Doskonalenie olejów silnikowych
Fot. Motul
Wśród konstruktorów samochodów trwa wyścig osiągów, a równocześnie pogoń za coraz ostrzejszymi limitami emisji substancji szkodliwych dla środowiska naturalnego, przede wszystkim CO2.
Niestety oba te cele są rozbieżne. Podobnie ma się sprawa z olejami silnikowymi. Do tej pory te paliwooszczędne nie zwiększały trwałości silników i vice versa. Co więc zrobić, by nie tracąc osiągów, zmieścić się w wyznaczonych granicach emisji i czystości spalin narzuconych nieubłagalnie przez najnowszą normę Euro VI?
Trzeba zmniejszyć zużycie paliwa, czyli zwiększyć sprawność silnika (nie "wydajność" – termin nagminnie używany w reklamach motoryzacyjnych). Ta sama droga wiedzie do podniesienia osiągów, a oznacza w praktyce usprawnienie napełniania cylindrów poprzez doskonalenie układów rozrządu, dolotu powietrza i doładowania. Dalsze obniżenie zużycia paliwa, a tym samym emisji CO2, zależy od zmniejszenia innymi sposobami oporów wewnętrznych silnika. Dzięki odpowiednim parametrom olejów silnikowych można w typowym cyklu jazdy samochodem zmniejszyć te opory do poziomu zapewniającego oszczędność paliwa w granicach od 3% do 5%. W skali globalnej oznacza to podobne zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery.
Niejednoznaczna jakość
Mniejszy opór wewnętrzny silnika kojarzy się słusznie z niższą lepkością smarującego go oleju, gdyż lepkość dowolnej cieczy jest z definicji po prostu oporem jej przepływu. Jeżeli olej silnikowy ma wysoką lepkość, to silnik traci więcej energii na jego przetłaczanie. Czy zatem można zastosować do silników olej o maksymalnie niskiej lepkości, aby nie marnować energii spalanego paliwa? Niestety nie, gdyż z drugiej strony wyższa lepkość oleju zapewnia zwiększoną trwałość silnika mimo przenoszenia pomiędzy częściami układu korbowego znacznych nacisków. Te zaś stają się coraz większe, zwłaszcza w konstrukcjach z turbodoładowaniem. Zatem lepkość oleju musi być kompromisowa w stosunku do powyższych, rozbieżnych oczekiwań.
Przed wymianą oleju należy sprawdzić zalecenia producenta samochodu, na przyład na www.dobierz-olej.pl
W przypadku dostępnych na rynku olejów silnikowych granice tych kompromisów wyznacza w Europie organizacja o nazwie Association des Constructeurs Europeens d'Automobiles (w skrócie ACEA), czyli stowarzyszenie europejskich konstruktorów samochodów. Stawiane przez nią wymagania jakościowe dotyczące olejów znajdują odzwierciedlenie w aktualnie obowiązujących specyfikacjach.
ACEA dzieli oleje silnikowe nie tylko ze względu na ich umownie stopniowaną jakość, lecz w oparciu o ich bardziej wymierną "energooszczędność". Według konstruktorów europejskich parametrem decydującym o energooszczędności jest lepkość wysokotemperaturowa HTHS (high temperature high shear rate), czyli lepkość dynamiczna. Mierzy się ją w milipaskalach na sekundę (mPa*s) przy 150°C oraz przy silnym ścinaniu. Wielkość ta opisuje zachowanie środka smarnego na ścianie cylindra, bieżni łożyska korbowodu lub wału korbowego. Ponieważ silnik pracuje przeważnie z rozgrzanym olejem, za parametr decydujący o zużyciu paliwa uznaje się lepkość oleju rozgrzanego do wysokiej temperatury. Granicą postawioną przez inżynierów ACEA jest 3,5 mPa*s.
Klasyfikacja ACEA
Według ACEA pod względem lepkości oleje silnikowe dają się podzielić na dwie klasy: Low HTHS (≥2,6 mPa*s) – wpływająca na mniejsze zużycie paliwa i High HTHS (≥3,5 mPa*s) – o wysokiej lepkości wysokotemperaturowej, czyli lepszej ochronie silnika przed zużyciem, ale bez efektu "energooszczędności". Oleje energooszczędne według ACEA są opisane klasami A1/B1, A5/B5 oraz najnowszymi C1 i C2. Oleje tradycyjne, o wysokiej lepkości HTHS, to ACEA A3/B3, A3/B4 oraz C3 i C4.
Co wybrać?
Na to pytanie muszą za każdym razem odpowiadać konstruktorzy silników, gdyż dobór oleju do silnika odbywa się teraz już w trakcie jego konstruowania. Jeżeli konstruktor opracowuje silnik o minimalnym zużyciu paliwa, to musi zastosować olej o niskiej lepkości HTHS, pamiętając, aby sama konstrukcja układu korbowego była przystosowana do tak cienkiego filmu olejowego (ciasne pasowania i bardzo dokładne wykonanie), a układ smarowania mógł utrzymać założone ciśnienie oleju w każdych warunkach pracy silnika.
