Šiuolaikinė variklinė alyva – tai technologiškai pažangūs gaminiai, atitinkantys griežtus fizikinių ir cheminių savybių veikimo reikalavimus. Vienas iš parametrų yra TBN. Pateikiame „R&D“ įmonės „Bizol“ skyriaus vadovo dr,Boris Zhmud straipsnius.

Kalbant apie fizikines ir chemines savybes, pirmiausia reikia paminėti klampumą, arba tiksliau, keletą klampumo parametrų, kurių reikalauja klasifikavimo sistema SAE J300, atsižvelgiant į kinematinį klampumą (esant temperatūrai +40° C bei +100° C), klampumas CSS (-35°C  0W, -30°C  5W, -25°C  10W, -20°C  15W ir -15°C  20W)

Antrasis svarbus parametras yra „Noack“ lakumas (nugaravimas), apibūdinantis alyvos nugaravimą esant aukštoms temperatūroms. Tai yra bendra bazinė alyvos vertė (TBN), vadinama šarmingumo rezervu alyvoje (TBN nustato alyvos gebėjimą neutralizuoti rūgštinius degimo produktus).

Šarmingumo buferis yra naudojamas neutralizuoti rūgštims esant oksidacijos procesams, ypač naudojant žemos kokybės kurą, kurio sudėtyje yra didelis sieros kiekis bei alyvos oksidacija. Rūgščių kiekis alyvoje apibūdinamas kitu skaičiumi, žinomu kaip TAN (bendras rūgščių kiekis), išmatuotas pagal ASTM D 664. Laikui bėgant TBN mažėja, o TAN auga. Tam tikru momentu, vadinamu balanso tašku, TBN/TAN (ang. TBN/TAN crossover), šios vertės susilygina. Šiuo atveju variklio apsauga nuo korozijos žymiai pablogėja, o alyva turi būti pakeista. Jei bus nenaudojamas prastos kokybės kuras ir bus laikomasi alyvos keitimo intervalų, mažai tikėtina, kad bus pasiektas TBN/TAN balanso taškas. Daugeliu atvejų pagrindinė alyvos keitimo priežastimi tampa užteršimas kietosiomis dalelėmis, o ne rūgštingumas.

Kai kurie tepalų gamintojai, bandydami atskirti savo produktus nuo konkurentų, pradeda „konkuruoti“ dėl didesnio TBN, teigdami, kad kuo didesnis TBN, tuo geriau.

Šiame straipsnyje paaiškinama, kada didesnis TBN yra pageidautinas, o kada ne. Pagal šią paprastą schemą siekiama padėti įvertinti lengvųjų automobilių poreikius:

– Senesni dyzeliniai automobiliai be kietųjų  dalelių filtro (DPF), naudojantys žemos kokybės arba užterštą kurą, rekomenduojamas TBN  yra 10-12 mg KOH / g.

– Naujesni dyzeliniai automobiliai su kietųjų dalelių filtrais (DPF) bei ultra mažu sieros kiekiu (ULSD): rekomenduojama TBN nuo 6 iki 9 mg KOH / g.

Biodegalų naudojimas taip pat pateisina alyvos pasirinkimą su didesniu TBN. Problema ta, kad alyva karteryje visada yra „praskiesta“ kuru, ypač važiuojant trumpą atstumą, variklis tinkamai nesušildomas arba esant didelėms variklio apsukoms, kai variklio atvėsinimui naudojamas riebus degalų-oro mišinys. Variklio alyvos praskiedimas tradiciniu kuru (naftos pagrindu) sumažina klampumą, bet tai neturi didelės įtakos alyvos oksidacijos stabilumui.  Tačiau alyvos atskiedimas biokuru silpnina alyvos oksidacijos stabilumą.

Transporto priemonėms, varomoms benzinu, suskystintomis dujomis ir CNG nereikia didelio TBN, kuris šiuo atveju gali būti žalingas, kadangi kaupiasi pelenų nuosėdos ir neigiamai veikia išmetamųjų dujų apdorojimo sistemas (GPF, TWC). Naudojant aukštos kokybės alyvą su dideliu TBN (HDDO) kiekiu naujame benzininiame variklyje, gali būti girdimas bildesys vadinamas LSPI (ankstyvas uždegimas esant žemoms variklio apsukoms) , kuris gali visiškai sugadinti variklį.

Priimtinas TBN limitas yra reguliuojamas ACEA ir nacionaliniais variklių alyvos standartais. Reikėtų prisiminti, kad yra įvairūs laboratoriniai TBN nustatymo metodai, populiariausios normos yra ASTM D 2896 ir ASTM D 4739. ACEA klasifikacija reikalauja naudoti ASTM D 2896 parametrus, kurie veiksmingai apibrėžia stiprias ir silpnas receptūros taisykles ir kada yra galimybė gauti aukštesnį TBN nei ASTM D 4739 norma.

