Экспертиза масла и нагара на деталях двигателя

По данным видам экпертиз продаётся наша книга

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

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

№ ...

... ООО «ЭКЦ «Автотранспорт» и ... заключили договор ...на проведение исследования масла, нагара и осадка (шламовых отложений), отобранных из двигателя автомобиля ... .

На разрешение исследования поставлены вопросы:
1. «Исследовать химический состав моторного масла, изъятого из двигателя внутреннего сгорания автомобиля ... и определить, соответствует ли по изъятый образец требованиям, определяемым к моторным маслам LEXUS,TOYOTA (LEXUS SAE 0W-30)?
2. Мог ли исследуемый образец, при его несоответствии, явиться причиной возникновения повышенного нагарообразования в двигателе внутреннего сгорания?»

На исследование поступили:
- образец моторного масла, отобранный из поддона двигателя;
- образец моторного масла, отобранный из масляного фильтра двигателя с внутренней части;
- осадок из масла, отобранный из поддона двигателя;
- сравнительный образец моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS»;
- образцы соскобов нагаров, имеющихся на поршнях двигателя автомобиля ... .

ИССЛЕДОВАНИЕ

1. Внешний осмотр и предварительные испытания

В сейф – пакете с порядковым номером №……, подписанный участвующими лицами, находился контейнер с образцом масла моторного объемом 10 мл, отобранный из поддона двигателя автомобиля. Образец масла представляет собой вязкую подвижную жидкость темно коричневого цвета со специфическим запахом, характерным для отработанных масел. Общий вид моторного масла приведен на фото № 1.

Фото 1. Внешний вид контейнера с образом моторного масла (объект 1) из поддона двигателя

Фото 1. Внешний вид контейнера с образом моторного масла (объект 1) из поддона двигателя.

В сейф – пакете с порядковым номером №………, подписанный участвующими лицами, находился контейнер с образцом моторного масла, отобранный из масляного фильтра двигателя с внутренней части. Образец масла представляет собой вязкую жидкость темно коричневого цвета со специфическим запахом, характерным для отработанных масел. Общий вид моторного масла приведен на фото №2.

Фото 2. Внешний вид контейнера с образом моторного масла, отобранный из масляного фильтра двигателя с внутренней части

Фото 2. Внешний вид контейнера с образом моторного масла, отобранный из масляного фильтра двигателя с внутренней части.

В сейф – пакете с порядковым номером № ... , подписанный участвующими лицами, находился контейнер с образцом осадка из моторного масла, отобранный с поддона двигателя. Образец осадка представляет собой мазеобразное вещество темно коричневого цвета со специфическим запахом. Общий вид осадка приведен на фото №3, 4.

Фото 3,4. Внешний вид контейнера с осадком из моторного масла, отобранный с поддона двигателя

Фото 3, 4. Внешний вид контейнера с осадком из моторного масла, отобранный с поддона двигателя.

В сейф – пакете с порядковым номером №……., подписанный участвующими лицами, находился контейнер с соскобом с картера двигателя. Образец соскоба представляет собой мазеобразное вещество темно-коричневого цвета. Общий вид контейнера с соскобом приведен на фото № 5.

Фото 5. Внешний вид контейнера  с соскобом

Фото 5. Внешний вид контейнера с соскобом.

В сейф – пакете с порядковым номером № ..., подписанный участвующими лицами, находился контейнер с соскобом нагара с поршней. Образец нагара представляет собой твердый углеродистый порошок вещества черного цвета. Общий вид контейнера с соскобом приведен на фото № 6, 7.

Фото 6,7. Внешний вид контейнера  с соскобом нагара с поршней

Фото 6, 7. Внешний вид контейнера с соскобом нагара с поршней.

В сейф – пакете с порядковым номером №….., подписанный участвующими лицами, находился контейнер со сравнительным образцом моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS» (фото 8). Сравнительный образец моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS представляет собой полувязкую прозрачную подвижную жидкость желтого цвета. Образец масла растворим в бензоле, хлороформе, имеет показатель преломления (nD20 1,4630). Значение показателя преломления находится в интервале значений, соответствующих для синтетических углеводородных масел.

