TBN, co z toho budu mít já?

Alkalitní pufr slouží k neutralizaci kyselin generovaných různými oxidačními procesy, zejména spalováním paliva, zejména při použití nekvalitního paliva s vysokým obsahem síry, a oxidací oleje. Množství kyselin v oleji je popsáno dalším číslem, známým jako celkové číslo kyselosti, TAN, měřené podle ASTM D 664. Jak ropa stárne, TBN postupně klesá s tím, jak se zvyšuje TAN. V určitém okamžiku, přezdívaném jako crossover TBN/TAN, se stanou rovnocennými. V tomto okamžiku je ochrana motoru proti korozi vážně ohrožena a je třeba vyměnit olej. Pokud se nepoužívá extrémně špatné palivo a nedodržuje se doporučený interval výměny oleje, je nepravděpodobné, že byste se v praxi setkali s přechodem TBN/TAN. Ve většině případů je primárním důvodem pro výměnu oleje kontaminace částicemi, nikoli kyselost.

Ve snaze odlišit své produkty od konkurence však některé společnosti vyrábějící maziva začínají "soutěžit" o vyšší TBN: čím vyšší TBN, tím lépe. Tento článek vysvětluje, kdy je vysoké TBN dobré a kdy ne. Následující jednoduché schéma vám pomůže posoudit vaše potřeby pro osobní automobily:

• Starší automobil s dieselovým pohonem bez filtrů pevných částic (DPF), používající nekvalitní nebo kontaminované palivo: doporučený rozsah TBN je 10-12 mg KOH / g.

• Novější vozidla s dieselovým pohonem s filtry pevných částic (DPF), poháněná naftou s ultranízkým obsahem síry (ULSD): doporučený rozsah TBN je 6 až 9 mg KOH/g.

Použití biopaliva může také ospravedlnit výběr oleje s vyšším TBN. Problém je v tom, že mazivo klikové skříně je vždy do určité míry "zředěno" palivem, zejména při krátkých jízdách, kdy se motor správně nezahřeje, nebo při vysokých otáčkách, kdy se k chlazení motoru používá bohatá směs paliva a vzduchu. Ředění motorového oleje konvenčním palivem na bázi ropy způsobí pokles viskozity, ale významně neovlivní oxidační stabilitu oleje. Ředění motorového oleje biopalivem však podkopává oxidační stabilitu oleje.

Vozidla poháněná benzínem, LPG a CNG nevyžadují vysoký TBN; ve skutečnosti je pro ně vysoká hladina TBN pravděpodobně škodlivá, způsobuje usazování popela a nepříznivě ovlivňuje systémy následného zpracování výfukových plynů (GPF, TWC). Použití motorové nafty s vysokým obsahem TBN (HDDO) v novém silně posíleném benzínovém motoru může vyvolat ošklivý super-knock, známý jako nízkorychlostní předstih (LSPI), který může zcela zničit motor.

Přijatelné limity TBN jsou regulovány ACEA a mnoha národními normami pro motorové oleje. Mějte na paměti, že pro stanovení TBN existují různé laboratorní postupy, nejběžnější jsou ASTM D 2896 a ASTM D 4739. Klasifikace ACEA nařizuje použití ASTM D 2896, která účinně kvantifikuje silné i slabé báze ve složení a má tendenci vracet vyšší hodnotu TBN než ASTM D 4739.

