Co nowego w technologii olejów syntetycznych?

Mar 02 2009
Syntetyczne oleje silnikowe szybko ewoluowały w ostatnich latach w celu poprawy przebiegu gazu, wydłużenia czasu między wymianami oleju, oczyszczenia szkodliwych osadów w silniku i nie tylko.
Wytworzone przez człowieka oleje syntetyczne przeszły świat przez kilka kryzysów energetycznych. Zobacz więcej zdjęć silników samochodowych.

Zanim zajmiemy się nowościami w technologii syntetycznych olejów silnikowych, powinniśmy najpierw upewnić się, że wiemy, czym są oleje syntetyczne. Mineralne lub konwencjonalne oleje silnikowe pochodzą z ziemi, podobnie jak te, które bulgocą na polach naftowych od Teksasu po Arabię ​​Saudyjską. Z drugiej strony oleje syntetyczne są wytwarzane przez człowieka. Każda firma ma zastrzeżony proces tworzenia tych olejków, którego nie chcą ujawniać.

Gdyby na podłodze znajdowały się dwie kałuże czystego oleju silnikowego, jedna kałuża oleju mineralnego i jedna kałuża syntetycznego, byłoby prawie niemożliwe, aby je odróżnić. Jak doradca techniczny ExxonMobil, Kevin Chinn, żartował podczas rozmowy telefonicznej: „Poślizgniesz się na nich obu”. Gdyby jednak dwa pojazdy na 10 000 mil (16 093 kilometrów) po ostatniej wymianie oleju zostały spuszczone, różnice między pojazdem używającym mineralnego oleju silnikowego a pojazdem używającym oleju syntetycznego byłyby widoczne: olej mineralny byłby zauważalnie gęstszy.

­

Oleje syntetyczne istnieją już od jakiegoś czasu; Amoco sprzedało jeden już w 1929 roku. Podczas II wojny światowej Niemcy rozwinęli technologię syntetycznego oleju, gdy siły alianckie zdławiły dostawy ropy w kraju. W latach 50. i 60. olej syntetyczny wystartował, aby sprostać wymaganiom myśliwców o wysokich osiągach. Następnie, gdy nastał kryzys paliwowy lat 70., na rynek samochodów osobowych pojawiły się oleje syntetyczne Mobil1, które obiecywały zwiększenie oszczędności paliwa.

Pomimo impulsu, jaki dał ostatni kryzys paliwowy, zajęło trochę czasu, zanim syntetyczne oleje silnikowe zyskały przyczepność na rynku motoryzacyjnym. Punkt zwrotny nastąpił, gdy producenci samochodów zaczęli rozumieć zalety syntetyków – takie jak mniejsza emisja i dłuższe okresy między wymianami oleju – i zalecali ich stosowanie w nowo budowanych samochodach.

Następnie przyjrzymy się różnicom między olejami syntetycznymi a olejami mineralnymi i poznamy znaczenie niektórych terminów używanych przez producentów olejów silnikowych.

 

Zawartość
  1. Nauka o olejach syntetycznych
  2. Dobre, lepsze, najlepsze: oleje syntetyczne dzisiaj
  3. Przyszłość olejów syntetycznych

Nauka o olejach syntetycznych

­

Główną różnicą między syntetycznym olejem silnikowym a konwencjonalnym olejem silnikowym jest ich struktura molekularna. W oleju mineralnym cząsteczki pochodzą z organicznych, naturalnych materiałów, a jak wiemy, natura nie zawsze jest spójna. Czasami w olejach mineralnych może znajdować się kilka dziwnych cząsteczek. Natomiast oleje syntetyczne zostały stworzone przez naukowców w laboratorium. Cząsteczki są jednolite i ustawiają się w szeregu jak dobrzy żołnierze w twoim silniku.