Фото 8. Внешний вид сравнительного образца моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS»

Фото 8. Внешний вид сравнительного образца моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS».

2. Исследование методом тонкослойной хроматографии (ТСХ)

2.1 Анализ группового состава

Структурно-групповой состав образцов моторных масел устанавливали методом ТСХ качественному составу, выявляемому в тонком слое сорбента в УФ-лучах, и по ароматическим углеводородам различной степени конденсации, обнаруживаемым с помощью 2%-ого раствора формалина в концентрированной серной кислоте (реактив ФСК).

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

После проведенного анализа получены следующие результаты:
– при визуальном осмотре хроматограммы (фото 9) на дорожках 1-3 образцов исследуемых масел имелись коричневато-серые следы длиной от старта до 6 см, характерные для продуктов окисления масел, находившихся в эксплуатации;
– после обработки 2-%-ым раствором формальдегида в концентрированной серной кислоте (реактив ФСК) на хроматографических дорожках 1-3 образцов исследуемых масел проявлялись цветные зоны коричневато-красного цвета с Rf 0,5 – 0,6, характерные для алкилпроизводных моноароматических углеводородов нефтяных топлив, присутствующих в качестве примесей в моторных маслах, находившихся в эксплуатации (фото 10).

  • Фото 9. Тонкослойная хроматограмма при визуальном осмотре.
    Фото 9. Тонкослойная хроматограмма при визуальном осмотре.
    Фото 10. Тонкослойная хроматограмма после обработки реактивом ФСК
    Фото 10. Тонкослойная хроматограмма после обработки реактивом ФСК.

1- дорожка – образец моторного масло с поддона;
2 дорожка - образец моторного масла, отобранный из масляного фильтра;
3 дорожка осадок из масла, отобранный из поддона;
4 дорожка сравнительный образец моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS».

2.2.Анализ присадок

Анализ проводили с целью установления, возможно содержащихся в исследуемых объектах 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.

Обнаружение присадок и их идентификацию проводили с помощью цветных химических реакций с различными реагентами и по их хроматографической подвижности (Rf).

Обнаружение антиокислительных зольных присадок на основе дитиофосфатов цинка

Хроматограмму обрабатывали раствором 0,05 % дитизона в хлороформе (фото 11), в результате реакции на дорожках проявлялись ярко розовые следы, обусловленные 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.

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 12), в результате реакции на дорожке 2 образца сравнения моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS». проявлялся след синего цвета длиной от старта до 9 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.

На дорожке №1- образца моторного масла из поддона после обработки смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого проявлялся желтовато-зеленый след. Это указывает на то, что моюще-диспергирующей присадки в масле содержится на предельном уровне.

По изменению цвета индикатора можно определить приблизительно щелочное число исследуемого масла, сравнив его с цветовыми эталонами раствора:
жёлтый – менее 1,5 мг КОН/г;
желтовато-зеленый – от 1,5 до 2,5 мг КОН/г;
зеленовато-голубой – 3 мг КОН/г;
зеленовато-синий – от 3,5 до 4,5 мг КОН/г;
темно-синий (фиолетовый) – от 4,5 до 6,0 мг КОН/г.
Как видно из представленной хроматограммы (фото 12) щелочность исследуемого масла составляет от 1,5 до 2,5 мг.
Предельный уровень для высокофорсированных двигателей установлен равным 2,5 мг КОН/г.

Таким образом, щелочное число исследуемого масла в процессе эксплуатации уменьшилось менее чем 2,5 мг КОН/г. (меньше предельного уровня) и свидетельствует о срабатываемости моюще-диспергирующей присадки до предельного уровня.

Обнаружение антиокислительных беззольных присадок на основе ароматических аминов

После обработки хроматограммы 0,1% раствором п-диметиламинокоричного альдегида в этаноле (фото 13), подкисленным лимонной или соляной кислотами до pH 4-5, на дорожках 1-2 исследуемого образца и образца сравнения моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS» проявлялись розовые пятна, обусловленные 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.

В зарубежных моторных маслах применяют присадку на основе бутил- или нонилзамещенных ДФА. Антиокислительные присадки замедляют окисление масел, исключают каталитическое воздействие примесей на металлические поверхности и неизбежно следующее за ним образование коррозионно-активных осадков.

