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Teneur en cendres de l'huile se caractérise par deux concepts: la teneur en cendres d'huile de base et la teneur en cendres sulfatées. En bref, la teneur en cendres habituelle indique dans quelle mesure la base de base a été raffinée, sur laquelle l'huile moteur finale sera ensuite fabriquée (c'est-à-dire la présence de divers sels et d'impuretés incombustibles, y compris métalliques). Quant à la teneur en cendres sulfatées, elle caractérise l'huile moteur finie, qui contient une certaine quantité d'additifs, et elle indique juste leur quantité et leur composition (en particulier, l'inclusion de sodium, potassium, phosphore, soufre et autres éléments) ...

Teneur

• Qu'est-ce que la teneur en cendres affecte?
• Que sont les huiles à faible teneur en cendres
• Teneur en cendres
• Comment la teneur en cendres est déterminée

Si la teneur en cendres sulfatées est élevée, cela conduira à la formation d'une couche abrasive sur les parois du moteur, et par conséquent à une usure rapide du moteur, c'est-à-dire à une diminution de sa ressource. Le faible niveau de teneur normale en cendres protège le système de post-traitement des gaz d'échappement de la contamination. En général, les indicateurs de teneur en cendres sont un concept assez compliqué, mais intéressant, nous allons donc essayer de tout trier «sur les étagères».

Qu'est-ce que la teneur en cendres et qu'est-ce que cela affecte

La teneur en cendres est un indicateur de la quantité d'impuretés non combustibles. Dans tout moteur à combustion interne, une certaine quantité d'huile versée est perdue, c'est-à-dire qu'elle s'évapore à haute température lorsqu'elle pénètre dans les cylindres. En conséquence, des produits de combustion, ou simplement des cendres, contenant divers éléments chimiques, se forment sur leurs parois. Et c'est à partir de la composition des cendres et de leur quantité que l'on peut juger de la notoire teneur en cendres de l'huile. Cet indicateur affecte la capacité à former des dépôts de carbone sur les pièces du moteur, ainsi que les performances des filtres à particules (après tout, la suie non combustible obstrue le nid d'abeille). Par conséquent, il ne peut pas dépasser la barre des 2%. Puisqu'il y a deux teneurs en cendres, nous les considérerons successivement.

Teneur en cendres de l'huile de base

Commençons par le concept de cendre ordinaire comme un concept plus simple. Selon la définition officielle, la teneur en cendres est une mesure de la quantité d'impuretés inorganiques restant de la combustion d'un lot d'huile, qui est exprimée en pourcentage du poids de l'huile d'essai. Ce concept est généralement utilisé pour caractériser les huiles sans additifs (y compris les huiles de base), ainsi que divers fluides lubrifiants qui ne sont pas du tout utilisés dans un moteur ou dans un équipement automobile. Typiquement, la teneur totale en cendres est comprise entre 0,002% et 0,4%. En conséquence, plus cet indicateur est bas, plus l'huile testée est pure.

Qu'est-ce que la teneur en cendres affecte? La teneur en cendres normales (ou de base) affecte la qualité de raffinage d'une huile qui ne contient pas encore d'additifs. Et comme elles sont présentes dans presque toutes les huiles moteur usagées à l'heure actuelle, le concept de teneur en cendres ordinaires n'est pas universellement utilisé, mais le concept de cendres sulfatées est utilisé au sens large. Ensuite, nous y passons.

Cendres sulfatées

Impuretés dans l'huile

Ainsi, la teneur en cendres de sulfate (un autre nom est le niveau ou l'indicateur des scories de sulfate) est un indicateur pour déterminer les additifs qui incluent des composés organiques métalliques (en particulier, les sels de zinc, de potassium, de magnésium, de calcium, de baryum, de sodium et d'autres éléments inclus dans leur composition). Lorsque l'huile avec de tels additifs brûle, des cendres se forment. Naturellement, plus ils sont dans l'huile, plus il y aura de cendres.Il, à son tour, est mélangé à des dépôts résineux dans le moteur (cela est particulièrement vrai si le moteur est vieux et / ou si l'huile moteur n'y a pas été changée depuis longtemps), à la suite de quoi une couche abrasive se forme sur les parties frottantes. Pendant le fonctionnement, ils rayent et usent la surface, réduisant ainsi la durée de vie du moteur.

La teneur en cendres sulfatées est également exprimée en pourcentage du poids d'huile. Cependant, pour le déterminer, il est nécessaire d'effectuer une procédure spéciale avec combustion et calcination de la masse d'essai. Et le pourcentage est tiré du solde solide. Dans le même temps, l'acide sulfurique est utilisé dans le travail afin d'isoler les sulfates de la masse. C'est de là que vient le nom de cendre de sulfate.... Nous examinerons ci-dessous l'algorithme exact pour effectuer des mesures conformément à GOST.

