Temat stanowi rozwinięcie przeniesionej do archiwum dyskusji: https://www.oilclub.pl/index.php?threads/tymczasowy-oleje-bazowe.603/
Autorzy: @poziom1989 , @jerseyAdmin
Bazy są podstawą każdego oleju silnikowego. W nich miesza się dodatki które nadają olejom ich szczególne właściwości rozszerzając bądź uzupełniając parametry samych baz. Producenci tworząc oleje najczęściej mieszają ze sobą bazy o różnych parametrach wyjściowych aby jak najbardziej zbliżyć się do “ideału”. Bazy do mieszanki dobiera się na podstawie lepkości (podanej w Cst – 1 mm2/s) oraz innych parametrów.
Popularne jest wyszukiwanie z czego zrobiony jest olej na podstawie kart bezpieczeństwa (MSDS), warto tylko pamiętać że w kartach podane są wyłącznie oleje o niskiej lepkości, a same nazwy i oznaczenia kodowe odnoszą się do właściwości oraz sposobu pozyskania, a nie koniecznie konkretnego rodzaju, baz olejowych.
Rodzaje baz olejowych
Jedyną organizacją która jakkolwiek szereguje bazy olejowe to American Petroleum Institute. Warto jednak podkreślić, że zaszeregowanie owo nie ma nic wspólnego z pochodzeniem oleju, a bazuje niemal wyłącznie na parametrach fizycznych.
Podział wg API wygląda następująco (podsumowanie parametrów w tabeli poniżej):
Pochodzenie oleju a grupa API
W dyskusjach o olejach nagminnie pojawia się twierdzenie, że oleje grup I – III to oleje “mineralne”, pochodzące z ropy naftowej, oleje grup 4 i 5 to “prawdziwe” syntetyki. Jest to błąd.
Dokumentacja API nigdzie nie wspomina o konieczności zastosowania ropy naftowej przy produkcji baz grup I-III, nie ma też nigdzie powiedziane, że grupa V to muszą być oleje syntetyczne. Dobrymi przykładami są tutaj GTL który pod względem procesu jest olejem syntetycznym mimo jego klasyfikacji jako grupa III oraz PAO które mimo bycia olejem syntetycznym są pochodzenia mineralnego. Oleje bazowe grupy V także często nie są olejami syntetycznymi, ale olejami pochodzenia roślinnego czy odzwierzęcego.
Właściwości poszczególnych grup bazowych
Stabilność pracy w bardzo niskich i wysokich temperaturach
W tej kwestii górują oleje z IV i V grupy, np. PAO 4 cSt płynie do -70°C. W wysokich temperaturach rownież pozostają bardzo stabilne, lecz tutaj jeszcze stabilniej zachowują np. Estry. Dlatego często widzimy przy olejach bazujacych tylko i wylacznie na PAO, dodatki V-tej grupy, aby nieco bardziej ustabilizować.
Do właściwości związanych ze stabilnością termiczną zaliczamy także testy OIT (czas indukcji utleniania), czyli mierzenie czasu między topnieniem i rozpoczęciem rozkładu w obecności tlenu. Badanie to przeprowadza się w około 200 stopniach Celsiusza. Test jest bardzo specyficzny, ponieważ wymaga podgrzania w atmosferze obojętnej (azot), a dopiero po osiągnięciu temperatury testu zastąpienie jej tlenem.
Nie dysponujemy niestety prawidłowo wykonanym testem dla olejów bazowych, poniżej zamieszczamy wykres testu przeprowadzonego wg normy CEC L-85-T-99 (wykres z Oxidative stability of lubricants measured by PDSC CEC L-85-T-99 test procedure Jolanta Z. Adamczewska* and C. Love). Norma ta stosowana jest do testowania OIT dla olejów przeznaczonych do silników diesla w ciężkich sprzęcie (norma ACEA E5).
Ze względu na właściwości pracy oleju oraz specyfikę w/w testu, smażenie oleju w wysokich temperaturach i oglądanie osadów nie jest właściwym sposobem na ocenie czegokolwiek poza wyglądem przypalonego oleju.
