (выражается в %), тем стабильнее термодинамика, и потери на испарение минимальны.

    pH — кислотность показывает содержание ионов водорода в жидкости. Измеряется с помощью pH-метра. При значении рН от 3.5 требуется замена масла.

    Количество серы не должно превышать 0.03%. Такой показатель указывает на безопасность и чистоту продукта, зависит от пакета используемых присадок.

    Окисление исчисляется в условных единицах IR Units и измеряется инфракрасным спектрометре Фурье. Значение выше 15 в свежем испытуемом образце указывает на присутствие эстеров.

    Нитрация измеряется аналогично окислению. Это значение важно для определения интервала замены. С увеличением пробега оно возрастает. В свежих образцах составляет 5-7 у.е.

    HTHS (высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига) выражается в миллипаскалях в секунду. Применять материалы с высоким показателем HTHS можно только в агрегатах, которым они рекомендованы производителем.

    Совокупность всех показателей в лабораторном анализе моторных масел обозначит картину качественных характеристик, и поможет выявить причину неисправности в двигателе.

    oavtomasle.ru


    Смотрите также

     

    "Питер - АТ"
    ИНН 780703320484
    ОГРНИП 313784720500453

Новости