TBN, čo z toho budem mať?

Tlmivý roztok alkality slúži na neutralizáciu kyselín generovaných rôznymi oxidačnými procesmi, najmä spaľovaním paliva, najmä ak sa používa palivo s nízkym obsahom síry a oxidáciou oleja. Množstvo kyselín v oleji je opísané iným číslom, známym ako celkové číslo kyslosti, TAN, merané podľa ASTM D 664. Ako ropa starne, TBN postupne klesá so zvyšujúcou sa TAN. V určitom okamihu, prezývanom ako crossover TBN / TAN, sa stanú rovnakými. V tomto okamihu je ochrana motora proti korózii vážne ohrozená a je potrebné vymeniť olej. Pokiaľ sa nespotrebuje extrémne zlé palivo a nedodrží sa odporúčaný interval výmeny oleja, je nepravdepodobné, že by ste sa v praxi stretli s výhybkou TBN/TAN. Vo väčšine prípadov je hlavným dôvodom výmeny oleja kontaminácia časticami a nie kyslosť.

Napriek tomu, v snahe odlíšiť svoje výrobky od konkurencie, niektoré mazivové spoločnosti začínajú "súťažiť" o vyššiu TBN: čím vyššia TBN, tým lepšie. Tento článok vysvetľuje, kedy je vysoká TBN dobrá a kedy nie. Nasledujúca jednoduchá schéma vám pomôže posúdiť vaše potreby osobných automobilov:

• Staršie vozidlo s dieselovým motorom bez filtrov pevných častíc (DPF), používajúce nekvalitné alebo kontaminované palivo: odporúčaný rozsah TBN je 10-12 mg KOH / g.

• Novšie vozidlá s dieselovým motorom s filtrom pevných častíc (DPF), poháňané naftou s ultranízkym obsahom síry (ULSD): odporúčaný rozsah TBN je 6 až 9 mg KOH/g.

Použitie biopaliva môže tiež odôvodniť výber oleja s vyššou TBN. Problém je v tom, že mazivo kľukovej skrine je vždy do určitej miery "riedené" palivom, najmä počas krátkych ciest, keď sa motor nedokáže správne zahriať, alebo pri vysokých otáčkach, keď sa na chladenie motora používa bohatá zmes paliva a vzduchu. Riedenie motorového oleja konvenčným palivom na báze ropy spôsobí pokles viskozity, ale významne neovplyvní oxidačnú stabilitu oleja. Riedenie motorového oleja biopalivom však podkopáva oxidačnú stabilitu oleja.

Vozidlá poháňané benzínom, LPG a CNG nevyžadujú vysokú TBN; v skutočnosti je pre ne pravdepodobne škodlivá vysoká hladina TBN, čo spôsobuje hromadenie usadenín popola a nepriaznivo ovplyvňuje systémy dodatočnej úpravy výfukových plynov (GPF, TWC). Použitie vysokovýkonnej nafty (HDDO) s vysokým TBN v novom silne posilnenom benzínovom motore môže vyvolať nepríjemné super-klepanie, známe ako nízkootáčkové predzápalné (LSPI), ktoré môže úplne zničiť motor.

Prijateľné limity TBN sú regulované ACEA a mnohými národnými normami pre motorové oleje. Majte na pamäti, že existujú rôzne laboratórne postupy na stanovenie TBN, najbežnejšie sú ASTM D 2896 a ASTM D 4739. Klasifikácia ACEA nariaďuje použitie ASTM D 2896, ktorý účinne kvantifikuje silné aj slabé bázy vo formulácii a má tendenciu vracať vyššiu hodnotu TBN ako ASTM D 4739.

Hlavnými prispievateľmi TBN v motorovom oleji sú detergenty s nadmernou bázou, vrátane, ale nie výlučne, sulfonátov, fenátov a salicylátov vápnika a niekedy sodíka a horčíka. Treba si však uvedomiť, že nezáleží len na skutočnej hodnote TBN, ale aj na tom, ktoré prísady boli použité vo formulácii na dosiahnutie uvedenej hodnoty. Napríklad sulfonáty s vysokým obsahom nadbytku umožňujú ľahké zvýšenie TBN. Neutralizujú však najškodlivejšie silné kyseliny a menej škodlivé slabé kyseliny, a preto má alkalický tlmivý roztok tendenciu byť rýchlo vyčerpaný. Okrem toho sulfonátom s vysokou nadmernou bázou chýba detergenčný účinok, ktorý môžu poskytnúť sulfonáty polymérov s nízkym obsahom nadbytku a bezpopolové dispergátory.  Tieto však majú tendenciu byť menej účinnými posilňovačmi TBN! Bolo hlásené, že čiastočné nahradenie vápnikového detergentu sodíkovým detergentom znižuje riziko LSPI. Predpokladá sa, že silnejšia alkália obsiahnutá v prebytočných sodíkových detergentoch je tiež účinnejšia pri zvládaní kontaminácie bionaftou. Vývoj vyváženého zloženia si opäť vyžaduje veľa skúseností, aby sa splnili požadované výkonnostné špecifikácie pri minimálnych možných nákladoch.