Smarowność
Nie jest to właściwość grupy bazowej czy nawet oleju. Praktycznie nie ma sposobu zmierzenia smarowności oleju w sposób realnie odnoszący się do warunków panujących w silniku, testy smarowności przeprowadzane są, jak sama nazwa wskazuje, dla smarów, nie dla olejów. Najczęściej wykorzystuje się tutaj test na maszynie cztero-kulkowej. W takim teście grupy I, II i III tutaj wypadaja lepiej niz IV grupa. Lecz oleje z grupy V-tej góruja.
Higroskopijność
Jest to zdolność do wchłaniania wody. Im bardziej higroskopijny olej, tym większa jego wrażliwość na obecność wody w powietrzu czy w produktach spalania paliwa. Oleje oparte o rafinaty ropy naftowej oraz PAO nie są higroskopijne, podobnie jak niektóre oleje grupy V (biooleje) natomiast estry są mocno higroskopijne.
Odparowalność
Czyli popularny NOACK. Tutaj górują oleje syntetyczne (PAO, estry), natomiast rafinaty oraz niektóre oleje grup V są zdecydowanie gorsze. Warto jednak podkreślić, że odparowalność zależy mocno od lepkości, dlatego niskolepkościowe PAO może wypaść gorzej niż mocno lepki rafinat.
Odparowalność baz niekoniecznie ma także bezpośrednie przełożenie na odparowalność gotowego oleju, ponieważ dochodzą tutaj dodatki, kwestia mieszaniny i tak dalej.
Polaryzacja
Cząsteczki np. estrów są "spolaryzowane" ujemnie, co prowadzi do przyciągania tychże cząsteczek do metalowych powierzchni, dodatnio naładowanych. Jest to pozytywna cecha, w szczególności istotna podczas porannych rozruchów. Do tego dochodzi kwestia rozpuszczalności dodatków/zanieczyszczeń. Najgorzej wypadają tutaj PAO będący w 100% związkami nasyconymi. Trochę lepiej wypada grupa II i III mające powyżej 90% związków nasyconych oraz I mająca poniżej 90%. Bardzo dobrze wypada grupa V: estry, oleje ze źródeł odnawialnych oraz najlepsze w tej "konkurencji" biooleje.
Ceny
Liczby mówią same za siebie (12.2022):
Grupy I - 900-1600$ za tonę (zależnie od lepkości i jakości)
Grupy II - 1250-1400$ za tonę (zależnie od lepkości)
Grupa III - ~3400 $ za tonę
Grupa IV - ~3400 $ za tonę
Grupa V - powyżej 6000 $ za tonę
GTL
Jeszcze krotko na temat GTL. Oleje te zaliczane są do grupy III głównie ze względu na spełnianie wymogów (nasycenie, zawartość siarki i VI). Nie ma to nic wspólnego z ich strukturą czy właściwościami, te drugie są podobne do PAO: niskich temperatur krzepnięcia, stabilności na utlenianie, niska higroskopijność, niska lotność oraz niezła cena. Odnośnie wad: kiepska polarność.
Wielu się także zastanawia czy lepiej zastosować olej na PAO czy GTL. PAO jest nieznacznie lepsze, jednak GTL cenowo jest podobny do zwykłych hydrokraków, więc także gotowy produkt ma lepszą cenę.
Podsumowanie
Jak widać nie ma oleju bazowego który byłby idealny. Dlatego najlepsze oleje na rynku są mieszaninami różnych rodzajów baz mającymi zniwelować nawzajem swoje braki. Bądź są solidnie uzupełniane o dodatki mające robić to samo.
Śmiało pytać, będziemy odpowiadać i wspólnie uzupełnimy ten wątek.
Autorzy: @poziom1989 , @jerseyAdmin
Bazy są podstawą każdego oleju silnikowego. W nich miesza się dodatki które nadają olejom ich szczególne właściwości rozszerzając bądź uzupełniając parametry samych baz. Producenci tworząc oleje najczęściej mieszają ze sobą bazy o różnych parametrach wyjściowych aby jak najbardziej zbliżyć się do “ideału”. Bazy do mieszanki dobiera się na podstawie lepkości (podanej w Cst – 1 mm2/s) oraz innych parametrów.
