Co nowego w technologii olejów syntetycznych?

Sztuczne oleje syntetyczne przeszły przez świat kilka kryzysów energetycznych. - Zobacz więcej zdjęć silników samochodowych. GeoStock / Getty Images

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 powstają na polach naftowych od Teksasu po Arabię ​​Saudyjską. Z drugiej strony oleje syntetyczne są wytwarzane przez człowieka. Każda firma ma zastrzeżony proces tworzenia tych olejów, których nie chce ujawniać.

Gdyby na podłodze były dwie kałuże czystego oleju silnikowego, jedna kałuża oleju mineralnego i jedna kałuża syntetycznego, ich rozróżnienie byłoby prawie niemożliwe. Doradca techniczny ExxonMobil, Kevin Chinn, zażartował podczas rozmowy telefonicznej: „Poślizgnąłbyś się na nich obu”. Gdyby jednak opróżniono dwa pojazdy znajdujące się w odległości 10 000 mil (16 093 km) po ostatniej wymianie oleju, różnice między pojazdem używającym mineralnego oleju silnikowego a tym, w którym używany jest olej syntetyczny, byłyby oczywiste: olej mineralny byłby zauważalnie grubszy.

-

-Oleje syntetyczne istnieją już od jakiegoś czasu; Amoco sprzedał jeden już w 1929 roku. Podczas II wojny światowej Niemcy rozwinęli technologię oleju syntetycznego, kiedy siły alianckie udusiły dostawy ropy do kraju. W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku olej syntetyczny wystartował, aby zaspokoić potrzeby myśliwców w zakresie wysokich osiągów. Następnie, podobnie jak kryzys paliwowy lat 70. XX wieku, syntetyczne oleje Mobil1, które obiecały zwiększyć oszczędność paliwa, trafiły na rynek samochodów osobowych..

Pomimo poprawy, jaką zapewnił ostatni kryzys paliwowy, upłynęło trochę czasu, zanim syntetyczne oleje silnikowe zyskały przyczepność na rynku motoryzacyjnym. Punkt zwrotny nastąpił, gdy producenci samochodów zaczęli rozumieć zalety tworzyw sztucznych - takie jak mniejsza emisja i dłuższe okresy między wymianami oleju - i zalecili ich stosowanie w nowo budowanych samochodach..

Następnie przyjrzymy się, czym różnią się tworzywa sztuczne od olejów mineralnych, i poznamy znaczenie niektórych terminów używanych przez producentów olejów silnikowych.

Zawartość

1. Nauka o olejach syntetycznych
2. Dobry, lepszy, najlepszy: oleje syntetyczne dzisiaj
3. Przyszłość olejów syntetycznych

-

Główna różnica między syntetycznym olejem silnikowym a konwencjonalnym olejem silnikowym polega na ich budowie molekularnej. 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. Z kolei oleje syntetyczne zostały stworzone przez naukowców w laboratorium. Cząsteczki są jednolite i ustawiają się jak dobrzy żołnierze w twoim silniku.

Istnieją trzy podstawowe części syntetycznego oleju silnikowego:

• Olej bazowy
• Dodatki zwiększające wydajność, które są w postaci proszku
• Olej nośny, który rozprasza sproszkowane dodatki uszlachetniające w oleju bazowym

Istnieje kilka terminów związanych z olejami syntetycznymi, które powinieneś znać:

1. Wskaźnik lepkości: Mierzy wpływ temperatury na lepkość oleju lub grubość oleju i jego zdolność do ochrony silnika. Po podgrzaniu olej staje się cieńszy; po ostygnięciu staje się grubszy. Jeśli olej jest zbyt rzadki lub zbyt gęsty, nie może on prawidłowo działać. Wysoki wskaźnik lepkości oznacza, że ​​olej nie zmienia się zbytnio, niezależnie od temperatury wewnątrz silnika. W idealnym świecie lepkość oleju w ogóle się nie zmieni i zapewni optymalną ochronę w każdych warunkach.
2. Całkowita liczba zasadowa: „Zasada” w tym kontekście jest przeciwieństwem „kwasu”. Całkowita liczba zasadowa określa odporność oleju na gromadzenie się kwasu w silniku.
3. Numer zmienności NOACK: Lotne związki 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 spowodować, że olej będzie wolniejszy i mniej lepki. Im niższa liczba zmienności NOACK, tym lepiej; oznacza to, że traci się mniej cząsteczek, co oznacza mniej dopłat w lokalnym sklepie z lubrykantem.

