T R IBOT EC HNICKÁ INFOR MÁC IA 1/2016 NÍZKO VISKÓZNE MOTOROVÉ OLEJE. Ing. Jozef Stopka, predseda SSTT Tel ,

Transkript

1 Slovenská spoločnosť pre tribológiu a tribotechniku Koceľova 15, Bratislava Tel Fax tribologia@centrum.sk T R IBOT EC HNICKÁ INFOR MÁC IA 1/2016 NÍZKO VISKÓZNE MOTOROVÉ OLEJE Ing. Jozef Stopka, predseda SSTT Tel , stopka@tribex.sk, tribologia@centrum.sk Strana 1

2 Úvod V nedávnej minulosti sa za štandardné motorové oleje pre naše klimatické pásmo odporúčali motorové oleje viskozitnej triedy SAE 15W Pre nižšie vonkajšie teploty sa neskoršie začali odporúčať motorové oleje viskozitnej triedy SAE 10W 40. Začiatkom 90 rokov minulého storočia sa začali používať motorové oleje viskozitnej triedy SAE 5 W 40. Potom nastala určitá zmena, požiadavka zameraná na predĺžené výmenné intervaly motorových olejov. Bola to najmä spoločnosť VW, ktorá prišla s koncepciou motorových olejov viskozitnej triedy SAE 0 W 30, ktoré mali aj uvedenú zníženú vysokoteplotnú HTHS viskozitu. Začiatkom nového storočia vznikli ďalšie požiadavky, ktoré boli zamerané na ekologické a ekonomické požiadavky, t. j. na ochranu životného prostredia a zníženie spotreby paliva. Boli predpisované emisné limity, normy EURO, ktoré každý výrobca musel a musí dodržiavať a rešpektovať. Vysporiadať sa s týmito požiadavkami je stále veľmi náročné a výrobcovia automobilov z toho dôvodu zvolili nový smer, aby splnili tieto požiadavky na zníženie množstva emisii a spotreby paliva a to cestou, spôsobom znižovania viskozity motorového oleja. Nižšia viskozita znamená menší odpor, menšie trecie straty a zároveň úsporu paliva. Čo sa týka emisií, treba spomenúť najnovšiu normu EURO VI ( ), ktorá rieši najmä povinnosť na zníženie oxidu dusíka NOx, napr. pre naftové motory na maximálnu hranicu 80 mg/km, čo je o 100 mg/km menej, ako predpisovala prísna norma EURO V, ako sa to uvádza v tabuľke č.1. Tabuľka č.1 EU Norma Dátum NOx HC + NOx CO PM Euro I 01/07/1992 0,97 2,72 0,140 Euro II 01/01/1996 0,70 1,00 0,08 Euro III 01/01/2000 0,50 0,56 0,64 0,05 Euro IV 01/10/2005 0,25 0,30 0,50 0,025 Euro V 01/09/2009 0,18 0,23 0,50 0,005 Euro VI 01/09/2014 0,08 0,17 0,50 0,005 Nové motorové oleje V súčasnej dobe takmer všetci výrobcovia automobilov predpisujú viskozitnú triedu 5 W 30 a to najmä vtedy, ak ide o prvé náplne vo výrobe. Treba upozorniť, že sa vyskytujú aj motorové oleje so zníženou vysokoteplotnou HTHS (High Temperature and High Shear) viskozitou. Pre pochopenie treba uviesť, že pre bežnú HTHS dynamickú viskozitu sú to hodnoty nad 3,5 mpa.s a oleje so zníženou viskozitou HTHS majú hodnoty tesne nad 2,9 mpa.s. Tieto oleje so zníženou HTHS viskozitou vzbudzujú podozrenie, či takto upravený motorový olej je schopný zabezpečiť správne mazania motora. V nasledovnej tabuľke č. 2 uvedieme viskozitné triedy motorových olejov, ktoré sú odporúčané výrobcami automobilov. Strana 2

3 Tabuľka č.2 Výrobca automobilov Viskozitná trieda, SAE Formulácia, zloženie oleja Štandardné, staršie automobily 10 W - XX HC, III. kategória pod 10 % BMW, Ford, PSA, VW, GM, 5 W - 30 HC, III. kategória pod 30 % Opel Ford, GM, Hyudai, Chrysler 5 W - 20 HC, III- kategória pod 50 % Honda, Toyota, Nissan 0 W - XX HC, III. kategória 100 % Nová generácia, ILSAC GF W - 16 HC, III. kategória a PAO Poznámka : HC uhľovodíkové oleje, PAO polyalfaolefíny syntetické uhľovodíky SHC Ako vidieť z tabuľky č.2, niektorí výrobcovia automobilov vzhľadom na ekologické požiadavky začali používať, odporúčať motorové oleje nižších viskozitných tried a to SAE 5 W 20, resp. SAE 0 W 20. Ide najmä o japonské automobilky a to Honda, Toyota, Subaru, a z ďalších výrobcov napr. Ford, Hyundai a ďalší. V tomto prípade, ide o motorové oleje, ktoré majú hodnotu HTHS viskozity nad 2,6 mpa.s. Treba pripomenúť, že veľmi dôležitou otázkou nových viskozitných tried motorových olejov je vysokoteplotná HTHS viskozita, ktorá je kontrolovaná, meraná pri 150 C a je preto v určitej relácií k hrúbke olejového, mazacieho filmu. Po mnohých laboratórnych a motorových skúškach, ktoré vykonali výrobcovia automobilov bolo zistené, že v súčasných spaľovacích motoroch je možno ísť s viskozitou HTHS až na hodnotu 2,3 mpa.s a to bez obáv, žeby mazací systém motora zlyhal z dôvodu nedostatočného mazania. Súčasný trend znižovania viskozity motorových olejov je žiadúci, teda potrebný a o tom nás presvedčí aj nová revidovaná viskozitná norma SAE J300, tak ako je to uvedené v nasledovnej tabuľke č.3. Strana 3