Souvent, les cendres sulfatées sont désignées par l'abréviation anglaise SA - de sulfate et de cendres - cendres.

Influence des cendres sulfatées

Passons maintenant à la question de qu'est-ce que les cendres sulfatées affectent... Mais avant cela, vous devez préciser que son concept est directement lié au concept du numéro de base de l'huile moteur. Cette valeur vous permet de régler la quantité de dépôts de carbone dans la chambre de combustion. En règle générale, l'huile y pénètre par les segments de piston et s'écoule le long des parois du cylindre. La quantité de cendres mentionnées affecte directement le fonctionnement du système d'allumage, ainsi que le démarrage du moteur pendant la saison froide.

Nombre de base en fonction du temps

Ainsi, la teneur en cendres sulfatées est directement proportionnelle à la valeur initiale de l'indice de base de l'huile qui n'a pas encore été utilisée (ou juste remplie). Il faut comprendre que l'indice de base n'est pas un indicateur absolu de la capacité de neutralisation d'un fluide lubrifiant et qu'il diminue avec le temps. Cela est dû à la présence de soufre et d'autres composants nocifs dans le carburant. Et plus le carburant est pauvre (il contient plus de soufre), plus le nombre de base diminue rapidement.

Veuillez noter que les cendres sulfatées affectent directement le point d'éclair de l'huile moteur, en particulier, au fil du temps, car les additifs dans sa composition brûlent, la valeur de la température mentionnée diminue. Cela réduit également les performances de l'huile elle-même, quelle que soit sa qualité.

L'utilisation d'huiles à faible teneur en cendres a deux faces de la médaille. D'une part, leur utilisation est justifiée, car de telles compositions sont conçues pour éviter une pollution rapide des systèmes d'échappement (en particulier, équipés de catalyseurs, de filtres à particules, de systèmes EGR). D'autre part, les huiles à faible teneur en cendres ne fournissent pas (réduisent) le niveau de protection requis des pièces du moteur. Et ici, lors du choix d'une huile, il faut choisir le «milieu d'or» et se laisser guider par les recommandations du constructeur automobile. Autrement dit, regardez la teneur en cendres et le numéro de base!

Le rôle du soufre dans la formation de cendres

Veuillez noter que la teneur normale en cendres des huiles moteur est n'a rien à voir avec le niveau de soufre en eux... Autrement dit, les huiles à faible teneur en cendres ne seront pas nécessairement pauvres en soufre, et cette question doit être clarifiée séparément. Il faut ajouter que les cendres sulfatées affectent également la pollution et le fonctionnement du filtre à particules (possibilité de régénération). Le phosphore, quant à lui, détruit progressivement le catalyseur de postcombustion du monoxyde de carbone, ainsi que des hydrocarbures imbrûlés.

Quant au soufre, il perturbe le fonctionnement du neutraliseur d'oxyde d'azote. Malheureusement, la qualité du carburant en Europe et dans l'espace post-soviétique diffère considérablement, ce qui n'est pas en notre faveur. En particulier, notre carburant contient beaucoup de soufre, ce qui est très nocif pour le moteur car, mélangé à de l'eau à haute température, il forme des acides nocifs (principalement sulfuriques), qui corrodent les pièces du moteur. Par conséquent, pour le marché russe, il est préférable de choisir des huiles avec un indice de base élevé. Et comme mentionné ci-dessus, dans les huiles à indice de base élevé, la teneur en cendres est également élevée. Dans le même temps, vous devez comprendre qu'il n'y a pas d'huile universelle et qu'elle doit être sélectionnée en fonction du carburant utilisé et des caractéristiques du moteur.Tout d'abord, vous devez vous appuyer sur les recommandations du constructeur de la machine (en particulier, son moteur).

Quelle est la raison de l'exigence de la teneur en cendres de l'huile

Cendres pendant la combustion de l'huile

La faible teneur en cendres des huiles modernes est dictée par les exigences environnementales Euro-4, Euro-5 (obsolète) et Euro-6, qui opèrent sur le territoire des pays européens. Conformément à eux, les huiles modernes ne doivent pas obstruer fortement les filtres à particules diesel et les catalyseurs automobiles et émettre un minimum de substances nocives dans l'environnement. Ils sont également conçus pour minimiser les dépôts de suie sur les soupapes et les cylindres. Cependant, en fait, cette approche réduit considérablement la ressource des moteurs modernesmais il est également bénéfique pour les constructeurs automobiles car il conduit directement à changements fréquents de voiture par les propriétaires de voitures sur le territoire des pays européens (demande des consommateurs).

