ТБН, що це мені дає?

Буфер лужності служить для нейтралізації кислот, що утворюються в результаті різних окислювальних процесів, особливо при спалюванні палива, особливо при використанні низькоякісного високосірчаного палива, і окислення нафти. Кількість кислот в олії описується іншим числом, відомим як загальне кислотне число, TAN, виміряне відповідно до ASTM D 664. У міру старіння нафти TBN поступово падає, а TAN зростає. У якийсь момент, отримавши назву кросовер TBN/TAN, вони стають рівними. У цей момент антикорозійний захист двигуна сильно порушується, і масло потрібно міняти. Якщо не використовується вкрай погане паливо і не дотримується рекомендований інтервал заміни масла, ви навряд чи коли-небудь зіткнетеся з кросовером TBN/TAN на практиці. У більшості випадків основною причиною заміни масла є забруднення частинками, а не кислотність.

Тим не менш, намагаючись відрізнити свою продукцію від конкурентів, деякі компанії-виробники мастильних матеріалів починають «конкурувати» за вищий TBN: чим вищий TBN, тим краще. У цій статті пояснюється, коли високий TBN хороший, а коли ні. Наступна проста схема допоможе вам оцінити ваші потреби в легкових автомобілях:

• Старі автомобілі з дизельним двигуном без сажових фільтрів (DPF), що використовують неякісне або забруднене паливо: рекомендований діапазон TBN становить 10-12 мг KOH / g.

• Нові дизельні транспортні засоби з дизельними сажовими фільтрами (DPF), що працюють на дизельному дизелі з наднизьким вмістом сірки (ULSD): рекомендований діапазон TBN становить від 6 до 9 мг KOH/g.

Використання біопалива також може виправдати вибір оливи з вищим TBN. Проблема в тому, що мастило картера завжди в якійсь мірі «розбавляється» паливом, особливо під час коротких поїздок, коли двигун не прогрівається належним чином, або на високих оборотах, коли для охолодження двигуна використовується багата паливно-повітряна суміш. Розбавлення моторної оливи звичайним паливом на нафтовій основі призведе до падіння в'язкості, але суттєво не вплине на окислювальну стабільність оливи. Однак розбавлення моторного масла біопаливом підриває окислювальну стабільність масла.

Транспортні засоби, що працюють на бензині, зрідженому газі та СПГ, не потребують високого рівня TBN; високий рівень TBN, ймовірно, буде згубним для них, спричиняючи накопичення відкладень золи та негативно впливаючи на системи доочищення вихлопних газів (GPF, TWC). Використання дизельного палива для важких умов експлуатації (HDDO) з високим вмістом TBN у новому сильно форсованому бензиновому двигуні може спровокувати неприємний суперстукіт, відомий як попереднє запалювання на низьких обертах (LSPI), який може повністю зіпсувати двигун.

Допустимі межі TBN регулюються ACEA та численними національними стандартами моторних олив. Майте на увазі, що існують різні лабораторні процедури для визначення TBN, найпоширенішими є ASTM D 2896 і ASTM D 4739. Класифікація ACEA вимагає використання ASTM D 2896, який ефективно кількісно визначає як сильні, так і слабкі основи у формулюванні та має тенденцію повертати вищий показник TBN, ніж ASTM D 4739.