Popularne jest wyszukiwanie z czego zrobiony jest olej na podstawie kart bezpieczeństwa (MSDS), warto tylko pamiętać że w kartach podane są wyłącznie oleje o niskiej lepkości, a same nazwy i oznaczenia kodowe odnoszą się do właściwości oraz sposobu pozyskania, a nie koniecznie konkretnego rodzaju, baz olejowych.
Rodzaje baz olejowych
Jedyną organizacją która jakkolwiek szereguje bazy olejowe to American Petroleum Institute. Warto jednak podkreślić, że zaszeregowanie owo nie ma nic wspólnego z pochodzeniem oleju, a bazuje niemal wyłącznie na parametrach fizycznych.
Podział wg API wygląda następująco (podsumowanie parametrów w tabeli poniżej):
- Grupa I: zawiera mniej niż 90% związków nasyconych i/lub ma więcej niż 0,03% siarki oraz indeks lepkości (VI) większy lub równy 80 i mniejszy niż 120
- Grupa II: zawiera co najmniej 90% związków nasyconych i najwyżej 0,03% siarki. VI musi być równy lub wyższy niż 80 i niższy niż 120
- Grupa III: zawiera co najmniej 90% związków nasyconych, ma 0,03% lub mniej siarki oraz indeks lepkości wyższy lub równy 120
- Grupa IV: polialfaolefiny – oleje pochodzące z polimeryzacji związków uzyskanych z ropy naftowej
- Grupa V: zawiera wszystkie oleje których nie da się sklasyfikować w powyższych grupach, np. Estry, syntetyczne oleje ekologiczne (odtwarzalne) i t.d.
| Grupa | Związki nasycone | Zawartość siarki | Indeks lepkości |
|---|---|---|---|
| I | <90% | >0,03% | >80 i <120 |
| II | >=90% | <=0,03% | >=80 i <120 |
| III | >=90% | <=0,03% | >=120 |
| IV | - | - | - |
| V | - | - | - |
Pochodzenie oleju a grupa API
W dyskusjach o olejach nagminnie pojawia się twierdzenie, że oleje grup I – III to oleje “mineralne”, pochodzące z ropy naftowej, oleje grup 4 i 5 to “prawdziwe” syntetyki. Jest to błąd.
Dokumentacja API nigdzie nie wspomina o konieczności zastosowania ropy naftowej przy produkcji baz grup I-III, nie ma też nigdzie powiedziane, że grupa V to muszą być oleje syntetyczne. Dobrymi przykładami są tutaj GTL który pod względem procesu jest olejem syntetycznym mimo jego klasyfikacji jako grupa III oraz PAO które mimo bycia olejem syntetycznym są pochodzenia mineralnego. Oleje bazowe grupy V także często nie są olejami syntetycznymi, ale olejami pochodzenia roślinnego czy odzwierzęcego.
Właściwości poszczególnych grup bazowych
Stabilność pracy w bardzo niskich i wysokich temperaturach
W tej kwestii górują oleje z IV i V grupy, np. PAO 4 cSt płynie do -70°C. W wysokich temperaturach rownież pozostają bardzo stabilne, lecz tutaj jeszcze stabilniej zachowują np. Estry. Dlatego często widzimy przy olejach bazujacych tylko i wylacznie na PAO, dodatki V-tej grupy, aby nieco bardziej ustabilizować.
Do właściwości związanych ze stabilnością termiczną zaliczamy także testy OIT (czas indukcji utleniania), czyli mierzenie czasu między topnieniem i rozpoczęciem rozkładu w obecności tlenu. Badanie to przeprowadza się w około 200 stopniach Celsiusza. Test jest bardzo specyficzny, ponieważ wymaga podgrzania w atmosferze obojętnej (azot), a dopiero po osiągnięciu temperatury testu zastąpienie jej tlenem.
Nie dysponujemy niestety prawidłowo wykonanym testem dla olejów bazowych, poniżej zamieszczamy wykres testu przeprowadzonego wg normy CEC L-85-T-99 (wykres z Oxidative stability of lubricants measured by PDSC CEC L-85-T-99 test procedure Jolanta Z. Adamczewska* and C. Love). Norma ta stosowana jest do testowania OIT dla olejów przeznaczonych do silników diesla w ciężkich sprzęcie (norma ACEA E5).
