TBN, τι είναι αυτό για μένα;

Το ρυθμιστικό διάλυμα αλκαλικότητας χρησιμεύει για την εξουδετέρωση οξέων που παράγονται από διάφορες διεργασίες οξείδωσης, κυρίως καύση καυσίμου, ειδικά όταν χρησιμοποιείται καύσιμο χαμηλής ποιότητας υψηλής περιεκτικότητας σε θείο, και οξείδωση λαδιού. Η ποσότητα των οξέων στο έλαιο περιγράφεται από έναν άλλο αριθμό, γνωστό ως ολικός αριθμός οξέος, TAN, μετρημένος σύμφωνα με το ASTM D 664. Καθώς το πετρέλαιο παλαιώνει, το TBN μειώνεται σταδιακά καθώς αυξάνεται το μαύρισμα. Σε κάποιο σημείο, που ονομάστηκε crossover TBN / TAN, γίνονται ίσοι. Σε αυτό το σημείο, η αντιδιαβρωτική προστασία του κινητήρα διακυβεύεται σοβαρά και το λάδι πρέπει να αλλάξει. Εκτός εάν χρησιμοποιείται εξαιρετικά κακό καύσιμο και ακολουθείται το συνιστώμενο διάστημα ανταλλαγής λαδιού, είναι απίθανο να συναντήσετε ποτέ διασταύρωση TBN / TAN στην πράξη. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο πρωταρχικός λόγος για την αλλαγή του λαδιού είναι η μόλυνση σωματιδίων και όχι η οξύτητα.

Ωστόσο, σε μια προσπάθεια να διαφοροποιήσουν τα προϊόντα τους από τους ανταγωνιστές, ορισμένες εταιρείες λιπαντικών αρχίζουν να «ανταγωνίζονται» για υψηλότερο TBN: όσο υψηλότερο είναι το TBN τόσο το καλύτερο. Αυτό το άρθρο εξηγεί πότε ένα υψηλό TBN είναι καλό και πότε όχι. Το ακόλουθο απλό σχήμα θα σας βοηθήσει να αξιολογήσετε τις ανάγκες σας για επιβατικά αυτοκίνητα:

• Παλαιότερο πετρελαιοκίνητο αυτοκίνητο χωρίς φίλτρα σωματιδίων ντίζελ (DPF), χρησιμοποιώντας χαμηλής ποιότητας ή μολυσμένο καύσιμο: το συνιστώμενο εύρος TBN είναι 10-12 mg KOH / g.

• Νεότερα πετρελαιοκίνητα οχήματα με φίλτρα σωματιδίων ντίζελ (DPF), που λειτουργούν με ντίζελ εξαιρετικά χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο (ULSD): το συνιστώμενο εύρος TBN είναι 6 έως 9 mg KOH/g.

Η χρήση βιοκαυσίμου μπορεί επίσης να δικαιολογήσει την επιλογή ενός ελαίου με υψηλότερο TBN. Το πρόβλημα είναι ότι το λιπαντικό στροφαλοθαλάμου είναι πάντα σε κάποιο βαθμό "αραιωμένο" από το καύσιμο, ειδικά κατά τη διάρκεια σύντομων ταξιδιών, όταν ο κινητήρας δεν θερμαίνεται σωστά ή σε υψηλές ταχύτητες, όταν χρησιμοποιείται ένα πλούσιο μείγμα καυσίμου-αέρα για την ψύξη του κινητήρα. Η αραίωση του λαδιού κινητήρα με συμβατικό καύσιμο με βάση το πετρέλαιο θα προκαλέσει πτώση του ιξώδους, αλλά δεν επηρεάζει σημαντικά τη σταθερότητα οξείδωσης του λαδιού. Ωστόσο, η αραίωση του λαδιού κινητήρα με βιοκαύσιμο υπονομεύει τη σταθερότητα οξείδωσης του ελαίου.

