Přísada do oleje - Oil additive

Olejové přísady jsou chemické sloučeniny které zlepšují mazivo výkon základny olej (nebo ropa „základní zásoba“). Výrobce mnoha různých olejů může pro každou formulaci použít stejný základní materiál a může zvolit různé přísady pro každou konkrétní aplikaci. Přísady obsahují až 5% hmotnostních některých olejů.[1]

Téměř všechny komerční motorové oleje obsahují přísady, ať už jde o oleje syntetický nebo ropa na základě. V zásadě pouze Americký ropný institut (API) Service SA motorové oleje neobsahují žádné přísady, a proto nejsou schopny chránit moderní motory.[2] Výběr přísad je určen aplikací, např. olej pro a dieselový motor s přímé vstřikování v pickup (API Service CJ-4) má jiné přísady než olej používaný v malém benzín - napájen přívěsný motor na lodi (dvoutaktní motorový olej).

Druhy přísad

Olejové přísady jsou životně důležité pro správné mazání a dlouhodobé používání motorového oleje v moderní vnitřní spalovací motory. Bez mnoha z nich by došlo ke kontaminaci oleje, rozbití, úniku nebo k nedostatečné ochraně částí motoru provozní teploty. Stejně důležité jsou přísady do olejů používaných uvnitř převodovky, automatické převodovky, a ložiska. Mezi nejdůležitější přísady patří přísady používané pro viskozita a mazivost, kontrola kontaminantů, kontrola chemického rozkladu a úprava těsnění. Některá aditiva umožňují mazivům lepší výkon v náročných podmínkách, jako jsou extrémní tlaky a teploty a vysoká úroveň znečištění.

Řízení chemického rozkladu

  • Čisticí prostředek přísady, sahající až do počátku 30. let,[3] se používají k čištění a neutralizaci olejových nečistot, které by normálně způsobovaly usazeniny (ropný kal ) na důležitých částech motoru. Typickými detergenty jsou sulfonáty hořečnaté.
  • Koroze nebo rez inhibující přísady zpomalují oxidaci kovů uvnitř motoru.
  • Antioxidant přísady zpomalují odbourávání ropných látek o oxidace. Typické přísady jsou organické aminy a fenoly.
  • Deaktivátory kovů vytvořte film na kovových površích, abyste zabránili tomu, aby kov způsobil oxidaci oleje.
  • Základny lze použít k boji proti chemickému rozkladu základního oleje v přítomnosti kyselin. Pokud je olej vystaven smykovému opotřebení a oxidaci vzduchem a spalinami, bude mít tendenci shromažďovat kyseliny a zvyšovat svou Celkový počet kyselin (OPÁLENÍ). Například se používají rozkladné kyseliny použité převodový olej Může zahrnovat karbocyklické kyseliny, ketony, estery a vedlejší produkty nitrace a sulface.[4] Organické a anorganické zásady a detergenty jsou však obsaženy ve většině formulovaných olejů, jak je popsáno v následujícím odstavci, takže některé (ale ne všechny) tyto kontaminující látky budou neutralizovány. Degradaci a životnost převodového oleje lze měřit pomocí TAN.
Chemická struktura dialkyldithiofosfátu zinečnatého, typického prostředku proti opotřebení, který se nachází v mnoha motorových olejích.
  • Alkalické přísady se používají k neutralizaci výše zmíněných kyselin a také pomáhají předcházet tvorbě síranů v pracovním oleji. Formulovaný olej bude mít často KOH (hydroxid draselný ), silná báze, v malých množstvích, protože je účinným neutralizátorem používaným při rafinaci ropy.[5] Mezi přísady, které plní podobnou funkci v motorovém oleji, patří sulfonáty hořečnatého a vápenatého, salicyláty a fenáty.[4] Jedná se o detergentní přísady zmíněné výše. Aby se změřil potenciál alkality formulovaného oleje, testuje se získání ekvivalentního množství KOH k dosažení oleje Celkové základní číslo (TBN) s jednotkami mg KOH na gram oleje. Jak se aditivní balíček zhoršuje, TBN bude klesat, dokud nebude nutné vyměnit motorový olej. Další použití oleje umožní korozi kalu, laku a kovů.[4] Důležité měření a motorový olej Degradace a dlouhověkost je jeho TBN ve vztahu k novému oleji.

