بافر قلیاییت برای خنثی کردن اسیدهای تولید شده توسط فرآیندهای مختلف اکسیداسیون، به ویژه احتراق سوخت، به ویژه هنگامی که از سوخت با کیفیت پایین با گوگرد بالا استفاده می شود، و اکسیداسیون روغن عمل می کند. مقدار اسیدهای موجود در روغن با عدد دیگری به نام عدد اسید کل، TAN که بر اساس ASTM D 664 اندازه‌گیری می‌شود، توصیف می‌شود. با افزایش سن روغن، TBN به تدریج با افزایش TAN کاهش می‌یابد. در برخی موارد، که به عنوان متقاطع TBN/TAN لقب گرفته اند، آنها برابر می شوند. در این مرحله، حفاظت در برابر خوردگی موتور به شدت به خطر می افتد و روغن نیاز به تعویض دارد. اگر از سوخت بسیار بد استفاده نشود و فاصله زمانی تعویض روغن توصیه شده رعایت نشود، بعید است که در عمل هرگز با کراس اوور TBN/TAN مواجه شوید. در بیشتر موارد، دلیل اصلی تعویض روغن، آلودگی ذرات است نه اسیدیته.

با این وجود، در تلاش برای متمایز ساختن محصولات خود از رقبا، برخی از شرکت های روان کننده شروع به "رقابت" برای TBN بالاتر می کنند: هر چه TBN بالاتر باشد بهتر است. این مقاله توضیح می دهد که چه زمانی TBN بالا خوب است و چه زمانی خوب نیست. طرح ساده زیر برای کمک به ارزیابی نیازهای خود به خودروهای سواری است:

• ماشین دیزلی قدیمی بدون فیلتر ذرات دیزل (DPF)، با استفاده از سوخت کم کیفیت یا آلوده: محدوده توصیه شده TBN 10-12 میلی گرم KOH / گرم است.

• خودروهای دیزلی جدیدتر با فیلترهای ذرات دیزل (DPF) که با گازوئیل با گوگرد بسیار کم (ULSD) کار می کنند: محدوده توصیه شده TBN 6 تا 9 میلی گرم KOH/g است.

استفاده از سوخت زیستی نیز ممکن است انتخاب روغنی با TBN بالاتر را توجیه کند. مشکل این است که روانکار میل لنگ همیشه تا حدی با سوخت "رقیق" می شود، به ویژه در سفرهای کوتاه، زمانی که موتور به درستی گرم نمی شود، یا در سرعت های بالا، زمانی که از مخلوط غنی سوخت به هوا برای خنک کردن موتور استفاده می شود. رقیق شدن روغن موتور با سوخت معمولی مبتنی بر نفت باعث افت ویسکوزیته می شود، اما تاثیر قابل توجهی بر پایداری اکسیداسیون روغن ندارد. با این حال، رقیق شدن روغن موتور با سوخت زیستی، پایداری اکسیداسیون روغن را تضعیف می کند.

خودروهای بنزینی، LPG و CNG نیازی به TBN بالا ندارند. در حقیقت، سطح بالای TBN احتمالاً برای آنها مضر است و باعث ایجاد رسوبات خاکستر می شود و بر سیستم های تصفیه پس از اگزوز (GPF، TWC) تأثیر منفی می گذارد. استفاده از روغن دیزل سنگین با TBN بالا (HDDO) در یک موتور بنزینی شدیداً تقویت‌شده جدید ممکن است باعث ایجاد یک ضربه فوق‌العاده ناخوشایند شود که به عنوان پیش‌اشتعال با سرعت پایین (LSPI) شناخته می‌شود، که می‌تواند موتور را کاملاً خراب کند.

محدودیت های TBN قابل قبول توسط ACEA و استانداردهای ملی روغن موتور متعدد تنظیم می شود. به خاطر داشته باشید که روش های آزمایشگاهی مختلفی برای تعیین TBN وجود دارد که ASTM D 2896 و ASTM D 4739 رایج ترین آنها هستند. طبقه‌بندی ACEA استفاده از ASTM D 2896 را الزامی می‌کند، که به طور موثر پایه‌های قوی و ضعیف را در فرمول‌بندی کمیت می‌کند و تمایل دارد که TBN بیشتری نسبت به ASTM D 4739 برگرداند.

عوامل اصلی TBN در روغن موتور، شوینده های بیش از حد، شامل سولفونات ها، فنات ها و سالیسیلات های کلسیم و گاهی اوقات سدیم و منیزیم هستند. با این حال، باید توجه داشت که تنها مقدار واقعی TBN نیست که مهم است، بلکه همچنین این است که چه مواد افزودنی در فرمولاسیون برای دستیابی به مقدار مذکور استفاده شده است. به عنوان مثال، سولفونات‌های با پایه زیاد باعث افزایش آسان TBN می‌شوند. با این حال، آنها هم اسیدهای قوی مضر و هم اسیدهای ضعیف کمتر مضر را خنثی می کنند و از این رو، بافر قلیایی تمایل دارد به سرعت تخلیه شود. علاوه بر این، سولفونات‌های با پایه زیاد فاقد اثر شوینده هستند که می‌تواند توسط سولفونات‌های پلیمری کم پایه و پخش‌کننده‌های بدون خاکستر ایجاد شود. با این حال، دومی تقویت کننده های TBN کمتر کارآمد هستند! جایگزینی جزئی شوینده کلسیمی با شوینده سدیمی برای کاهش خطر LSPI گزارش شده است. اعتقاد بر این است که قلیایی قوی‌تر موجود در شوینده‌های سدیم بیش از حد در کنترل آلودگی بیودیزل نیز مؤثرتر است. یک بار دیگر، توسعه یک فرمول متعادل نیاز به تجربه زیادی دارد تا بتواند مشخصات عملکرد مورد نیاز را با حداقل هزینه ممکن برآورده کند.