  • Фото 11. Тонкослойная хроматограмма после обработки раствором 0,05 % дитизона в хлороформе. Система октан – бензол (5:1).
    Фото 11. Тонкослойная хроматограмма после обработки раствором 0,05 % дитизона в хлороформе. Система октан – бензол (5:1).
    Фото 12. Тонкослойная хроматограмма после обработки смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого Система октан – бензол (5:1).
    Фото 12. Тонкослойная хроматограмма после обработки смесью 0,1% спиртовых растворов индикаторов бромфенолового синего и бромкрезолового зеленого Система октан – бензол (5:1).
  • Фото 13. Тонкослойная хроматограмма после обработки 0,1% спиртовым раствором п-диметиламинокоричного альдегида, подкисленного соляной кислотой. Система октан – бензол (5:1).
    Фото 13. Тонкослойная хроматограмма после обработки 0,1% спиртовым раствором п-диметиламинокоричного альдегида, подкисленного соляной кислотой. Система октан – бензол (5:1).

1- дорожка – образец моторного масло с поддона;
2 дорожка - образец моторного масла, отобранный из масляного фильтра;
3 дорожка осадок из масла, отобранный из поддона;
4 дорожка сравнительный образец моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS».

3. Исследование методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ)

Анализ проводили с целью определения вида синтетической основы образцов моторного масла, представленных на исследование и сравнительного образца моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS».

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».

Температура колонки, °С Длительность изотермы, мин Скорость подъема температуры, °С/мин
100,00 00:01:00 18,00
285,00 до завершения выхода пиков

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 хроматограммах образцов моторных масел (рис.№№1-3), отобранных из поддона двигателя, с внутренней части масляного фильтра, образца моторного масла, выделенного из нагара поршней и сравнительного образца моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS» (рис.4), зарегистрированы комплекс практически не разделенных пиков выходящих на «горбе» в интервале от 8 до 25 мин. удерживания. При наложении хроматограммы не различаются между собой и совпадают по максимумам пиков (рис. 5).

При сравнении полученных хроматограмм с хроматограммами масел различного вида, имеющихся в электронной базе данных лаборатории, установлено, что они совпадают с хроматограммами углеводородных масел, полученных по технологии гидрокрекинга или гидроизомеризации. Такие масла относятся к синтетическим.

Хроматограммы масел данного типа отличается от хроматограмм минеральных (нефтяных) масел отсутствием выраженных пиков, соответствующих н-парафиновым углеводородам фрагмента гомологического ряда С15 – С20, элюирующихся на восходящем участке хроматограммы.

На этом основании можно утверждать, что образцы моторного масла, отобранные из поддона, с внутренней части масляного фильтра и образец моторного масла, выделенный из нагара поршней , не отличаются по составу от сравнительного образца моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS».

На хроматограммах пиков соответствующих смолам бензина в основном алкилпроизводным бензола и нафталина (рис.6-7) не зафиксировано.

Рис. 1.  Хроматограмма гексанового раствора образца  моторного масла из поддона

Рис. 1. Хроматограмма гексанового раствора образца моторного масла из поддона.

Рис. 2.  Хроматограмма гексанового раствора образца  моторного масла с внутренней части масляного фильтра.

Рис. 2. Хроматограмма гексанового раствора образца моторного масла с внутренней части масляного фильтра.

Рис. 3. Хроматограмма гексанового раствора образца  моторного масла,  выделенного из нагара поршней

Рис. 3. Хроматограмма гексанового раствора образца моторного масла, выделенного из нагара поршней.

Рис. 4.  Хроматограмма гексанового раствора сранительного образца  моторного масла  «SAE 0W-30 LEXUS»

Рис. 4. Хроматограмма гексанового раствора сранительного образца моторного масла «SAE 0W-30 LEXUS».

Рис. 5. Хроматограмма гексанового раствора образца  моторного масла из поддона – красная линия и хроматограмма гексанового раствора сравнительного образца  моторного масла  «SAE 0W-30 LEXUS» - синяя линия при наложении

Рис. 5. Хроматограмма гексанового раствора образца моторного масла из поддона – красная линия и хроматограмма гексанового раствора сравнительного образца моторного масла «SAE 0W-30 LEXUS» - синяя линия при наложении.