We wszystkich tych testach oleje syntetyczne wypadają lepiej niż ich odpowiedniki z olejami mineralnymi, dzięki tym jednorodnym cząsteczkom. Jasne, testy laboratoryjne są świetne, ale jak te oleje sprawdzają się 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 brakowało ropy. Było to częściowo spowodowane procesem Fischera-Tropscha, w którym węgiel - surowiec, którego Niemcy miały pod dostatkiem - - w paliwo syntetyczne lub olej. Używali go najczęściej jako bardzo potrzebne paliwo, ale praca Franza Fischera i Hanza Tropscha przeniosła proces tworzenia olejów syntetycznych w przyszłość..

-

Rynek olejów silnikowych funkcjonuje obecnie na trzech poziomach. Oleje mineralne są uważane za dobre; mieszanie olejów mineralnych i syntetycznych jest lepsze; a za najlepsze uznawane są oleje czysto syntetyczne. W Stanach Zjednoczonych nie ma standardowej definicji oleju syntetycznego: niektóre oleje syntetyczne wykorzystują w rzeczywistości oleje syntetyczne jako bazę, podczas gdy inne używają wysoko rafinowanego oleju mineralnego jako bazy.

Najlepsze oleje syntetyczne osiągają obecnie niewielkie postępy, podczas gdy dolne szczeble drabiny olejowej szybko się poprawiają. Największe różnice występują w dodatkach w olejach syntetycznych. Na przykład firma specjalizująca się w olejach silnikowych Royal Purple znalazła sposób na zwiększenie wytrzymałości filmu olejowego syntetycznego, który chroni miejsce, w którym metal styka się z metalem wewnątrz silnika..

Niektóre z zalet syntetyków to:

• Lepszy przebieg na gazie
• Dłuższe czasy między wymianami oleju
• Lepszy początek zimnej pogody
• Możliwość czyszczenia szlamu w silniku

Nie ma wielu wad stosowania olejów syntetycznych, ale są. Oleje syntetyczne kosztują około 6 do 10 razy więcej niż konwencjonalne oleje silnikowe. Co gorsza, oleje syntetyczne usuwają osady, które mogą trzymać razem słabe uszczelnienie. Może to doprowadzić do wycieku oleju silnikowego, który może spowodować niezliczone problemy związane z bezpieczeństwem, a jego naprawa będzie kosztować dużo pieniędzy.

Skoro już o tym mowa, powinniśmy obalić kilka mitów dotyczących oleju syntetycznego:

• Nie możesz wrócić do oleju mineralnego po użyciu oleju syntetycznego: Możesz przełączać się tak często, jak chcesz, bez szkody.
• Syntetyki są za drogie: Lepiej chronią też silnik i rzadziej trzeba je wymieniać, co może sprawić, że koszt oleju będzie wart tych kilku dodatkowych dolarów.
• Tylko samochody o wysokich osiągach i ultra-luksusowe wymagają materiałów syntetycznych: Każdy samochód może korzystać z dodatków do olejów syntetycznych i dłuższych okresów między wymianami oleju.
• Uszczelnienia z tworzyw sztucznych: „Olej syntetyczny nie spowoduje wycieku”, powiedział David Canitz, kierownik serwisu technicznego w Royal Purple, „ale znajdzie wszelkie ślady uszczelnienia z powodu braku konserwacji”.

