Kiek dar galima mažinti variklio alyvos klampą?

Variklio konstrukcijos ir tepimo technologija į priekį žengia itin sparčiai, o kartu – ir reikalavimai dėl suderinamumo su biodegalais. Didinant variklio suslėgimo laipsnį ir turbokompresorių slėgį, ne tik išvystoma didesnė galia, bet ir pagerinamas bendras variklio efektyvumas (didesnė degalų ekonomija, mažesnės alyvos sąnaudos, spartesnis įšilimas, mažesnis variklio vidaus dalių dėvėjimasis ir kt.), tačiau minėti konstrukciniai pokyčiai didina darbinę temperatūrą, todėl variklio tepimo produktams tenka didesnis šiluminis ir oksidacinis poveikis. Šis poveikis dar labiau sustiprėja, jei varikliai varomi grynais biodegalais arba įprastiniais degalais, kuriuose vis didinama biodegalų (riebalų rūgščių metilo esterių arba etilo esterių, bioetanolio ir kt.) koncentracija.

Degalų ekonomija

Variklių gamintojai ypač daug dėmesio skiria degalų ekonomijos didinimui ir išmetamo CO2 kiekio mažinimui. Taip yra šiandien, taip bus ir ateityje. Tobulinant paviršių apdirbimo kokybę, komponentų konstrukciją ir naudojant pažangiąsias aukščiausios klasės variklio alyvas, palaipsniui mažinama tribologiniu požiūriu ypač svarbių variklio dalių trintis, todėl pavyksta sutaupyti nemažai degalų. Vystantis technologijoms pradėtos naudoti ir naujos komponentų medžiagos (titano lydiniai, deimantinės dangos ir kt.). Transporto priemonių gamintojai, stengdamiesi didinti degalų ekonomiją, atveria naujų galimybių ir meta naujų iššūkių variklių alyvos kūrėjams.

Tikslas sumažinti išmetamo CO2 kiekį automobilių gamintojui yra nemenka užduotis. Šį faktą puikiai iliustruoja „Volkswagen“ siekis taikant dabartinę variklių technologiją „LongLife IV“ padidinti degalų vartojimo efektyvumą daugiau kaip 1,5 %, palyginti su „LongLife III“. Šis veržlus tikslas ir pradedamos naudoti SAE 0W-20 variklio alyvos atspindi pasaulinę CO2 kiekio mažinimo tendenciją.

Kyla klausimas, kiek dar galima mažinti variklio alyvos klampą, kad apsaugos nuo dėvėjimosi ir alyvos oksidacijos spartos požiūriu nepablogėtų variklio eksploatacinės savybės ir nesutrumpėtų jo ilgaamžiškumas? Vartotojas, rinkdamasis variklio alyvą, kurios klampa yra mažesnė už leidžiamąją, turi būti atsargus, nes lazda turi du galus. Iš vienos pusės, sutrumpėja variklio įšilimo trukmė ir sumažėja degalų sąnaudos, tačiau iš kitos pusės, kyla pavojus smarkiai padidinti variklio vidaus dalių dėvėjimąsi. Nuostoliams dėl mechaninės trinties variklyje tenka maždaug 7,5 % visos tiekiamos energijos.

Sumažinus mechaninę trintį, galima tiesiogiai pagerinti degalų ekonomiją (atitinkamai sumažėja ir išmetamo CO2 kiekis). Dažnai tam nereikia didelių sąnaudų, pakanka parinkti tinkamą variklio alyvą. Žinoma, apie 60 % nuostolių dėl trinties susidaro stūmokliuose ir jų žieduose, pagrindiniuose guoliuose, švaistiklių guoliuose ir pusiausvyrą atkuriančiame vožtuvų mechanizme. Be to, yra žinoma, kad maždaug 75 % variklio bendro vidaus dalių dėvėjimosi tenka įšilimo laikotarpiui, prie kurio šiais laikais dar prisideda nepalankios važiavimo sąlygos, pavyzdžiui, vairavimas mieste ir variklio automatinio išjungimo / paleidimo technologija.

