Paliwa i oleje

Dlaczego producenci podzespołów samochodowych patentują swoje pomysły? Jakie rozwiązania chronią przed kopiowaniem i dlaczego jest ich tak dużo? Jakimi patentami objąć można filtry oleju? To pytania, na które odpowiedzi udzielił nam Maciej Hadryś, ekspert z firmy MAHLE, która jest właścicielem ponad 7000 tzw. żywych patentów. To naprawdę dużo!

Jak mówi uproszczona definicja, patent to wydawany przez urzędy patentowe dokument, który ogranicza w czasie prawa właściciela konkretnego rozwiązania technicznego do wyłącznego z niego korzystania w celach zawodowych lub zarobkowych.
- Jakość zamontowanych elementów ma szczególne znaczenie, zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym – podkreśla Kierownik Serwisu Technicznego Aftermarket w Mahle Polska Sp.z o.o. - Chodzi o jakość wymaganą przez producenta pojazdu, która musi być gwarantowana przy sprzedaży części zamiennych przez cały łańcuch dostaw i handlu, aby zapewnić odpowiedni poziom napraw także na wolnym rynku wtórnym. Zgłoszenie patentu chroni nowe produkty, materiały, procesy i interfejsy przed często niskiej jakości i tym samym niebezpiecznymi kopiami.
Innymi słowy, tylko w ten sposób można zagwarantować sprawdzone i przede wszystkim autoryzowane przez producenta pojazdu części zamienne. Dodajmy, że udzielone patenty, wraz z powiązanymi z nimi prawami i dochodami, umożliwiają ponowne inwestycje z konsekwentną kontynuacją kosztownych prac badawczo-rozwojowych w celu zastosowania opracowanych tą drogą rozwiązań w pojazdach seryjnych oraz ich udostępnienie na rynku wtórnym. Patenty gwarantują więc nie tylko jakość, lecz także stabilność cen.