En ce qui concerne les automobilistes domestiques (bien que cela soit davantage lié au carburant domestique), dans la plupart des cas, les huiles à faible teneur en cendres affecteront négativement les chemises, les doigts et contribueront également à l'éraflure des jupes du moteur. Cependant, avec une faible teneur en cendres des huiles, la quantité de dépôts sur les segments de piston sera moindre.

Fait intéressant, le niveau de teneur en cendres sulfatées des huiles américaines (normes) est inférieur à celui des huiles européennes. Cela est dû à l'utilisation d'huiles de base de haute qualité appartenant à 3 et / ou 4 groupes (fabriquées à base de polyalphaoléfines ou utilisant la technologie de l'hydrocraquage).

L'utilisation d'additifs supplémentaires, par exemple pour nettoyer le système d'alimentation en carburant, peut conduire à la formation d'une couche supplémentaire de suie, de sorte que ces formulations doivent être traitées avec précaution.

Nid d'abeille de catalyseur obstrué par la suie

Quelques mots sur le moteur des nouveaux modèles, dans lequel les blocs-cylindres sont en aluminium avec un revêtement supplémentaire (de nombreuses voitures modernes de la société VAG et certaines "japonaises"). Il y a beaucoup d'écrits sur Internet selon lesquels de tels moteurs ont peur du soufre, et c'est effectivement le cas. Cependant, la quantité de cet élément dans l'huile moteur est nettement inférieure à celle du carburant. Par conséquent, tout d'abord, vous devez recommander d'utiliser essence de norme Euro-4 et plus, et utilisez également des huiles à faible teneur en soufre. Mais rappelez-vous qu'une huile à faible teneur en soufre n'est pas toujours une huile à faible teneur en cendres! Vérifiez donc toujours la teneur en cendres dans la documentation séparée pour les caractéristiques typiques d'une huile moteur donnée.

Production d'huiles à faible teneur en cendres

La nécessité de fabriquer des huiles à faible teneur en cendres est née en grande partie des exigences environnementales (les fameuses normes Euro-x). Dans la fabrication des huiles moteur, elles contiennent (en différentes quantités, selon beaucoup de choses) du soufre, du phosphore et des cendres (il devient sulfate plus tard). Ainsi, l'utilisation des composés chimiques suivants conduit à l'apparition dans la composition des huiles des éléments mentionnés:

• dialkyldithiophosphate de zinc (c'est le nom d'un additif multifonctionnel qui possède des propriétés antioxydantes, anti-usure et extrême pression);
• le sulfonate de calcium est un détergent, c'est-à-dire un additif détergent.

Sur cette base, les fabricants ont trouvé plusieurs solutions pour réduire la teneur en cendres des huiles. Ainsi, les suivants sont actuellement utilisés:

• l'introduction de détergents non pas dans l'huile, mais dans le carburant;
• l'utilisation d'antioxydants à haute température sans cendres;
• l'utilisation de dialkyldithiophosphates sans cendres;
• l'utilisation de sulfonates de magnésium à faible teneur en cendres (mais en quantités limitées, car cette substance contribue à la formation de dépôts dans le moteur), ainsi que de détergents alkylphénols;
• l'utilisation de composants synthétiques dans les huiles (par exemple, des esters et des additifs épaississants résistants à la dégradation nécessaires pour assurer les caractéristiques viscosité-température souhaitées et une faible volatilité, en particulier des huiles de base de 4 ou 5 groupes).

Les technologies chimiques modernes permettent d'obtenir facilement de l'huile avec n'importe quelle teneur en cendres. Il vous suffit de choisir la composition optimale pour une voiture en particulier.

Normes de teneur en cendres

La prochaine question importante est de déterminer teneur en cendres... Il convient de noter tout de suite qu'ils dépendront non seulement du type de moteur (pour les moteurs à essence, diesel, ainsi que les moteurs avec équipement à gaz (GPL), ces indicateurs seront différents), mais aussi des normes environnementales en vigueur (Euro -4, Euro-5 et Euro-6). Dans la plupart des huiles de base (c'est-à-dire avant l'introduction d'additifs spéciaux dans leur composition), la teneur en cendres est insignifiante et est d'environ 0,005%. Et après l'ajout d'additifs, c'est-à-dire la fabrication d'huile moteur prête à l'emploi, cette valeur peut atteindre la grave 2% que permet GOST.

