Fot. Dvortygirl, Shell

Oleje silnikowe to efekt "blendowania" (od angielskiego blending - mieszanie), w którym oleje bazowe łączy się z dodatkami uszlachetniającymi, dobieranymi indywidualnie dla każdego oleju.

Na rynku istnieje wiele rodzajów olejów silnikowych, różniących się nie tylko ceną i jakością, ale przede wszystkim parametrami technicznymi. Samo blendowanie jest ostatnim etapem produkcji oleju, jednak właśnie wtedy produkt uzyskuje swoje unikalne właściwości.

Rozwój technologii

Produkcja pierwszych olejów silnikowych, stosowanych w samochodach po 1930 roku, była dość prosta. Do ochrony ówczesnych silników samochodowych wystarczył bowiem czysty olej bazowy, bez żadnych dodatków uszlachetniających, produkowany przez rafinerie i rozlewany do puszek z emblematem konkretnych firm. Sytuacja uległa zmianie po roku 1951. Nowe modele silników, coraz bardziej skomplikowane i precyzyjne, wymagały już lepszej ochrony, a tym samym także modyfikowania składu olejów.

Tendencja ta widoczna jest również dzisiaj – nowe typy olejów są odpowiedzią na innowacyjne parametry techniczne silników. Dlatego, aby tworzyć produkty optymalnie odpowiadające wymaganiom rynku samochodowego, konstruktorzy silników na bieżąco przekazują firmom chemicznym opis wymagań, jakie będzie musiał spełnić nowy olej. Na tej podstawie opracowane zostają nowe pakiety dodatków, które następnie dodawane są przez blenderów do oleju bazowego. Dzięki temu kierowcy na całym świecie mają pewność, że sięgając po konkretny olej, zgodny ze specyfikacją zamieszczoną w książce serwisowej samochodu i dbając o jego regularną wymianę, zapewniają silnikowi samochodu optymalną ochronę i bezawaryjną pracę.

Podstawowe składniki

Obecnie właściwie wszystkie oleje silnikowe dostępne w sklepach i warsztatach są mieszaniną trzech głównych składników: kilkudziesięciu procent oleju bazowego (mineralnego, syntetycznego lub ich mieszaniny), do trzydziestu procent dodatków uszlachetniających, nadających olejom jakość oraz warunkujących trwałość produktu, i do kilku procent wiskozatora, który zapewnia olejowi wielosezonowość, czyli możliwość używania go przez cały rok.

Rodzaje olejów bazowych

Oleje bazowe podzielono na cztery grupy API, w zależności od budowy chemicznej, a ich odporność na starzenie określana jest za pomocą specjalnego testu zwanego TOST Life. W pierwszej grupie – API Grupa I – znajdują się konwencjonalne oleje mineralne. Są one produkowane w procesie głębokiej rafinacji (oczyszczania), co zapewnia im trwałość minimum 1000 godzin.

Obecnie konwencjonalne oleje bazowe są zastępowane olejami mineralnymi z Grupy API II o znacznie lepszych parametrach. Otrzymuje się je w procesie hydrorafinacji konwencjonalnych olejów mineralnych, zapewniającym trwałość od 4 do 6 tysięcy godzin, co umożliwia ich zastosowanie w produktach o przedłużonym działaniu.

Grupę API III i IV tworzą syntetyczne węglowodory, wytrzymujące we wspomnianym teście od 14 do nawet 16 tysięcy godzin. Do Grupy API III należą syntetyczne węglowodory, otrzymywane z gazu ziemnego metodą GTL (Gas to Liquid) lub z reakcji syntezy (HC Synthese). Grupa API IV to polialfaolefiny (PAO), będące produktami polimeryzacji etylenu otrzymanego z ropy naftowej przez kraking surowej benzyny.

Oleje produkowane z syntetycznych olejów bazowych wraz z odpowiednimi dodatkami uszlachetniającymi pozwalają wydłużyć okresy pomiędzy kolejnymi wymianami w silnikach Diesla samochodów ciężarowych nawet do 100-120 tysięcy kilometrów.

