Экспертиза дизельного топлива и моторного масла

105037, г. Москва, Измайловский проезд, д. 11, стр.2.
тел. +7 (495) 234-78-05; +7 (495) 764-27-21
www.avtotehexpert.ru, е-mail: avtotehexpert@mail.ru

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

№ .../18

26.09.2018 г. ООО «ЭКЦ «Автотранспорт» и ООО «...» заключили договор № .../18 на проведение химического исследования моторного масла и дизельного топлива, отобранного из масляного поддона двигателя и топливного бака автомобиля Соболь, идентификационный номер ... .

На разрешение исследования поставлены вопросы:
1. «Содержится ли в образце дизельного топлива, представленного на исследование механические примеси и вода?
2. Содержится ли в образце моторного масла, представленного на исследование дизельное топливо, и может ли применяться по основному назначению?»

Исследование поручено специалисту ..., имеющему высшее химическое образование, являющийся кандидатом химических наук, имеющий квалификацию судебного эксперта по специальностям «Исследование НП и ГСМ», «Исследование изделий из резины, пластмасс и других полимерных материалов», стаж экспертной работы по указанным специальностям с 1996 года.

На исследование поступили:

Образец моторного масла и образец дизельного топлива, отобранные из масляного поддона двигателя и топливного бака автомобиля Соболь, идентификационный номер .. . Емкости с маслом и дизельным топливом опечатаны. На этикетках имеются надписи, указывающие на содержимое упаковки ... .

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Криминалистическое исследование нефтепродуктов и горюче-смазочных материалов: методическое пособие для экспертов, следователей и судей: вып. I /И.А. Золотаревская [и др.]. М.: ВНИИСЭ МЮ СССР, 1987. 197 с.
2. Криминалистическое исследование нефтепродуктов и горюче-смазочных материалов: методическое пособие для экспертов, следователей и судей: вып.II /И.А. Золотаревская [и др.]. М.: ВНИИСЭ МЮ СССР, 1989. 177 с.
3. Т.К. Тагиров, Д.Ю. Поляков. Комплексное исследование смазочных материалов на основе синтетических, смешанных и нефтяных масел. ГУ РФЦСЭ, - М., 2009. – 204с: ил.
4. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник/ И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов и др.; Под ред. В.М. Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп. – М.:, Издательский центр «Техинформ», 1999. - 596с: ил.
5. ГОСТ Р 51634-2000 Масла моторные автотракторные. Общие технические требования.
6. ГОСТ 305-2013. Топливо дизельное.
7. ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2009). Топливо дизельное ЕВРО.

ИССЛЕДОВАНИЕ

1. Внешний осмотр и предварительные испытания

Образец моторного масла, представлен на исследование в контейнере из прозрачного пластика с завинчивающейся крышкой и представляет собой вязкую подвижную жидкость черного цвета со специфическим запахом, характерным для работавших масел. Общий вид контейнера с крышкой, этикетки имеющейся на контейнере и образца моторного масла приведены на фото 1-3.

Образец масла растворим в гексане, бензоле, хлороформе, имеет показатель преломления (nD20) 1,4687. Значение показателя преломления находится в интервале значений, соответствующих для работавших синтетических моторных масел.

• 

  Фото №1. Внешний вид упаковки (контейнера) с образцом исследуемого моторного масла.
  

  Фото 2.. Внешний вид на контейнере с образцом исследуемого моторного масла.
• 

  Фото 3.. Внешний вид образца исследуемого моторного масла.

Образец дизельного топлива объемом 1 л, представлен на исследование в бутылке из прозрачного стекла с завинчивающейся крышкой. Горловина бутылки опечатана этикеткой. Общий вид бутылки приведен на фото 2.

Образец дизельного топлива представляет собой прозрачную жидкость светло желтого цвета со специфическим запахом, характерным для средне дистиллятных топлив. Общий вид контейнера с крышкой, этикетки имеющейся на контейнере и образца моторного масла приведены на фото 4-5.

• 

  Фото №4. Внешний вид бутылки с образцом исследуемого дизельного топлива.
  

  Фото 5. Внешний вид этикетки на горловине бутылки с образцом исследуемого дизельного топлива.