Hlavními přispěvateli TBN v motorovém oleji jsou nadměrně založené detergenty, mimo jiné sulfonáty, fenáty a salicyláty vápníku a někdy sodíku a hořčíku. Je však třeba si uvědomit, že nezáleží pouze na skutečné hodnotě TBN, ale také na tom, které přísady byly ve formulaci použity, aby bylo uvedené hodnoty dosaženo. Například sulfonáty s vysokým nadměrným obsahem umožňují snadné zvýšení TBN. Neutralizují však jak nejškodlivější silné kyseliny, tak méně škodlivé slabé kyseliny, a proto má alkalický pufr tendenci se rychle vyčerpat. Kromě toho sulfonáty s vysokým nadměrným obsahem postrádají detergentní účinek, který mohou poskytnout polymerní sulfonáty s nízkým nadměrným obsahem a bezpopelová dispergátory.  Ty však bývají méně účinnými posilovači TBN! Bylo hlášeno, že částečná náhrada vápenatého detergentu detergentem sodným snižuje riziko LSPI. Předpokládá se, že silnější alkálie obsažené v nadměrně založených detergentech sodných jsou také účinnější při manipulaci s kontaminací bionaftou. Opět platí, že vývoj vyvážené receptury vyžaduje velké množství zkušeností, aby byly splněny požadované výkonnostní specifikace při minimálních možných nákladech.

Klasifikace motorových olejů API explicitně nereguluje hladinu TBN, místo toho se spoléhá na test rzi kuliček ASTM D 6557 pro hodnocení korozních preventivních charakteristik olejů. To je snadno pochopitelné, protože většina amerického vozového parku používá spíše benzín než naftu. Pokud jde o náročné aplikace, má se za to, že oleje s nedostatečnou detergentností a ochranou proti korozi pravděpodobně neprojdou jedním nebo druhým testem motoru nařízeným klasifikací API, například limity tlakové hlavy filtru a kalu při testu Cummins M11 (ASTM D 6838) nebo limit naplnění horní drážky při testu Caterpillar 1K (ASTM D 6750),  a proto budou vyškrtnuty. Vzhledem k tomu, že se snížila hladina síry v motorové naftě, moderní motorové oleje CJ-4, CK-4 a FA-4 začínají s nižším TBN než předchozí třídy API, jako jsou CI-4 a CH-4. Snížily se také limity pro provozní oleje. Kromě toho někteří zástupci průmyslu obecně zpochybňují relevanci TBN pro motorové oleje!

Technicky vzato není vždy tak důležité, jak vysoko TBN začíná u čerstvé ropy, ale spíše jak rychle klesá její výkon v důsledku vyčerpání zásob alkality. Obecně platí, že specifikace ACEA jsou přísnější než specifikace API. Následující schéma vám pomůže posoudit potřeby úrovně TBN pro těžká nákladní vozidla:

• Při použití motorové nafty s vysokým obsahem síry: doporučený rozsah TBN je 12-15 mg KOH/g; vyberte si ACEA E4 nebo E7 nebo API CH-4 nebo CI-4 HDDO. Když jste nuceni použít špatné palivo, nezáleží na tom, zda používáte staré nebo nové nákladní vozidlo: když si musíte vybrat mezi životností motoru a životností systému následné úpravy výfukových plynů, je důležitější to první.

• Nová nákladní vozidla s motory EGR, vybavená systémy redukce NOx SCR a filtry pevných částic, používající motorovou naftu ULSD: doporučený rozsah TBN je 7 až 9 mg KOH/g. Vyberte si ACEA E6, E9 nebo API CJ-4, CK-4 nebo FA-4, podle doporučení výrobců motorů.

API CK-4 a ACEA E9 jsou preferovanou volbou pro motory splňující emisní požadavky Euro VI. Kategorie API FA-4 zahrnuje některé oleje xW-30 se sníženou viskozitou HTHS (2,9 až 3,2 cP), které jsou kompatibilní pouze s určitými novými vysokootáčkovými vznětovými motory se čtyřtaktním cyklem, které splňují normy pro emise skleníkových plynů na silnici modelového roku 2017. Oleje API FA-4 by se nikdy neměly používat v jiných motorech; v případě pochybností zvolte API CK-4 nebo ACEA E6 nebo E9 jako bezpečnější alternativy.

Díky špičkovému plně syntetickému složení s použitím účelových balíčků detergentů a inhibitorů vykazují všechny motorové oleje BIZOL vynikající oxidační stabilitu a retenci TBN, což poskytuje vynikající dlouhodobou ochranu proti korozi i v těch nejnáročnějších podmínkách.