650 likes | 1.01k Views
Новые требования к синтетическим маслам и маслам для дизельных двигателей Увеличение интервала замены Проблема окисления Катализатор (Fe, Cu) T емпература Кислород Разбавление топливом Загрязнение Срабатывание присадок Время ОКИСЛЕНИЕ
E N D
Новые требования к синтетическим маслам и маслам для дизельных двигателей
Увеличение интервала замены
Проблема окисления Катализатор (Fe, Cu) Tемпература Кислород Разбавление топливом Загрязнение Срабатывание присадок Время ОКИСЛЕНИЕ • Неприемлемые (исключаемые) пути развития • Увеличение вязкости • Увеличение кислотности/щелочности • Невозможность увеличения большего количества отложений и нагара ОКИСЛЕНИЕ ОПРЕДЕЛЯЕТ СРОК РАБОТЫ МАСЕЛ
Устойчивость к окислению • Двигатель : • Ограничение температур масла • Уменьшение внутреннего воздухообмена • Избегать попадания железных частиц (фильтрация) • Масло : • Aнтиокислительная присадка : • Ограничивает скорость окисления • Препятствует каталитическому воздействию металлов • Усовершенствование базовых масел : • Лучшая совместимость с РТИ • Контроль испаряемости
Интервалы замены Процесс воспламенения Чистота топлива ( уменьшение концентрации серы) Новые системы впрыска • КарбюраторМоновпрыскМноготочечный 1990 середина 90 конец 90’s • Непрямой впрыск (дизель)Прямой впрыск середина -90 конец 90’s ? Ограничеие интервалов • Городской цикл /Cистемы очистки Разбавление • Теплые страны Окисление • Загрязненная атмосфера Загрязнения • Низкокачественные топлива Старение
Влияние на масла Увеличение сроков замены Увеличение Контроль окисляемости Уменьшение потребления Контроль испаряемости • Сбалансированные присадки Улучшение качества баз
Тенденции Защита окружающей среды
Инертные газы Азот Кремний NOx HC CO Частицы Защита окружающей среды Combustion parfaite Идеальное сгорание CO2 Бензин вода Кислород Дизель Стандартное сгорание
Защита окружающей средыВлияние выбросов CO2 NOx, CO, HC частицы Парниковый эффект Качество воздуха Основное воздействие Решение Системы последующей очистки Coвместимость с системами очистки Tермонагрузки на масло Влияние на масло
Выбросы CO2и экономия топлива
Eвропейские нормы 140 г/км 2008 граница 2012 ограни- чение 120 г/км Выбросы CO2 PCMO регулирующие нормы (1998) ACEA
Tермопотери (выхлоп, охлаждение,конвекция) 50% Тормоза 25% Шины Meханические потери (трение, привод вспомогательных механизмов) 10 to 15% Tрансмиссия 3% Инерция Воздух Топливопотребление. Баланс. Важность энергосберегающих технологий 100% 35%
Энергосберегающие масла синтетика Уменьшение расхода топлива.Способы. Аэродинамика Вес Эффективность сгорания Уменьшение потерь на трение
Уменьшение потребления Как может помочь смазка?
