Paliwa i oleje

Współczesne oleje silnikowe to owoc pracy inżynierów chemii, fizyki i mechaniki, którzy prowadząc liczne badania i testy, dążą do stworzenia środka smarnego zapewniającego jak najwyższą ochronę silnikowi. Co tak naprawdę wchodzi w skład oleju, który jest najważniejszym płynem w naszym aucie?

Czasy, gdy olej trzeba było wymieniać co kilka tysięcy kilometrów, dawno odeszły do historii. Współczesne oleje bardzo długo zachowują swoją żywotność i doskonale chronią silnik zarówno na długich dystansach, jak i podczas jazdy miejskiej, bez znaczenia czy jest upał, czy siarczysty mróz. To wszystko jest zasługą właściwego składu chemicznego. Każdy olej jest mieszaniną oleju bazowego i dodatków (zwykle w proporcji ok. 80% bazy i ok. 20% dodatków).
Baza dla olejów mineralnych i hydrokrakowanych otrzymywana jest z destylacji ropy naftowej, natomiast dla produktów w pełni syntetycznych – w procesie syntezy węglowodorów. Sam olej bazowy, nawet najlepszy, nie jest w stanie wystarczająco chronić silnika, dlatego stosowanie dodatków uszlachetniających jest niezbędne i odgrywa ogromną rolę.

Detergenty i dyspergatory
Detergenty przede wszystkim minimalizują tworzenie się zanieczyszczeń, które powstają naturalnie na skutek pracy silnika oraz zapobiegają przyklejaniu się złogów do metalowych powierzchni jednostki napędowej. Jednocześnie dezaktywują kwasy, co zapobiega korozji.
Z kolei dyspergatory przeciwdziałają koagulacji samoprzylepnych złogów i zanieczyszczeń oraz sprawiają, że cząsteczki unoszą się w płynie, przez co nie mają negatywnego wpływu na poszczególne elementy silnika.

Dodatki smarnościowe
To zróżnicowane substancje, do których zalicza się dodatki przeciwzużyciowe (Anti-Wear) i skrajne ciśnienie (Extreme Pressure), modyfikatory tarcia czy inhibitory korozji. Mają one kluczowe znaczenie dla tarcia granicznego.
Pod wysokim ciśnieniem i w przypadku zwiększonego obciążenia metalowe powierzchnie ruchomych elementów mogą zbliżyć do siebie na tak małą odległość, że w wymiarze mikroskopijnym dojdzie do kontaktu nierównych powierzchni. Kolidujące wklęsłości prowadzą do destrukcji lub nawet „spiekania” powierzchni metalowych, doprowadzając do nieodwracalnych uszkodzeń. Obszary narażone to szczególnie wałek rozrządu, boczne komponenty przekładni i łożyska. Dodatki Anti-Wear i Extreme Pressure tworzą warstwę ochronną na tych powierzchniach, co pozwala im na zniesienie skrajnego obciążenia mechanicznego, ponieważ warstwa oleju zachowuje spójność na całym zabezpieczanym obszarze.
Są one aktywowane na skutek reakcji z metalową powierzchnią, gdy następuje wzrost temperatury z uwagi na skrajnie wysokie ciśnienia. Reakcja chemiczna między dodatkiem i metalową powierzchnią zachodzi także z powodu oddziaływania ciepła powstającego jako rezultat tarcia na styku dwóch ośrodków.
Modyfikatory tarcia, jak sama nazwa wskazuje, ograniczają tarcie, działają w zakresie nacisków i temperatur, w których nie działają dodatki smarnościowe.
Z kolei inhibitory korozji tworzą powłokę przeciwdziałającą osadzaniu się wody na metalowych komponentach silnika, co zabezpiecza silnik przed zjawiskiem korozji.

Dodatki konserwujące olej
Tę grupę tworzą przede wszystkim przeciwutleniacze i antyspieniacze. Przeciwutleniacze (antyoksydanty) to składniki spowalniające proces starzenia się oleju. Oddziałując chemicznie, hamują reakcję utleniania w oleju, który może w łatwy sposób ulec temu szkodliwemu procesowi po wystawieniu na działanie czynników takich jak ciepło czy tlen.
Antyspieniacze zapobiegają tworzeniu się piany, jaka mogłaby powstać na skutek intensywnego mieszania się oleju z powietrzem. Pienienie nie dość, że pogarsza smarowanie, to skutkuje także kawitacją lub wypływaniem oleju przez odpowietrzniki. W rezultacie część oleju ucieka, czyli zmniejsza się ilość środka smarnego, dlatego stosowanie antyspieniaczy jest niezbędne.

Dodatki usprawniające olej
Zalicza się do ich modyfikatory lepkości, które doskonale sprawdzają się zwłaszcza w przypadku olejów mineralnych. Dzięki nim wzrasta wartość wskaźnika lepkości, a olej mineralny staje się medium wielosezonowym. Modyfikatory lepkości składają się z długich łańcuchów wodorowęglanowych, które w niskich temperaturach zajmują mało przestrzeni, jednak rozszerzają się w momencie, gdy wartość temperatury rośnie.
W olejach mineralnych stosuje się też dodatki obniżające temperaturę płynięcia, popularnie nazywane depresatorami. W bardzo niskich temperaturach olej mineralny przejawia tendencję do tworzenia kryształów. Zawarta w nim parafina wytrąca się i wchodzi w interakcję, a sama faza oleju podlega niekorzystnym zmianom. Depresatory nie są w stanie zapobiec krystalizacji, jednak ograniczają wzrost i tworzenie się połączeń między kryształami wosku.
Z kolei stosowane do produkcji olejów syntetycznych węglowodory (PAO) mogą osuszać uszczelki, powodując ich kurczenie się i kruszenie. By zapobiec wysuszaniu elastomerów, stosuje się dodatki, które chronią konkretne typy tworzyw, pomagają zachować integralność uszczelek poprzez doprowadzenie do ich „spuchnięcia”.
Jak widać, na parametry oleju wpływa nie tylko jego baza, ale również zastosowane dodatki. Często to właśnie one, ich rodzaj oraz proporcje są przedmiotem testów, badań i rozważań inżynierów opracowujących nowe produkty. Jednak warto mieć na uwadze, że niezależnie od zastosowanego oleju, jego bazy i zawartych dodatków, należy pamiętać o regularnej, zalecanej przed producenta auta wymianie oleju. Stosowanie się do tej zasady oraz używanie dobrych jakościowo środków smarnych pozwala cieszyć się bezawaryjnością silnika przez setki tysięcy kilometrów.

Źródło: Bizol