Paliwa i oleje

Paliwa i oleje

ponad rok temu  04.12.2015, ~ Administrator - ,   Czas czytania 6 minut

Oleje do silników z doładowaniem i hybryd

Na pozór może się wydawać, że silniki z doładowaniem i te, które są elementami hybrydowych zespołów napędowych, mają ze sobą niewiele wspólnego. Tymczasem sporo je łączy i mogą one pracować na tym samym oleju.


Moda na downsizing trwa w najlepsze i po mniejsze, ale doładowane silniki sięgają także marki, po których byśmy się tego nie spodziewali. BMW na masową skalę stosuje czterocylindrowe jednostki z turbodoładowaniem, większe silniki rezerwując dla najmocniejszych i najbardziej prestiżowych odmian swoich aut. Ba, z jednostek wolnossących powoli rezygnuje także Porsche – do zmodernizowanej niedawno „911” montowane są wyłącznie silniki turbo, choć pojemność 3.0 trudno uznać za niewielką. Na szczęście nie zrezygnowano z sześciu cylindrów, na co się zanosi w przypadku mniejszych i tańszych modeli – Caymana i Boxstera. Zapewne czterocylindrowe wersje tych aut też będą doładowane. Na niektórych rynkach jest już oferowany czterocylindrowy Macan (benzynowy i Diesel). Oczywiście z turbodoładowaniem.

5W-30 – jeden do wszystkich
Czy oleje do aut z doładowanymi silnikami różnią się czymś od tych do jednostek wolnossących? Niespecjalnie. Choć powoli dobiega końca era olejów uniwersalnych, wciąż jeden i ten sam środek smarny można stosować np. w benzynowym, wolnossącym silniku 1.0 Volkswagena Up! czy Polo oraz doładowanych benzynowych i wysokoprężnych: Seacie Leonie 1.4 TSI, Škodzie Octavii 2.0 TDI czy Audi A8 4.0 TFSI. Nadaje się on więc zarówno do silników Diesla wyposażonych w filtry cząstek stałych DPF, jak i bez tych układów oraz akceptowany jest zarówno do starszych systemów wtrysku paliwa, takich jak układy pompowtryskiwaczy oraz do obecnych rozwiązań bazujących na układach Common Rail. Ten olej to Castrol EDGE Titanium FST 5W-30 LL, zalecany do wszystkich samochodów Volkswagena i innych aut grupy VW.
Oznacza to, że musi on sobie poradzić w każdych warunkach, także podczas chłodzenia turbosprężarki, w której może panować temperatura nawet ok. 300°C. W porównaniu do silnika wolnossącego, w którym temperatura oleju rzadko przekracza 100°C, są to warunki ekstremalne. Między innymi dlatego w silnikach z doładowaniem tak istotna jest jakość oleju. Kiepskiej jakości olej lub zbyt rzadka jego wymiana może skutkować groźną w skutkach i kosztowną awarią. Niebezpieczna jest też jazda ze zbyt niskim poziomem oleju.

SAE 16 – niedaleka przyszłość
Zdecydowana większość silników z doładowaniem jest dziś smarowana olejami o niskiej lepkości, od wymienionego już 5W-30 począwszy, aż po 5W-20 czy 0W-20. Wiele wskazuje na to, że już wkrótce część samochodów będzie smarowana nowymi olejami o lepkości SAE 16. Jako pierwsze pojawiły się na rynku oleje 0W-16 i 5W-16. Wprowadzenie nowych olejów jest spowodowane chęcią dalszego ograniczenia zużycia paliwa. Należy się spodziewać, że jako pierwsze rekomendacji nowym olejom udzielą marki, które kładą największy nacisk na ograniczenie zużycia paliwa, jak Ford i Honda.
Warto jednak zaznaczyć, że oleje SAE 16 będą się nadawać wyłącznie do pojazdów, których silniki są konstrukcyjnie przystosowane do smarowania olejami o tak niskiej klasie lepkości. Podobnie jak oleje klas 5W-20 i 0W-20 nowe środki smarne SAE 16 będą nieodpowiednie do silników starszej konstrukcji, ponieważ użycie ich w silniku do tego nieprzystosowanym może wywołać zwiększone tarcie i znacznie ograniczyć żywotność jednostki napędowej lub nawet doprowadzić do zatarcia najbardziej obciążonych elementów silnika.
Wraz z wprowadzeniem klasy lepkościowej SAE 16 limit lepkości przy temperaturze 100°C został zmieniony z minimum 5,6 cSt na 6,9 cSt. Oleje klasy SAE 20 dotychczas nie uwzględniały tego przedziału, a obecnie limity dla klasy SAE 16 częściowo rozciągają się również na segment SAE 20. Aby olej mógł otrzymać oznaczenie klasy SAE 16, jego lepkość w temperaturze 100°C musi zawierać się w przedziale od 6,1 do 8,2 mm2/s, a jego lepkość HTHS musi wynosić co najmniej 2,3 mPa s.
SAE rozważa wprowadzenie także klas 12, 8 i 4, o ile pojawi się takie zapotrzebowanie ze strony producentów samochodów. Zmiany te wskazują również prawdopodobny kierunek rozwoju w zakresie środków smarnych – oleje będą coraz „rzadsze” (niższej lepkości), pod warunkiem, że ich zaawansowane właściwości chemiczne gwarantować będą co najmniej równą albo nawet lepszą ochronę w porównaniu do ich starszych odpowiedników o wyższej lepkości.