Τα βενζινοκίνητα, υγραεριοκίνητα και CNG οχήματα δεν απαιτούν υψηλό TBN· στην πραγματικότητα, ένα υψηλό επίπεδο TBN είναι πιθανό να είναι επιζήμιο για αυτά, προκαλώντας συσσώρευση εναποθέσεων τέφρας και επηρεάζοντας δυσμενώς τα συστήματα μετεπεξεργασίας καυσαερίων (GPF, TWC). Η χρήση ενός βαρέως τύπου πετρελαίου ντίζελ υψηλής ταχύτητας (HDDO) σε έναν νέο βενζινοκινητήρα με μεγάλη ενίσχυση μπορεί να προκαλέσει ένα δυσάρεστο super-knock, γνωστό ως προανάφλεξη χαμηλής ταχύτητας (LSPI), το οποίο μπορεί να καταστρέψει εντελώς τον κινητήρα.

Τα αποδεκτά όρια TBN ρυθμίζονται από την ACEA και πολλά εθνικά πρότυπα λιπαντικών κινητήρα. Λάβετε υπόψη ότι υπάρχουν διαφορετικές εργαστηριακές διαδικασίες για τον προσδιορισμό του TBN, με τα ASTM D 2896 και ASTM D 4739 να είναι τα πιο συνηθισμένα. Η ταξινόμηση ACEA επιβάλλει τη χρήση του ASTM D 2896, το οποίο ποσοτικοποιεί αποτελεσματικά τόσο τις ισχυρές όσο και τις αδύναμες βάσεις στη σύνθεση και τείνει να επιστρέφει υψηλότερη ένδειξη TBN από το ASTM D 4739.

Οι κύριοι συντελεστές TBN σε ένα λάδι κινητήρα είναι απορρυπαντικά με υπερβολική βάση, συμπεριλαμβανομένων, ενδεικτικά, σουλφονικών, φαινικών και σαλικυλικών ασβεστίου, και μερικές φορές, νατρίου και μαγνησίου. Θα πρέπει να συνειδητοποιήσουμε, ωστόσο, ότι δεν είναι μόνο η πραγματική τιμή TBN που έχει σημασία, αλλά και ποια πρόσθετα χρησιμοποιήθηκαν στη σύνθεση για να επιτευχθεί η εν λόγω τιμή. Για παράδειγμα, τα σουλφονικά άλατα υψηλής βάσης επιτρέπουν την εύκολη ενίσχυση του TBN. Ωστόσο, εξουδετερώνουν τόσο τα πιο επιβλαβή ισχυρά οξέα όσο και τα λιγότερο επιβλαβή ασθενή οξέα και, ως εκ τούτου, το αλκαλικό ρυθμιστικό διάλυμα τείνει να εξαντλείται γρήγορα. Επιπλέον, τα σουλφονικά άλατα υψηλής βάσης στερούνται της απορρυπαντικής επίδρασης που μπορεί να παρέχεται από πολυμερή σουλφονικά χαμηλής βάσης και διασκορπιστικά χωρίς τέφρα.  Ωστόσο, οι τελευταίοι τείνουν να είναι λιγότερο αποτελεσματικοί ενισχυτές TBN! Μερική αντικατάσταση του απορρυπαντικού ασβεστίου με απορρυπαντικό νατρίου αναφέρθηκε ότι μειώνει τον κίνδυνο LSPI. Τα ισχυρότερα αλκάλια που περιέχονται στα απορρυπαντικά νατρίου με βάση το νάτριο πιστεύεται ότι είναι επίσης πιο αποτελεσματικά στο χειρισμό της μόλυνσης από βιοντίζελ. Για άλλη μια φορά, η ανάπτυξη μιας ισορροπημένης σύνθεσης απαιτεί μεγάλη εμπειρία προκειμένου να πληροί τις απαιτούμενες προδιαγραφές απόδοσης, με το ελάχιστο δυνατό κόστος.