La teneur en cendres des huiles moteur est clairement énoncée dans les normes de l'Association européenne des constructeurs automobiles ACEA, et les écarts par rapport à celles-ci sont inacceptables.Par conséquent, tous les fabricants d'huile moteur modernes (agréés) sont toujours guidés par ces documents. Nous donnons les données sous forme de tableau pour la norme environnementale actuellement largement répandue Euro-5, qui combine les valeurs des additifs chimiques et les normes individuelles en vigueur.

Exigences de l'API	SL	SM	SN-RC / ILSAC GF-5	CJ-4
Teneur en phosphore,%	0,1 max	0,06-0,08	0,06-0,08	0,12 max
Contient du soufre,%	-	0,5-0,7	0,5-0,6	0,4 max
Cendres sulfatées,%	-	-	-	1 max
Exigences ACEA pour les moteurs à essence	C1-10	C2-10	C3-10	C4-10
-	LowSAPS	MidSAPS	MidSAPS	LowSAPS
Teneur en phosphore,%	0,05 maximum	0,09 maximum	0,07-0,09 max	0,09 maximum
Contient du soufre,%	0,2 max	0,3 max	0,3 max	0,2 max
Cendres sulfatées,%	0,5 max	0,8 max	0,8 max	0,5 max
Indice de base, mg KOH / g	-	-	6 min	6 min
Exigences ACEA pour les moteurs diesel commerciaux	E4-08	E6-08	E7-08	E9-08
Teneur en phosphore,%	-	0,08 maximum	-	0,12 max
Contient du soufre,%	-	0,3 max	-	0,4 max
Cendres sulfatées,%	2 max	1 max	1 max	2 max
Indice de base, mg KOH / g	12 min	7 min	9 min	7 min

Comme vous pouvez le voir dans le tableau ci-dessus, il est difficile de juger de la teneur en cendres selon la norme API américaine, et cela est dû au fait que la teneur en cendres n'est pas si scrupuleuse dans le Nouveau Monde. En particulier, ils indiquent simplement quelles huiles dans les bidons sont pleines, moyennement cendrées (MidSAPS). En tant que tels, ils n'ont pas de faible teneur en cendres. Par conséquent, lors du choix de l'une ou l'autre huile, vous devez vous concentrer principalement sur l'étiquetage ACEA.

L'abréviation anglaise SAPS signifie Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur, «sulfatées, phosphore et soufre».

Par exemple, sur la base des informations fournies conformément à la norme Euro-5, qui est valide et pertinente en 2018 sur le territoire de la Fédération de Russie, alors pour une voiture de tourisme moderne à essence, il est autorisé à remplir d'huile C3 selon ACEA (généralement SN selon API) - la teneur en cendres sulfatées ne dépasse pas 0,8% (cendres moyennes). Si l'on parle de moteurs diesel fonctionnant dans des conditions difficiles, alors par exemple, la norme ACEA E4 ne permet pas de dépasser 2% de la teneur en cendres sulfatées dans le carburant.

Selon les exigences internationales en matière d'huiles moteur pour moteurs à essence la teneur en cendres sulfatées ne doit pas dépasser - 1,5%, pour le diesel moteurs à faible puissance - 1.8% et pour les moteurs diesel de forte puissance - 2.0%.

Exigences relatives à la teneur en cendres pour les machines au GPL

Quant aux voitures équipées d'un équipement à essence, il vaut mieux qu'elles utilisent exactement huiles à faible teneur en cendres... Cela est dû à la composition chimique de l'essence et du gaz (peu importe si le méthane, le propane ou le butane). L'essence contient plus de particules solides et d'éléments nocifs, et pour ne pas gâcher l'ensemble du système, vous devez utiliser des huiles spéciales à faible teneur en cendres. Les fabricants de lubrifiants proposent spécifiquement les huiles dites «à gaz» aux consommateurs pour leurs moteurs respectifs.

Cependant, leur inconvénient majeur est leur coût élevé, et afin d'économiser de l'argent, vous pouvez simplement regarder les caractéristiques et les tolérances des huiles "essence" conventionnelles, et choisir une composition à faible teneur en cendres appropriée. Et rappelez-vous que ces huiles doivent être changées selon les réglementations spécifiées, malgré le fait que la transparence du traitement sera bien supérieure à celle des huiles traditionnelles!

