Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Framsteg inom teknik för syntetisk olja

Dagens fordon fortsätter att bli mer och mer sofistikerade. De måste för att möta kundernas behov och förväntningar och för att hålla jämna steg med statliga regler för bränsleekonomi och avgaskontroll. Eftersom efterfrågan på hästkrafter inte minskar, designar biltillverkarna motorer som är mindre och lättare men ändå fullpackade med kraft. Oljetillverkare arbetar hårt för att producera motoroljor som kan hålla jämna steg med och förbättra din motors prestanda.

Vad är innebörden av motorolja?
Motorolja har ofta kallats "livsblod" i en motor för utan den kan en motor inte fungera. Olja är smörjmedlet som håller alla rörliga delar inuti din motor i rörelse. Det fungerar genom att tillhandahålla en tunn och slät beläggning mellan komponenter som gnider mot varandra - som kolvarna och cylinderväggarna. Oljan hindrar dessa delar från att faktiskt vidröra varandra, vilket minskar friktionen, eliminerar slitage och hjälper till att kyla din motor.

För att rymma alla typer och storlekar av motorer finns motorolja i olika kvaliteter eller viskositeter. Viskositet beskriver tjockleken på en vätska, dess förmåga att motstå strömning. Honung har en hög viskositet, medan vatten har en låg viskositet. Olja är någonstans mittemellan.

Oljeviskositeten tilldelas en "grad", 30 vikt, 40 vikt, och så vidare. SAE30 är ett exempel på en olja med rak vikt (eller rak viskositet). Raka oljor användes för många år sedan i de flesta fordon men används nu sällan i bilar. Jämför det med flervikts- eller multikvalitetsoljor som fungerar på ett sätt när det är kallt och ett annat när det är varmt. Termerna 10W30 eller 5W20, där den första siffran representerar dess kylförmåga ("W" är för vintern) och den andra siffran är dess klassificering vid driftstemperatur, finns vanligtvis på hyllan för bildelar.

Oljans viskositet sjunker när temperaturen stiger. Den blir tunnare när din motor blir varm. Så oljetillverkare designar produkter som motstår den tendensen. En lågviskös olja är infunderad med tillsatser som väsentligt höjer viskositeten när temperaturen stiger. Men eftersom oljan vill tunnas ut, tjänar dessa tillsatser faktiskt till att hålla oljan vid en konsekvent viskositet över en rad temperaturer. Till exempel är 10W30 en klass 10 när den är kall. Men när den värms upp fungerar den som en klass 30, som (när den är varm) bör ha liknande egenskaper som klass 10. Den lägre graden/viskositeten när den är kall gör att din motor kan dra igång och starta lättare, och de högre egenskaperna motstå viskositetsnedbrytning när den är varm.

Konventionell kontra syntetisk motorolja
Om du är som många förare, när du tänker på motorolja tänker du troligen på konventionell olja som härrör och destilleras från råolja. Konventionell olja används ofta och är relativt billig. Den gör jobbet med att belägga motordelar för att skydda mot friktion och slitage. Det har dock en tendens att brytas ned kemiskt och att lämna smutsiga avlagringar i din motor om du inte är försiktig.

Eftersom konventionell motorolja är gjord direkt av råolja som hämtats från marken, innehåller den oönskade föreningar som fungerar som föroreningar. När konventionell olja åldras med användning, minskar dess förmåga att bibehålla en konsekvent viskositet. Det börjar slamma upp och flödar inte som det ska. Tillverkare arbetar för att säkerställa bästa möjliga funktion hos sina produkter, men dessa föroreningar kan täppa till din motor och bilda beläggningar på motordelar om du inte är religiös när det gäller oljeunderhåll.

Syntetisk motorolja är ett alternativ för vissa bilägare. Det är en nödvändighet för andra. Men vad är syntetisk olja? Syntetisk olja skapas artificiellt genom en komplex process för att producera konsekvent molekylstorlek och form. Det börjar med högraffinerad råolja (eller någon annan förening) som basmaterial som tillsatser är inbyggda i. Denna typ av olja tillverkas enligt krävande specifikationer av oljetillverkare som håller hemligheterna bakom sina formuleringar nära västen.

Fördelar med syntetisk olja
Syntetisk motorolja har flera fördelar jämfört med konventionell olja. Eftersom syntetisk olja består av molekyler av konsekvent storlek och form, möjliggör den mindre friktion inuti din motor. Och eftersom den är mycket raffinerad har den färre föroreningar som kan bilda motoravlagringar och slam. Tillsatser i syntetisk olja hjälper till att öka motorskyddet och tjänar till att rengöra invändiga motorytor.

