บัฟเฟอร์ความเป็นด่างทำหน้าที่ทำให้กรดที่เกิดจากกระบวนการออกซิเดชั่นต่างๆ เป็นกลาง โดยเฉพาะการเผาไหม้เชื้อเพลิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันสูงคุณภาพต่ำ และการเกิดออกซิเดชันของน้ำมัน ปริมาณกรดในน้ำมันอธิบายด้วยตัวเลขอื่นที่เรียกว่าเลขกรดทั้งหมด TAN ซึ่งวัดตามมาตรฐาน ASTM D 664 เมื่อน้ำมันมีอายุมากขึ้น TBN จะค่อยๆ ลดลงเมื่อ TAN เพิ่มขึ้น เมื่อถึงจุดหนึ่งซึ่งเรียกว่าครอสโอเวอร์ TBN/TAN พวกมันจะเท่ากัน ณ จุดนี้ การป้องกันการกัดกร่อนของเครื่องยนต์ลดลงอย่างมาก และจำเป็นต้องเปลี่ยนน้ำมันเครื่อง เว้นแต่ว่ามีการใช้เชื้อเพลิงที่แย่มากและปฏิบัติตามช่วงการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันที่แนะนำ คุณไม่น่าจะเจอครอสโอเวอร์ TBN/TAN ในทางปฏิบัติเลย ในกรณีส่วนใหญ่ สาเหตุหลักในการเปลี่ยนน้ำมันคือการปนเปื้อนของอนุภาคและไม่ใช่ความเป็นกรด

อย่างไรก็ตาม ในความพยายามที่จะสร้างความแตกต่างให้กับผลิตภัณฑ์ของตนจากคู่แข่ง บริษัทน้ำมันหล่อลื่นบางแห่งเริ่ม "แข่งขัน" เพื่อให้ได้ TBN ที่สูงขึ้น: ยิ่ง TBN สูงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น บทความนี้จะอธิบายว่าเมื่อใดที่ TBN มีค่าสูงและเมื่อใดไม่ดี รูปแบบง่ายๆ ต่อไปนี้จะช่วยคุณประเมินความต้องการรถยนต์นั่งส่วนบุคคล:

• รถดีเซลรุ่นเก่าที่ไม่มีตัวกรองอนุภาคดีเซล (DPF) ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำหรือมีการปนเปื้อน: ช่วง TBN ที่แนะนำคือ 10-12 มก. KOH / g

• รถยนต์ขับเคลื่อนด้วยดีเซลรุ่นใหม่ที่มีตัวกรองอนุภาคดีเซล (DPF) ที่ใช้น้ำมันดีเซลซัลเฟอร์ต่ำพิเศษ (ULSD): ช่วง TBN ที่แนะนำคือ 6 ถึง 9 มก. KOH/g

การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพอาจเป็นเหตุให้เลือกใช้น้ำมันที่มีค่า TBN สูงกว่า ปัญหาคือน้ำมันหล่อลื่นห้องเหวี่ยงมักจะ "เจือจาง" ด้วยน้ำมันเชื้อเพลิงในระดับหนึ่งเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการเดินทางระยะสั้น เมื่อเครื่องยนต์ไม่สามารถอุ่นเครื่องได้อย่างเหมาะสม หรือที่ความเร็วสูง เมื่อใช้ส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศเพื่อทำให้เครื่องยนต์เย็นลง การเจือจางน้ำมันเครื่องด้วยเชื้อเพลิงจากปิโตรเลียมทั่วไปจะทำให้ความหนืดลดลง แต่ไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความเสถียรต่อออกซิเดชันของน้ำมัน อย่างไรก็ตาม การเจือจางน้ำมันเครื่องกับเชื้อเพลิงชีวภาพจะบ่อนทำลายความเสถียรต่อการเกิดออกซิเดชันของน้ำมัน

ยานพาหนะที่ใช้น้ำมันเบนซิน แอลพีจี และซีเอ็นจี ไม่ต้องการ TBN สูง ความจริงแล้ว ระดับ TBN ที่สูงมีแนวโน้มที่จะเป็นอันตรายต่อพวกมัน ทำให้เกิดการสะสมตัวของเถ้าและส่งผลเสียต่อระบบบำบัดไอเสีย (GPF, TWC) การใช้น้ำมันดีเซลสำหรับงานหนักที่มี TBN สูง (HDDO) ในเครื่องยนต์เบนซินที่มีกำลังอัดสูงตัวใหม่อาจทำให้เกิดการน็อคอย่างรุนแรงหรือที่เรียกว่าการจุดระเบิดล่วงหน้าที่ความเร็วต่ำ (LSPI) ซึ่งสามารถทำลายเครื่องยนต์โดยสิ้นเชิงได้