Рис. 6. Хроматограмма гексанового экстракта  из смолы бензина АИ-95, образованного путем сжигания

Рис. 6. Хроматограмма гексанового экстракта из смолы бензина АИ-95, образованного путем сжигания.

Рис. 7. Хроматограмма гексанового экстракта  из смолы бензина АИ-80, образованного путем испарения

Рис. 7. Хроматограмма гексанового экстракта из смолы бензина АИ-80, образованного путем испарения.

Рис. 8. Хроматограмма гексанового экстракта  из смолы бензина АИ-95, образованного путем сжигания - синяя линия при наложении с хроматограммой гексанового раствора образца моторного масла,  выделенного из нагара поршней левого ряда – красная линия

Рис. 8. Хроматограмма гексанового экстракта из смолы бензина АИ-95, образованного путем сжигания - синяя линия при наложении с хроматограммой гексанового раствора образца моторного масла, выделенного из нагара поршней левого ряда – красная линия.

4. Исследование методом НПВО ИК-Фурье спектроскопии

С целью решения вопроса о природе и происхождении нагаров, имеющихся на поршнях двигателя, проводили сравнительное исследование смолисто-асфальтеновых веществ, выделенных из нагаров бензинов различных марок и нагаров из образцов моторных масел, изготовленных на основе синтетических углеводородных масел (гидрокрекинговое, полиальфаолефиновое (ПАОМ)) и минеральных (нефтяные) масел, имеющихся в коллекции лаборатории, и нагара из моторного масла «SAE 0W-30 LEXUS» представленного в качестве образца сравнения.

Регистрацию ИК - спектров проводили методом НПВО на ИК-Фурье спектрометре с микроскопом Nicolet iN10 (фирма "Thermo Fisher Scientific", США), оснащенного приставкой нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) с германиевым кристаллом SlideOn MicroTip и дополнительным оборудованием.

Условия съемки:
спектральный диапазон регистрации 4000-500 см-1;
число сканов пробы: 32;
разрешение: 4,000
усиление: 8,0;
скорость зеркала: 0,4747;
диафрагма: 150,00.

4.1. ИК – спектры смолисто-асфальтеновых веществ из образцов смол бензинов различных марок

ИК – спектры смолисто-асфальтеновых веществ бензинов различных марок полученных путем испарения и сжигания (рис. №№ 9-14) одинаковы по характеру и набору структурных фрагментов, которые характеризуется колебаниями разнообразных структурных фрагментов: парафиновых, ароматических, карбонильных, спиртов и эфиров:
3600-3200 см-1 - широкая интенсивная полоса характерная для валентных колебаний гидроксильной (спиртовой) группы и воды, связанной водородными связями;
3060-3020 см-1 – валентные колебания СН связей ароматических циклов и двойных связей С=С ненасыщенных углеводородов;
2956 - 2852 см-1 – валентные колебания СН2- и СН3-групп;
1602 – 1597, 1493 см-1 - скелетные колебания сопряженной связи -С=С- ароматических циклов;
755-743, 750-810, 700-693, см-1 - полосы поглощения, относящиеся к внеплоскостным деформационным колебаниям С—Н ароматических соединений (моноциклическая ароматика) различной степени замещения (моно, ди):

Рис. 8. Хроматограмма гексанового экстракта  из смолы бензина АИ-95, образованного путем сжигания - синяя линия при наложении с хроматограммой гексанового раствора образца моторного масла,  выделенного из нагара поршней левого ряда – красная линия

880-874, 817-812 см-1 указывает на наличие в составе и более сложных ароматических структур, например гомологов нафталина (бициклоароматика) и в какой-то мере полициклических нафтено-ароматических структур;
1460-1457, 1378-1363 см-1 – деформационные колебания СН2- и СН3-групп;
1080-1034 см-1 относится предположительно к биядерным ароматическим структурам и углеродного скелета нафтеновых структур и валентные колебания –С-О связей первичных гидроксильных (спиртовых) групп; 967-965 (960–972) см–1 – колебания углеродного скелета конденсированных полиметиленовых колец (нафтеновые структуры);

Таким образом, в спектрах смолисто-асфальтеновых веществ из нагаров бензинов различных марок имеются полосы внеплоскостных деформационных колебаний С—Н ароматических соединений в области 650—900 см-1. Отчетливо проявляются характеристические полосы 700, 745, 812, и 876 см-1 – признак наличия ароматических структур, в первую очередь соединений бензола различной степени замещения.

