Jak wyglądają prace nad nowym olejem?
Wybór oleju silnikowego jest bardziej istotny niż może się wydawać. To od niego będzie zależeć, jak długo zachowamy przyjemność z jazdy. Dlatego tworzenie nowych olejów silnikowych jest skomplikowane i pochłania olbrzymie nakłady finansowe. Zobaczmy, jaką drogę musi przebyć olej zanim trafi na sklepowe półki.
Właściwie dobrany olej silnikowy pomaga zmniejszyć zużycie paliwa, poprawia osiągi oraz zapewnia odpowiednią ochronę przed zużyciem - wydłużając tym samym okres eksploatacji. Nic dziwnego, że firmy olejowe przykładają duża wagę do opracowywania nowych olejów silnikowych. Każda z firm posiada własne centrum badawcze. Przykładowo centrum badawcze ExxonMobil Research and Engineering (EMRE) znajduje się w Paulsboro w Stanach Zjednoczonych. Nad nowymi środkami smarnymi Mobil 1 pracują tam zespoły naukowców i inżynierów, którzy muszą spełnić oczekiwania branży, zapewniając doskonałą pracę i skuteczną ochronę silnika. Zanim nowy olej trafi na sklepowe półki, przechodzi cykl rygorystycznych testów. Praca zaczyna się od wyboru wysokiej jakości bazy olejowej oraz dodatków chemicznych, charakteryzujących się optymalną wydajnością. Wykorzystując najnowszą wiedzę, światowej klasy specjaliści mieszają wszystkie składniki tworząc unikalne formulacje smarne.
W Paulsboro, skomplikowany proces tworzenia oleju silnikowego rozpoczyna się w laboratorium. To właśnie tam mieszanki olejów poddawane są wielu testom stanowiskowym, fizycznym i chemicznym, które pozwalają określić ich właściwości. Zespół z Paulsboro prowadzi testy reologiczne - lepkościowe, płynięcia oraz stabilności w wysokich i niskich temperaturach. W ten sposób sprawdza się, czy olej będzie dobrze przepływał przez silnik w każdych warunkach eksploatacji.
- Dzięki testom naukowcy mogą określić wpływ środków smarnych na uszczelniacze elastomerowe i mieć pewność, że olej silnikowy nie uszkodzi gumowych elementów silnika - mówi dr G. James Johnston z ExxonMobil Research and Engineering.
Każdego miesiąca zespół specjalistów z centrum ExxonMobil w Paulsboro tworzy nowe formulacje składające się nawet z 20 różnych składników. Olej Mobil 1 zawiera wiele starannie wyselekcjonowanych dodatków, a każdy z nich odgrywa ważną rolę w ochronie silnika i utrzymaniu dobrych osiągów. Syntetyczne środki smarne zawierają oleje bazowe, które przechodzą o wiele bardziej złożony proces produkcji niż bazy używane w olejach konwencjonalnych, oferując tym samym doskonałe właściwości ochronne. I tak właśnie ma być, bo produkty syntetyczne zostały opracowane specjalnie z myślą o pracy w ekstremalnych warunkach występujących w nowoczesnych silnikach.
Po przygotowaniu nowej formulacji oleju, przechodzi ona serię rygorystycznych testów w silniku. W ten sposób sprawdza się skuteczność oleju, a przy okazji decyduje o tym, co należy zmienić w formulacji, aby zapewnić optymalne osiągi. Stanowiska testowe, na których pojedynczy cykl to wydatek rzędu 40 000 dolarów, weryfikują pracę nowych silników w bardzo wymagających warunkach pracy - między innymi w skrajnie niskich i wysokich temperaturach. Używając przyrządów pomiarowych takich jak profilometry i boroskopy, inżynierowie oceniają każdy element silnika w poszukiwaniu uszkodzeń. Ten etap można wręcz porównać do pracy lekarzy, przeprowadzających skomplikowany zabieg laparoskopii.
Opisane powyżej testy są jednymi z wielu jakie prowadzone są w Paulsboro. Testy odbywają się najczęściej raz w tygodniu przez 100 godzin i doprowadzają silnik do granic możliwości w celu przyspieszenia reakcji ze strony oleju. Próbki oleju są pobierane i analizowane po każdych dwudziestu godzinach pracy.
- Po zakończeniu testu i demontażu silnika, każdy jego element jest starannie fotografowany i oceniany według standardów, umożliwiających powtarzalność doświadczeń i rzetelne porównanie produktów. Na przykład, zwęglone osady na tłokach mogą sygnalizować zużycie i degradację, a to oznacza cofnięcie prac nawet do etapu przygotowania formulacji, co nie jest proste, bo zmiana jednego składnika może mieć znaczący wpływ na inne parametry - mówi dr Johnston.
Po zakończeniu testów silnika, formulacje smarne przechodzą sprawdzian na stanowisku dynamometrycznych badań silnika, gdzie samochody pracują nawet przez 24 godziny. W ten sposób przekłada się testy wydajnościowe na osiągi pojazdu i sprawdza właściwości ochronne olejów. Samochody różnych producentów, których standardy musi spełnić olej Mobil 1, pokonują podczas testów dystans od 160 000 do 360 000 km. Próbki oleju są pobierane wielokrotnie podczas każdego okresu serwisowego w celu monitorowania zmian jakości oleju. Ten wyczerpujący maraton może mieć zmienny przebieg w celu stworzenia warunków zbliżonych do tych, które spotykamy codziennie na drodze. Na przykład, cykl miejski oznacza testy przy prędkościach nie przekraczających 65 km/h i częste zmiany biegów.
Tor wyścigowy jest najtrudniejszym poligonem doświadczalnym dla środków smarnych. Mobil 1 jest partnerem technologicznym takich zespołów jak Vodafone McLaren Mercedes (Formuła 1) i Stewart-Haas Racing (seria NASCAR). Współpraca z zespołami wyścigowymi jest czymś znacznie więcej, niż sponsoringiem i platformą do pokazywania marki. Pozwala stworzyć wiele warunków, w których testuje się środki smarne. Najbardziej wymagającym testem są wyścigi cyklu Grand Prix.
Podczas każdego wyścigu na torze pracuje zespół specjalistów Mobil 1, który ocenia osiągi bolidów Vodafone McLaren Mercedes i pracuje nad poprawą ich wydajności. Analizę próbek oleju silnikowego pobranych bezpośrednio na torze można porównać do badania krwi. Wyniki podpowiadają inżynierom, w jakiej kondycji jest nasz pacjent i co należy jeszcze poprawić przed Grand Prix. Bardzo restrykcyjne regulaminy obowiązujące w sportach motorowych niezwykle rzadko dotyczą środków smarnych, co pozwala specjalistom kontynuować prace poprawiające osiągi bolidu.
Odkąd w 2010 roku wprowadzono zakaz tankowania bolidów Formuły 1 podczas wyścigu, a zużycie paliwa na torze stało się niezwykle ważne w kontekście walki o tytuł, wzrosła także rola środków smarnych. Syntetyczne oleje silnikowe oraz oleje przekładniowe pomagają bolidom jeździć przy wyższych temperaturach. Dzięki temu bolidy nie potrzebują zbyt rozbudowanego systemu chłodzenia, a przez to są lżejsze.
Czasami potrzeba aż sześciu miesięcy do tego, aby olej silnikowy przebył drogę z laboratorium na tor wyścigowy. Jednak kiedy to już się stanie, nowe technologie i wiedza mogą w kolejnym kroku być wykorzystane do produkcji środków smarnych dostępnych w ogólnej sprzedaży.