Syntetyczny olej silnikowy składa się z trzech podstawowych części:

  • Olej bazowy
  • Dodatki uszlachetniające w postaci proszku
  • Olej nośnikowy, który rozprasza te sproszkowane dodatki poprawiające wydajność w całym oleju bazowym

Jest kilka terminów dotyczących olejów syntetycznych, które powinieneś znać:

  1. Wskaźnik lepkości: Mierzy wpływ temperatury na lepkość oleju lub gęstość oleju i jego zdolność do ochrony silnika. Kiedy olej jest podgrzewany, staje się rzadszy; gdy jest schłodzony, staje się grubszy. Jeśli olej jest zbyt rzadki lub zbyt gęsty, olej nie może prawidłowo wykonywać swojej pracy. Wysoki wskaźnik lepkości oznacza, że ​​olej nie zmienia się zbyt często, bez względu na temperaturę wewnątrz silnika. W idealnym świecie lepkość oleju w ogóle by się nie zmieniła i zapewniałaby optymalną ochronę w każdych warunkach.
  2. Całkowita liczba zasad: „zasada” w tym kontekście jest przeciwieństwem „kwasu”. Całkowita liczba zasadowa mierzy odporność oleju na gromadzenie się kwasu w silniku.
  3. Numer lotności NOACK: Związki lotne są niestabilne i mają tendencję do parowania pod wpływem ciepła, a ten test mierzy tę tendencję. Wraz ze wzrostem temperatury mniejsze cząsteczki odparowują, pozostawiając większe cząsteczki, które mogą sprawić, że olej będzie wolniejszy i mniej lepki. Im niższa liczba zmienności NOACK, tym lepiej; oznacza to, że traci się mniej cząsteczek, co oznacza mniej dodatków w lokalnym sklepie ze smarami.

We wszystkich tych testach oleje syntetyczne radzą sobie lepiej niż ich odpowiedniki z olejami mineralnymi, dzięki tym jednolitym cząsteczkom. Jasne, testy laboratoryjne są świetne, ale jak te oleje radzą sobie w prawdziwym świecie? Przyjrzyjmy się zaletom oleju syntetycznego na następnej stronie.

Proces Fischera-Tropscha

Wspomnieliśmy, że oleje syntetyczne wystartowały podczas II wojny światowej, kiedy w Niemczech było mało ropy . Wynikało to po części z procesu Fischera-Tropscha, który zamienia węgiel – bogactwo, którego Niemcy miały pod dostatkiem – w syntetyczne paliwo lub ropę. Używali go najczęściej do bardzo potrzebnego paliwa, ale prace Franza Fischera i Hanza Tropscha przeniosły proces tworzenia olejów syntetycznych w przyszłość.

Dobre, lepsze, najlepsze: oleje syntetyczne dzisiaj

­

Dzisiejszy rynek olejów silnikowych działa na trzech poziomach. Oleje mineralne są uważane za dobre; lepsze jest mieszanie olejów mineralnych i syntetycznych; a za najlepsze uważane są oleje czysto syntetyczne. W Stanach Zjednoczonych nie ma standardowej definicji oleju syntetycznego: niektóre oleje syntetyczne faktycznie wykorzystują oleje syntetyczne jako bazę, podczas gdy inne wykorzystują jako bazę wysoko rafinowany olej mineralny.

Najlepsze oleje syntetyczne robią obecnie tylko niewielkie postępy, podczas gdy dolne szczeble drabiny olejów silnikowych szybko się poprawiają. Największe różnice dotyczą dodatków w olejach syntetycznych. Na przykład, firma Royal Purple specjalizująca się w olejach silnikowych, znalazła sposób na zwiększenie wytrzymałości powłoki oleju syntetycznego, który chroni miejsca, w których metal styka się z metalem wewnątrz silnika .