Η ταξινόμηση λαδιού κινητήρα API δεν ρυθμίζει ρητά το επίπεδο TBN, βασιζόμενη αντ 'αυτού στη δοκιμή σκουριάς μπάλας ASTM D 6557 για την αξιολόγηση των προληπτικών χαρακτηριστικών διάβρωσης των λαδιών. Αυτό είναι εύκολα κατανοητό, δεδομένου ότι η πλειοψηφία του στόλου αυτοκινήτων των ΗΠΑ χρησιμοποιεί βενζίνη και όχι ντίζελ. Όσον αφορά τις εφαρμογές βαρέως τύπου, πιστεύεται ότι τα έλαια με ανεπαρκή απορρυπαντική και αντιδιαβρωτική προστασία πιθανότατα θα αποτύχουν σε μία ή την άλλη δοκιμή κινητήρα που απαιτείται από την ταξινόμηση API, για παράδειγμα, όρια κεφαλής πίεσης φίλτρου και ιλύος στη δοκιμή Cummins M11 (ASTM D 6838) ή όριο πλήρωσης άνω αυλάκωσης στη δοκιμή Caterpillar 1K (ASTM D 6750),  και ως εκ τούτου θα ελεγχθεί. Δεδομένου ότι το επίπεδο θείου στο καύσιμο ντίζελ έχει μειωθεί, τα σύγχρονα λιπαντικά κινητήρων CJ-4, CK-4 και FA-4 ξεκινούν με χαμηλότερο TBN από τις προηγούμενες κατηγορίες API όπως CI-4 και CH-4. Τα όρια καταδίκης για το πετρέλαιο εν χρήσει έχουν επίσης μειωθεί. Επιπλέον, ορισμένοι εκπρόσωποι της βιομηχανίας αμφισβητούν γενικά τη σημασία του TBN για τα λάδια κινητήρων!

Από τεχνική άποψη, δεν είναι πάντα τόσο σημαντικό πόσο ψηλά ξεκινά το TBN για φρέσκο λάδι, αλλά μάλλον πόσο γρήγορα μειώνεται σε λειτουργία λόγω της εξάντλησης των αποθεμάτων αλκαλικότητας. Γενικά, οι προδιαγραφές ACEA είναι αυστηρότερες από τις προδιαγραφές API. Το ακόλουθο σχήμα θα σας βοηθήσει να αξιολογήσετε τις ανάγκες σας σε επίπεδο TBN για βαρέα φορτηγά:

• Όταν χρησιμοποιείτε καύσιμο ντίζελ υψηλής περιεκτικότητας σε θείο: το συνιστώμενο εύρος TBN είναι 12-15 mg KOH / g. πηγαίνετε για ACEA E4 ή E7, ή API CH-4 ή CI-4 HDDO. Όταν αναγκάζεστε να χρησιμοποιήσετε ένα κακό καύσιμο, δεν έχει σημασία αν χρησιμοποιείτε ένα παλιό ή ένα νέο φορτηγό: όταν πρέπει να επιλέξετε μεταξύ της μακροζωίας του κινητήρα και της μακροζωίας του συστήματος μετεπεξεργασίας καυσαερίων, το πρώτο είναι πιο σημαντικό.

• Νέα φορτηγά με κινητήρες EGR, εξοπλισμένα με συστήματα μείωσης SCR NOx και φίλτρα σωματιδίων, που χρησιμοποιούν καύσιμο ντίζελ ULSD: το συνιστώμενο εύρος TBN είναι 7 έως 9 mg KOH/g. Επιλέξτε ACEA E6, E9 ή API CJ-4, CK-4 ή FA-4, όπως συνιστάται από τους κατασκευαστές κινητήρων.

API Τα CK-4 και ACEA E9 είναι η προτιμώμενη επιλογή για κινητήρες που πληρούν τις απαιτήσεις εκπομπών Euro VI. Η κατηγορία API FA-4 καλύπτει ορισμένα λάδια xW-30 με μειωμένο ιξώδες HTHS (2,9 έως 3,2 cP), τα οποία είναι συμβατά μόνο με ορισμένους νέους τετράχρονους πετρελαιοκινητήρες υψηλής ταχύτητας που πληρούν τα πρότυπα εκπομπών αερίων θερμοκηπίου (GHG) έτους μοντέλου 2017. Τα λάδια API FA-4 δεν πρέπει ποτέ να χρησιμοποιούνται σε άλλους κινητήρες. Σε περίπτωση αμφιβολίας, επιλέξτε API CK-4 ή ACEA E6 ή E9 ως ασφαλέστερες εναλλακτικές λύσεις.

Λόγω των κορυφαίων πλήρως συνθετικών συνθέσεών τους που χρησιμοποιούν συσκευασίες αναστολέα απορρυπαντικού, όλα τα λάδια κινητήρων BIZOL επιδεικνύουν εξαιρετική σταθερότητα οξείδωσης και κατακράτηση TBN, παρέχοντας εξαιρετική μακροπρόθεσμη προστασία από τη διάβρωση ακόμη και κάτω από τις πιο δύσκολες συνθήκες.