Visi minėti reikalavimai, technologijos ir siekis automobiliu naudotis patogiai ir be rūpesčių turėjo įtakos įvairioms tepimo sistemų vystymosi tendencijoms, iš kurių verta paminėti trintį mažinančias nitridines ir deimantines dangas (kuriomis dengiami, pavyzdžiui, stūmoklių žiedai), lankinis purškimas viela, atsparios dėvėjimuisi nanodangos ir polimerinės dangos, didinančios atsparumą trinčiai, dėvėjimuisi ir strigimui (pavyzdžiui, esant ribiniam tepimo režimui). Akivaizdu, kad renkantis trinties mažinimo priemones, būtina rasti pusiausvyrą ilgaamžiškumo, išmetamų kenksmingų medžiagų kiekio (degalų sąnaudų, alyvos sąnaudų) ir kainos požiūriu. Tai reiškia, kad tepimo produktai turi būti efektyvesni ir ilgaamžiškesni, užtikrinti mažesnį išmetamų kenksmingų medžiagų kiekį ir būti atsparūs didesniam suslėgimo laipsniui, važiavimui miestuose mažu greičiu ir aukštesniam turbokompresoriaus slėgiui.

Minėtos naujosios sąlygos tepimo produktams sukuria labai nepalankią aplinką. Šiuolaikiniams varikliams reikia alyvų, kurioms būdingos geriausios eksploatacinės savybės. Tokių eksploatacinių savybių alyvą pagaminti įmanoma tik užtikrinus mažesnį sulfatinių pelenų kiekį, kad sumažėtų pelenų nuosėdų degimo kamerose, ant uždegimo žvakių, vožtuvų ir kitų komponentų, palyginti su tuo nuosėdų kiekiu, kuris susidaro nuo paprastuose vidaus degimo varikliuose vartojamų variklio alyvų.

Puikus antioksidacinis stabilumas ir atsparumas nitracijai yra būtinos geros variklių alyvos eksploatacinės savybės. Vieni iš pagrindinių reikalavimų, kurie keliami šiuolaikinėms variklių alyvoms, yra vožtuvų dėvėjimosi mažinimas, pelenų dispergavimas ir nuosėdų formavimosi prevencija, atsparumas oksidacijai ir nitracijai bei geresnis gebėjimas išlaikyti klampą ir baziniam skaičiui būdingas savybes. Tobulintinos sritys galėtų būti apsaugos nuo dėvėjimosi savybės, alyvos sąnaudos ir intervalai tarp alyvos keitimų. Jei kalbėtume apie įrangą, geresnių rezultatų pasiekti būtų galima pagerinus degimo valdymą, sureguliavus sinchronizavimo parametrus ir patobulinus degalų įpurškimo sistemą.

„Castrol“ išsamus tyrimas

Įtemptas eismas yra įprastas šių dienų reiškinys, kuris vis sudėtingėja. Tai reiškia, kad važiuodami vis dažniau stabdome. Vidutinis vairuotojas šiais laikais automobiliu sustoja ir vėl pradeda važiuoti maždaug 18 000 kartų per metus. Dažnas automobilio veikimas tuščiąja eiga spūstyse arba laukiant žalio šviesoforo signalo sankryžose yra žalingas automobilio varikliui.

Bendrovė „Castrol“, atlikusi išsamų tyrimą, nustatė, kad variklis ne tik labiausiai dėvisi per pirmąsias 20 minučių, kol alyvos temperatūra nepasiekė darbinės vertės, bet ir tai, kad svarbiausių variklio dalių apkrova yra didesnė jam veikiant tuščiąja eiga, todėl važiavimas pakartotinai sustojant labai padidina variklio dėvėjimąsi. „Castrol“ palygino, kaip variklis dėvisi, kai važiuojama su sustojimais ir greitkeliuose, įprastu greičiu. „Castrol“ išsiaiškino, kad variklio alyva „Castrol MAGNATEC Dualock“ su išmaniosiomis molekulėmis variklį nuo dėvėjimosi sustojimo sąlygomis apsaugo 50 % geriau nei tokia pati alyva be minėtų unikaliųjų molekulių.

„Castrol Magnatec“

Dėl to „Castrol MAGNATEC STOP-START“ ir „Castrol MAGNATEC Dualock“ serijos variklio alyvos, specialiai sukurtos įtraukiant į jų sudėtį ypatingų išmaniųjų molekulių, kurios prikibdamos prie svarbiausių variklio dalių sudaro nuolatinį apsauginį sluoksnį, apsaugantį variklį sudėtingomis eismo sąlygomis. Net jei dalies molekulių, kovojančių su dėvėjimusi ir oksidacija, nelieka, apsauginį sluoksnį atkuria kitos, kitaip tariant, apsauginis sluoksnis yra atsikuriantis.

„Castrol MAGNATEC“ produktai sukurti taip, kad variklį apsaugotų vos tik jis paleidžiamas. Taip gerokai sumažinamas variklio dėvėjimasis ir degalų sąnaudos. Vieno iš garsiausių „Castrol“ prekių ženklų „Castrol MAGNATEC“ produktai jau daugiau kaip 20 metų padeda automobilininkams rūpintis automobilių varikliais.