Щелочной буфер служит для нейтрализации кислот, образующихся в результате различных процессов окисления, в частности, при сжигании топлива, особенно при использовании низкокачественного топлива с высоким содержанием серы, и при окислении масла. Количество кислот в масле определяется другим показателем, известным как общее кислотное число, TAN, которое измеряется в соответствии с ASTM D 664. По мере старения масла TBN постепенно снижается, а TAN увеличивается. В какой-то момент, получивший название TBN/TAN crossover, они становятся равными. На этом этапе защита двигателя от коррозии сильно нарушается, и требуется замена масла. Если не используется очень плохое топливо и не соблюдается рекомендуемый интервал замены масла, вы вряд ли когда-либо столкнетесь с переходом TBN/TAN на практике. В большинстве случаев основной причиной замены масла является загрязнение частицами, а не кислотность.

Тем не менее, в попытке отличить свою продукцию от конкурентов, некоторые компании, производящие смазочные материалы, начинают "соревноваться" за более высокую цену: чем выше цена, тем лучше. В этой статье объясняется, когда высокий коэффициент полезного действия - это хорошо, а когда нет. Следующая простая схема поможет вам оценить ваши потребности в легковых автомобилях:

• Старый дизельный автомобиль без сажевых фильтров (DPF), использующий некачественное или загрязненное топливо: рекомендуемый диапазон TBN составляет 10-12 мг КОН/г.

• Новые дизельные автомобили с сажевыми фильтрами (DPF), работающие на дизельном топливе со сверхнизким содержанием серы (ULSD): рекомендуемый диапазон TBN составляет от 6 до 9 мг КОН/г.

Использование биотоплива также может оправдать выбор масла с более высоким ТБН. Проблема в том, что смазка картера всегда в некоторой степени "разбавляется" топливом, особенно во время коротких поездок, когда двигатель не прогревается должным образом, или на высоких оборотах, когда для охлаждения двигателя используется богатая топливовоздушная смесь. Разбавление моторного масла обычным топливом на нефтяной основе приведет к снижению вязкости, но не окажет существенного влияния на устойчивость масла к окислению. Однако разбавление моторного масла биотопливом снижает устойчивость масла к окислению.

Автомобили, работающие на бензине, сжиженном газе и КПГ, не требуют высокого уровня ТБН; на самом деле, высокий уровень ТБН, вероятно, будет вреден для них, вызывая образование отложений золы и отрицательно влияя на системы последующей очистки выхлопных газов (GPF, TWC). Использование дизельного масла высокой плотности для тяжелых условий эксплуатации (HDDO) в новом бензиновом двигателе с сильным наддувом может спровоцировать неприятный детонационный эффект, известный как предварительное зажигание на низких оборотах (LSPI), который может полностью вывести двигатель из строя.

Допустимые пределы ТБН регулируются ACEA и многочисленными национальными стандартами на моторные масла. Имейте в виду, что существуют различные лабораторные методики определения ТБН, наиболее распространенными из которых являются ASTM D 2896  и ASTM D 4739. Классификация ACEA предписывает использовать ASTM D 2896, который эффективно определяет количество как сильных, так и слабых оснований в рецептуре и, как правило, дает более высокие значения TBN, чем ASTM D 4739.

Основными загрязнителями моторного масла являются моющие средства с избыточной концентрацией, включая, но не ограничиваясь ими, сульфонаты, фенаты и салицилаты кальция, а иногда и натрия и магния. Однако следует понимать, что важно не только фактическое значение TBN, но и то, какие добавки были использованы в рецептуре для достижения указанного значения. Например, сульфонаты с высоким содержанием щелочей позволяют легко повысить уровень TBN. Однако они нейтрализуют как наиболее вредные сильные, так и менее вредные слабые кислоты, и, следовательно, щелочной буфер быстро истощается.  Кроме того, сульфонаты с высоким содержанием щелочи не обладают моющим эффектом, который может быть обеспечен полимерными сульфонатами с низким содержанием щелочи и беззольными диспергаторами. Однако последние, как правило, менее эффективны в борьбе с загрязнением окружающей среды! Сообщалось, что частичная замена кальциевого моющего средства на натриевое снижает риск возникновения LSPI. Считается, что более сильные щелочи, содержащиеся в моющих средствах с повышенным содержанием натрия, также более эффективны в борьбе с загрязнением биодизельного топлива. Опять же, разработка сбалансированной рецептуры требует большого опыта, чтобы соответствовать требуемым техническим характеристикам при минимально возможных затратах.