Рис. 9. ИК - спектр смолы из образца бензина А-76 (этилированный. из коллекции лаб.), полученной при нагревании пробы бензина  при 200-222 0С

Рис. 9. ИК - спектр смолы из образца бензина А-76 (этилированный. из коллекции лаб.), полученной при нагревании пробы бензина при 200-222 °С.

Рис. 10. ИК  - спектр смолы из образца бензина АИ-80 (из коллекции лаб.), полученной после упаривания пробы бензина без нагревания

Рис. 10. ИК - спектр смолы из образца бензина АИ-80 (из коллекции лаб.), полученной после упаривания пробы бензина без нагревания.

Рис. 11. ИК - спектр смолы из образца бензина АИ-93, полученной после упаривания без нагревания

Рис. 11. ИК - спектр смолы из образца бензина АИ-93, полученной после упаривания без нагревания.

Рис. 12. ИК  - спектр смолы из образца бензина неизвестной марки, полученной после упаривания без нагревания

Рис. 12. ИК - спектр смолы из образца бензина неизвестной марки, полученной после упаривания без нагревания.

Рис. 13.. ИК - спектр образца бензина АИ-95 в нативном виде (не измененный, содержит оксигенаты)

Рис. 13.. ИК - спектр образца бензина АИ-95 в нативном виде (не измененный, содержит оксигенаты).

Рис. 14. ИК - спектр сухого остатка  хлороформного экстракта из остатка образца бензина АИ-95 подвергнутого горению

Рис. 14. ИК - спектр сухого остатка хлороформного экстракта из остатка образца бензина АИ-95 подвергнутого горению.

Кроме того, в ИК - спектрах имеются полосы поглощения характерные для продуктов окисления углеводородов:
1740-1700 см-1 - валентные колебания карбонильной группы С = О (проявляется в окси- и карбоксисоединениях, т.е. альдегидах, кетонах и кислотах ациклического, циклического и ароматического рядов); В алифатических альдегидах поглощение карбонильной группы -СH2-CHO находится в интервале 1740—1720 см-1.
Полоса средней интенсивности около 2720 см-1 в сочетании с полосой поглощения С=О является надежным указанием на альдегидную группу;
В насыщенных кетонах (-Н2С-СО-СН2-) с открытой цепью частота карбонильной группы С=О наблюдается в интервале 1725—1705 см-1обычно 1715 см-1;
Для карбоновых кислот колебания карбонильной группы находятся в интервале 1720−1706 см-1 (димеры кислот) или при 1770-1750 см-1 (мономеры кислот в разбавленных растворах);
3250 -3500 см-1 широкая полоса соответствует колебаниям связанных гидроксильных групп карбоновых кислот;
1035-1030 см-1 - валентные колебания –С-О связей первичных гидроксильных (спиртовых) групп;