2 . Анализ присадок

Анализ проводили с целью установления, возможно содержащихся в исследуемом образце моторного масла химических веществ: алкилфенолятов, алкилсалицилатов, дитиофосфатов цинка, производных ароматических аминов, алкилфенолов, используемых в качестве функциональных добавок – присадок, добавляемых в смазочные материалы для придания определенных эксплуатационных качеств.

Исследование проводили на пластинках «Силуфол» без УФ–индикатора хроматографированием в системе: октан – бензол (5:1), длина пробега растворителя 10 см.

Обнаружение присадок и их идентификацию проводили с помощью цветных химических реакций с различными реагентами и по их хроматографической подвижности (Rf). Результаты исследования представлены на фотоснимках 6 - 9.

2.1. Обнаружение вязкостных присадок

Хроматограмму обрабатывали водой (фото 6) на дорожке исследуемого образца масла проявлялся бесцветный несмачиваемый (гидрофобные) след длиной от старта до 9,0 см, указывающий на наличие в составе масла вязкостной присадки полимерной природы, добавляемой в моторные и в некоторые трансмиссионные масла и жидкости для улучшения вязкостно-температурных свойств. К присадкам полимерной природы относятся: вязкостные (КП-5, КП-10, КП-20), представляющие собой полиизобутилены с различной молекулярной массой; полиметакрилаты (ПМА «В-1», ПМА «В-2», ПМА «Д», Дизакрил) и др.

2.2. Обнаружение антиокислительных зольных присадок на основе дитиофосфатов цинка

Хроматограмму обрабатывали раствором 0,05 % дитизона в хлороформе (фото 7), в результате реакции на дорожке исследуемого образца масла проявлялся ярко розовый след, обусловленный образованием комплексного соединения цинка с дитизоном, свидетельствующие о наличии в маслах дитиофосфатов цинка (присадки ДФ-11, ДФБ, А-22, ЦД-7, ВНИИ НП-354, ВНИИ НП-360 и зарубежные аналоги).

Дитиофосфаты цинка содержатся в качестве ингибиторов окисления в моторных и в некоторых трансмиссионных маслах. Кроме антиокислительного действия они придают маслам высокие противоизносные и антикоррозионные свойства.

2.3. Обнаружение моюще-диспергирующих присадок

В основном в маслах в качестве моюще-диспергирующих присадок используются алкилфеноляты. Основное назначение их состоит в предотвращении отложения продуктов окисления масел на металлических поверхностях, уменьшении количества осадков и нагара на деталях путем удержания во взвешенном состоянии нерастворимых в масле веществ, нейтрализации кислот, образующихся в процессе эксплуатации двигателя вследствие окисления масла и сгорания топлива.

В качестве моюще-диспергирующих присадок также используют высокощелочные сульфонаты, алкилсалицилаты.

Хроматограмму обрабатывали смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого (фото 8), в результате реакции на дорожке исследуемого образца моторного проявлялся след зеленовато-голубого цвета длиной от старта до 7,0 см, свидетельствующий о щелочной среде масла. Щелочная среда обусловлена наличием в составе моторных масел алкилфенолятов (кальциевые и (или) магниевые соли алкилфенолов), содержащих так называемый «щелочной компонент», включающий оксиды, гидроксиды и карбонаты металлов в коллоидно-диспергированном состоянии.

По изменению цвета индикатора можно определить приблизительно щелочное число (щ.ч.) исследуемого масла, сравнив его с цветовыми эталонами растворов:

Цвет шкалы	Щ.ч. мг КОН/г
Желтый	менее 1,5
Желтовато-зеленый	от 1,5 до 2,5
Зеленовато-голубой (бирюзовый)	2.5—3
Голубой	от 3,5 до 4,5
Синий	4,5 и выше

Как следует из представленной хроматограммы (фото 8) щелочное число исследуемого образца масла составляет 3.5—4,5 мг КОН/г.

Таким образом, щелочное число исследуемого масла свидетельствует о наличии в составе моюще-диспергирующей присадки на достаточно высоком уровне.

Предельный уровень щелочного числа для высокофорсированных двигателей установлен равным 2,5 мг КОН/г, для среднефорсированных – 1,5 мг КОН/г.

2.4. Обнаружение антиокислительных беззольных присадок на основе ароматических аминов

После обработки хроматограммы (фото 9) 0,1% раствором п-диметиламинокоричного альдегида в этаноле, подкисленным соляной кислотой до pH 4, на дорожке исследуемого образца масла проявлялось розовое пятно, обусловленное наличием диалкилпроизводных ароматических аминов, применяемых в качестве беззольных антиокислительных присадок.