Основними факторами, що містять TBN в моторній оливі, є миючі засоби на підвищеній основі, включаючи, але не обмежуючись, сульфонати, фенати та саліцилати кальцію, а іноді натрій та магній. Однак слід усвідомлювати, що має значення не тільки фактичне значення TBN, але і те, які добавки були використані в рецептурі для досягнення зазначеного значення. Наприклад, сульфонати з високим вмістом сульфонатів дозволяють легко підвищити TBN. Однак вони нейтралізують як більшість шкідливих сильних кислот, так і менш шкідливі слабкі кислоти, а отже, лужний буфер має властивість швидко виснажуватися. Крім того, сульфонати з високою надмірною основою не мають ефекту миття, який може бути забезпечений полімерними сульфонатами з низькою перевищенням якості та беззольними диспергаторами.  Однак останні, як правило, є менш ефективними підсилювачами TBN! Повідомлялося, що часткова заміна кальцієвого миючого засобу на натрієвий миючий засіб знижує ризик LSPI. Вважається, що сильніший луг, що міститься в натрієвих миючих засобах на надмірній основі, також ефективніше справляється із забрудненням біодизелем. Знову ж таки, розробка збалансованої рецептури вимагає великого досвіду, щоб відповідати необхідним експлуатаційним характеристикам з мінімально можливими витратами.

Класифікація моторних олив API прямо не регулює рівень TBN, натомість покладаючись на тест на кульову іржу ASTM D 6557 для оцінки антикорозійних характеристик олив. Це легко зрозуміти, оскільки більшість автомобільного парку США використовує бензин, а не дизель. Що стосується застосування у важких умовах, вважається, що оливи з недостатньою миючою здатністю та захистом від корозії, швидше за все, не пройдуть той чи інший тест двигуна, передбачений класифікацією API, наприклад, напір фільтра та обмеження осаду під час випробування Cummins M11 (ASTM D 6838) або верхня межа заповнення канавок у тесті Caterpillar 1K (ASTM D 6750),  і, отже, буде відсіяний. Оскільки рівень сірки в дизельному паливі був знижений, сучасні моторні оливи CJ-4, CK-4 і FA-4 починаються з нижчого TBN, ніж попередні класи API, такі як CI-4 і CH-4. Також були знижені ліміти для оливи, що знаходиться в експлуатації. Крім того, деякі представники галузі взагалі ставлять під сумнів актуальність ТБН для моторних масел!

З технічної точки зору, не завжди так важливо, наскільки високий TBN починається для свіжої нафти, а скоріше те, як швидко вона зменшується в експлуатації через виснаження запасів лужності. Загалом, специфікації ACEA є більш суворими, ніж специфікації API. Наступна схема допоможе вам оцінити ваші потреби в рівні TBN для великовантажних автомобілів:

• При використанні дизельного палива з високим вмістом сірки: рекомендований діапазон TBN становить 12-15 мг КОН/г; вибирайте ACEA E4 або E7, або API CH-4 або CI-4 HDDO. Коли ви змушені використовувати погане паливо, не має значення, використовуєте ви стару чи нову вантажівку: коли вам доводиться вибирати між довговічністю двигуна та довговічністю системи доочищення вихлопних газів, перше важливіше.

• Нові вантажівки з двигунами EGR, оснащені системами зниження викидів NOx SCR та сажовими фільтрами, що використовують дизельне паливо ULSD: рекомендований діапазон TBN становить від 7 до 9 мг КОН/г. Вибирайте ACEA E6, E9 або API CJ-4, CK-4 або FA-4, як рекомендують виробники двигунів.

API CK-4 і ACEA E9 є кращим вибором для двигунів, що відповідають вимогам викидів Євро VI. Категорія API FA-4 охоплює певні оливи xW-30 зі зниженою в'язкістю HTHS (від 2,9 до 3,2 сП), які сумісні лише з деякими новими високошвидкісними чотиритактними дизельними двигунами, що відповідають стандартам викидів парникових газів (ПГ) 2017 модельного року. Оливи API FA-4 ніколи не повинні використовуватися в будь-яких інших двигунах; Якщо ви сумніваєтеся, вибирайте API CK-4 або ACEA E6 або E9 як безпечніші альтернативи.

Завдяки своїм високоякісним повністю синтетичним формулам, що використовують спеціально підібрані пакети інгібіторів миючих засобів, всі моторні оливи BIZOL демонструють чудову стійкість до окислення та утримання TBN, забезпечуючи чудовий довготривалий захист від корозії навіть у найсуворіших умовах.