ขีดจำกัด TBN ที่ยอมรับได้นั้นควบคุมโดย ACEA และมาตรฐานน้ำมันเครื่องระดับชาติอื่นๆ มากมาย โปรดทราบว่ามีขั้นตอนในห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกันสำหรับการตรวจวัด TBN โดย ASTM D 2896 และ ASTM D 4739 เป็นขั้นตอนที่พบบ่อยที่สุด การจำแนกประเภท ACEA กำหนดให้ใช้ ASTM D 2896 ซึ่งวัดปริมาณทั้งเบสแก่และเบสอ่อนในสูตรได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีแนวโน้มที่จะให้ค่า TBN ที่อ่านได้สูงกว่า ASTM D 4739

ปัจจัยที่ก่อให้เกิด TBN หลักในน้ำมันเครื่องคือสารซักฟอกที่มีปริมาณมากเกินไป ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงซัลโฟเนต ฟีเนตและซาลิไซเลตของแคลเซียม และบางครั้งอาจเป็นโซเดียมและแมกนีเซียม อย่างไรก็ตาม เราควรตระหนักว่าไม่เพียงแต่ค่า TBN ที่แท้จริงเท่านั้นที่สำคัญ แต่ยังรวมถึงสารเติมแต่งชนิดใดที่ใช้ในสูตรเพื่อให้ได้ค่าดังกล่าวด้วย ตัวอย่างเช่น ซัลโฟเนตที่มีความเข้มข้นมากเกินไปทำให้สามารถเพิ่ม TBN ได้ง่าย อย่างไรก็ตาม พวกมันทำให้ทั้งกรดแก่ที่เป็นอันตรายมากที่สุดและกรดอ่อนที่เป็นอันตรายน้อยกว่าเป็นกลาง ดังนั้นบัฟเฟอร์อัลคาไลน์จึงมีแนวโน้มจะหมดลงอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ ซัลโฟเนตที่มีปริมาณมากเกินไปสูงยังขาดผลในการชะล้างซึ่งสามารถจัดให้มีได้โดยโพลีเมอร์ซัลโฟเนตที่มีปริมาณมากเกินไปต่ำและสารช่วยกระจายตัวแบบไร้เถ้า อย่างไรก็ตาม อย่างหลังมีแนวโน้มที่จะเป็นตัวกระตุ้น TBN ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า! มีรายงานการเปลี่ยนผงซักฟอกแคลเซียมด้วยผงซักฟอกโซเดียมบางส่วนเพื่อลดความเสี่ยงของ LSPI เชื่อกันว่าอัลคาไลเข้มข้นกว่าที่มีอยู่ในผงซักฟอกโซเดียมที่มากเกินไปจะมีประสิทธิภาพมากกว่าในการจัดการการปนเปื้อนของไบโอดีเซล เป็นอีกครั้งหนึ่งที่การพัฒนาสูตรที่สมดุลต้องใช้ประสบการณ์อย่างมากเพื่อให้บรรลุข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่ต้องการด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุดที่เป็นไปได้

การจำแนกประเภทน้ำมันเครื่อง API ไม่ได้ควบคุมระดับ TBN อย่างชัดเจน โดยอาศัยการทดสอบสนิมแบบลูกบอล ASTM D 6557 แทนเพื่อประเมินคุณลักษณะการป้องกันการกัดกร่อนของน้ำมัน สิ่งนี้สามารถเข้าใจได้ง่ายเนื่องจากกองยานยนต์ส่วนใหญ่ของสหรัฐอเมริกาใช้น้ำมันเบนซินมากกว่าดีเซล เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการใช้งานหนัก จึงเชื่อกันว่าน้ำมันที่มีสารชะล้างและการป้องกันการกัดกร่อนไม่เพียงพอมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวในการทดสอบเครื่องยนต์อย่างใดอย่างหนึ่งที่กำหนดโดยการจัดประเภท API ตัวอย่างเช่น แรงดันตัวกรองและขีดจำกัดของตะกอนในการทดสอบ Cummins M11 (ASTM D 6838) หรือขีดจำกัดการเติมร่องด้านบนในการทดสอบ Caterpillar 1K (ASTM D 6750) และด้วยเหตุนี้จึงจะถูกคัดออก เนื่องจากระดับซัลเฟอร์ในน้ำมันดีเซลลดลง น้ำมันเครื่อง CJ-4, CK-4 และ FA-4 สมัยใหม่จึงเริ่มต้นด้วย TBN ที่ต่ำกว่าคลาส API ก่อนหน้า เช่น CI-4 และ CH-4 ข้อจำกัดในการประณามสำหรับน้ำมันที่ให้บริการก็ลดลงเช่นกัน นอกจากนี้ ตัวแทนอุตสาหกรรมบางรายโดยทั่วไปยังตั้งคำถามถึงความเกี่ยวข้องของ TBN สำหรับน้ำมันเครื่อง!