4 Tabuľka č.3 Ako vidieť z tabuľky č. 3 v roku 2015 bola norma revidovaná a boli do nej zaradené letné viskozitné triedy s neobyčajným označením SAE 16, SAE 12 a SAE 8. Všeobecne platí, že nevýhodou zníženej HTHS viskozity je vyššia spotreba motorového oleja (odparnosť), ale výhodou je nižšia spotreba paliva, čo je spojené s výhodou tvorby menšieho množstva emisií, CO2. Nízko viskózne motorové oleje budú mať svoje miesto v sortimente moderných automobilov a na tieto nové druhy si budeme musieť zvyknúť. Najbližšie to bude motorový olej viskozitnej triedy SAE 0 W 16, ktorý bude, ako prvá náplň najmä v automobiloch japonských značiek. V tejto súvislosti je zaujímavé porovnať výkonové charakteristiky motorových olejov podľa ILSAC (International Lubricant Specification and Approval Committee) výkonové triedy GF 5 a GF 6A, obrázok č.1, čo bude platiť najmä pre japonské a USA osobné automobily. Strana 4

5 Obrázok č.1 Z kruhového diagramu vyplýva, že sa v prípade použitia výkonovej triedy GF 6A významne zvýši najmä úspora paliva, čistota piesta a kontrola nečistôt v motore, čo je výhoda. Na obrázku č. 2 porovnáme výkonové triedy ILSAC GF 6 A a GF 6 B. Strana 5

6 Obrázok č. 2 Z kruhového diagramu vidieť, že výkonové charakteristiky oboch tried GF 6 A a GF 6 B sú takmer zhodné, rovnaké. Pri výkonovej triede GF 6 B je mierne vyššia úspora paliva, čo je logické. Pre doplnenie v ďalšej časti uvedieme niektoré informácie, ktoré s tým priamo súvisia. Uvádzame to z toho dôvodu, nakoľko podľa dostupných informácií GF 6A má byť nástupcom, pokračovateľom výkonovej triedy GF 5. Treba uviesť, že výkonová trieda GF 5 je porovnateľná, rovnako formulovaná ako výkonová trieda podľa API, trieda API SN. Podľa ďalších informácií výkonová trieda ILSAC GF 6A má obsahovať tieto viskozitné triedy SAE 0 W 20, 0 W 30, 5 W 20, 5 W 30 a 10 W 30. Výkonová trieda ILSAC GF 6 B má obsahovať viskozitné triedy SAE 0 W 16 a 5 W 16. Pre doplnenie informácií o vplyve motorových olejov na spotrebu paliva uvádzame na obrázku č.3 porovnanie viskozitnej triedy SAE 5 W 30 v závislosti na výkonovej charakteristike, výkonovej triede motorového oleja podľa ILSAC a to triedy GF 2, GF 3, GF 4, GF 5 a GF 6A. Strana 6

7 Obrázok č. 3 Z obrázku č. 3 vyplýva, že v prípade výkonovej triedy podľa ILSAC GF 6A, viskozitnej triedy SAE 5 W 30 sa dosiahne úspora paliva o viac ako 3 % a to z dôvodu prispenia motorového oleja na ekonomiku paliva, čo je výhoda. Záver Motorové oleje sú stále v pozornosti odbornej a motoristickej verejnosti a to nielen z dôvodu ich spotreby, sortimentu, a zabezpečenia správneho mazania, ale v súčasnej dobe najmä z toho dôvodu, aký je ich vplyv na životné prostredie (emisie), spotrebu paliva, čo nám teraz ponúkajú nízko viskózne motorové oleje. Čo sa týka ďalších nižších viskozitných tried podľa SAE, tak oleje motorové ešte s nižšou viskozitnou triedou SAE 0 W 12 a SAE 0 W 8 možno očakávať, že sa pravdepodobne budú používať najmä pre elektromobily alebo automobily s hybridným pohonom. Dokonca bola uvedená správa, že sa uvažuje aj o viskozitnej triede SAE 0 W 4, teda čo všetko, aké zmeny môžeme ešte očakávať v sortimente nízko viskóznych motorových olejov. Strana 7

8 Kontaktné informácie Ing. Jozef Stopka predseda spoločnosti Tel Slovenská spoločnosť pre tribológiu a tribotechniku Koceľova 15, Bratislava Tel Fax tribologia@centrum.sk Strana 8