Ароматические амины, например, диалкилпроизводные дифениламина (ДФА) часто вводят в состав высококачественных моторных и некоторых трансмиссионных масел в качестве беззольных антиокислительных присадок.

Антиокислительные присадки замедляют окисление масел, исключают каталитическое воздействие примесей на металлические поверхности и неизбежно следующее за ним образование коррозионно-активных осадков.

• 

  Фото 6. Тонкослойная хроматограмма после обработки водой. Система октан – бензол (5:1).
  

  Фото 7. Тонкослойная хроматограмма после обработки раствором 0,05 % дитизона в хлороформе. Система октан – бензол (5:1).
• 

  Фото 8. Тонкослойная хроматограмма после обработки смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого. Система октан – бензол (5:1).
  

  Фото 9. Тонкослойная хроматограмма после обработки 0,1% спиртовым раствором п-диметиламинокоричного альдегида, подкисленного соляной кислотой. Система октан – бензол (5:1).

1- дорожка – образец моторного масла представленный на исследование;
2- дорожка – сравнительный образец моторного масла марки «Castrol Magnatec Professional» 5W-40 из коллекции лаборатории.

3. Исследование методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ)

Анализ проводили, с целью ответа на вопрос, содержится ли, в образце моторного масла представленного на исследование примесь дизельного топлива.

Исследование проводили на газовом хроматографе «Кристалл 2000 М». Условия хроматографического анализа (условия 2) и хроматограммы приведены ниже. Хроматограммы обработаны с использованием программного комплекса «Хроматэк Аналитик 2.5».

Условия ГЖХ-анализа.

Температурный режим анализа:
Температура колонки, °С: 100,00
Длительность изотермы, мин: 00:01:00
Скорость подъема температуры, °С/мин: 18,00
Температура колонки, °С до завершения выхода пиков: 285,00
Испаритель, °С: 270,00
Детектор, °С: 285,00
Скорость газа-носителя 1 (азот), см/с: 28,80
Расход газа-носителя 2 (азот), мл/мин: 30,00
Деление потока 1:30
Расход водорода, мл/мин: 40,00
Расход воздуха, мл/мин: 400,00
Конфигурация колонки: капиллярная;
неподвижная фаза: ZB-1
длина колонки, м: 30,00
диаметр капилляра, мм: 0,25.

На хроматограмме образца дизельного топлива, представленного на исследование (рис. 1), зарегистрирован комплекс пиков соответствующих по временам удерживания фрагменту гомологического ряда н-парафиновых УВ С9 – С26, а также углеводородам изопреноидного ряда: пристану и фитану. Такой углеводородный состав и соотношение компонентов характерен для дизельного топлива марки «Летнее».

С целью ответа на вопрос содержится ли, в образце моторного масла примесь дизельного топлива был приготовлен модельный образец моторного масла взятого из коллекции лаборатории путем добавления в него 10% (масс.) исследуемого дизельного топлива.

На хроматограмме модельного образца моторного масла (рис. 2) зарегистрированы фрагмент гомологического ряда н-парафиновых УВ С9 – С23 дизельного топлива и широкий масляный «горб».

На хроматограмме (рис 3) исследуемого образца моторного масла зарегистрированы фрагмент гомологического ряда н-парафиновых УВ С15 – С24 дизельного топлива и широкий масляный «горб».

На этом основании можно утверждать, что в исследуемом образце моторного масла содержится примесь дизельного топлива не менее 10 %.

Определение в дизельном топливе содержания механических примесей и загрязнений, воды

Для определения содержания механических примесей в дизельном топливе использовали стеклянный цилиндр диаметром 4 см и емкостью 250 мл. Дизельное топливо, налитое в объеме 150 мл в стеклянный цилиндр, при температуре 200С был прозрачными и не содержал взвешенных и осевших на дне цилиндра посторонних примесей, в том числе и воды (фото 10).

С целью качественного определения наличия воды в дизельном топливе, использовали метод, основанный на свойствах кристаллов перманганата калия (марганцовки) окрашиваться в розовый (малиновый) цвет.