Pagrindinės TBN sudedamosios dalys variklio alyvoje yra sulfonatai, fenolatai ir kalcio salicitatai, o kai kada natris ir magnis. Tačiau svarbu suprasti, kad matuojama ne tik faktinė TBN vertė, bet ir  priedai, kurie buvo receptūroje, kad pasiektų šią vertę. Pavyzdžiui, sulfonatai leidžia padidinti TBN. Tačiau jie neutralizuoja tiek kenksmingas stiprias rūgštis, tiek silpnas – mažiau kenksmingas rūgštis, tačiau šarminis buferis greitai išsieikvoja. Be to, sulfonatai neturi detergencinių savybių, kurios gali užtikrinti žemą polimerinio sulfonato lygį ir  dispergatorius be pelenų. Pastarieji yra mažiau efektyvūs TBN stiprintuvai. Buvo pažymėta, kad dalinis kalcio detergento pakeitimas natrio detergentu sumažina LSPI riziką. Manoma, kad stipresnės savybės yra natrio detergentų, taip pat veiksmingesnės, sprendžiant biodyzelino užteršimo klausimus. Rekonstruojant subalansuotą formulę, reikia daug patirties, kad atitiktų reikalaujamos veiklos charakteristikas kuo mažesniais kaštais.

API variklių alyvų klasifikacija nereguliuoja TBN lygio, remiantis ASTM D 6557 normomis, kad įvertintų antikorozines alyvos savybes. Suprantama, nes dauguma JAV automobilių naudoja benziną vietoje dyzelino. Kalbant apie dideles apkrovas, manoma, jog alyva, kurios apsauga nuo korozijos yra nepakankama, neatitiks API  klasifikacijos variklio bandymų. Nuo to momento, kai sieros lygis dyzeline sumažinamas, naujosios variklių alyvos  CJ-4, CK-4 ir FA-4 turi mažesnę TBN vertę nei ankstesnės API klasės, tokios kaip CI-4 ir CH-4. Taip pat sumažėjo netinkamos naudoti alyvos limitas. Kai kurie pramonės atstovai abejoja TBN svarba variklių alyvoms apskritai.

Techniniu požiūriu TBN vertė ne visada yra tokia svarbi šviežiai alyvai, tačiau svarbu kaip greit ji krenta išeikvojus šarminius rezervus. Paprastai ACEA specifikacijos yra griežtesnės nei API specifikacijos. Toliau pateiktas aprašymas, skirtas padėti įvertinti didelės talpos sunkvežimių TBN poreikius:

– Naudojant dyzeliną su dideliu sieros kiekiu, rekomenduojamas TBN intervalas yra 15 mg KOH/g; pasirinkti ACEA E4 arba E7, arba API CH-4 arba CI-4 HDDO. Jei esat priverstas naudoti prastus degalus, nesvarbu sunkvežimis yra senas ar naujas: kai reikia pasirinkti tarp variklio ilgaamžiškumo ir išmetimo sistemos ilgaamžiškumo, pirmasis yra svarbesnis.

– Nauji sunkvežimiai su varikliais, kur yra EGR , NOx SCR redukcijos sistemomis ir kietųjų dalelių filtrais, naudojant ULSD dyzeliną: rekomenduojamas TBN intervalas yra -9 mg KOH/g. Reikia pasirinkti ACEA E6, E9 arba API CJ-4, CK-4 arba FA-4, kaip rekomenduoja variklių gamintojai.

API CK-4 ir ACEA E9 yra teikiama pirmenybė pasirinkti varikliams, kurie atitinka Euro VI        standarto reikalavimus. API FA-4 kategorijoje yra keletas HTH (nuo 2.9 iki 3,2 cP) pamažinto klampumo alyvų cW-30, kurios yra suderintos tik su kai kuriais naujais keturtakčiais varikliais, atitinkančiais 2017 m, šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) teršalų keliuose principus. API FA-4 alyvos niekada negali būti naudojamos kituose varikliuose. Jei kyla abejonės, API CK-4 arba ACEA E6, arba E9 turėtų būti pasirinktos kaip saugesnė alternatyva.

Visos „BIZOL“ variklių alyvos, pasitelkiant specialiai pritaikytus inhibitorių paketus, turi būdingą stabilumą oksidacijos ir TBN išlaikymu, o tai užtikrina apsaugą nuo korozijos sunkiausiomis sąlygomis.