Увеличение влияния СИНТЕТИЧЕСКИХ продуктов • Низкая скорость • Городские условия • Холодный старт Прорыв в энергопотреблении
DIST SPC – зона работы синт. масел MBC Борьба с потерями на трение Влияние на условия вождения Другое Другое DIST DIST MBC MBC SPC SPC SPC = Ring(кольцо) – Piston(поршень) – Cylinder(цилиндр) MBC = Crankpin(коленвал) - Connecting rod(шатун) - Main bearings(палец и подшипники) DIST = Valve train(клапанный механизм) – с увеличением оборотов- важность синтетических масел и смазок возрастает
Уменьшение трения « Разрыв пленки » Смешанная смазка « Tолстая пленка » Гидродинамический режим « Рвущаяся пленка » Граничная смазка Условия смазки Часть двигателя Параметры смазки Модификаторы вязкости и СИНТЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ Вязкость
Смазка и уменьшение потерь Потери на трение ~ 10% Гидродинамический режим ~ 70% Смешанный режим ~ 30% Влияние вязкости- решение –маловязкие син- тетические основы – SAE 5w30 Влияние вязкости
Тест на экономичность?Два измерения Двигатель Динамометрическое шасси ACEA A1/B1 – A5/B5 M111 FE (MB 2.0 L 4 cyl.) Цикл MVEG(93/116/CE) Более приближенный к реальным условиям тест Процедура оформления технического средства Стандартный метод
Экономия топлива - влияние вязкости M111FE engine test (ACEA official test) • Наибольший эффект • 5W-30 или 0W-30- синте- тические основы
Рекомендации: Энергосберегающие синтетические технологии Модификатор трения Низкая вязкость Двигатель должен иметь конструкцию для работы на низкой вязкости(точность изготовления +соответствующее давление масла + качество РТИ ) Не на все двигатели можно рекомендовать FE (обычно с 2000 года)
Эволюция европейских норм HC г/км Euro 2 (1996) 0,7 + Упрощение сервиса + Бортовая диагностика Euro 3 (2000) 0,56 Euro 4 (2005) 0,30 Euro 5 0,08 0,05 0,025 0,25 0,50 NOx г/км PM г/км 0,7 0,50 0,64 1,0 CO г/км
Выхлоп NOx Оптимизация сгорания (PM) Улучшение свойств смеси (NOx & PM) Наличие и отсутствие EGR (NOx) Euro 3 Euro 3 технология Euro 5 Euro 4
Совершенствование систем выхлопа Бензиновый двигатель Дизель Непрямой впрыск Прямой Впрыск Прямой впрыск Nox CO HC Nox Nox + Частицы + + Фильтр угольных частиц (DPF) Nox катализатор De-nox катализатор 3-х ступенчатый катализатор (TWC) Ограничене по фосфору Ограничение по сере Ограничение по сере По золе Все типы бензиновых двигателей Возможен при использовании топлив со сверхнизким содержанием серы (калифорния) Возможен при использовании топлив со сверхнизким содержанием серы (калифорния) Начиная с 2005 Современные системы требуют пониженного содержания P, S, и золы
Тенденции в развитии выбросов дизеля Европейские производители EURO I EURO II EURO III HDi EURO IV Дизели со старыми системами очистки (Hdi) DPF
Топливный DPF :Фаза фильтрации Отложение частиц Фильтрующая мембрана-Карбид Кремния Частицы Церий DPF Выхлоп: Выхлопные газы Топливный фильтр DPF Входящие газы
Топливный DPFФаза регенерации Взрыв частиц Частица Церий DPF перед регенерацией Выхлоп:чистый газ В-ва из камеры сгорания Топливный DPF Высокая температура
Топливный DPF :Отложения – преимущества синтетики Частицы DPF после регенерации Выхлоп Металлы Топливный DPF Входящие газы
Температурный эффект воздействия Взрыв частиц / 550°C 550°C Эффект впрыска топлива -100°C 450°C Каталитический дожиг +100°C 350°C Послевпрысковая смесь +200°C 150°C Температура выхлопа / 150 - 200°C
Топливный DPF :Загрузка ,отложения (мин.масла) DPF обслуживание Загрузка 120 000 км Регенерация (частицы ) Не регенерируемая фаза fraction (неорганика)
Топливный DPFЗасорение катализатора минеральными низкокачественными маслами Присадка 70% Присадка 50% Эволюция присадок к топливу Зола 50% Зола 100% Зола 30% Покрытый DPF Регенерация 250 kкм DPF Настоящая присадка120 kкм DPF Предыдущая присадка- 80 kкм
