Rola oleju silnikowego zawsze była istotnym elementem w rozwoju nowoczesnych silników. W momencie zwiększenia mocy silnika, wzrosła również jego temperatura pracy, gdy dodano jeszcze urządzenia obróbki spalin (m.in. system recyrkulacji spalin – EGR, filtr cząstek stałych DPF, selektywna redukcja katalityczna SCR, katalizator trójdrożny TWC) dla olejów również pojawiły się dodatkowe wymagania.
Te fizyczne elementy wyposażenia samochodu muszą zostać opisane poprzez jakość jaką musi reprezentować olej silnikowy. Jakość jest parametryzowana, opisywana przez wymagania opracowane przez organizację ACEA (Association des Constructeurs Européens d’Automobiles) – stowarzyszenie producentów samochodów, które reprezentuje 15 najważniejszych producentów samochodów osobowych, ciężarówek i autobusów w Europie.
Sekwencje ACEA stanowią podstawową specyfikację jakościową dla producentów olejów, aby mieć pewność, iż produkowane oleje były zgodne z najnowszymi osiągnięciami w europejskiej technologii silników oraz zapewniają kluczowe kryteria skuteczności działania w silniku.
Chociaż rola ACEA jest bardzo zróżnicowana i obejmuje rożne obszary, w tym handel międzynarodowy, transfer wiedzy, opracowywanie polityki, analizę rynku i strategię, w przemyśle naftowym jest najlepiej znaną specyfikacją jakościową.
Pierwsze sekwencje ACEA zostały wydane w 1996 roku, tym samym zastępując specyfikacje CCMC (dawna nazwa europejskiej organizacji do spraw klasyfikacji jakościowych olejów silnikowych). Od tego czasu nastąpiło 10 aktualizacji, w tym ostatniej dokonano w grudniu 2016.
W miarę opracowywania nowych wymagań, ACEA nakłada terminy obowiązywania specyfikacji aktualnych i tych z wcześniejszego wydania, w ten sposób ogranicza wprowadzanie na rynek olejów, które spełniają starsze specyfikacje, nieadekwatne do wymagań rynku.
Oprócz spełnienia potrzeb producentów pojazdów, ACEA współpracuje również z dwoma innymi grupami branżowymi przy opracowywaniu specyfikacji i sprawdzaniu wymagań dotyczących smarowania. ATIEL reprezentuje producentów środków smarowych, podczas gdy ATC jest komitetem technicznym reprezentującym branżę dodatków.
Europa jest jednym z najbardziej zróżnicowanych i złożonych rynków pojazdów z dużą liczbą producentów OEM, różnymi typami paliw i szeroką gamą różnic geograficznych. Nie jest praktycznie możliwe, aby próbować opracować zestaw minimalnych wymagań dotyczący spełnienia wszystkich wymagań rynku. Ponadto nieuchronne zmiany w przepisach mających wpływ na przemysł motoryzacyjny mają wpływ nie tylko na projektowanie sprzętu samochodowego, ale także na środki smarowe.
Związek pomiędzy nowymi technologiami silników, formulacjami olejów i urządzeniami obróbki spalin stał się coraz bardziej zależy od siebie i wynika ze stale rosnących wymagań w zakresie, ochrony środowiska. Warto zauważyć, że historycznie rzecz ujmując, „zdrowie i bezpieczeństwo” zawsze łączyły się przede wszystkim z ludźmi, podczas gdy „środowisko” odnosiło się do pozostałych spraw na naszym globie.
Z biegiem czasu, zaczęły zacierać się różnice pomiędzy tymi dwoma sferami po stwierdzeniu, że wiele z tych zagrożeń, które oddziałują czy niszczą środowisko w podobny sposób działają niszcząco na ludzkie zdrowie i odwrotnie. Działania mające na celu rozwiązanie problemów związanych ze zdrowiem i środowiskiem w związku z emisją spalin zostały zainicjowane przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA) wzywając tylko do używania paliwa bezołowiowego, inne kraje również podjęły działania w tym kierunku.
Rosnąca potrzeba producentów samochodów do obniżania emisji spalin, poprzez zmniejszenie zużycia paliwa przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności silnika spowodowała dynamiczny rozwój nowoczesnych silników, które pozwolą osiągnąć zamierzony cel. Dla przykładu w poniższej tabeli został porównany model tego samego samochodu osobowego patrząc na jego ewolucję na przestrzeni 10 lat.