Historia pewnego kołka
Na przykładzie. Przyczyną wielu przypadków zatarcia silnika jest montaż filtra oleju, który na skutek braku drobnego detalu praktycznie nie działa. Uszkodzenie łożysk turbosprężarki na skutek zużycia spowodowanego zanieczyszczeniami w oleju – stawiamy diagnozę, co spotyka się z niedowierzaniem klienta, który zapewnia, że zawsze przestrzegał terminów serwisowania i używał oleju silnikowego wymaganego przez producenta. Demontujemy zatem miskę olejową, a naszym oczom pojawia się widok jak z koszmaru: osady skoksowanego oleju i opiłki metalu, łożyska korbowe i główne zużyte... Zupełnie, jakby silnik był użytkowany bez filtra oleju.
Co się stało? Otwieramy obudowę filtra oleju i wyjmujemy element filtracyjny. Dwa problemy widoczne są już na pierwszy rzut oka: zamontowany filtr nie odpowiada wymaganiom producenta pojazdu, a element filtracyjny najwyraźniej nie spełnił stawianego mu zadania. Dlaczego?
Drobna różnica, duże skutki: chodzi o opatentowany przez Mahle kołek, zamontowany na dolnej tarczy elementu filtracyjnego.
- Na kołku znajduje się pierścień uszczelniający o przekroju okrągłym (o-ring). W zamontowanym stanie kołek pasuje dokładnie do otworu w obudowie filtra i uszczelnia go – wyjaśnia Maciej Hadryś. - Obrót podczas wymiany filtra powoduje, że kołek zwalnia otwór w obudowie filtra i pozwala na spłynięcie pozostałości oleju z obudowy do miski olejowej. To całkowite opróżnienie jest ważne z dwóch powodów: z jednej strony pozostały w obudowie olej wylewałby się z niej podczas montażu nowego filtra. Z drugiej strony celem wymiany oleju jest zastąpienie możliwie całego zużytego oleju przez nowy. Ponieważ nowy oryginalny filtr jest również wyposażony w kołek z uszczelką, otwór spływowy zostaje całkowicie zamknięty podczas montażu. Gwarantuje to, że podczas pracy cały olej silnikowy jest tłoczony przez papier filtracyjny i czyszczony przy tym.
Wymiana wkładu filtra to dla warsztatu niekiedy trudne wyzwanie. Obudowa filtra często znajduje się głęboko w komorze silnika, a mechanik może tylko domyślać się dokładnej lokalizacji otworu, ustawiając filtr na wyczucie – tak, aby kołek trafił do otworu. Inżynierowie Mahle pomyśleli o tym konstruując kołek i znaleźli rozwiązanie, które umożliwia włożenie filtra do obudowy w dowolnej pozycji i zapewnia jego niezawodne zaryglowanie. W praktyce oznacza to, że wystarczy włożyć nową uszczelkę do pokrywy obudowy, posmarować ją olejem, wsunąć wkład filtra do pokrywy i przykręcić pokrywę do obudowy.
Jak kołek znajdzie przy tym swoją drogę do otworu?
- U dołu obudowy znajduje się spiralna prowadnica, podobnie jak w przypadku zjeżdżalni w aquaparku – tłumaczy Maciej Hadryś. - Podczas dokręcania pokrywy kołek zsuwa się po tej prowadnicy do otworu, gdzie zostaje zaryglowany i zamyka go. Przemyślana to konstrukcja i na tyle unikalna, że została opatentowana przez Mahle.
Aby nie naruszyć istniejących patentów Mahle, inni producenci, kopiując wkład filtra, wyposażyli kołek w dodatkowy wypust z tworzywa sztucznego. Ten wypust na tarczy końcowej filtra może stać się niszczącą bronią i przy wkręcaniu pokrywy zakleszczyć się w obudowie. Uniemożliwia to obracanie wkładu filtra z fatalnym następstwem: kołek nie może poruszać się w prowadnicy, pozbawiając mechanika cennej pomocy i zmuszając go do dokładnego trafienia na ślepo kołkiem do otworu. A jak pisaliśmy powyżej, jest to wyjątkowo trudne.
Dodatkowym problemem jest to, że ostry wypust z tworzywa sztucznego może znaleźć się w pobliżu zaworu obejściowego w dnie obudowy albo nawet uszkodzić go i unieruchomić. Oznacza to, że zawór obejściowy, który powinien otwierać się tylko chwilowo w określonych sytuacjach, pozostaje ciągle otwarty.

400 pomysłów rocznie
Wyżej opisany kołek to tylko jeden z naprawdę wielu przykładów opatentowanych przez Mahle rozwiązań. Nad nowymi pomysłami dla przyszłości motoryzacji pracuje ponad 2400 inżynierów i techników w siedmiu współpracujących centrach badawczo-rozwojowych firmy. Imponująca liczba ponad 400 pomysłów rocznie ma tak duże znaczenie, że zostają one zgłoszone w urzędach patentowych.
- Wszystkie piony przedsiębiorstwa Mahle opracowują nowości o tak dużym potencjale innowacyjności, że warto je chronić patentami – wyjaśnia nasz rozmówca. - W pionie filtrów zespół konstrukcyjny Mahle kładzie największy nacisk na następujące właściwości produktów: wydajność i powierzchnia filtra, szczelność oraz optymalizacja przepływu gazów i cieczy. Sztywność i masa są przy tym równie ważnymi parametrami, jak dokładność pasowania i wygoda montażu. Dobrym przykładem jest kołek (zwany też PIN-em), który przez kombinację odpowiedniej obudowy z pasującym wkładem zapewnia pośrednią ochronę części zamiennej.
W przypadku części silnikowych patentami chronione są przede wszystkim nowości
w zakresie właściwości powierzchni i ich obróbki. Dzięki temu możliwe jest zagwarantowanie wysokiej jakości części zamiennych, a handel i warsztaty mogą mieć pewność zachowania niezbędnej tolerancji przy ich montażu i uzyskania wymaganej żywotności.