Ze względu na właściwości pracy oleju oraz specyfikę w/w testu, smażenie oleju w wysokich temperaturach i oglądanie osadów nie jest właściwym sposobem na ocenie czegokolwiek poza wyglądem przypalonego oleju.
Smarowność
Nie jest to właściwość grupy bazowej czy nawet oleju. Praktycznie nie ma sposobu zmierzenia smarowności oleju w sposób realnie odnoszący się do warunków panujących w silniku, testy smarowności przeprowadzane są, jak sama nazwa wskazuje, dla smarów, nie dla olejów. Najczęściej wykorzystuje się tutaj test na maszynie cztero-kulkowej. W takim teście grupy I, II i III tutaj wypadaja lepiej niz IV grupa. Lecz oleje z grupy V-tej góruja.
Higroskopijność
Jest to zdolność do wchłaniania wody. Im bardziej higroskopijny olej, tym większa jego wrażliwość na obecność wody w powietrzu czy w produktach spalania paliwa. Oleje oparte o rafinaty ropy naftowej oraz PAO nie są higroskopijne, podobnie jak niektóre oleje grupy V (biooleje) natomiast estry są mocno higroskopijne.
Odparowalność
Czyli popularny NOACK. Tutaj górują oleje syntetyczne (PAO, estry), natomiast rafinaty oraz niektóre oleje grup V są zdecydowanie gorsze. Warto jednak podkreślić, że odparowalność zależy mocno od lepkości, dlatego niskolepkościowe PAO może wypaść gorzej niż mocno lepki rafinat.
Odparowalność baz niekoniecznie ma także bezpośrednie przełożenie na odparowalność gotowego oleju, ponieważ dochodzą tutaj dodatki, kwestia mieszaniny i tak dalej.
Polaryzacja
Cząsteczki np. estrów są "spolaryzowane" ujemnie, co prowadzi do przyciągania tychże cząsteczek do metalowych powierzchni, dodatnio naładowanych. Jest to pozytywna cecha, w szczególności istotna podczas porannych rozruchów. Do tego dochodzi kwestia rozpuszczalności dodatków/zanieczyszczeń. Najgorzej wypadają tutaj PAO będący w 100% związkami nasyconymi. Trochę lepiej wypada grupa II i III mające powyżej 90% związków nasyconych oraz I mająca poniżej 90%. Bardzo dobrze wypada grupa V: estry, oleje ze źródeł odnawialnych oraz najlepsze w tej "konkurencji" biooleje.
Ceny
Liczby mówią same za siebie (12.2022):
Grupy I - 900-1600$ za tonę (zależnie od lepkości i jakości)
Grupy II - 1250-1400$ za tonę (zależnie od lepkości)
Grupa III - ~3400 $ za tonę
Grupa IV - ~3400 $ za tonę
Grupa V - powyżej 6000 $ za tonę
GTL
Jeszcze krotko na temat GTL. Oleje te zaliczane są do grupy III głównie ze względu na spełnianie wymogów (nasycenie, zawartość siarki i VI). Nie ma to nic wspólnego z ich strukturą czy właściwościami, te drugie są podobne do PAO: niskich temperatur krzepnięcia, stabilności na utlenianie, niska higroskopijność, niska lotność oraz niezła cena. Odnośnie wad: kiepska polarność.
Wielu się także zastanawia czy lepiej zastosować olej na PAO czy GTL. PAO jest nieznacznie lepsze, jednak GTL cenowo jest podobny do zwykłych hydrokraków, więc także gotowy produkt ma lepszą cenę.
Podsumowanie
Jak widać nie ma oleju bazowego który byłby idealny. Dlatego najlepsze oleje na rynku są mieszaninami różnych rodzajów baz mającymi zniwelować nawzajem swoje braki. Bądź są solidnie uzupełniane o dodatki mające robić to samo.
Śmiało pytać, będziemy odpowiadać i wspólnie uzupełnimy ten wątek.
Last edited:
