Motorové oleje s extrémně nízkými viskozitními rozsahy

Ještě řidší…

Současný trend v oblasti vývoje osobních a lehkých užitkových automobilů je v souladu se strategií intenzivní podpory životního prostředí spojen s vývojem hnacích agregátů, které při provozu výrazně omezují tvorbu emisí. Tomu odpovídá vývoj vozidel s hybridními pohony, resp. s pohony čistě elektrickými. Technický poradce pro TotalEnergies Marketing Pavel Růžička vám přináší základní informace o nových typech motorových olejů, které jsou doporučeny do moderních konstrukcí spalovacích motorů vozidel s hybridním pohonem.

Spalovací motory hybridních vozidel

Obr. 1: Benzinový vznětový spalovací motor typu HCCI (homogeneous charge compression ignition).

Výraz „hybridní“ znamená, že vozidlo je poháněno kombinací spalovacího motoru a elektrického pohonu. Tento kombinovaný hybridní pohon vozidla tak umožňuje provoz s nižšími emisními hodnotami CO2 do 40 g/km vůči platnému limitu 95 g/km. Podstatnou složku tohoto pohonu zajišťují moderní konstrukce spalovacích motorů. Zpravidla se dnes stále častěji používají malolitrážní („downsized“) přeplňované benzinové spalovací motory. Jde o moderní výkonné spalovací motory menších rozměrů, které díky konstrukčnímu provedení minimalizují spotřebu paliva a redukují tak hodnoty produkovaných emisí CO2. Setkat se lze i s benzinovými spalovacími vznětovými motory zvanými HCCI (obr. 1), u kterých zapalování homogenní směsi paliva není způsobováno elektrickým impulzem od zapalovací svíčky, nýbrž pomocí vysoce stlačeného vzduchu podobně jako u vznětových spalovacích motorů. Tento efekt má za následek, že při kompresi se eliminuje potenciální klepání či detonace směsi a rovněž se redukují produkované emise.

Zmíněné výkonné benzinové spalovací motory hybridních pohonů jsou menších rozměrů, jsou však náchylné k tzv. efektu LSPI (low speed premature ignition), kdy dochází k předčasnému samovznícení paliva při nízkých otáčkách spalovacího motoru a následně i olejových par s rizikem klepání a postupného předčasného opotřebení motoru.

Přísné technické požadavky

Je zřejmé, že na motorové oleje pro výše uvedené moderní konstrukce spalovacích motorů hybridních pohonů jsou kladeny velmi vysoké technické požadavky. Na jedné straně je požadováno dlouhodobé spolehlivé mazání s prodlouženou životností oleje a vysokou oxidační odolností a na druhé straně pak minimalizace spotřeby paliva s vysokým výkonem motoru.

Tyto často protichůdné požadavky jsou schopny splnit pouze nově vyvíjené moderní formulace syntetických motorových olejů, jež zajišťují dlouhodobé spolehlivé mazání exponovaných součástí spalovacích motorů. Takovéto oleje proto splňují náročné výkonové specifikace standardů API SP (American Petroleum Institute), ACEA C6 (l’Association des Constructeurs Européens d’Automobiles), resp. ILSAC GF-6 (International Lubricant Standardization & Approval Committee). Kromě striktních technických požadavků, jako jsou např. maximální povolené hodnoty opotřebení rozvodového mechanismu, resp. povolené hodnoty týkající se ochrany před již zmíněným efektem LSPI, je od těchto olejů vyžadována maximální podpora úspory paliva (formulace typu FE – Fuel Economy, Eco Science Technology). To znamená, že pro dosažení srovnatelného výkonu je dostačující nižší spotřeba paliva (obr. 2).

Extrémně nízký viskozitní rozsah

K maximální úspoře paliva právě napomáhají motorové oleje s extrémně nízkými viskozitními rozsahy, což jinými slovy znamená, že jde o formulace olejů s minimálním vnitřním třecím odporem při provozu motoru. Vedle dnes již poměrně rozšířených motorových olejů viskozitního rozsahu SAE 0W-20 se vyvíjí další formulace se stále klesajícím trendem viskozitních rozsahů SAE 0W-16, SAE 0W-12 a SAE 0W-8.

Obr. 2: Nové typy formulací nízkoviskózních motorových olejů pro hybridní pohony vozidel, složení splňující striktní požadavky standardů ACEA, API, ILSAC.
Tabulka 1: Viskozitní rozsahy motorových olejů SAE J 300 01/2015.

V tabulce 1 jsou znázorněny viskozitní rozsahy motorových olejů. Barevně vyznačené údaje označují snižující se viskozitní rozsahy, tedy formulace olejů se sníženým vnitřním třecím odporem. Extrémním případem je v současné době viskozitní rozsah SAE 0W-8. Je zřejmé, že oproti dnes již konvenčním, rovněž syntetickým formulacím SAE xx-40 je hodnota kinematické viskozity u olejů s extrémně nízkým vnitřním třením snížena na jednu polovinu, resp. jednu třetinu. To samozřejmě představuje výrazný efekt redukce spotřeby paliva při provozu vozidla.

Tabulka 2. Parametry motorového oleje SAE 0W-16.

Závěr

V zásadě lze konstatovat, že formulace zmíněných nízkoviskózních olejů jsou tvořeny třemi základními technickými pilíři:

  • Maximálně účinný efekt snížené spotřeby paliva při provozu vozidla díky nízkým třecím odporům, účinná podpora redukce produkovaných emisí.
  • Výborná tekutost, čerpatelnost a cirkulace olejů, což má za následek velmi snadné starty spalovacích motorů, a to i při extrémních zimních podmínkách.
  • Vysoká úroveň ochrany motoru se zajištěním dlouhodobého spolehlivého mazání exponovaných součástí spalovacího motoru.

Například u formulace nízkoviskózního syntetického motorového oleje viskozitního rozsahu SAE 0W-16 lze zaznamenat redukci vnitřních odporů při provozních teplotách 100–110 °C ve srovnání s olejem SAE 5W-30 o 4,2 %, resp. ve srovnání s olejem SAE 0W-20 o 1,4 %. U olejů SAE 0W-12, resp. 0W-8 je tento efekt ještě podstatně výraznější. Navíc díky speciálním syntetickým technologiím tyto oleje vykazují i zvýšenou odolnost vůči tvorbě úsad a kalů.

V článku byly použity materiály společnosti TotalEnergies.

Tento článek najdete v časopisu AutoEXPERT vydání č. 7+8/2023.

Štítky: 

Další články