Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Utvecklingen av oljebytet

Den enda konstanten i oljebytesbranschen är själva förändringen, speciellt om du försöker hålla ett lager av motorolja för alla märken och modeller av fordon. Sedan Volkswagen började kräva applikationsspecifik motorolja i mitten av 1990-talet har oljebytesverksamheten (ursäkta ordleken) "förändrats". Medan många asiatiska fordon för närvarande endast kräver en universell 5W-30 motorolja, har europeiska tillverkare lutat sig åt att kräva mer applikationsspecifika motoroljor.

Trenden har spridit sig till de inhemska tillverkarna också, med Ford Motor Company som kräver specifika motoroljor för ett antal av sina motorer och General Motors kräver sina Dexos eller dess licensierade motsvarigheter för användning i sin nuvarande generation av fordon. Många high-end och högpresterande namnskyltar från alla biltillverkare kräver ofta syntetiska eller applikationsspecifika syntetiska oljor också. Se bild 1.

Drivkraften bakom oljebytesutvecklingen

Syntetiska och lågviskösa motoroljor har använts sedan 1980-talet för att öka bränsleekonomin. Under slutet av 1990-talet började Ford Motor Co. och Honda Motor Co. kräva 5W-20 för många av sina nya motorer för att öka bränsleekonomin och för att hantera flera olika kolvringsproblem. General Motors, som också tillverkar på global basis, började kräva att sitt Dexos-märke skulle uppfylla utökade oljebytesintervallkrav för sin senaste generation av motorer.

Som du kanske misstänker är förbättrade motorkonstruktioner drivkraften bakom allt strängare motoroljekrav. Turboladdade dieselmotorer har sina specifika smörjkrav, liksom motorer utrustade med variabel ventiltid (VVT) och direkt bensininsprutning (GDI). Till exempel ökar de extrema termiska och mekaniska påfrestningarna i en dieselmotor med kompressionständning kraven på motorolja. Dieselmotoroljor måste tåla extremt höga termiska påfrestningar såväl som mycket höga koncentrationer av sot som produceras vid förbränning.

VVT-motorer kräver på samma sätt inte bara en specifik oljeviskositet, utan kräver också en olja som håller de pulsmodulerade solenoiderna för variabel ventiltid rena, välsmorda och fria från små luftbubblor orsakade av oljeskum. Se bild 2.

GDI-motorer har också några unika motoroljekrav, av vilka de mest anmärkningsvärda är de anti-slipegenskaper som behövs för att förhindra skador på kamaxelns bränslepumps excenter och kamföljare på den mekaniska högtrycksbränslepumpen. När generiska motoroljor används börjar kamaxelns excentriska så småningom galla, som illustreras i bild 3.

Dessutom tenderar GDI-motorer också att förorena motoroljan med alltför stora mängder kol som, enligt vissa studier, tenderar att öka kamkedjans slitage.

Slutligen är vissa GDI-motorer konstruerade med upp till 14:1 kompressionsförhållanden. I de flesta GDI-konstruktioner styrs detonationen av variabel ventiltid och genom att modifiera läget för direkt bränsleinsprutning. Men forskare har funnit att på vissa motorer kryper mycket små droppar motorolja förbi kolvringarna och orsakar detonation, vilket mekaniskt skadar kolvringarna och landar.

I vissa fall har ingenjörer ändrat PCM:s driftstrategier för att minska detonationstendenserna och i andra fall arbetar smörjingenjörer för att lösa detonationsproblem genom att ändra oljesammansättningen.

Oljeformuleringar


Hur ändrar smörjingenjörer motoroljans egenskaper? Enligt en ledande smörjtidskrift finns det fyra stora tillsatstillverkare och upp till 20 leverantörer av paraffinbasolja i Nordamerika. I USA och Kanada har vi också cirka 227 företag som är licensierade att sälja API SN-motoroljor.

Komplexiteten på dagens motoroljemarknad illustreras kanske bäst av General Motors Dexos 1-webbplats www.centerforqa.com/gm/dexos1-brands. Även om det anses vara en "inhemsk" biltillverkare, tillverkar General Motors faktiskt fordon i 34 länder och marknadsför fordon i 140 länder. Enligt webbplatsen är många olika märken av oljor nu licensierade att visa Dexos logotyp på sina behållare.

Observera att 5W-20 och 5W-30 är de enda viskositeterna som tillhandahålls, med Dexos 1 som används i bensinmotorer och Dexos 2 i dieselapplikationer.

Under "Om Dexos" förklarar webbplatsen varför Dexos-specifikationerna överstiger de olika oljeklassificeringsorganisationerna. Observera vidare att många licensierade varumärken är godkända för användning endast på specifika geografiska platser, som "Global", "Nordamerika" och "Nordamerika och Europa."

Märkning är naturligtvis en annan varning vid val av rätt motorolja för en specifik tillämpning. En fras som "uppfyller OE-specifikationer" motsvarar inte "OE-godkänd" eller "OE-licensierad." En motorolja kan också inkludera i sin märkning en fras som anger att den uppfyller ett alfanumeriskt OE-specifikationsnummer. Hur som helst kan det vara svårt att välja rätt motorolja för en specifik tillämpning, så när du är osäker på en eftermarknadsolja är det bäst att välja OE-märkt olja.

Oljefiltrering

Att välja ett oljefilter som uppfyller OE-kraven för utökade oljebyten är lika viktigt som att välja rätt motorolja. De grundläggande parametrarna är ventilering, kapacitet, mikronklassificering och effektivitet. Alla OE-ekvivalenta oljefilter bör till exempel innehålla en anti-dräneringsbackventil och en oljefilterbypassventil. Anti-dräneringsventilen förhindrar helt enkelt att oljan rinner ut ur motorns oljegallerier, genom oljefiltret och tillbaka till oljetråget när motorn är avstängd.

Även om det har gått många år sedan jag har stött på oljefilter som saknar en anti-dräneringsventil, orsakar filter som saknar anti-dräneringsskydd vanligtvis överdrivet motorljud under start på grund av en långsam uppbyggnad av oljetrycket. Oljefiltrets bypassventil är kritisk eftersom, i händelse av att oljefiltermediet täpps till, låter bypassventilen motorolja strömma direkt från oljepumpen till motorns oljegallerier.

Själva oljefiltermediet måste ha tillräckligt med filtreringskapacitet för att fortsätta att fånga smuts och skräp under det förlängda oljebytesintervallet. Filter som saknar filtreringskapacitet kommer att täppas till i förtid under det förlängda oljebytesintervallet, vilket gör att bypassventilen öppnas, vilket gör att smuts och skräp kan komma i kontakt med motorns vevaxellager och andra slitytor. Bypass-läget inträffar oftast vid start när motoroljan är kall. Se bild 4.

Slutligen är det viktigt att skilja mellan mikronklassificeringen för ett oljefilter och dess effektivitetsklassning vid filtrering av olja. Medan mikronklassificeringen anger till en miljondels tum storleken på partiklar som kan fångas upp av oljefiltret, anger den faktiska effektivitetsklassningen hur väl filtret rengör motoroljan när det passerar genom oljefiltermediet.

Så även om två filter kan ha samma mikronklassificering, kan den faktiska effektivitetsklassificeringen variera kraftigt mellan de två filtren. Oljefilter måste i alla fall klara moderna utökade oljebytesintervaller. Att använda ett undermåligt eller icke-OE-ekvivalent filter motverkar helt enkelt syftet med att använda en OE-licenserad motorolja.