Teraz, kiedy wymagania Euro VI stały się już rzeczywistością, ta droga wybierana jest coraz częściej. Nikogo już nie dziwią oleje o lepkości SAE 0W-20 czy nawet 0W-16.
Serwisowanie wspólczesnych jednośladów wymaga specjalistycznych kwalifikacji
Jeżeli jednak zadaniem konstruktora będzie opracowanie silnika o bardzo wysokich osiągach, to wówczas nie można w nim zastosować oleju o bardzo cienkim filmie olejowym (niskim HTHS). Do smarowania takich konstrukcji używa się olejów o tradycyjnych, wysokich lepkościach, gwarantujących możliwość przeniesienia bardzo wysokich obciążeń i skuteczną ochronę przeciwzużyciową.
Normy zwane dopuszczeniami
Oprócz olejowej klasyfikacji ACEA obowiązują pod tym względem w Europie również specyficzne wymogi techniczne poszczególnych producentów samochodów. Koncern PSA opracował własny system klasyfikacji olejów silnikowych, uwzględniający zarówno limity emisji Euro VI, jak i wymogi najnowszych silników wysokoprężnych oznaczonych symbolem handlowym Blue HDI. Z racji zastosowania układu Selektywnej Redukcji Katalitycznej (SCR), a zatem płynu typu Ad Blue, silniki te wymagają stosowania specjalnego oleju spełniającego bardzo rygorystyczne wymagania PSA B71 2312. Jest on przeznaczony zarówno do najnowszych silników benzynowych, jak i Diesla, zatem musi być kompatybilny z najnowocześniejszymi układami oczyszczania spalin, w tym także typu SCR, i jednocześnie zapewniać istotną oszczędność paliwa oraz bardzo dobrą ochronę współpracujących elementów przed wysokimi naciskami.
Poza tym wprowadzona przez PSA specyfikacja B71 2312 odnosi się do olejów, które mogą pracować w najwyższych temperaturach i spełniają także wymagania poprzednich specyfikacji wszystkich silników benzynowych pojazdów koncernu PSA oraz niektórych silników Diesla z filtrami cząstek stałych (DPF FAP).
Motul Specific 2312 0W-30
W związku z wymaganiami PSA, Motul – jako jedna z trzech firm na świecie – opracował w pełni syntetyczny, oszczędzający paliwo olej silnikowy o najwyższej jakości. Jest to Motul Specific 2312 0W-30 przeznaczony do najnowszej generacji silników Diesla BlueHDi wyposażonych w układy katalityczne SCR oraz filtry cząstek stałych DPF koncernu PSA (Peugeot i Citroën). Olej ten jest oficjalnie zaaprobowany zgodnie z wymaganiami PSA B71 2312 oraz spełnia wymogi norm emisji spalin Euro IV, Euro V oraz Euro VI.
Jego specyficznie dobrany skład chemiczny i poziom lepkości pozwalają go stosować także do niektórych silników benzynowych i Diesla z filtrami cząstek stałych DPF. Specjalna technologia redukcji zawartości popiołów siarczanowych (sulfated ash) oraz ograniczenie zawartości fosforu i siarki (mid-SAPS) przedłuża trwałość nowoczesnych układów wydechowych takich, jak SCR (selective catalyst reduction) i filtrów cząstek stałych – DPF, FAP (diesel particulate).
Użyte do produkcji w pełni syntetyczne bazy olejowe odznaczają się wysoką stabilnością termiczną oraz zapewniają wysoką wytrzymałość warstwy smarnej w wysokich temperaturach. Dzięki temu olej utrzymuje powłokę ochronną na smarowanych częściach i zarazem zapobiega powstawaniu osadów. Tym samym obniża ryzyko zakleszczania się pierścieni tłokowych, co znacząco wpływa na utrzymanie niskiego zużycia oleju przez długi okres użytkowania silnika. Niska lotność, znaczna odporność na utlenianie i mechaniczne ścinanie – wpływają z kolei na zmniejszone zużycie oleju oraz umożliwiają wydłużenie przebiegów między jego wymianami (zgodnie z zaleceniami PSA).
Opracowanie, testy, badania a także produkcja czy dystrybucja zawsze pod własnym nadzorem
Specyfikacja PSA B71 2312 wymaga także udoskonalonych parametrów niskotemperaturowych. Dzięki niskiej temperaturze pompowalności i płynięcia opory wewnętrzne silnika są mniejsze również w fazie zimnego rozruchu, co skutkuje zmniejszeniem zużycia paliwa także w niskich temperaturach pracy oleju.
Wszystkie zastosowane zabiegi modernizacyjne wpływają na zmniejszenie zużycia paliwa oraz zmniejszenie emisji CO2 przy zachowaniu najwyższego poziomu ochrony silników i osiągania wysokiej ich trwałości, z której zawsze słynęły silniki marek Peugeot-Citroën.
0 komentarzy dodaj komentarz