Niektóre z zalet syntetyków to:

  • Lepszy przebieg gazu
  • Dłuższe czasy między wymianami oleju
  • Lepiej zaczyna się zimno
  • Możliwość oczyszczenia szlamu z osadów w silniku

Stosowanie olejów syntetycznych nie ma wielu wad, ale one istnieją. Oleje syntetyczne kosztują około 6 do 10 razy więcej niż konwencjonalne oleje silnikowe. Co gorsza, oleje syntetyczne usuną osady, które mogą utrzymywać słabą szczelność. Może to prowadzić do wycieku oleju silnikowego, który może powodować niezliczone problemy z bezpieczeństwem i również kosztować dużo pieniędzy na naprawę.

Skoro już przy tym jesteśmy, powinniśmy obalić kilka mitów o syntetycznych olejach:

  • Nie możesz wrócić do oleju mineralnego po użyciu oleju syntetycznego: możesz przełączać się tak często, jak chcesz, bez szkody.
  • Syntetyki są zbyt drogie: lepiej chronią również silnik i trzeba je rzadziej wymieniać, co może sprawić, że koszt oleju będzie wart tych kilka dodatkowych dolarów.
  • Tylko samochody o wysokich osiągach i ultraluksusowe wymagają syntetyków: każdy samochód może korzystać i korzystać z dodatków do oleju syntetycznego i dłuższego czasu między wymianami oleju.
  • Syntetyki uszkadzają uszczelki: „Syntetyczny olej nie spowoduje wycieku”, powiedział David Canitz, kierownik usług technicznych w Royal Purple, „ale znajdzie wszelkie marginalne uszczelnienia z powodu braku konserwacji”.

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się o przyszłości rynku syntetycznych olejów silnikowych.

Testy syntetyczne o wysokim naprężeniu

Wśród innych surowych testów olej syntetyczny Mobil1 jest testowany w tym, co niektórzy kierowcy mogą uznać za najgorszy możliwy scenariusz: taksówki w Las Vegas. Dlaczego Las Vegas? Letnie dni są wyjątkowo gorące, zimowe noce są bardzo zimne, jazda trwa jedynie zatrzymanie i rozpoczęcie na często zakorkowanym Las Vegas Strip, a taksówkarze każdego dnia mierzą około 200 mil (321,9 km). Jeśli syntetyczny materiał może wytrzymać tego rodzaju nadużycia, sądzą inżynierowie Mobila, prawdopodobnie może dobrze działać w przeciętnym samochodzie .

Przyszłość olejów syntetycznych

Ponieważ technologia olejów syntetycznych wciąż ewoluuje, ta maleńka kropla oleju będzie w stanie zrobić o wiele więcej.

­

W minionych latach celem przemysłu motoryzacyjnego było budowanie większych, szybszych i mocniejszych pojazdów. To się zmienia w XXI wieku, ponieważ zainteresowanie konsumentów, rządów i przemysłu zmierza w kierunku zwiększonej wydajności i redukcji emisji, zwłaszcza w Stanach Zjednoczonych, Europie i Japonii.

Jednak nie popełnij błędu: moc w koniach mechanicznych jest nadal ważna. Nowoczesne silniki są w stanie wytwarzać potężną moc, a ich liczba rośnie (na przykład Bugatti Veyron ma ponad 1000 KM). Ale pojawia się pytanie o gęstość mocy lub potrzebę budowania mniejszych, bardziej wydajnych silników o zwiększonej mocy. To jedna z przyszłych ról smarów. Wysokiej jakości olej syntetyczny może umożliwić producentom zmniejszenie wielkości miski olejowej wymaganej dla silnika, pracę silnika w wyższych temperaturach oraz stosowanie turbosprężarek .

W miarę jak samochody zmierzają w kierunku używania paliw alternatywnych, producenci olejów syntetycznych zmieniają swój zakres. Na przykład pojazdy elektryczne mogą nie potrzebować oleju silnikowego, ale są wyposażone w smarowane łożyska, a wszelkie skrzynie biegów również wymagają smarowania. Nawet elektrownia , która wytwarza energię elektryczną ładującą pojazdy, będzie potrzebowała olejów syntetycznych klasy przemysłowej do ruchomych części swoich maszyn.