Jak można zauważyć wraz ze zmianami wprowadzonymi w technologii silnika koniczne było także przejście z klasy lepkości oleju z 10W-40 na olej 5W-30 co skutkuje zmniejszoną konsumpcją paliwa zwiększeniem mocy i redukcją emisji CO2 o prawie 35%. Ten model jest nadal rozwijany , a kolejna generacja przewiduje obniżenie emisji CO2 do poziomu 74g/km.
Obniżenie emisji spalin nie jest funkcją tylko sprawności silnika, ale przede wszystkim systemów oczyszczania spalin, o których była mowa powyżej. Niewątpliwie zastosowanie układów obróbki spalin miało znaczący wpływ na technologie olejów silnikowych. Przede wszystkim pojawiły się oleje o obniżonej zawartości SAPS (popiół siarczanowy, fosfor, siarka), które są kompatybilne z tego typu urządzeniami. Ponadto zwiększenie mocy silników, podwyższona temperatura pracy oraz wykorzystanie systemów turbo doładowania stworzyły bardzo wymagające środowisko pracy dla olejów. Aby oleje mogły dobrze spełnić swoje funkcje w zaostrzonych warunkach eksploatacji ich technologie również przeszły swoją ewolucję, stały się bardziej złożone.
Zaawansowane technologie silników wymagają wysokojakościowych olejów silnikowych, co obrazuje poniższy schemat.
W trakcie procesu postępu rozwoju technologii silników, ACEA była w centrum tego procesu poprzez interpretację potrzeb swoich członków i przekładając je na kluczowe specyfikacje, na których opiera się wiele europejskich formulacji olejów. Zasadniczo dostarcza mapę DNA dla olejów silnikowych, które są kompatybilne z obecnymi silnikami oraz urządzeniami obróbki spalin oraz z tymi, które są rozwijane. Uznając te zróżnicowane warunki i stale zmieniające się normy prawne, ACEA przyjęła dwuetapowy alfanumeryczny system sekwencji olejowych, co stanowi nie tylko wyraźny punkt odniesienia, ale także wysoki stopień elastyczności, umożliwiając dodanie nowych specyfikacji, gdy jest to konieczne.
W segmencie samochodów osobowych ACEA wyróżnia dwie klasy „A/B” dla pojazdów wyposażonych w silniki benzynowe lub lekkie Diesla. Druga klasa „C” została wprowadzona w 2004 r., dotyczy zapotrzebowania na oleje silnikowe zgodne z układami do oczyszczania spalin stosowanymi w benzynowych i lekkich silnikach wysokoprężnych. ACEA wyróżnia także klasę oznaczoną literą E, dotyczy segmentu heavy duty. W każdej klasie A/B i C istnieją różne kategorie identyfikowane przez cyfrę, która oznacza kluczowe elementy specyfikacji obejmujące lepkość, HTHS (high temperature High Share), przeznaczenie, zastosowanie, wymagania dotyczące testów silnikowych, dla specyfikacji z kategorii C dodatkowo ich zgodność z systemami obróbki spalin.
Każdy środek smarowy jest zaprojektowany do określonego celu lub określonego typu silnika, aby zapewnić nie tylko ochronę elementów ruchomych, ale również przyczynia się do oszczędności paliwa, wydajności pojazdu i redukcji emisji spalin. Dzięki nowoczesnym silnikom, które mogą uzyskać niemal dwa razy większą moc na litr w porównaniu do ich odpowiedników zaledwie sprzed dwudziestu lat. Stopniowa ewolucja i postęp technologiczny w projektowaniu silników postawiły producentom olejów silnikowych wiele wyzwań. Oleje silnikowe muszą sobie radzić nie tylko z wyższą temperaturą pracy, zwiększonym naprężeniem spowodowanym wyższą mocą silnika o mniejszej pojemności, ale także muszą sprostać wymaganiom zmniejszenia oporów tarcia, a także być kompatybilne z urządzeniami obróbki spalin.
Autor: Katarzyna Starzec, Dział Badań i Rozwoju ORLEN OIL
Tagi: ORLEN Oil, Platinum Expert, Platinum Warsztat, oleje silnikowe, ACEA