طبقه بندی روغن موتور API به صراحت سطح TBN را تنظیم نمی کند، در عوض بر تست زنگ زدگی توپ ASTM D 6557 برای ارزیابی ویژگی های پیشگیری از خوردگی روغن ها تکیه می کند. این به راحتی قابل درک است زیرا اکثر ناوگان خودروسازی ایالات متحده از بنزین به جای گازوئیل استفاده می کنند. با توجه به کاربردهای سنگین، اعتقاد بر این است که روغن‌هایی با قابلیت شوینده و محافظت در برابر خوردگی ناکافی احتمالاً در یک یا آن تست موتور الزام‌آور طبق طبقه‌بندی API شکست خواهند خورد، به‌عنوان مثال، محدودیت‌های سر فشار فیلتر و لجن در تست کامینز M11 (ASTM D 6838) یا حد پر شدن شیار بالا در 1Ktest، DASTM و 670pilar در Cater. از این رو غربال خواهد شد. از آنجایی که سطح گوگرد در سوخت دیزل کاهش یافته است، روغن های موتور مدرن CJ-4، CK-4 و FA-4 با TBN پایین تر از کلاس های API قبلی مانند CI-4 و CH-4 شروع می شوند. محدودیت های محکوم کننده روغن در حال خدمت نیز کاهش یافته است. علاوه بر این، برخی از نمایندگان صنعت به طور کلی ارتباط TBN را برای روغن موتور زیر سوال می برند!

از نظر فنی، همیشه مهم نیست که TBN برای روغن تازه چقدر بالا می‌آید، بلکه مهم این است که به دلیل کاهش ذخایر قلیایی چقدر سریع در سرویس کاهش می‌یابد. به طور کلی، مشخصات ACEA دقیق تر از مشخصات API هستند. طرح زیر به شما کمک می کند تا نیازهای سطح TBN خود را برای کامیون های سنگین ارزیابی کنید:

• هنگام استفاده از سوخت دیزل با گوگرد بالا: محدوده توصیه شده TBN 12-15 میلی گرم KOH/g است. به سراغ ACEA E4 یا E7 یا API CH-4 یا CI-4 HDDO بروید. وقتی مجبور به استفاده از سوخت بد هستید، واقعاً فرقی نمی‌کند که از یک کامیون قدیمی یا جدید استفاده می‌کنید: زمانی که باید بین طول عمر موتور و طول عمر سیستم پس از تصفیه اگزوز یکی را انتخاب کنید، اولی مهم‌تر است.

• کامیون های جدید با موتورهای EGR، مجهز به سیستم های کاهش NOx SCR و فیلترهای ذرات، با استفاده از سوخت دیزل ULSD: محدوده توصیه شده TBN 7 تا 9 میلی گرم KOH/g است. همانطور که توسط سازندگان موتور توصیه می شود، ACEA E6، E9 یا API CJ-4، CK-4 یا FA-4 را انتخاب کنید.

API CK-4 و ACEA E9 انتخاب ارجح برای موتورهایی هستند که الزامات آلایندگی یورو VI را برآورده می کنند. دسته API FA-4 روغن‌های xW-30 خاصی با ویسکوزیته HTHS کاهش یافته (2.9 تا 3.2 cP) را پوشش می‌دهد که فقط با موتورهای دیزلی چرخه چهار زمانه پرسرعت جدید مطابق با استانداردهای انتشار گازهای گلخانه‌ای در بزرگراه (GHG) مدل 2017 سازگار هستند. روغن های API FA-4 هرگز نباید در هیچ موتور دیگری استفاده شوند. اگر شک دارید، API CK-4 یا ACEA E6 یا E9 را به عنوان جایگزین های امن تر انتخاب کنید.

تمام روغن موتورهای BIZOL با توجه به فرمول‌های مصنوعی سطح بالای خود با استفاده از بسته‌های بازدارنده شوینده مناسب، پایداری اکسیداسیون فوق‌العاده و حفظ TBN را نشان می‌دهند و محافظت طولانی‌مدت بسیار خوبی در برابر خوردگی حتی در شدیدترین شرایط ارائه می‌دهند.

نقش TBN در روغن موتور

TBN (شماره پایه کل) بخش مهمی از مواد شوینده در روغن موتور است. برای واکنش و خنثی کردن اسیدهای موجود در موتور طراحی شده است. Afton TBN را می‌شناسد و بسته‌های افزودنی روغن موتور را برای کار در بازارها و شرایط مورد نیاز مشتری برای بهینه‌سازی نیازهای روغن موتور خود توسعه می‌دهد. برای کمک به جلوگیری از پرداخت هزینه بیشتر برای شیمی توسط مشتریان و کمک به اطمینان از فواصل تخلیه طولانی‌تر، ما یک برگه اطلاعات تهیه کرده‌ایم که به برخی از سؤالات مهم پیرامون TBN پاسخ می‌دهد.