Pro viskozitu

  • Modifikátory viskozity zvýšit viskozitu oleje při zvýšených teplotách a tím zlepšit jeho viskozitu index viskozity (VI). To bojuje proti tendenci oleje ztenčovat při vysoké teplotě. Výhodou použití méně viskózního oleje se zlepšovačem VI je to, že bude mít zlepšenou tekutost při nízkých teplotách a zároveň bude dostatečně viskózní na mazání při Provozní teplota. Většina vícestupňové oleje mít viskozita modifikátory. Některé syntetické oleje jsou konstruovány tak, aby splňovaly vícestupňové specifikace bez nich. Modifikátory viskozity jsou často plastové polymery. Prakticky všechny oleje vyžadují jako pracovní kapalinu specifický rozsah viskozity, takže viskozita je primárním faktorem, který určuje, zda je olej přijatelný pro konkrétní aplikaci. Jak se oleje při používání zhoršují, jejich viskozita klesá, což nakonec vyžaduje jejich výměnu.
  • Bod nalití depresory zlepšují schopnost oleje proudit při nižších hodnotách teploty.

Pro mazivost

Vločky nanočástic z olejové přísady TriboTEX. Snímek pořízený elektronovým mikroskopem ukazující nanoměřítko.
TEM obrázek skupiny nanočástic vědecké kvality vyráběných společností Nanotech Industrial Solutions Corporation. Všimněte si téměř sférického tvaru a přítomnosti dutého jádra.
  • Noste kovy z tření jsou neúmyslné olejové přísady, ale většina velkých kovových částic a nečistot je odstraněna in situ pomocí buď magnety nebo olejové filtry. Tribologie je věda, která studuje, jak se materiály opotřebovávají.

Pro kontrolu kontaminantů

  • Dispergátory udržujte kontaminující látky (např. saze ) pozastaveno v oleji, aby se jim zabránilo srážení.
  • Prostředky proti pěnění (odpěňovače) inhibují produkci vzduchových bublin a pěna v oleji, který může způsobit ztrátu mazání, pitting, a koroze kde unášen vzduch a spaliny kontaktní kovové povrchy.
  • Antimistující látky zabraňují atomizace oleje. Typickými antimistujícími látkami jsou silikony.[1]
  • Vosk modifikátory krystalů jsou pomocné prostředky pro odstraňování vosku, které zlepšují schopnost olejové filtry k oddělení vosku od oleje. Tento typ přísady má použití při rafinaci a přepravě oleje, ale ne pro formulaci maziva.

Z jiných důvodů

Aditiva na trhu s náhradními díly a kontroverze

Přestože se motorový olej vyrábí s mnoha aditivy, trh s náhradními díly olejové přísady také existují. Do očí bijící nekonzistencí masově prodávaných aditiv pro aftermarketové oleje je to, že často používají aditiva, která jsou cizí motorovému oleji. Na druhou stranu se také prodávají komerční přísady, které jsou určeny pro prodloužené intervaly výměny (nahrazují vyčerpané přísady v použitém oleji) nebo pro formulaci olejů in situ (vyrobit vlastní motorový olej ze základního materiálu). Komerční přísady jsou totožné s přísadami obsaženými v běžném motorovém oleji, zatímco přísady pro hromadný prodej některé z nich obsahují.

Některé přísady do oleje pro masový trh, zejména ty, které obsahují PTFE /Teflon (např. Slick 50 )[11] a chlorované parafiny (např. Dura Lube ),[12] způsobily zásadní reakci spotřebitelů a USA Federální obchodní komise který na konci 90. let zkoumal mnoho masově prodávaných aditiv do motorových olejů.

Ačkoli není důvod říkat, že všechny přísady do olejů používané v baleném motorovém oleji jsou dobré a všechny přísady do náhradních olejů jsou špatné, v odvětví náhradních dílů existuje tendence k nepodloženým tvrzením ohledně účinnost jejich olejových přísad. Tato nepodložená tvrzení způsobila, že spotřebitelé byli nalákáni na přidání lahve chemikálií do svých motorů, které nesnižují emise, zlepšují odolnost proti opotřebení, nižší teploty, zlepšují účinnost nebo prodlužují životnost motoru více, než by měl (mnohem levnější) olej. Mnoho spotřebitelů je přesvědčeno, že přídavné oleje pro trh s náhradními díly fungují, ale mnoho spotřebitelů je přesvědčeno, že nefungují a že jsou ve skutečnosti škodlivé pro motor. Toto téma je živě diskutováno na internetu Internet.