4.2. ИК - спектры образцов моторных масел

В ИК – спектрах образцов моторного масла, отобранных с поддона двигателя, осадке масла с поддона и образце масла с внутренней части масляного фильтра (рис.15-18) имеются полосы характерные для насыщенных углеводородов:
– 2954-2852 (3000-2900) см-1 – интенсивная широкая полоса поглощения валентных колебаний С-Н связей в метильных (- СН3), метиленовых (-СН2-) и метиновых (-СН) группах, принадлежащих самым различным соединениям (алифатические и нафтеновые углеводороды, боковые цепи ароматических углеводородов, кислородные производные перечисленных углеводородов - смолы и асфальтены);
– 1461-1458 (1470-1450) см-1 – интенсивная полоса поглощения деформационных колебаний С-Н связей в метиленовых (-СН2-) и в метильных (- СН3) группах;
– 1377 (1385-1370) см-1 – деформационные симметричные колебания С-Н связей в -СН3 группах углеводородов и их производных;
1302–1309 см–1 – парафиновые цепочки углеводородов, содержащие не менее четырех метиленовых групп ((СН2)n–СН3, n≥4);
– 1162 (1169–1167) см-1 – изопропильные звенья углеводородов;
– 1709-1705 см-1 – полоса поглощения слабой интенсивности валентных колебаний С=О карбонильных групп разного типа (димеров кислот, алифатических кетонов и альдегидов);
– 722 (725–722) см-1 – полоса поглощения от низкой до высокой интенсивности деформационных маятниковых колебаний С-Н связей в метиленовых цепях R–(CH2) n– R, где n ≥ 4. При наличии длинноцепочечных углеводородов (твердых парафинов) и их производных (кислот, восков в твердой фазе) появляется двойная полоса с максимумом при 720 и 730 см-1 (дублет);

В ИК – спектрах образцов исследуемых масел и сравнительного образца моторного масла марки «SAE 0W-30 LEXUS» скелетных колебаний ароматических циклов с максимумом в области 1600-1610 см-1, а также деформационных колебаний С-Н связей: 768-787, 740-745, 697-700 см-1 замещенных ароматических углеводородов разного типа и валентных С-Н колебаний в ароматическом ядре в области 3080-3030 см-1 в виде перегиба на краю интенсивной полос поглощения СH2- и СH3- групп при 2900-3000 см-1 не имеется.

На этом основании (отсутствие ароматических углеводородов) можно утверждать, что моторное масло марки «SAE 0W-30 LEXUS» относится предположительно к синтетическим углеводородным моторным маслам. Наибольшее нагарообразование вызывают нефтяные и смешанные моторные масла, содержащие ароматические углеводороды.

Следует иметь в виду, что в высокоочищенных маслах подвергнутых дополнительной каталитической гидроочистке (глубокому гидрированию) или сернокислотной очистке в сочетании с адсорбционной очисткой полосы поглощения, относящиеся к ароматическим углеводородам, могут не проявляться.

Рис. 15. ИК - спектр моторного масла с поддона двигателя

Рис. 15. ИК - спектр моторного масла с поддона двигателя.

Рис. 16. ИК - спектр образца моторного масла с внутренней части масляного фильтра

Рис. 16. ИК - спектр образца моторного масла с внутренней части масляного фильтра.

Рис. 17. ИК - спектр осадка из образца моторного масла с поддона

Рис. 17. ИК - спектр осадка из образца моторного масла с поддона.

Рис. 18. ИК - спектр образца моторного масла 0W-30 Lexus (свежее - образец сравнения)

Рис. 18. ИК - спектр образца моторного масла 0W-30 Lexus (свежее - образец сравнения).

4.3. ИК - спектры смол из образцов моторных масел

В ИК - спектре смолы из сравнительного образца моторного масла «SAE 0W-30 LEXUS», в ИК - спектре смолы, полученной при нагревании 240-320 оС из образца моторного масла из коллекции лаборатории на основе ПАОМ и в ИК- спектре смолы, полученной при нагревании 240-320 оС из образца моторного масла из коллекции лаборатории на основе минерального масла высокой степени очистки, а также в ИК – спектре исследуемого нагара в нативном виде с поршней левого ряда, кроме перечисленных полос поглощения, имеются полосы поглощения продуктов окисления (рис. 19-27):
– 1709-1705 (1725—1705) см-1 полоса поглощения средней интенсивности валентных колебаний С=О карбонильных групп продуктов окисления - насыщенных кетонов (-Н2С-СО-СН2-) с открытой цепью и карбонильных групп димеров карбоновых кислот (1725−1700 см-1);
– 3250-3600 см-1 - широкая размытая полоса низкой интенсивности соответствующая колебаниям гидроксильных групп карбоновых кислот связанных водородными связями;
- 1559-1596, (1610-1550) см-1 - широкая полоса валентных асимметричных колебаний карбоксилат-анионов -С(О)О- (соли карбоновых кислот);
- 1100- 1074, 1034-995 см-1 - полосы соответствующие колебаниям –С-О-С и С-О связей гидроксильных (спиртовых) групп;.