Покрытый DPF –схема устройства и работы Закрытый канал Выхлоп Частичное отложение частиц Фильтрующая направляющая Выход закрытого канала Лямбдакатализатор C-DPF зонд Очищенный выхлоп Чистый газ Выхлоп T° датчикДатчик давления
Покрытый DPF Наполнение частиц DPF Регенерация aккумулирование взрыв Фильтр CO2 + H2O Выхлоп с частицами Выхлоп без частиц Выхлоп Катализатор Температура газа- мониторинг двигателя – синтетическое масло
Основные тенденции Грузовые производители
Требования к выбросам Euro 3 Euro 2 Частицы [g/kWh] Увеличение EGR Euro 2 Охлаждение EGR Оптимизация Cгорания Euro 3 PM уменьшение DPF Mинимизирование PM NOx уменьшение Nox-ловушки Euro 5 Euro 4 NOx уменьшение SCR Nox [g/kWh]
Технология уменьшения выхлопов • SCR (Selective Catalytic Reduction)- • Селективное Каталитическое превращение ПревращениеNOx N2 OXYCAT SCR • 2NH3 + 6NO2 7N2+ 12H2O • 4NH3 + 4NO +O2 4N2 + 6H2O • 2NH3 + NO + NO2 2N2 + 3H2O • 2NO + O2 2NO2 N2 NOx Гидролиз OXYCAT • CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2 • 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O
Cовременные технологии Снижение выбросов • Охлаждаемый EGR (Exhaust Gas Recirculation) NOx Входной коллектор Фильтр Промежуточное Охлаждение Полное сгорание Двигатель Выхлопной коллектор Частичное сгорание EGR клапан Турбина EGR (ниже температура T°) EGRохладитель EGR =>больше NOx & PM в масле => Более строгие требования к моющим присадкам и стабильности масла ,которым минеральные масла,,в основном, не удовлетворяют по рециркуляции выхлопных газов! Варьируемый EGR DPF ( CRT)
Технология будущего – технология SAPS Синтетические масла
Фосфор • TWC • SCR • Oxycat Уменьшение-влияние на масла Сульфозола FAP Единая смазка для всех типов двигателей Сера NOx Trap Разработка масел “low S-A-P”
Химическое влияние масел : S, A, P. Компоненты Предыдущая - Low SAP Природа изменений S • Присадки • Противоизносные • Детергенты • Aнтиокислители A • Присадки • Детергенты • Противоизносные P • Противоизносные присадки • (DTPZ) Низкий SAP = наибольшее затруднение в производстве
Противоречивые требования– в основном могут быть удовлетворены за счет синтетики CO2 Снижение Экономии топлива Масла низкой вязкости DPF Регенерация= Поствпрыск Уменьшение интервалов замены • Интервалы замены Выбросы Ловушка для изготовителей масел + Вопросы разбавления
250 CCMC 200 ACEA 96 ACEA 98 150 Парк авто ( миллионы ) ACEA 99 100 ACEA 2002 50 ACEA 2004/5 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2008 2007 Изменение ACEA : Частое изменение стандартов ACEA
Тест на двигателях ACEA-98 ACEA-2002 ACEA-2004 Спецификация TU3MH Высокотемпературные отложения TU5JP Высокотемпературные отложения Seq III E Окисление Seq VE Низкотемпературный шлам Seq VG Низкотемпературный шлам TU3MS Клапанный тест M111SL Твердые частицы M111FE Fuel Economy ICTD Залипание поршневых колец XUD11 Среднетемпературные отложения DV4 Тест на сажу OM602 Износ и стабильность вязкости OM611 Износ и чистота движка TDI2 Чистота стенки цилиндра и поршня дизеля ACEA новые тесты – в основном длясинт. масел : ? ? Критический Новые тесты DV4 и OM611 в проекте
Влияние новых тенденций в развитии на спецификации грузовых производителей HDDO Спецификации
HDDO Спецификации & OEM обзор ACEA 2004- все больший к синтетике E2 Низкий уровень Эксплуатационных свойств ACEA 2004 ACEA 2002 S <= 0.3 % P <= 800 ppm зола <= 1% Улучшенные свойства OM611LA (wear) OM441LA (PM) T10 E6 E6 Euro IV Low SAP E4 E4 E4 Euro III & IV Long Drain E7 Без Хим.Ограничений Улучшенное спротивление окислению OM602A OM441LA (PM) M11 EGR T10 E5 E5 E7 Euro III & IV STD Drain E3 E3 E2 E2
HDDO Спецификации & ACEA 2004 Ужесточение контроля за противоизносными свойствами минеральных масел 2 основных направления развития Дизельных двигателей E7 E5 Volvo Trucks Renault Trucks Scania Iveco DAF E6 Увеличение интервала замены Уровень противоизносных свойств E3 E4 Daimler Chrysler MAN E2 E1 Требования к чистоте