Testy i normy dla olejów silnikowych samochodów osobowych i ciężarowych

Transkrypt

1 Testy i normy dla olejów silnikowych samochodów osobowych i ciężarowych data aktualizacji: Tomasz Piergies specjalista z Działu Badań i Rozwoju Orlen Oil Wymagania dla nowoczesnych olejów silnikowych są określane głównie przez producentów silników. Renomowani producenci samochodów już na etapie projektowania nowych silników współpracują z producentami olejów w celu opracowania technologii, która upora się z wyzwaniami, jakie stawia nowa konstrukcja silnika. Producenci olejów weryfikują produkt także pod kątem jego parametrów. Wartości poszczególnych parametrów oraz zawartości pierwiastków mają znaczenie dla właściwości olejów. ACEA (Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów) jest odpowiedzialna za wydawanie i aktualizację norm dotyczących testów laboratoryjnych i silnikowych dla olejów. Poszczególne wydania tego dokumentu (ACEA European Oil Sequences, najnowsze wydanie z 2012 roku) określają szczegółowo parametry, jakie powinny być badane w olejach oraz testy silnikowe przeznaczone dla olejów. Osobne normy wydawane są dla silników samochodów osobowych, lekkich dostawczych i wysokoobciążonych. Zróżnicowanie wynika też z różnych rozwiązań konstrukcyjnych w poszczególnych silnikach. Różne są również badania silnikowe dla olejów stosowanych w pojazdach ciężarowych (mocno obciążone silniki Diesla) i olejów stosowanych w pojazdach osobowych. Normy ACEA stanowią główne odniesienie dla producentów środków smarowych i producentów samochodów w Europie. Grupy norm dotyczących wymagań dla olejów silnikowych i związanych z nimi testów laboratoryjnych zgrupowane są w 4 kategoriach: - A do silników benzynowych, - B do lekkich silników Diesla, - C oleje kompatybilne z systemem katalitycznym dla silników benzynowych i Diesla z wtórnym obiegiem spalin i o niskiej zawartości siarki, fosforu i popiołów siarczanych (SAPS), - E do mocno obciążonych silników Diesla.

2 Klasyfikacja ACEA A/B ACEA A1/B1 olej przeznaczony do silników benzynowych i wysokoprężnych. Olej przeznaczony szczególnie do stosowania dla silników wykorzystujących oleje o niskim tarciu i niskiej lepkości o HTHS od 2,9 do 3,5 MPa.s. ACEA A3/B3 stabilny, utrzymujący właściwości olej, przeznaczony do użycia w silnikach benzynowych samochodów osobowych o wysokich charakterystykach pracy oraz silnikach wysokoprężnych lekkich samochodów ciężarowych. ACEA A3/B4 stabilny, utrzymujący właściwości olej do stosowania w silnikach benzynowych i silnikach wysokoprężnych o bezpośrednim wtrysku (Common Rail) o wysokich charakterystykach pracy, jednak odpowiedni również dla zastosowań opisanych w punkcie A3/B3. ACEA A5/B5 stabilny, utrzymujący właściwości olej do stosowania w przypadku dłuższych przerw w wymianie oleju w silnikach benzynowych o wysokich charakterystykach pracy oraz w silnikach wysokoprężnych samochodów osobowych, a także lekkich samochodów ciężarowych przeznaczonych do stosowania olejów o niskiej lepkości HTHS od 2,9 do 3,5 MPa.s. Klasyfikacja ACEA C Zawiera w sobie grupy olejów z najnowszymi rozwiązaniami kompatybilnymi z zastosowanymi katalizatorami. ACEA C1 stabilny, utrzymujący właściwości olej odpowiedni dla katalizatorów w pojazdach z DPF i TWC w silnikach samochodów osobowych o wysokich charakterystykach pracy oraz silnikach wysokoprężnych lekkich samochodów ciężarowych, a także silnikach benzynowych wymagających olejów Low SAPS i HTHS wyższym niż 2,9 MPa.s. Oleje te przedłużają żywotność DPF i TWC. ACEA C2 stabilny, utrzymujący właściwości olej odpowiedni dla katalizatorów w pojazdach z DPF i TWC w silnikach samochodów osobowych o wysokich charakterystykach pracy oraz silnikach wysokoprężnych lekkich samochodów ciężarowych, a także w silnikach benzynowych, wymagających olejów Mid SAPS, które mogą stosować oleje o niskiej lepkości o HTHS wyższym niż 2,9 MPa.s. Oleje te zwiększają żywotność DPF i TWC oraz zapewniają korzyści wynikające z ekonomicznego spalania. ACEA C3 stabilny, utrzymujący właściwości oleju odpowiednie dla katalizatorów w pojazdach z DPF i TWC w silnikach samochodów osobowych o wysokich charakterystykach pracy oraz silnikach wysokoprężnych lekkich samochodów ciężarowych, a także w silnikach benzynowych, wymagających olejów Mid SAPS i HTHS wyższym niż 3,5 MPa.s. Oleje te przedłużają żywotność DPF i TWC. ACEA C4 stabilny, utrzymujący właściwości oleju odpowiednie dla katalizatorów w pojazdach z DPF i TWC w silnikach samochodów osobowych o wysokich charakterystykach pracy oraz silnikach wysokoprężnych lekkich samochodów ciężarowych, a także silnikach benzynowych wymagających olejów Low SAPS i HTHS powyżej 3,5 MPa.s. Oleje te przedłużają żywotność DPF i TWC. Klasyfikacja ACEA E Do mocno obciążonych silników Diesla. ACEA E4 oparty na normie MB Nie stosuje się testu silnikowego OM 364 A, za to Mack T8 & T8E. Przeznaczony na najdłuższe okresy między wymianami oleju, odpowiedni do silników spełniających Euro III. ACEA E5 dotyczy tylko pojazdów wyprodukowanych przed wprowadzeniem normy emisji spalin Euro IV, tj. do 10/2004. ACEA E6 do silników z AGR bez filtra cząstek stałych i silników z SCR, zalecany do silników z filtrem cząstek stałych w połączeniu z paliwem o niskiej zawartości siarki, zawartość popiołów siarczanowych < 1% (wagowo). ACEA E7 do silników bez filtra cząstek stałych, większości silników z AGR i większości silników SCR. Zawartość popiołów siarczanowych maks. 2% (wagowo). ACEA E9 nadaje się do silników wyposażonych lub pozbawionych filtra cząstek stałych oraz do większości silników wyposażonych w zawór EGR. Także do większości silników wyposażonych w układy redukcji SCR NOx. E9 jest również zalecany do silników wyposażonych w filtry cząstek