Ponieważ rząd nakazuje poprawę emisji, producenci oleju będą musieli poczynić znaczne inwestycje w celu wdrożenia niezbędnych zmian – w wysokości dziesiątek milionów dolarów na badania i testy. Jednak nawet jeśli przyszłość przemysłu motoryzacyjnego pozostaje nieco zagadką, przyszłość olejów syntetycznych wydaje się przesądzona.

Dużo więcej informacji

Powiązane artykuły

  • Jak działa rafinacja ropy naftowej
  • Jak działa benzyna
  • Jak działają silniki samochodowe
  • Jak działają silniki Diesla
  • Czym jest strategiczna rezerwa ropy naftowej?
  • Jaka jest różnica między benzyną, naftą, olejem napędowym itp.?
  • Co to są łupki bitumiczne?

Więcej świetnych linków

  • Królewski fioletowy
  • Olej Mobil
  • Castrol Syntec
  • Popularna mechanika: olej syntetyczny czy mineralny?

Źródła

  • Allen, Mike. „Olej silnikowy: syntetyczny kontra niesyntetyczny”. Popularna mechanika. Kwiecień 2007. (5 lutego 2009)http://www.popularmechanics.com/automotive/how_to/4213451.html
  • Allen, Mike. „Syntetyczny czy mineralny olej? Ustanowienie rekordu (wreszcie)”. PopularMechanics.com. 21 listopada 2007. (5 lutego 2009)http://www.popularmechanics.com/automotive/how_to/4232672.html
  • Canitz, David. Menedżer ds. usług technicznych, Royal Purple. Wywiad telefoniczny. 6 lutego 2009 r.
  • Podbródek, Kevin. ExxonMobil Lubricants and Specialties, flagowy globalny doradca techniczny PVL. Wywiad telefoniczny. 11 lutego 2009 r.
  • Jazda dzisiaj. „Olej syntetyczny oszczędza gaz”. 18 kwietnia 2008 r. (5 lutego 2009 r.)http://www.drivingtoday.com/kpix/news_this_week/2008-04-18-3933-driving/index.html
  • Mechanika silników, zintegrowane publikowanie. „Wskaźnik lepkości”. (9 lutego 2009)http://www.tpub.com/content/engine/14105/css/14105_37.htm
  • Mobil 1. „Testowanie terenowe Mobil1 EP”. (13 lutego 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Videos/TV.aspx?videoID=007
  • Mobil1. „Obalamy mity”. (13 lutego 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Videos/TV.aspx?videoID=007
  • MobilOil.com. „Dlaczego syntetyczne”. (5 lutego 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Synthetics/Why_Synthetics.aspx
  • Zmodyfikowany Mag, za pośrednictwem RoyalPurple.com. „Prawda o oleju syntetycznym”. (5 lutego 2009) http://www.royalpurple.com/modified-mag.html
  • Murphy, Debbie. „Syntetyczny czy konwencjonalny olej?” autoMedia.pl. (5 lutego 2009)http://www.automedia.com/Synthetic_or_Conventional_Oil/ccr20050201so/1
  • Newman, wyd. „Dziesięć mitów na temat smarowania syntetycznego”. National Oil and Lube News, za pośrednictwem SmartSynthetics.com. (5 lutego 2009) http://www.smartsynthetics.com/articles/ten_myths_about_synthetic_lubrication.htm
  • RedLineOil.com. „Syntetyczne oleje silnikowe”. (5 lutego 2009) http://www.redlineoil.com/pdf/4.pdf
  • Schubert, Paul i in. „Paliwa i smary Fischera-Tropscha I: Niemcy 1923-1939”. Fischer-Tropsch.org. (9 lutego 2009)http://www.fischer-tropsch.org/

­