Dynamiczny rozwój konstrukcji szerokiej gamy silników do samochodów osobowych oraz maszyn i urządzeń przemysłowych wywołany rosnącymi wymaganiami ochrony środowiska, energooszczędną pracą urządzeń, obniżoną materiałochłonnością wymaga zastosowania paliw i olejów smarowych o coraz lepszych parametrach jakościowych.
Obecnie dostępne oleje silnikowe muszą efektywnie funkcjonować przez dłuższy okres czasu i w bardziej surowych warunkach pracy niż kiedykolwiek przedtem. Silniki stały się bardziej kompleksowe, z większą liczbą części skonstruowanych tak, aby odpowiadać zmniejszonym tolerancjom i większą różnorodnością materiałów. Aerodynamiczna stylistyka wielu projektów samochodowych, z bardzo nielicznymi autami posiadającymi np. odpowiednie wloty powietrza, znacznie zredukowała ilość powietrza chłodzącego silnik. Przedni napęd i zwiększone zastosowanie urządzeń napędzanych przez silnik, takich jak wspomaganie kierownicy, wspomaganie hamulców i klimatyzacja, spowodowało zredukowanie wolnej przestrzeni pod maską do minimum, w efekcie czego silniki pracują zazwyczaj w wyższych temperaturach.
Od silników wymaga się, aby działały dłużej w związku z wydłużonymi okresami międzyprzeglądowymi, co z kolei wpływa na to, że oleje muszą dłużej utrzymywać silnik w czystości i sprawności. W związku z przepisami ochrony środowiska wymaga się od olejów silnikowych zmniejszonego parowania przy wysokich temperaturach, co zmniejsza ilość częściowo spalonych węglowodorów (z paliwa) emitowanych do atmosfery poprzez układ wydechowy.
Oryginalni wytwórcy sprzętu (OEM) muszą również być w stanie szybko modyfikować modele (silniki i układ przeniesienia napędu) tak, aby spełnić „zapotrzebowanie” klienta czy zmieniające się wymogi przemysłowe. OEM muszą spełniać przepisy w zakresie emisji i ekonomiki paliwowej i oczekują współpracy ze strony dostawców paliw i olejów smarowych.
Strategie zastosowane przez OEM w celu spełnienia wymagań ze strony odbiorców detalicznych i komercyjnych obejmują:
- niższy ciężar pojazdu,
- aerodynamikę,
- udoskonalony projekt silnika,
- wyższe temperatury spalania,
- bezpośredni wtrysk paliwa,
- ulepszony projekt układu przeniesienia napędu,
- doładowanie turbosprężarką i kompresorem,
- kontrolę emisji gazów spalinowych,
- ekonomikę zużycia paliwa,
- trwałość mechaniczną,
- zmniejszone tolerancje mechaniczne.
Dla samochodów osobowych w Europie OEM wymagają obecnie olejów silnikowych, które zapewniają korzyści w dziedzinie ekonomiki zużycia paliwa, zgodność z najnowszymi limitami emisji gazów spalinowych, niższe tendencje tworzenia się osadów, redukcję tworzenia się nagarów na tłokach, większą stabilność w przypadku użycia w silnikach z turbodoładowaniem oraz, w przypadku silników wysokoprężnych, kompatybilność z biodieslem.
Urządzenia obniżające emisję gazów spalinowych (po procesie spalania), obecnie w użyciu przez europejskich, północno-amerykańskich i japońskich OEM obejmują: - trójdrożny katalizator (TWC),
- recyrkulację gazów spalinowych (EGR),
- zamknięty układ odpowietrzania skrzyni korbowej (CCV),
- katalizator usuwający NOx,
- katalizator selektywny (SCR),
- filtr cząstek stałych dla silników Diesla (DPF),
- katalizator utleniania dla silników Diesla (DOC),
- katalizator pochłaniający NOx.
Rosnąca troska o środowisko naturalne, w szczególności zmiany klimatyczne (globalne ocieplenie), zachęca do stosowania „zielonych” paliw, takich jak bioetanol, biobutanol i olej napędowy bio.
Skutki rozcieńczania oleju silnikowego przez biodiesel to:
- redukcja lepkości przy wysokiej prędkości ścinania i wysokiej temperaturze powodująca zwiększone ryzyko zużywania się komponentów,
- zwiększona degradacja tlenowa oleju silnikowego prowadząca do powstawania osadów na tłokach, przywierania pierścieni i – potencjalnie – do formowania się osadów,
- wzrost lepkości oleju przy niskich temperaturach z powodu większej ilości sadzy i przedmuchów gazów dostających się do miski olejowej w efekcie przywierania pierścieni,
- wyższe ryzyko korozji łożyska czopa wału zbudowanego z miedzi i ołowiu,
- zwiększone ryzyko utrudnionego przepływu oleju przy niskich temperaturach spowodowane komponentami biodiesla, które posiadają wysoką temperaturę krzepnięcia, szczególnie PME i TME.
Co więcej, nowoczesne silniki Diesla wyposażone w filtry cząstek stałych (DPF) mogą również doświadczyć problemu rozcieńczenia paliwa. W tych silnikach paliwo jest ponownie wtryskiwane do cylindra w trakcie cyklu wydechowego w celu podniesienia temperatury gazów spalinowych i pomocy w dopaleniu osadów pochodzenia węglowego, które mogą blokować filtr cząstek stałych.
Specyfikacje dla olejów silnikowych są wynikiem nieprzerwanej współpracy i uzgodnień pomiędzy OEM, producentami dodatków, olejów bazowych, a także producentami gotowych olejów silnikowych. W całym tym procesie opracowywania i rozwoju najważniejsze jest uniknięcie problemów w terenie doświadczanych przez kierowców i operatorów flot.
Presja dotycząca jakości olejów silnikowych będzie stale rosła w najbliższej przyszłości. Niektóre z tych nacisków w zakresie silników w samochodach osobowych dotyczą mniejszych misek olejowych, udoskonalonej efektywności pierścieni zgarniających, niższych poziomów zużycia oleju oraz stosowania pokładowych czujników olejowych w celu wydłużenia okresu między wymianami oleju.
Komentarze (0)