Méthode de détermination de la teneur en cendres

Mais comment la teneur en cendres de l'huile moteur est-elle déterminée et comment comprendre la teneur en cendres de l'huile dans le bidon? Pour le consommateur, le moyen le plus simple de déterminer la teneur en cendres de l'huile moteur consiste simplement à utiliser les désignations directement sur l'étiquette du contenant. La teneur en cendres sur eux est généralement indiquée selon la norme ACEA (norme européenne pour les constructeurs automobiles). Conformément à celui-ci, toutes les huiles actuellement vendues sont divisées en:

• Cendres entières... Ils ont un ensemble complet d'additifs. En anglais, ils ont la désignation - Full SAPS. Selon la norme ACEA, ils sont désignés par les lettres suivantes - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5.Les impuretés de cendres représentent ici environ 1 ... 1,1% de la masse totale du fluide lubrifiant.
• Frêne moyen... Ils contiennent un paquet d'additifs dépouillé. Indiqué comme Middle SAPS ou Mid SAPS. Selon ACEA, ils sont désignés C2, C3. De même, dans les huiles moyennement cendrées, la masse de cendres sera d'environ 0,6 à 0,9%.
• Faible teneur en cendres... La teneur minimale en additifs contenant des métaux. Bas SAPS. Selon ACEA, ils sont désignés C1, C4. Pour les faibles cendres, la valeur correspondante sera inférieure à 0,5%.

Veuillez noter que dans certains cas, les huiles désignées de C1 à C5 selon la norme ACEA sont combinées en un groupe appelé «faible teneur en cendres». En particulier, ces informations peuvent être trouvées sur Wikipédia. Cependant, ce n'est pas tout à fait correct, car cette approche indique simplement que tous ces les lubrifiants sont compatibles avec les pots catalytiques, et rien de plus! En fait, le classement correct des huiles en fonction de la teneur en cendres est indiqué ci-dessus.

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Les huiles portant la désignation ACEA A1 / B1 (obsolète depuis 2016) et A5 / B5 sont les soi-disant économie d'énergie, et ne peut pas être utilisé partout, mais uniquement dans des moteurs spécialement conçus (généralement de nouveaux modèles de voitures, par exemple, de nombreux «Coréens»). Par conséquent, vérifiez ce point dans le manuel de votre voiture.

Normes de détermination de la teneur en cendres

Test de différents échantillons d'huile

Il existe une norme interétatique russe GOST 12417-94 «Produits pétroliers. Méthode de détermination des cendres sulfatées ", selon laquelle n'importe qui peut mesurer la teneur en cendres sulfatées de l'huile testée, car cela ne nécessite pas d'équipement et de réactifs complexes. Il existe également d'autres normes, y compris internationales, pour déterminer la teneur en cendres, en particulier ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.

Tout d'abord, il faut souligner que GOST 12417-94 définit les cendres sulfatées comme un résidu après carbonisation d'un échantillon, traité à l'acide sulfurique et calciné à poids constant. L'essence de la méthode de vérification est assez simple. Lors de sa première étape, une certaine masse de l'huile d'essai est prélevée et brûlée en un résidu carboné. Ensuite, vous devez attendre que le résidu résultant refroidisse et le traiter avec de l'acide sulfurique concentré. Ensuite, allumez à une température de +775 degrés Celsius (un écart de 25 degrés dans un sens et dans l'autre est autorisé) jusqu'à ce que le carbone soit complètement oxydé. La cendre résultante est laissée un certain temps pour refroidir. Après cela, il est traité avec de l'acide sulfurique dilué (à volume égal avec de l'eau) et calciné à la même température jusqu'au moment où sa valeur massique devient constante.

Sous l'influence de l'acide sulfurique, les cendres résultantes seront du sulfate, dont, en fait, sa définition est venue. Ensuite, comparez la masse des cendres résultantes et la masse initiale de l'huile d'essai (la masse des cendres est divisée par la masse de l'huile brûlée). Le rapport de masse est exprimé en pourcentage (c'est-à-dire que le quotient résultant est multiplié par 100). Ce sera la valeur souhaitée de la teneur en cendres de sulfate.

En ce qui concerne la teneur habituelle en cendres (de base), il existe également une norme d'État GOST 1461-75 appelée «Pétrole et produits pétroliers. Méthode de détermination de la teneur en cendres ", selon laquelle l'huile d'essai est vérifiée pour la présence de diverses impuretés nocives. En raison du fait qu'il implique des procédures complexes, et encore plus pour différentes substances, dans ce matériau, nous ne donnerons pas son essence. Si vous le souhaitez, ce GOST peut être facilement trouvé sur Internet.

Il y a un autre russe GOST 12337-84 "Huiles moteur pour moteurs diesel" (dernière révision le 21/05/2018). Il énonce clairement les valeurs de divers paramètres pour les huiles moteur, y compris les huiles domestiques, utilisées dans les moteurs diesel de différentes capacités. Il indique les valeurs admissibles de divers composants chimiques, y compris la quantité de dépôts de suie admissibles.