© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved Щелочное число: Правильное масло требует правильного применения

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 2 Введение новых более жестких законодательных требований по вредным выбросам повлечет за собой введение новых требований к моторным маслам От моторных масел потребуются эксплуатационные свойства для обеспечения: –Долговечности и –Экономии топлива и –Контроля над вредными выбросами Конвергенция этих движущих сил влечет за собой повышение требований к эксплуатационным свойствам моторного масла Конвергенция движущих сил рынка

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 3 Особый акцент - на долговечность Щелочное число является ключевой составляющей сбалансированного подхода к формулированию смазочных материалов Спецификации промышленных ассоциаций –JASO DH-1 – заменила CD+, ограничение щелочного числа до 10 – особое внимание контролю отложений на поршне Спецификации производителей техники –Cummins – ограничение щелочного числа до 10 – акцент на нейтрализацию газов системы рециркуляции (EGR) –VW – минимальные значения щелочного числа в испытании на окисление масел легковых автомобилей –Mercedes-Benz - Минимальные значения щелочного числа в спецификациях Щелочное число отработанного масла Пороги пригодности – от производителей оборудования Спецификации – Scania Коррозия EGR клапана

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 4 Что является потенциальными источниками щелочи для нейтрализации кислот? Что такое кислотное число и щелочное число ? Количество щелочи (кислотное число)/кислоты (щелочное число), выраженное в мг KOH/г образца, необходимое для титрования образца, растворенного в определенном растворителе до определенной конечной концентрации. Что является источниками кислот в тяжелых дизельных двигателях ? Серная кислота Серная кислота выделяется преимущественно из топлива. Азотная кислота Азотная кислота образуется при взаимодействии NOx с H 2 O в процессе сгорания. Органические кислоты Органические кислоты образуются при окислении топливных продуктов в результате их частичного сгорания. Органические кислоты образуются при окислении смазочного материала и при гидролизе топливных компонентов, как в случае с транспортом на био-дизельном топливе. Прежде всего, оксиды щелочных металлов и гидроксиды в моющих присадках, содержащихся в смазочных материалах. Дополнительные источники щелочи содержатся в дисперсантах и аминных антиоксидантах.

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 5 Как мы измеряем кислотное число? ASTM D664 Кислотное число – широко используется для оценки ухудшения качества масла в рабочих условиях и при испытании на двигателе. Этот метод испытания состоит из процедур для определения кислотных составляющих смазочных материалов в смесях толуола и пропандиола. Как мы измеряем щелочное число – метод D2896? ASTM D2896 Величина щелочности – широко используется для оценки только что произведенных масел. Этот метод испытания включает определение щелочных составляющих смазочных материалов титрованием хлорной и уксусной кислотами. Как мы измеряем щелочное число – метод D4739? ASTM D4739 щелочное число – широко используется для оценки ухудшения качества масла в рабочих условиях. Этот метод испытания включает определение щелочных составляющих смазочных материалов титрованием соляной кислотой в смеси изопропанола, толуола, хлороформа и воды.

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 6 Добавление кислот к опытному образцу смазочного материала CJ-4 Во время эксперимента с титрованием образца смазочного материала были по отдельности добавлены серная, азотная и уксусная кислоты (как представитель класса органических кислот). В разные емкости с образцами было добавлено достаточное количество кислоты для уменьшения щелочного числа по методу D4739 на 25, 50, 75 и 100% соответственно. Щелочное число полученных в результате эксперимента смесей было измерено при помощи методов ASTM D2896 и ASTM D4739

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 7 График снижения щелочного числа по ASTM D2896 для масла-прототипа CJ-4 с использованием разных кислот Обратите внимание, что метод ASTM D2896 показывает только реакцию на добавление серной кислоты

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 8 График снижения щелочного числа по ASTM D4739 для масла-прототипа CJ-4 с использованием разных кислот Обратите внимание, что метод ASTM D4739 показывает только реакцию на добавление азотной и серной кислот Выводы Разные источники кислот по-разному реагируют на различные методы измерения щелочного числа. Полагаться только лишь на запас щелочного числа при определении срока службы моторного масла очень опрометчиво.