Рис. 19. ИК - спектр смолы, полученной при нагревании 220 0С из сравнительного образца моторного масла 0W-30 Lexus (гидрокрек)

Рис. 19. ИК - спектр смолы, полученной при нагревании 220 °С из сравнительного образца моторного масла 0W-30 Lexus (гидрокрек).

Рис. 20. ИК - спектр смолы, полученной при нагревании 220-250 0С из сравнительного образца моторного масла 0W-30 Lexus

Рис. 20. ИК - спектр смолы, полученной при нагревании 220-250 °С из сравнительного образца моторного масла 0W-30 Lexus.

Рис. 21. ИК - спектр смолы, полученной при нагревании 240-320 0С из образца моторного масла на основе гидрокрегингового масла из коллекции лаборатории

Рис. 21. ИК - спектр смолы, полученной при нагревании 240-320 °С из образца моторного масла на основе гидрокрегингового масла из коллекции лаборатории.

Рис. 22. ИК - спектр смолы, полученной при нагревании 240-320 0С из образца моторного масла из коллекции лаборатории на основе ПАОМ

Рис. 22. ИК - спектр смолы, полученной при нагревании 240-320 °С из образца моторного масла из коллекции лаборатории на основе ПАОМ.

Рис. 23. ИК - спектр смолы, полученной из образца моторного масла из коллекции лаборатории на основе минерального масла высокой степени очистки при нагревании 240-320 0С

Рис. 23. ИК - спектр смолы, полученной из образца моторного масла из коллекции лаборатории на основе минерального масла высокой степени очистки при нагревании 240-320 °С.

Рис. 24. ИК – спектр исследуемого  нагара в нативном виде с поршней левого ряда (четыре)

Рис. 24. ИК – спектр исследуемого нагара в нативном виде с поршней левого ряда (четыре).

Рис. 25. ИК - спектр сухого остатка хлороформного раствора (в виде суспензии) из нагара с поршней

Рис. 25. ИК - спектр сухого остатка хлороформного раствора (в виде суспензии) из нагара с поршней.

Рис. 26. ИК - спектр смеси смолы из бензина А-76 и смолы, полученной при нагревании 220-250 0С из сравнительного образца моторного масла «0W-30 Lexus»

Рис. 26. ИК - спектр смеси смолы из бензина А-76 и смолы, полученной при нагревании 220-250 °С из сравнительного образца моторного масла «0W-30 Lexus».

Рис. 27. ИК - спектр смеси смолы из бензина АИ-95 и смолы, полученной  из сравнительного образца моторного масла «0W-30 Lexus»

Рис. 27. ИК - спектр смеси смолы из бензина АИ-95 и смолы, полученной из сравнительного образца моторного масла «0W-30 Lexus».

Оценка результатов исследования

Образец моторного масла «SAE 0W-30 LEXUS», представленный на исследование в качестве образца сравнения, изготовлен на основе углеводородного синтетического масла, полученного по технологии каталитического гидрокрекинга или гидроизомеризации.

В нем присутствует комплекс присадок добавляемых в моторные масла: антиокислительные - дитиофосфаты цинка и диалкилпроизводные дифениламина (ДФА), моюще-диспергирующие - соли алкилфенолятов, вязкостная присадка полимерной природы.

Образец моторного масла из поддона, масляного картера двигателя автомобиля, а также масло, выделенное из нагара с поршней, изготовлены на основе углеводородного синтетического масла, полученного по технологии каталитического гидрокрекинга или гидроизомеризации.

Образец моторного масла из поддона содержит в составе антиокислительные присадки - дитиофосфаты цинка и диалкилпроизводные дифениламина (ДФА). В нем присутствует моюще-диспергирующая присадка (соли алкилфенолятов) в следовых количествах (на предельном уровне).

Кроме того, в образце исследуемого моторного масла примеси бензина не содержится.

Моюще-диспергирующие присадки в маслах нейтрализуют действие кислых продуктов окисления углеводородной основы и сгорания топлива и за счёт этого обеспечивают снижение износа деталей, предотвращают загрязнения масла продуктами окислительной полимеризации углеводородов и связанные с этим закоксовывание поршневых колец, забивание каналов и дренажных отверстий.