3 stałych. Został opracowany z myślą o stosowaniu z olejem napędowym o niskiej zawartości siarki. Testy laboratoryjne dla olejów z grupy norm A/B (oleje do silników benzynowych i lekkich silników Diesla) oraz C (oleje kompatybilne z systemem katalitycznym dla silników benzynowych i Diesla z wtórnym obiegiem spalin i o niskiej zawartości siarki, fosforu i popiołów siarczanych SAPS) obejmują między innymi badanie zawartości pierwiastków: siarka, fosfor, chlor, badanie zawartości popiołu siarczanowego, badania lepkości, liczby zasadowej, zdolności do pienienia, kompatybilności z elastomerami używanymi w silnikach, pompowalności w niskich temperaturach i lepkości strukturalnej. W ostatnich wydaniach norm ACEA pojawiły się także badania utleniania olejów w obecności biodiesla. Wartości poszczególnych parametrów oraz zawartości pierwiastków mają znaczenie dla właściwości olejów.

4 Wartości parametrów dla poszczególnych poziomów według klasyfikacji ACEA są różne. Różnice wynikają z różnych lepkości olejów, różnych zawartości poszczególnych pakietów dodatków i różnych pożądanych właściwości w zależności od typu silnika. Metody badań laboratoryjnych poszczególnych parametrów są określone normami ASTM (Amerykańskie Stowarzyszenie Badań i Materiałów) oraz CEC (Europejska Rada Konsultacyjna ds. Rozwoju nad Paliwami, Środkami Smarnymi i Płynami Stosowanymi w Transporcie). Są to znormalizowane metodyki opracowane specjalnie dla środków smarowych. Testy silnikowe dla olejów to testy na czystość tłoka, badanie uszkodzeń gładzi cylindra, a także testy badające zużywanie się poszczególnych elementów silnika. Najnowsze testy silnikowe dla olejów klas jakościowych A/B oraz C są to testy na obecność biodiesla, gdzie obserwuje się pojawianie się osadu, czystość tłoka oraz czystość pierścienia (CEC L-104). Wśród nowych testów jest również test na oszczędność paliwa (CEC L M 111), w którym badany jest postęp w oszczędności paliwa przy stosowaniu testowanego oleju w porównaniu do oleju RL 191 o lepkości 15W-40 traktowanego jako odniesienie. Dla poszczególnych norm wymagany postęp w oszczędności paliwa jest różny. Najwyższy dla C1 (3%), a dla poziomów A3/B3 oraz A3/B4 test ten nie jest wymagany. W przypadku testów olejów do silników wysokoobciążonych badane są te same parametry, ale wymagane wartości są różne niż w przypadku olejów ACEA A/B oraz ACEA C. Liczba zasadowa dla olejów stosowanych w silnikach wysokoobciążonych jest wyższa (dla C-3 6 mg KOH/g a dla E4 12 mg KOH/g). Poza testowaniem olejów na etapie opracowywania technologii producenci środków smarowych prowadzą również monitoring swoich produktów u klientów. Badania takie przeprowadza się na już eksploatowanych olejach. Takie testy pomagają w znalezieniu słabych stron produktów w nietypowych warunkach eksploatacyjnych oraz na znalezieniu różnic w wymaganiach, jakie stawiane są olejowi w zależności od warunków aplikacji i użytkowania. Przykładami wymagających i nietypowych eksploatacji są ekstremalnie długie przebiegi, pokonywane przy bardzo długich dystansach lub jazda stop-&go, czyli pokonywanie krótkich odcinków i zatrzymywania pojazdu lub częste wyłączanie silnika, np. samochody dostawcze, dostarczające produkty spożywcze do kilkuset

5 lokalizacji w mieście w ciągu jednego dnia. Źródło: