Goszczący nas w Centrum Technologicznym w Pangbourne (Wielka Brytania) przeprowadzają nieskomplikowany test, podczas którego każdorazowy kontakt metalu z metalem zamyka obwód elektryczny. Godzina pracy takiego silnika to aż 1,6 mln takich konfliktowych sytuacji – uzmysławia nam jeden z 300 pracujących tu technologów i inżynierów. Wizyta w kolejnych laboratoriach dowodzi, jak wiele receptur nie przechodzi dużo kosztowniejszych testów. Dlatego też najlepsze oleje zmniejszają już dziś ryzyko zerwania filmu o 25%, podnosząc limit przebiegu o – bagatela – 100 godzin.

To właśnie w Pangbourne powstają wszystkie produkowane obecnie środki smarne Castrol. Mieliśmy okazję przyjrzeć się, jak długa droga wiedzie od konceptu po produkt finalny, jakim jest idealnie skomponowana formuła oleju. Wniosek? Rację mają i ci, którzy powiedzą, że w podlondyńskim miasteczku wiele pomysłów nie będzie zwieńczonych sukcesem rynkowym koncernu. Dlaczego?

- Jako nieliczni na świecie jesteśmy w stanie samodzielnie wyprodukować olej, jednak nigdy taki nie trafi do sprzedaży, bo powstaje tylko i wyłącznie na własne potrzeby testów wewnętrznych. Tutaj też badamy próbki olejów zużytych. Mamy tu też dział testów mechanicznych – począwszy od najprostszych, bo działania metal – metal i filmu olejowego, po skomplikowane testy w pracujących silnikach – wyjaśnia David Taylor, Customer Relations Coordinator.

- W Centrum Technologicznym Castrol w Pangbourne są opracowywane m.in. oleje silnikowe do samochodów osobowych, ciężarówek i motocykli. To największy i najważniejszy tego typu ośrodek. Tu najszerzej rozpatrujemy trendy, jakie mogą obowiązywać w przyszłości. Tu też badamy receptury, które przeszły pomyślne testy w pozostałych naszych centrach badawczych – w Niemczech, USA, Włoszech, Chinach, Indiach, Japonii i RPA.

Po krótkim wstępie mamy okazję powtórzyć sobie dylematy, nad jakimi głowią się każdego dnia specjaliści od środków smarnych. Redukcja tarcia to możliwie najlepszy, a więc niewrażliwy na zerwanie film olejowy. Stosuje się więc modyfikatory tarcia i dodatki przeciwzużyciowe, modyfikatory lepkości. Z kolei depresatory gwarantują płynność oleju przy bardzo niskich temperaturach. Są jeszcze antyutleniacze, detergenty, dyspersanty. Funkcji i wymagań jest tak wiele, że olej w czystej postaci trzeba wzbogacać. W motocyklach najczęściej skrzynia biegów i sprzęgło są smarowane jednym i tym samem olejem. Inaczej jest w pojazdach czterokołowych. W ciężarówkach przebiegi do kolejnej wymiany oleju są wiele większe (nawet 150 tys. km) – generalnie, jaki pojazd i styl jazdy kierowcy, tyle specyfikacji. Stąd i podział pracy między dedykowane laboratoria.

Stacjonarny „tor” wyścigowy
Na stanowisku do testów silników motocyklowych odwzorowano warunki istniejące na torach… Brands Hatch i Silverstone. W tym celu zarejestrowano wszystkie parametry, takie jak prędkość obrotowa silnika, przeciążenia czy momenty zmiany biegów, wprowadzono je do komputera, a następnie silnik „odtwarza” trasę pokonaną przez motocyklistę. Po ukończeniu testu silniki są rozbierane i kierowane do inspekcji, której może dokonać zaledwie ok. 40 specjalistów w tej dziedzinie na świecie. Praca na tym stanowisku obejmuje szczegółową obserwację i opis depozytów na tłokach i innych komponentach wraz z niezwykle dokładnym pomiarem zużycia przeprowadzanym w ściśle kontrolowanej temperaturze.

Na początku olej sprawdzany jest na małych wycinkach różnych materiałów tworzących rozmaite pary trybologiczne, by móc określić jego wpływ na zmniejszenie tarcia.

Urządzenia laboratoryjne imitują zachowanie substancji w prawdziwych warunkach eksploatacyjnych. Na potrzeby takich badań wykorzystuje się tu próbki oleju oraz niewielkie fragmenty części silnikowych. Wielokrotnie powtarzane pozwalają laborantom stwierdzić, czy olej spełnia przyjęte założenia i czy można przekazać go do dalszych testów. Do dyspozycji specjalistów Castrol jest oczywiście stanowisko z mikroskopem elektronowym. Próbki analizowane przy jego pomocy obejmują depozyty, zużyte cząstki lub metalowe powierzchnie, dzięki czemu można znaleźć przyczynę nietypowych usterek. Na przykład, kiedy jeden z zespołów rajdowych zgłosił zablokowanie filtra oleju, filtr został wymieniony, a depozyt usunięty przy pomocy rozpuszczalnika. Substancja została następnie zbadana pod mikroskopem, a kiedy poddano ją analizie, w próbce stwierdzono znaczne ilości krzemu. Odpowiedzialny był za to… piasek, obecny na każdym etapie rajdu. Wystarczyło poprawić filtrację powietrza, by wyeliminować ten problem w przyszłości.

Wszystkie nowe oleje, zanim trafią do silników i na półki w sklepach, poddawane są morderczym testom. Wiele badań jest przeprowadzanych wspólnie z partnerami Castrol – producentami aut. Są wśród nich takie marki, jak: Audi, Volkswagen, Škoda, Seat, Honda, Jaguar, Land Rover, Volvo i Ford. Bada się między innymi skład oleju, kontrolując zawartość pierwiastków śladowych. Dzięki temu można sprawdzić jakość bazy olejowej, ilość dodatków uszlachetniających, a także poziom zużycia silnika, który zdradza obecność w oleju takich metali jak żelazo, aluminium, miedź i molibden. Testy silnikowe przeprowadzane są m.in. na stanowisku badawczym, w komorze klimatycznej i na hamowni. Różnią się długością, przebiegiem czy obciążeniami.. Niektóre są tak długie, że w czasie ich trwania zużywa się ok. 40 tys. litrów paliwa.

Testy sekwencyjne