Показателем нейтрализующих свойств моторных масел с присадками является щелочность масла (щелочное число). Для обеспечения нормальной эксплуатации щелочное число свежего масла должно быть не менее: для среднефорсированных двигателей – 3,5 – 4; для высокофорсированных – 6 – 6,5 мг КОН/г.

В процессе использования масла щелочное число уменьшается, увеличивается коррозионный износ из-за неполной нейтрализации кислот и поэтому при его снижении до определенного уровня масло должно быть заменено. Этот предельный уровень для высокофорсированных двигателей установлен равным 2,5 мг КОН/г.

Щелочное число исследуемого масла в процессе эксплуатации уменьшилось и составляет менее чем 2,5 мг КОН/г.

Такой низкий показатель щелочного числа свидетельствует о срабатываемости моюще-диспергирующей присадки в моторном масле и вызвано, прежде всего, окислением и нарушением структуры масла под действием теплового воздействия, кислорода воздуха, отработавших газов, и др.

Таким образом, моторное масло из поддона автомобиля в процессе эксплуатации утратило качество и согласно научно технической документации (НТД), и не может применяться по основному назначению.

В ИК - спектрах смолисто-асфальтеновых веществ из нагаров бензинов различных марок имеются полосы неплоских деформационных колебаний С—Н ароматических соединений в области 650—900 см-1. Отчетливо проявляются характеристические полосы 700, 745, 812, и 876 см-1 – признак наличия ароматических структур, в первую очередь соединений бензола различной степени замещения.

ИК - спектре смеси смолы из бензина и смолы полученной из сравнительного образца моторного масла «0W-30 Lexus» имеются полосы деформационных колебаний С-Н связей: 819 (810-850), 754 (760-750), 710-690 см-1 замещенных ароматических углеводородов разного типа.

В ИК - спектрах нагара с поршней в нативном виде и в остатке хлороформного экстракта из нагара, а также в ИК - спектрах смол, полученных из сравнительного образца моторного масла «0W-30 Lexus» и образцов моторных масел, изготовленных на базе нефтяного и синтетических масел, полос поглощения ароматических структур различной степени замещения не имеется.

Таким образом, смолисто-асфальтеновые вещества (смолы), содержащие в нагаре с поршней по структурно-групповому составу основных компонентов не соответствуют ароматическим углеводородным смолам нефтяного происхождения, содержащихся в бензинах и образованы преимущественно моторным маслом.

ВЫВОДЫ

Моторное масло, представленное на исследование, изъятое из двигателя автомобиля ... изготовлено на основе углеводородного синтетического масла, полученного по технологии каталитического гидрокрекинга или гидроизомеризации. Содержит в составе антиокислительные присадки - дитиофосфаты цинка и диалкилпроизводные дифениламина (ДФА). В нем практически отсутствует моюще-диспергирующая присадка (соли алкилфенолятов).

В процессе эксплуатации моторное масло, выработало свой ресурс и не может применяться по основному назначению в связи с тем, что щелочное число в процессе эксплуатации уменьшилось и составляет менее 2,5 мг КОН/г. Содержание моюще-диспергирующей присадки в образце масла меньше предельного уровня.

Образец моторного масла «SAE 0W-30 LEXUS», представленный на исследование в качестве образца сравнения, изготовлен на основе углеводородного синтетического масла, полученного по технологии каталитического гидрокрекинга или гидроизомеризации.

В нем присутствует комплекс присадок добавляемых в моторные масла: антиокислительные - дитиофосфаты цинка и диалкилпроизводные дифениламина (ДФА), моюще-диспергирующие - соли алкилфенолятов, вязкостная присадка полимерной природы.

Смолисто-асфальтеновые вещества (смолы), содержащие в нагаре с поршней по структурно-групповому составу образованы преимущественно моторным маслом.

Специалист ...




Вернуться к списку автоэкспертиз


Виды проводимых автоэкспертиз

Оставить заявку

Онлайн заявка

Задать вопрос
Задайте Ваш вопрос автоэкспертизе и мы обязательно свяжемся с Вами
Нажимая кнопку отправить, Вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных
Спасибо!
Задать вопрос