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved Полевые испытания – автомобили соответствующие требованиям Евро-III, смазочный материал качества API CH-4, топливо с содержанием серы 350 ppm

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 10 Автобусы Евро III…. Масло API CH-4, MB228.3, Щ.Ч.= 10.2 Пробег при начале испытаний < 50,000 км D Щел.Ч. или D664 - Кисл.Ч. километры

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 11 Автобусы Евро III…. Масло API CH-4, MB228.3, Щ.Ч.= 10.2 D Щел.Ч. или D664 - Кисл.Ч. километры Пробег при начале испытаний < 50,000 км

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 12 Пробег при начале испытаний < 50,000 км Автобусы Евро III…. Масло API CH-4, MB228.3, Щ.Ч.= 10.2 километры D2896 или D Щел.Ч. Результаты полевых испытаний Щел.Ч., замеренное по D2896, имеет более высокое начальное значение и сохраняется почти постоянным в период до замены масла в ходе испытания Щел.Ч., замеренное по D4739, имеет более низкое начальное значение и существенно снижается в период до замены масла в ходе испытания Кисл.Ч. and Щел.Ч., замеренные по D4739, ближе к точке пересечения их значений в конце периода до замены масла

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 13 Почему надо беспокоиться о щелочном числе? Несмотря на то, что на сегодня в дизтопливе снизилось содержание серы, все еще важное внимание нужно уделять щелочному числу –Щел.Ч. важно не только для того, чтобы нейтрализовать кислоты, появляющиеся в топливе, но и для того, чтобы противостоять окислению. Моющие присадки имеют другое назначение, например: обеспечение чистоты поршней. –Тревога в связи с альтернативными видами топлива. –Очень наглядно для конечного потребителя. –Беспокойство по поводу нанесения ущерба имиджу Бренда. Регулирование значения щелочного числа требует внимательного рассмотрения

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 14 СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И РАЗБАВЛЕНИЕ ТОПЛИВОМ разбавление топливом B5 из емкости Био-дизель Топливо ULSD Концентрирование био- дизеля из-за низкой летучести в цилиндре и поддоне картера (равна B30 или выше) Диапазон качества топлив в последующие 5 лет будет широким, т.к. остаются в силе потребности рынка Китая и Индии. Производство био-дизельного топлива возрастет на 7,5 млн. MT до Качество топлива повлияет на качество смазочных материалов. Окисление смазочного масла при применении ULSD и био-дизельного топлива Возрастание К.Ч. и КВ-100 Кисл. Ч. Кин.Вязк. при 100°С

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 15 ВЫВОДЫ 1 Существует несколько источников появления кислот, могущих повлиять на работу смазочного материала. Их относительная концентрация зависит от сочетания таких факторов, как топливо, рабочий цикл, температура, соответствие по вредным выбросам, состав масла. Измерить количество этих кислот можно с помощью отработанной технологии, включая методы ASTM D2896 и ASTM D4739. Последний, на основе лабораторных данных, фиксирует понижение щелочного числа в присутствии почти всех кислот, которые можно обнаружить в зоне сгорания. Ни один из методов не фиксирует понижение щелочного числа с учетом присутствия всех источников появления кислот, которые могут повлиять на смазочный материал.

© The Lubrizol Corporation 2007, all rights reserved 16 ВЫВОДЫ 2 По всему миру ширится тенденция к добавлению био-дизельной составляющей в дизтопливо. При этом существующие ныне методы ASTM D2896 и ASTM D4739 не фиксируют понижение щелочного числа вследствие наличия органических кислот или продуктов гидролиза таких составляющих. С помощью правильно подобранного состава смазочного материала можно добиться нужных рабочих характеристик с учетом всех требований к регулированию содержания кислот, сажи/вязкости, износа, окисления, стойкости к деструкции, совместимости с материалами и совместимости с системами последующей очистки выхлопных газов.