Syntetmaterial presterar bättre än konventionella oljor i extrema temperaturer, är föremål för mindre viskositetsnedbrytning och är mer stabila. De ger också längre motorskydd och längre intervall mellan oljebytena - ibland så långa som tjugo tusen mil. Men även om du byter olja lika ofta med syntetisk som med konventionell (ett kostsamt förslag eftersom syntet är betydligt dyrare), får din motor ett bättre potentiellt skydd.

Så, i ett nötskal, vilka är några fördelar med syntetisk olja jämfört med konventionell?

  • Minimerad friktion på grund av enhetlig molekylstorlek och form
  • Mindre motorslitage
  • Minskade motoravlagringar på grund av ökad förfining
  • Förbättrat skydd och rengöring
  • Mindre slamuppbyggnad
  • Bättre prestanda i kyla och extrema temperaturer
  • Längre intervall mellan oljebytena möjliga

Men en annan fördel med syntetisk olja, en som gör den inte valfri utan nödvändig för många motorer idag, är dess förmåga att tillverkas i lägre viskositeter än konventionell olja.

Konventionell motorolja finns tillgänglig i en rad flerkvalitetsalternativ för att passa många fordon på vägen idag. Men på grund av dess makeup kan konventionell olja inte hittas för riktigt lätta applikationer. Moderna motorer är konstruerade med allt snävare toleranser, mindre gap mellan deras rörliga delar än tidigare. Tendensen har gått mot mindre, lättare motorer som fortfarande producerar betydande hästkrafter. Dessa snävare toleranser och höga prestandaförväntningar kräver lättare oljor.

Det fanns en tid då nästan varje bil på vägen kunde fyllas med rak och tjock trettioviktig olja. Tillsammans kom multi-grade (multi-viskositet) oljor, men fortfarande använde de flesta bilar 10W30. Eftersom motorerna blev mindre, kanske vissa kräver 5W30, men det var inte vanligt på ett bra tag.

Men idag? 5W30 är inte längre en lättviktig olja. Många motorer kräver kvaliteter 5W20, 0W30 eller till och med 0W20. Extremt lätta oljor kan endast tillverkas syntetiskt. Så många fordon har syntetisk olja direkt från tillverkaren och kräver att syntetisk olja tillsätts vid varje oljebyte.

Framsteg inom syntetiska oljor
I takt med att motortekniken fortsätter att utvecklas, gör även smörjtekniken det. Oljetillverkare strävar efter att formulera högpresterande lättare oljor som är fordonsspecifika. Komplexa testprocedurer är utformade för att validera nya formler. Den kemiska sammansättningen i oljeformler har ändrats för att ge bättre stabilitet, motståndskraft mot viskositetsnedbrytning och mindre oxidation i oljan.

Oljetillverkarnas senaste mål inkluderar sätt att hjälpa biltillverkarna att möta kraven på bränsleekonomi och utsläppskontroll. Små men kraftfulla motorer kan hjälpa till genom att minska fordonsvikten. Men förutom behovet av lättviktsoljor för att klara snäva motortoleranser, måste andra problem med små och lätta motorer lösas.

Till exempel, i tävlingen om att bygga den mest bränsleeffektiva motorn, designar biltillverkare små direktinsprutade gasmotorer. Dessa motorer har kraften hos en större motor, men är mycket mer kompakta och lätta, vilket minskar fordonets totala vikt och sparar bränsleförbrukning.

Men mindre motorer är ofta utrustade med turboladdare, variabel ventiltid och/eller direktinsprutning för att uppnå hög effekt och vridmoment tillsammans med förbättrad bränsleekonomi. Tyvärr finns det en nackdel:en oönskad tendens till ett fenomen som kallas låghastighetsförtändning (LSPI). Förekommer speciellt vid lägre hastigheter och när högt vridmoment krävs, är LSPI en spontan förbränning tidigt i förbränningscykeln som leder till knackning på motorn och möjliga motorskador. Kvaliteten på en syntetisk basolja och införandet av rätt föreningar och rengöringsmedelstillsatser spelar viktiga roller för att förhindra LSPI och är ett fokus för oljeindustrin.

Andra framsteg inkluderar formuleringar för att ytterligare hjälpa till att minska motoravlagringar, minska växthusgaser och förbättra bränsleekonomin. Vissa biltillverkare designar till och med motorer som kan arbeta på oljor med så låga viskositeter som 0W16. Det är verkligen långt ifrån den honung som användes för decennier sedan.