Antyutleniacze

Istotnym problemem, występującym w procesie produkcji oleju, jest zabezpieczenie bazy przed utlenianiem i wysoką temperaturą, która prowadzi do skrócenia okresu przydatności produktu do użycia. Oleje mineralne zawierają naturalne antyutleniacze, natomiast w przypadku węglowodorów syntetycznych do mieszaniny dodaje się stabilne termicznie antyutleniacze, które pozwalają na niszczenie wolnych rodników i nadtlenków powstających w procesie utleniania oleju.

Uzyskanie właściwej lepkości

Większość środków smarnych dostępnych obecnie na rynku to produkty wielosezonowe (oznaczone zgodnie z klasyfikacją lepkościową SAE przez dwie wartości przedzielone myślnikiem, np. „5W-40”), zachowujące odpowiednią lepkość niezależnie od pory roku. Stworzenie takich olejów stało się możliwe dzięki wynalezieniu na początku lat pięćdziesiątych tworzyw sztucznych (polimerów), nazywanych w procesie produkcji oleju wiskozatorami. Rozpuszczenie wiskozatora sprawia, że lepkość oleju wolniej spada ze wzrostem temperatury oraz wolniej rośnie w niskich temperaturach, zapewniając odpowiedni, zabezpieczający film smarny pomiędzy współpracującymi częściami. W procesie blendowania wiskozator miesza się w odpowiednich proporcjach z olejami bazowymi, aby uzyskać lepkość zgodną z wymaganiami klasyfikacji SAE.

Dodatki uszlachetniające

Najważniejszym elementem wchodzącym w skład oleju silnikowego są pakiety dodatków uszlachetniających. Ich podstawowe zadania to ochrona silnika przed działaniem szkodliwych czynników, zabezpieczanie jego metalowych elementów przed niszczeniem w czasie pracy i postoju (co zawdzięczamy m.in. detergentom, inhibitorom korozji i inhibitorom rdzewienia) oraz podnoszenie wartości użytkowych oleju.

Detergenty utrzymują w czystości wszystkie smarowane części silnika. Dyspersanty zapobiegają osadzaniu się zanieczyszczeń na elementach silnika. Dodatki przeciwzużyciowe (antiwear) zabezpieczają metalowe części silnika przed nadmiernym zużyciem i erozją.

Pakiety dodatków są dobierane indywidualnie dla każdego produktu, w oparciu o specyfikację techniczną silników, do których olej jest przeznaczony.

Jednym z ograniczeń nakładanych na producentów olejów są przepisy ograniczające emisję zanieczyszczeń do środowiska, które wymusiły zastosowanie w procesie produkcji najnowocześniejszej technologii low SAPS, czyli modyfikację pakietów dodatków uszlachetniających. Wymagane jest, aby przy zachowaniu poprzednich, wysokich parametrów eksploatacyjnych, zapewniających optymalną ochronę silnika, zminimalizować zawartość dodatków zawierających siarkę i fosfor oraz będących źródłem tzw. popiołu siarczanowego.

Wybór właściwego oleju

Aby olej silnikowy optymalnie spełniał swoje funkcje, musi przejść szereg procesów, które nadają mu unikalne właściwości smarujące i ochronne. Odpowiednio przygotowany produkt uszczelnia silnik, chroni go przed korozją i utrzymuje w czystości oraz ma zdolność tłumienia drgań. Dlatego tak ważne znaczenie ma właściwe dopasowanie oleju do konkretnego modelu i wersji silnika.

Na rynku dostępnych jest kilkadziesiąt rodzajów olejów, różniących się składem i działaniem. W celu uniknięcia groźnych dla silnika pomyłek, każdy producent samochodu zapisuje w instrukcji serwisowej zalecaną dla danej marki klasę jakości oleju. Pozwala to wybrać odpowiedni olej na podstawie oznaczeń umieszczonych na jego opakowaniu.

Firma Shell, ze względu na bogaty asortyment swych produktów, przywiązuje dużą wagę do opisów umieszczanych na opakowaniach olejów silnikowych. Są one opatrywane czytelnymi etykietami, ułatwiającymi identyfikację najważniejszych parametrów oleju. Znacznym ułatwieniem jest także ich uproszczone nazewnictwo.

Tweet

Andrzej Tippe
Technical services manager Shell Helix