Классификация моторных масел API явно не регламентирует уровень TBN, вместо этого для оценки антикоррозийных свойств масел используется стандарт ASTM D 6557 "Испытание на коррозионную стойкость". Это легко объяснимо, поскольку большинство автомобилей в США используют бензин, а не дизельное топливо. Что касается применения в тяжелых условиях эксплуатации, считается, что масла с недостаточной моющей способностью и защитой от коррозии, скорее всего, не пройдут те или иные испытания двигателя, предусмотренные классификацией API, например, проверку напора в фильтре и предельного содержания осадка в тесте Cummins M11 (ASTM D 6838) или предельного заполнения верхней канавки в тесте Caterpillar 1K (ASTM D 6750) проходит испытания и, следовательно, будет отсеян. Поскольку уровень содержания серы в дизельном топливе был снижен, современные моторные масла CJ-4, CK-4 и FA-4 изначально выпускаются с более низким содержанием серы по сравнению с предыдущими классами API, такими как CI-4 и CH-4. Также были снижены предельные значения для масел, используемых в процессе эксплуатации. Более того, некоторые представители отрасли в целом ставят под сомнение актуальность TBN для моторных масел!

С технической точки зрения, не всегда так важно, насколько высокое значение TBN изначально требуется для свежего масла, а скорее то, как быстро оно снижается в процессе эксплуатации из-за истощения запаса щелочности. В целом, спецификации ACEA являются более строгими, чем спецификации API. Следующая схема поможет вам оценить ваши потребности в уровне TBN для большегрузных грузовиков:

• При использовании дизельного топлива с высоким содержанием серы: рекомендуемый диапазон TBN составляет 12-15 мг КОН/г; выбирайте ACEA E4 или E7, или API CH-4 или CI-4 HDDO. Когда вы вынуждены использовать некачественное топливо, на самом деле не имеет значения, используете ли вы старый или новый грузовик: когда вам приходится выбирать между долговечностью двигателя и системой последующей очистки выхлопных газов, первое важнее.

• Новые грузовые автомобили с двигателями EGR, оснащенные системами снижения содержания NOx SCR и сажевыми фильтрами, работающие на дизельном топливе ULSD: рекомендуемый диапазон TBN составляет от 7 до 9 мг КОН/г. Выбирайте ACEA E6, E9 или API CJ-4, CK-4 или FA-4, рекомендованные производителями двигателей.

API CK-4 и ACEA E9 являются предпочтительными для двигателей, отвечающих требованиям стандарта Euro VI по выбросам вредных веществ. Категория API FA-4 распространяется на определенные масла xW-30 с пониженной вязкостью HTHS (от 2,9 до 3,2 cP), которые совместимы только с некоторыми новыми высокоскоростными четырехтактными дизельными двигателями, отвечающими стандартам по выбросам парниковых газов на шоссе 2017 модельного года. Масла API FA-4 ни в коем случае не следует использовать в каких-либо других двигателях; если вы сомневаетесь, выбирайте API CK-4 или ACEA E6 или E9 в качестве более безопасных альтернатив.

Все моторные масла BIZOL обладают превосходной стойкостью к окислению и сохраняют TBN, обеспечивая превосходную долговременную защиту от коррозии даже в самых суровых условиях. Благодаря высококачественным синтетическим формулам с использованием специально подобранных моющих средств и ингибиторов.

Кто-нибудь когда-нибудь использовал tbn booster для повышения уровня присадок к маслу? Я даже не знал, что такие существуют.

Роль TBN в моторном масле

TBN (общее базовое количество) - важная составляющая моющего средства в моторном масле. Оно предназначено для взаимодействия и нейтрализации кислот в двигателе. Компания Afton понимает, что такое TBN, и разрабатывает пакеты присадок к моторным маслам для работы на рынках и в условиях, необходимых заказчикам для оптимизации потребностей в моторных маслах. Чтобы наши клиенты не переплачивали за химию больше, чем это необходимо, и обеспечивали более длительные интервалы замены, мы подготовили информационный бюллетень, в котором даны ответы на некоторые важные вопросы, связанные с TBN.

 

Ознакомьтесь с решениями Afton Chemical для тяжелых условий эксплуатации и тенденциями, трансформирующими автомобильную промышленность.
HiTEC® 12400: Высочайшая производительность в долгосрочной перспективе