ในทางเทคนิคแล้ว ค่า TBN เริ่มต้นสำหรับน้ำมันสดนั้นไม่สำคัญเสมอไป แต่สำคัญเสมอไปว่า TBN จะลดลงอย่างรวดเร็วเพียงใดในการให้บริการเนื่องจากปริมาณสำรองที่เป็นด่างหมดลง โดยทั่วไป ข้อกำหนด ACEA จะเข้มงวดมากกว่าข้อกำหนด API แผนงานต่อไปนี้จะช่วยคุณประเมินความต้องการระดับ TBN ของคุณสำหรับรถบรรทุกงานหนัก:

• เมื่อใช้น้ำมันดีเซลที่มีกำมะถันสูง: ช่วง TBN ที่แนะนำคือ 12-15 มก. KOH/g; ไปสำหรับ ACEA E4 หรือ E7 หรือ API CH-4 หรือ CI-4 HDDO เมื่อคุณถูกบังคับให้ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่ไม่ดี ไม่สำคัญว่าคุณจะใช้รถบรรทุกเก่าหรือใหม่ เมื่อคุณต้องเลือกระหว่างอายุการใช้งานของเครื่องยนต์และอายุการใช้งานของระบบบำบัดไอเสีย สิ่งแรกมีความสำคัญมากกว่า

• รถบรรทุกใหม่ที่มีเครื่องยนต์ EGR ติดตั้งระบบลด SCR NOx และตัวกรองอนุภาค โดยใช้เชื้อเพลิงดีเซล ULSD: ช่วง TBN ที่แนะนำคือ 7 ถึง 9 มก. KOH/g เลือกใช้ ACEA E6, E9 หรือ API CJ-4, CK-4 หรือ FA-4 ตามที่ผู้ผลิตเครื่องยนต์แนะนำ

API CK-4 และ ACEA E9 เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับเครื่องยนต์ที่ตรงตามข้อกำหนดการปล่อยมลพิษ Euro VI หมวด API FA-4 ครอบคลุมน้ำมัน xW-30 บางตัวที่มีความหนืด HTHS ลดลง (2.9 ถึง 3.2 cP) ซึ่งเข้ากันได้เฉพาะกับเครื่องยนต์ดีเซลสี่จังหวะความเร็วสูงรุ่นใหม่บางรุ่นที่ตรงตามมาตรฐานการปล่อยก๊าซเรือนกระจกบนทางหลวง (GHG) รุ่นปี 2017 ไม่ควรใช้น้ำมัน API FA-4 กับเครื่องยนต์อื่นใด หากมีข้อสงสัย ให้ใช้ API CK-4 หรือ ACEA E6 หรือ E9 เป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า

เนื่องจากสูตรสังเคราะห์ชั้นยอดที่ใช้แพ็คเกจสารยับยั้งผงซักฟอกที่เหมาะกับวัตถุประสงค์ น้ำมันเครื่อง BIZOL ทั้งหมดจึงมีความเสถียรต่อออกซิเดชันและการเก็บรักษา TBN ที่โดดเด่น ให้การป้องกันการกัดกร่อนในระยะยาวได้อย่างดีเยี่ยมแม้ภายใต้สภาวะที่รุนแรงที่สุด

บทบาทของ TBN ในน้ำมันเครื่อง

TBN (Total Base Number) เป็นส่วนสำคัญของผงซักฟอกในน้ำมันเครื่อง ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำปฏิกิริยาและทำให้กรดในเครื่องยนต์เป็นกลาง Afton เข้าใจ TBN และพัฒนาแพ็คเกจเติมน้ำมันเครื่องเพื่อใช้ในตลาดและเงื่อนไขที่ลูกค้าต้องการเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความต้องการน้ำมันเครื่อง เพื่อช่วยหยุดลูกค้าของเราไม่ให้จ่ายเงินค่าเคมีเกินความจำเป็น และช่วยให้มีระยะเวลาการระบายน้ำนานขึ้น เราได้จัดทำเอกสารข้อเท็จจริงเพื่อตอบคำถามสำคัญบางข้อเกี่ยวกับ TBN