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

Testy syntetyczne pod wysokim obciążeniem

Wśród innych surowych testów olej syntetyczny Mobil1 jest testowany w najgorszym możliwym scenariuszu: taksówkach w Las Vegas. Dlaczego Las Vegas? Letnie dni są bardzo gorące, zimowe noce bardzo mroźne, jazda jest niczym innym, jak zatrzymaniem i rozpoczęciem na często zatłoczonym Las Vegas Strip, a taksówkarze codziennie pokonują licznik kilometrów w odległości około 200 mil (321,9 km). Inżynierowie Mobil uważają, że jeśli syntetyk wytrzyma tego rodzaju nadużycia, prawdopodobnie sprawdzi się dobrze w przeciętnym samochodzie.

Wraz z rozwojem technologii olejów syntetycznych ta niewielka kropla oleju będzie w stanie zrobić o wiele więcej. John Foxx / -Getty Images

-

W ostatnich latach celem przemysłu motoryzacyjnego było budowanie większych, szybszych i mocniejszych pojazdów. To się zmienia w XXI wieku, gdy troska konsumentów, rządów i przemysłu zmierza ku zwiększeniu wydajności i zmniejszeniu emisji, szczególnie w USA, Europie i Japonii..

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

W miarę jak samochody coraz częściej korzystają z paliw alternatywnych, producenci olejów syntetycznych zmieniają zakres swoich możliwości. Na przykład pojazdy elektryczne mogą nie potrzebować oleju silnikowego, ale są wyposażone w smarowane łożyska, a wszelkie skrzynie biegów również musiałyby być smarowane. Nawet elektrownia, która wytwarza energię elektryczną ładującą pojazdy, będzie potrzebować przemysłowych olejów syntetycznych do ruchomych części swoich maszyn.

Ponieważ rząd nakazuje poprawę emisji, producenci ropy naftowej dokonają znacznych inwestycji w celu wprowadzenia niezbędnych zmian - o wartości dziesiątek milionów dolarów w badaniach i testach. Jednak nawet jeśli przyszłość motoryzacji pozostaje nieco tajemnicza, przyszłość olejów syntetycznych wydaje się być pewna.

Powiązane artykuły

• Jak działa rafinacja ropy naftowej
• Jak działa benzyna
• -Jak działają silniki samochodowe
• Jak działają silniki wysokoprężne
• Co to jest strategiczna rezerwa ropy naftowej?
• Jaka jest różnica między benzyną, naftą, olejem napędowym itp.?
• Co to jest łupek naftowy?

Więcej świetnych linków

• Royal Purple
• Mobil Oil
• Castrol Syntec
• Popularna mechanika: olej syntetyczny lub 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. „Olej syntetyczny czy mineralny? Prosty rekord (wreszcie)”. PopularMechanics.com. 21 listopada 2007. (5 lutego 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/how_to/4232672.html
• Canitz, David. Kierownik ds. Usług technicznych, Royal Purple. Wywiad telefoniczny. 6 lutego 2009.
• Podbródek, Kevin. ExxonMobil Lubricants and Specialties, Global Flagship PVL Technical Advisor. Wywiad telefoniczny. 11 lutego 2009.
• Jazda dzisiaj. „Olej syntetyczny oszczędza gaz”. 18 kwietnia 2008. (5 lutego 2009) http://www.drivingtoday.com/kpix/news_this_week/2008-04-18-3933-driving/index.html
• Mechanika silnika, zintegrowane publikowanie. „Wskaźnik lepkości”. (9 lutego 2009) http://www.tpub.com/content/engine/14105/css/14105_37.htm
• Mobil 1. „Testy terenowe Mobil1 EP”. (13 lutego 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Videos/TV.aspx?videoID=007
• Mobil1. „Obalanie mitów”. (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, przez RoyalPurple.com. „Prawda o oleju syntetycznym”. (5 lutego 2009) http://www.royalpurple.com/modified-mag.html
• Murphy, Debbie. „Olej syntetyczny czy konwencjonalny?” autoMedia.com. (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, via 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/

-