Přestože se PTFE, pevná látka, používal v některých přídavných olejích pro trh s náhradními díly, uživatelé tvrdili, že se PTFE shlukoval a ucpával filtry. Někteří lidé v 90. letech uvedli, že to bylo potvrzeno NASA[13] a americké univerzity.[14] Na obranu PTFE je třeba poznamenat, že pokud jsou částice menší než to, co bylo zjevně použito v 80. a 90. letech, pak může být PTFE účinným mazivem v suspenzi.[15] Velikost částice a mnoho dalších vzájemně souvisejících složek maziva ztěžuje generální prohlášení o tom, zda je PTFE užitečný nebo škodlivý. Ačkoli byl PTFE nazýván „nejhladší látka známá člověku",[16][17] těžko by bylo dobré, kdyby zůstalo v olejový filtr.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Thorsten Bartels a kol. „Lubricants and Lubrication“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a15_423
  2. ^ „Průvodce motorovým olejem API, 2006“ (PDF).
  3. ^ Chevron Oronite Diesel Aditiva
  4. ^ A b C „TAN & TBN - Spectro Scientific“. www.spectrosci.com.
  5. ^ „Hydroxid draselný v ropném a plynárenském průmyslu - kontinentální chemikálie“.
  6. ^ Roger F. Sebenik a kol. „Molybden and Molybdenum Compounds“ v Ullmann's Encyclopedia of Chemical Technology 2005; Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a16_655
  7. ^ Velrybí olej dexron Turbo hydra-matic 350 Autor Ron Sessions], strana 20.
  8. ^ „Motorový olej ZDDP - Mustang měsíčně“. Mustang 360.
  9. ^ Chang, Qiuying; Rudenko, Pavlo; Miller, Dean J; Wen, Jianguo; Berman, Diana; Zhang, Yuepeng; Arey, Bruce; Zhu, Zihua; Erdemir, Ali (2017). "Operando tvorba ultra-nízkého tření hraničního filmu ze syntetické přísady hydroxidu křemičitého křemíku". Tribology International. 110: 35–40. doi: 10.1016 / j.triboint.2017.02.003.
  10. ^ http://viewer.zmags.com/publication/33a7b8ec#/33a7b8ec/12
  11. ^ Quaker State hradí poplatky FTC proti Slick 50 za 10 milionů USD v roce 1997.
  12. ^ Dura Lube hradí poplatky FTC Archivováno 2013-01-15 na Wayback Machine zaplacením odškodnění spotřebitelů v roce 2000 ve výši 2 milionů USD.
  13. ^ A NASA výzkumná zpráva má údajně říkat o přísadách do PTFE oleje, „U typů kontaktů s nosným povrchem, které jsme zkoumali, jsme neviděli žádnou výhodu. V některých případech jsme zaznamenali nepříznivý účinek. Pevné látky v oleji mají tendenci se hromadit na vstupech a působit jako přehrada, která jednoduše blokuje olej z místo pomoci, ve skutečnosti zbavuje části maziva. “ Zdroj tohoto citátu není znám, ale samotná citace se objevuje v níže uvedeném článku časopisu.
  14. ^ Vidět Road Rider Magazine (Nyní Zprávy pro zákazníky z oblasti motocyklů) článek ze srpna 1992 Freda Rau, který byl rozsáhle přetištěn, a viz oilsfilters.htm pro současnou diskusi.
  15. ^ Vidět Nanoflon, PTFE, který je dostatečně malý pro suspenzi v mazivech a pro tento účel se komerčně používá.
  16. ^ Prezentace PTFE: Silná pryskyřice, dobře udržované tajemství Owen Heatwole, duben 1981, pro QMI.
  17. ^ „Motory Edwards - specifikace produktu“. 24. února 2010. Archivovány od originál dne 24. února 2010.

externí odkazy