Нужно ли менять масла для ГПУ при падении щелочного числа более чем на 50%?
В сегменте стационарных газовых двигателей существует множество «заблуждений» и «практических правил» о смазочных материалах. Зачастую эти «правила» очень важны, они определяют основные этапы при разработке масла для газовых двигателей, но также способствуют неправильной интерпретации рабочих характеристик газовых масел. Вот несколько примеров таких заблуждений:
- необходимость замены масла при снижении TBN на 50%
- II группа базового масла лучше, чем I группа
- чем больше зольность, тем больше отложений
Оспаривание данных заблуждений очень важно для создания более совершенных и инновационных масел для ГПУ (газопоршневых установок). Мы подготовили для вас несколько статей об этих заблуждениях. В первой статье мы расскажем Вам о «правиле замены масла при снижении TBN более чем на 50%».
Пожалуйста, не стесняйтесь делиться, комментировать или связываться с нами для обратной связи.
Оспаривание заблуждений в области использовании масел для стационарных газовых двигателей.
Тема 1. Нужно ли менять масло при снижении TBN на 50%?
Правило необходимости замены масла при падении щелочного числа на 50% от свежего значения, вероятно, является самым бесспорным практическим правилом в отрасли. Честно говоря, для большинства традиционных или «устаревших» масел для ГПУ это идеально работает. Но лучшее понимание данного правила крайне необходимо для того, чтобы сделать следующий шаг к улучшению качества масла.
Что такое щелочное число (TBN) и как оно используется?
TBN показывает концентрацию щелочных соединений в масле. Щелочное число используется при описании моющей способности масла; другими словами, TBN указывает на способность к нейтрализации кислотных соединений, которые образуются при сгорании топлива и в процессе работы самого масла.
Наиболее распространённым среди способов измерения является метод испытаний ASTM D2896. Он обеспечивает более точный показатель TBN, и результаты сопоставимы с щелочным числом свежих масел. При интерпретации физико-химических показателей масел для ГПУ существует правило: когда TBN отработанного масла достигает значения, которое составляет 50% от значения свежего продукта, масло подлежит замене. Например, когда TBN свежего масла составляет 6 мг КОН/г, отработанное масло следует доливать или менять, когда его значение TBN достигает 3 мг КОН/г. При падении значения TBN до 50% в масле остаётся недостаточное количество щелочи для нейтрализации кислых соединений, что приводит к чрезмерному загущению масла, повышенному окислению и его более быстрой деградации.
Многие производители оригинального оборудования (OEM) используют правило 50% снижения TBN и необходимости замены масла. Эти ограничения на использование отработанного масла очень важны в сегменте стационарных газовых двигателей, поскольку на них закреплены гарантии и контракты на обслуживание. В результате они определяют интервал замены масла и, следовательно, восприятие качества.
Почему мы должны переосмыслить данное правило?
Для того, чтобы понять почему необходимо переосмыслить правило 50% снижения TBN, важно детально разобраться с методом ASTM D2896. Это тест на титрование масла сильной кислотой, причём для нейтрализации в процессе титрования используют концентрированную хлорную кислоту. Количество кислоты, необходимое для титрования и определяет значение TBN. Хлорная кислота – очень сильная кислота, которая нейтрализует как слабые, так и сильные щелочные соединения.
С традиционными маслами для ГПУ данный метод титрования отлично работает, потому что щелочное число соответствует количеству моющих присадок на высокощелочной основе, которые являются хорошим индикатором для нейтрализации кислоты.
Современные масла для ГПУ разработаны на более сложных химических присадках по сравнению с традиционными продуктами. Помимо моющих присадок на высокощелочной основе, данные масла содержат присадки, которые вносят свой вклад в щелочное число, но имеют достаточно слабовыраженные щелочные свойства. Примерами данных слабощелочных присадок являются некоторые типы антиоксидантов и дезактиваторов металлов. Более подробная информация представлена в таблице 1.
| Компоненты | Зольность | Вклад в TBN |
|---|---|---|
| Моющие присадки (нейтрализуют кислоты) | Да | Да |
| Дисперсанты (диспергирование сажи) | Да / Нет | Да |
| Нейтральное моющие присадки (поддерживают поверхность в чистоте) | Да | Да |
| Антиоксиданты | Нет | Да / Нет |
| Деактиваторы металлов | Нет | Да |
Таблица 1. Основные типы присадок, влияющие на TBN
При ближайшем рассмотрении данной таблицы значение TBN больше не является полной мерой, отражающей нейтрализующие способности масла; в современных продуктах - это комбинация всех присадок, которые вносят вклад в щелочное число.
Как насчет увеличенного интервала замены?
При изучении данной темы возникает ещё одна проблема, которая заключается в том, что присадки, имеющие слабовыраженные щелочные свойства, могут быть использованы при работе масла. Например, антиоксидант реагирует с кислородом и расходуется; в результате TBN уменьшается. Чтобы предотвратить падение TBN, некоторые недобросовестные компании, разрабатывающие смазочные материалы, удаляют эти антиоксиданты из состава масла. И здесь включается чистая математика и желание дать клиенту увеличенные межсервисные интервалы, что как бы подтверждается «лабораторными аналитическими испытаниями», которые показывают, что щелочное число медленно падает и масло всё еще может работать. Но долгосрочным эффектом являются загрязнённые двигатели, увеличение количества отложений и, как следствие, увеличение времени простоя и увеличение затрат на техническое обслуживание. На рисунке 1 наглядно показана данная проблема.
Рисунок 1 – Зависимость снижения щелочного числа в зависимости от пакета присадок в масле для ГПУ
Давайте ещё раз поговорим о том, как определяется качество масла
Максимальный лимит падения TBN - 50% и восприятие того, что качество традиционных масел для ГПУ в основном определяется лабораторными отчетами регулярного мониторинга, а не долговременными эффектами, такими как чистота двигателя и увеличение ресурса его службы, определяют условия для эволюции масел. Это является следствием того, что транслируются устаревшие предельные значения и то, как определяется качество отработанного масла. Отсюда и не выдерживаются большие интервалы замены современных масел для ГПУ, так как они могут работать и защищать двигатель даже после падения щелочного числа ниже, чем лимит в 50%. Такое ложное восприятие препятствует их развитию и внедрению на рынке, и конечные потребители не получают выгоды от производительности разрабатываемых современных масел для ГПУ.
Прощание с заблуждением
Пришло время развеять практическое правило замены масла при снижении щелочного числа на 50% от свежего значения. Производительность и качество моторного масла для ГПУ должны быть ведущими факторами; интервал замены должен устанавливаться на основании новых предельных значений; это, вероятно, будет означать в будущем новые конкретные лимиты для некоторых современных масел вместо общих ограничений для устаревших и новых продуктов.
Пожалуйста, не стесняйтесь делиться, комментировать или связываться с нами для обратной связи