Klasifikácia motorového oleja API explicitne nereguluje úroveň TBN, namiesto toho sa spolieha na test hrdze guľôčky ASTM D 6557 na vyhodnotenie preventívnych vlastností olejov proti korózii. Je to ľahko pochopiteľné, pretože väčšina automobilového parku USA používa benzín namiesto nafty. Pokiaľ ide o náročné aplikácie, predpokladá sa, že oleje s nedostatočnou čistiacou silou a ochranou proti korózii pravdepodobne neprejdú jednou alebo druhou skúškou motora nariadenou klasifikáciou API, napríklad limity tlakovej hlavy filtra a kalu v skúške Cummins M11 (ASTM D 6838) alebo limit plnenia hornej drážky pri skúške Caterpillar 1K (ASTM D 6750),  a preto budú preverené. Keďže hladina síry v motorovej nafte bola znížená, moderné motorové oleje CJ-4, CK-4 a FA-4 začínajú s nižšou TBN ako predchádzajúce triedy API, ako sú CI-4 a CH-4. Znížili sa aj limity pre prevádzkovaný olej. Okrem toho niektorí zástupcovia priemyslu vo všeobecnosti spochybňujú význam TBN pre motorové oleje!

Technicky vzaté, nie je vždy také dôležité, ako vysoko TBN začína pre čerstvý olej, ale skôr to, ako rýchlo klesá v prevádzke v dôsledku vyčerpania rezervy alkality. Vo všeobecnosti sú špecifikácie ACEA prísnejšie ako špecifikácie API. Nasledujúca schéma vám pomôže vyhodnotiť vaše potreby úrovne TBN pre ťažké nákladné vozidlá:

• Pri použití motorovej nafty s vysokým obsahom síry: odporúčaný rozsah TBN je 12-15 mg KOH / g; choďte na ACEA E4 alebo E7, alebo API CH-4 alebo CI-4 HDDO. Keď ste nútení používať zlé palivo, nezáleží na tom, či používate staré alebo nové nákladné vozidlo: keď si musíte vybrať medzi životnosťou motora a životnosťou systému dodatočnej úpravy výfukových plynov, dôležitejšie je to prvé.

• Nové nákladné vozidlá s motormi EGR, vybavené systémami SCR na zníženie NOx a filtrami pevných častíc, ktoré používajú motorovú naftu ULSD: odporúčaný rozsah TBN je 7 až 9 mg KOH/g. Vyberte si ACEA E6, E9 alebo API CJ-4, CK-4 alebo FA-4 podľa odporúčaní výrobcov motorov.

API CK-4 a ACEA E9 sú preferovanou voľbou pre motory, ktoré spĺňajú emisné požiadavky Euro VI. Kategória API FA-4 zahŕňa určité oleje xW-30 so zníženou viskozitou HTHS (2,9 až 3,2 cP), ktoré sú kompatibilné len s určitými novými vysokorýchlostnými dieselovými motormi so štvortaktným cyklom, ktoré spĺňajú emisné normy skleníkových plynov (GHG) na diaľniciach modelového roku 2017. Oleje API FA-4 by sa nikdy nemali používať v žiadnych iných motoroch; ak máte pochybnosti, choďte na API CK-4 alebo ACEA E6 alebo E9 ako bezpečnejšie alternatívy.

Vďaka svojim špičkovým plne syntetickým receptúram používajúcim účelové balenia detergentov-inhibítorov vykazujú všetky motorové oleje BIZOL vynikajúcu oxidačnú stabilitu a zadržiavanie TBN, čím poskytujú vynikajúcu dlhodobú ochranu proti korózii aj za najťažších podmienok.