В пробирку емкостью 15 мл наливали 10 мл дизельного топлива из предварительно перемешанного в течение 5-ти минут исследуемого образца дизельного топлива. При добавлении в пробирку 2-3-х кристаллов марганцовокислого калия и тщательном перемешивании окрашивания кристаллов в розовый цвет не происходило. Такое поведение свидетельствует об отсутствии в дизельном топливе воды.

При наличии в дизельном топливе воды, то при опускании кристаллов перманганата калия в стакан с пробой топлива, они окрашивались на дне стакана в розовый цвет (фото 11).

• 

  Фото 10. Внешний вид дизельного топлива налитое в цилиндр (взвешенных и осевших на дне цилиндра посторонних примесей не имеется).
  

  Фото 11. Внешний вид дизельного топлива содержащего воду (кристаллы перманганата калия на дне стакана окрашены в розовый цвет).

Таким образом, в образце дизельного топлива представленного на исследование механических примесей и загрязнений, а также воды не имеется.

Оценка результатов исследования

Топливная аппаратура современных дизельных ДВС предъявляет высокие требования к чистоте дизельного топлива. В топливе не должно содержаться механических примесей и воды.

Механические примеси, и вода попадают в топливо при транспортировке, хранении и заправке машин, это, как правило, атмосферная пыль, продукты коррозии, микроорганизмы. Вода попадает в топливо в результате ее растворимости в углеводородах.

В соответствии с ГОСТ 305–2013 на дизельное топливо содержание общих загрязнений (ЕН 12662:2008 Определение загрязнений в средних дистиллятах) и воды (ЕН ИСО 12937:2000 Метод кулонометрического титрования по Карлу Фишеру) за отсутствие загрязнений принимается наличие общих загрязнений не более 24 мг/кг, (0,0024 % масс.) и воды не более 200 мг/кг, (0,02 % масс.).

По данным многих исследований фактическое содержание механических примесей и воды в топливе на пунктах заправки автомобилей, а также в баках автомобилей составляет до 0,06 % и до 0,12% по массе.

В качестве основных показателей, которые характеризуют эксплуатационные свойства моторных масел, принимают: плотность, вязкость, индекс вязкости, температуру вспышки в открытом тигле, содержание воды и примесей, щелочность и кислотность. В таблице 1 приведены предельные значения некоторых из них.

Таблица 1.

Предельные значения браковочных показателей работавших моторных масел

Наименование показателей	Предельные значения браковочных показателей для двигателей		Исследуемое масло
	бензиновых	дизельных	Образец масла из автомобиля
Изменение вязкости, %: увеличение снижение	25 20	35 20	снижение 35
Содержание примесей, не растворимых бензине, %, не более	1,0	3,0
Щелочное число, мг КОН г, не менее	0.5-2.0	1,0-3,0	3,5 -4,5
Снижение температуры вспышки, С, не более	20	20	-
Содержание воды, %э не более	0.5	0,3	менее 0,3
Содержание топлива, %, не более	0.8	0,8	не менее 10%.

Выбор браковочных показателей зависит от типа двигателя режима его работы, качества применяемого масла и других факторов. Замена масла в двигателе необходима, если достигнуты предельные значения одного или нескольких браковочных показателей.

Содержание дизельного топлива в образце исследуемого моторного масла составляет не менее 10%.

Изменение (снижение) кинематической вязкости масла на дизельном двигателе как следует из таблицы 1 не должно превышать 20% от вязкости свежего масла. В данном случае вязкость уменьшилась более чем на 30%.

Щелочное число исследуемого образца масла составляет от 3,5 до 4,5 мг КОН/г, то есть моюще-диспергирующих присадок в масле содержится на высоком уровне.

Запас щелочности особенно важен для масел, предназначенных для форсированных двигателей, где процессы окисления протекают интенсивно, и образуется большое количество кислых соединений.

Таким образом, моторное масло в процессе эксплуатации утратило качество (достигнуты предельные значения двух браковочных показателей) и в этой связи не может применяться по основному назначению.

На основании результатов проведенных исследований специалист приходит к выводам.

ВЫВОДЫ

1. В образце дизельного топлива, представленного на исследование механических примесей и воды, не имеется.

2. В образце моторного масла содержится примесь дизельного топлива в количестве не менее 10% (масс.) и в этой связи не может применяться по основному назначению.

Специалист ... .