Oleje w hybrydach
Oleje w samochodach hybrydowych także nie mają lekkiego życia, bo auta z tego typu napędem są wyposażone w system Start & Stop. Dodatkowo część z nich podczas ruszania korzysta wyłącznie z napędu elektrycznego, a silnik spalinowy (często także doładowany) uruchamiany jest nieco później.
Przy okazji warto rozwiać obawy dotyczące systemów Start & Stop. Oczywiście, to rozwiązanie powoduje zwiększone obciążenia oleju. Jednak producenci olejów doskonale o tym wiedzą, dlatego stosują wysokiej jakości bazy olejowe oraz modyfikatory lepkości, by olej był płynny nawet w bardzo niskich temperaturach. Dzięki temu uruchamianie silnika podczas postoju na światłach nie ma wpływu na jego zużycie. Z kolei w temperaturze roboczej, gdy olejowi po wyłączeniu silnika grozi tzw. prażenie w turbosprężarce, modyfikatory lepkości zapewniają utrzymanie grubego i trwałego filmu olejowego, a przeciwutleniacze hamują utlenianie i starzenie się oleju w wysokiej temperaturze. Wyłączanie silnika z reguły trwa najwyżej kilkadziesiąt sekund, więc nie ma ryzyka spływania oleju z newralgicznych elementów silnika. Jeśli już coś może być problemem, jest to utrata ciśnienia oleju.
Także auta z napędem hybrydowym korzystają z olejów o niskiej lepkości i – dodatkowo – niskim wskaźnikiem HTHS (High Temperature, High Shear). Właśnie te parametry są najbardziej istotne, jeśli chodzi o energooszczędność oleju, a przy obecnie obowiązujących normach czystości spalin i limitach emisji CO2 jest to kluczowe dla producentów.
Stosując oleje o niskiej lepkości, umożliwiamy zmniejszenie strat energii na pokonanie oporów wewnętrznych silnika, co bezpośrednio przekłada się na zmniejszenie zużycia paliwa. HTHS z kolei opisuje zachowanie oleju w wysokiej temperaturze (150°C) podczas dynamicznego ścinania. Oleje konwencjonalne posiadają HTHS na poziomie wyższym od 3,5 mPa s. Jeśli myślimy o olejach energooszczędnych, to lepkość ta zazwyczaj zawiera się w granicach 2,9-3,5 mPa s, a oleje najnowocześniejsze i wybitnie energooszczędne mają HTHS nawet poniżej 2,9 mPa s, np. we wspomnianym oleju SAE 16 ten parametr wynosi nieco powyżej 2,3 mPa s.

Co nas czeka?
W przyszłości trend zmniejszania lepkości będzie kontynuowany, co jest spowodowane koniecznością spełniania wymagań norm emisji spalin, który na chwilę obecną wymaga od oleju energooszczędności oraz kompatybilności z elementami wtórnej obróbki spalin umieszczanych w układzie wydechowym. Można przypuszczać, że oleje będą jednocześnie energooszczędne oraz np. niskopopiołowe (Low SAPS), które już są wymagane np. do aut z filtrem cząstek stałych. Dalsze ograniczanie limitów dopuszczalnej emisji spalin będzie skutkowało stosowaniem nie tylko filtrów cząstek stałych w silnikach Diesla, ale też filtry te mogą pojawić się w silnikach benzynowych.
Dużą uwagę obecnie poświęca się cząstkom stałym (głównie sadza), które przy dzisiejszych systemach filtracyjnych są ograniczane na poziomie ich masy i wielkości. Stosowane obecnie filtry zatrzymują emisję dużych cząstek, jednocześnie bardzo ograniczając emisję niewielkich cząstek. Jednak okazuje się, że te stosunkowo duże cząstki są mniej niebezpieczne dla człowieka, ponieważ mniejsza cząstka sadzy jest bardzo niebezpieczna dla zdrowia i potrafi osadzić się np. w pęcherzykach płucnych w przeciwieństwie do cząstek większych. Z uwagi na to należy się spodziewać, że nie tylko rozszerzy się zastosowanie filtrów DPF na silniki benzynowe, ale też konstrukcja tych filtrów ulegnie modyfikacji w celu zatrzymywania emisji cząstek o mniejszych wymiarach niż dzisiaj jest to możliwe i stosowane.

Komentarze (0)

dodaj komentarz
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony