• A A A
  • Wielu użytkowników maszyn podejmuje decyzję o przejściu na syntetyk, nie zadając sobie pytania – na jaki. We wcześniejszym artykule opisane były grupy olejów bazowych wg API. Ten skupi się na grupie IV i V, gdzie postaramy się opisać syntetyczne bazy olejowe i scharakteryzować je.

    Polialfaolefiny (PAO)

    PAO, często nazywane syntetycznymi węglowodorami, są prawdopodobnie najbardziej popularnym typem olejów w pełni syntetycznych dzisiaj używanych. Cechują się umiarkowaną ceną, zapewniają doskonałą wydajność i mają tylko kilka negatywnych atrybutów.

    Polialfaolefiny są bardzo podobne w budowie do oleju mineralnego, dzięki czemu są kompatybilne zarówno z samym olejem mineralnym, jak i z uszczelnieniami stosowanymi dla olejów mineralnych. Ich podstawową zaletą jest zdecydowanie czystsza budowa, mały przedział wielkości cząstek i pełne ich nasycenie. Co to oznacza w praktyce?

    Czysta budowa oznacza, że baza PAO posiada 100% cząstek składających się tylko z węgla i wodoru, czego nie można powiedzieć o cząstkach oleju mineralnego. Pełne nasycenie oznacza brak wolnego wiązania, do którego mogłaby przyłączyć się cząstka tlenu, która spowodowałaby degradacje tej cząstki i przyspieszyła proces utleniania oleju

    Im więcej wolnych wiązań wodorowych w cząstkach oleju, tym szybsza jest jego degradacja co powoduje konieczność szybszej wymiany oleju w układzie.  Zakłada się, że przy wymianie oleju mineralnego na olej PAO, można wydłużyć pracę maszyny nawet 5-krotnie, i jest to w dużej części zasługa w pełni wysyconych wiązań.

    Inne potencjalne korzyści ze stosowania PAO to zwiększona odporność termalna i na utlenianie, doskonała odporność na emulgację i stabilność hydrolityczna, wysoki wskaźnik lepkości i bardzo niska temperatura płynięcia. Większość własności czyni olej bazowy PAO dobrym wyborem dla aplikacji zarówno wysoko jak i nisko temperaturowych. Typowe aplikacje dla PAO to silniki, przekładnie i sprężarki.

    Minusy PAO to wyższa cena od olejów grupy III i niska rozpuszczalność. Niska rozpuszczalność PAO tworzy problemy przy formulacji w momencie rozpuszczania dodatków. Ponadto, PAO ma tendencję do tworzenia lakierów. Dlatego też, można spotkać mieszaniny baz PAO/Estry, w których to Estry mają m.in. za zadanie powstrzymać proces tworzenia lakierów.

    Polialkilo glikole (PAG)

    Oleje bazowe PAG posiadają kilka unikalnych cech, dzięki którym spisują się idealnie w niektórych aplikacjach. PAGi cechują się bardzo dobrą odpornością termalną i odpornością na utlenianie, bardzo wysokim wskaźnikiem lepkości, doskonałą wytrzymałością filmu olejowego i ekstremalnie niską tendencję do tworzenia i zostawiania osadów na powierzchni maszyny.

    Nikłe formowanie osadów wynika z dwóch powodów.  Pierwszy to zdolność oleju do rozpuszczania osadów, a drugi to fakt bardzo czystego spalania się oleju. PAG wystawiony na bardzo wysoką temperaturę lub poddawany mikro samozapłonom praktycznie nie zostawia osadów (rys. 3).


    Rys. 3. Po lewej stronie pozostałości po spalaniu oleju mineralnego. Po prawej, oleju PAG.

    Inną zaletą oleju PAG jest mniejsze tarcie płynne w stosunku do oleju mineralnego czy PAO, co powoduje zmniejszenie zużycia energii. Unikalną cechą PAGów jest zdolność do absorbcji sporej ilości wody (Nierozpuszczalne w wodzie PAGi potrafią zaabsorbować nawet do 0,7% wody. Dopiero po przekroczeniu tej wartości woda pojawi się w oleju w formie płynu).

    Minusy PAGów to wysoka cena i niekompatybilność z olejami węglowodorowymi. Tak jak przy zmianie oleju z mineralnego na PAO, nie powinno być większych problemów i pozostałości starego oleju nie powinny wpłynąć negatywnie na działanie PAO, tak oleje PAG są absolutnie niekompatybilne z olejami PAO i mineralnymi, i zmieszanie ich w maszynie może doprowadzić do poważnych problemów.

    Dwuestry

    Właściwości dwuestrów są podobne do olejów PAG. Dwuestry cechują się doskonałą odpornością termalną i na utlenianie, bardzo wysokim wskaźnikiem lepkości i doskonałą rozpuszczalnością osadów. Cecha ta czyni tę bazę doskonałym wyborem dla sprężarek tłokowych, gdzie bardzo dużym problemem mogą być osady na zaworach. Często są one używane jako dodatek do olejów PAO zapewniając wymaganą rozpuszczalność osadów dzięki czemu niwelują lakiery tworzone przez PAO. Minusami dwuestrów są wysoka cena i niska stabilność hydrolityczna.

    Poliol Estry

    Poliol estry cechują się kilkoma doskonałymi właściwościami, włączając stabilność termalną, Bardzo wysoki wskaźnik lepkości i odporność na ogień. Ze wszystkich wymienionych w tym artykule olejów, baza ta jest prawdopodobnie najlepszym wyborem dla aplikacji wysoko temperaturowych. Dwie najbardziej powszechne aplikacje dla poliol estrów to ognioodporne oleje hydrauliczne i oleje do silników odrzutowych. Dzięki kompatybilności z czynnikami chłodzącymi R-22 i R-134a, są również powszechnie stosowane jako oleje do sprężarek chłodniczych. Cechy ujemne są takie same jak w dwuestrach.

    Oleje roślinne

    Oleje roślinne to m. in. Oleje z kukurydzy, soi, rzepaku, słonecznika, orzecha i oliwy. Właściwości baz roślinnych to przede wszystkim bardzo wysoki indeks lepkości (ponad 200), bardzo wysoka smarność, znacznie większa od olejów mineralnych i bardzo wysoka temperatura zapłonu (ok. 320-330°C). Oleje te są naturalnie biodegradowalne, dlatego też mogą być powszechnie stosowane w aplikacjach, gdzie istnieje  ryzyko wycieku oleju do środowiska. Minusy to niska odporność na utlenianie i wysoka temperatura płynięcia.

     Podsumowanie

    Jest wiele aplikacji, w których olej syntetyczny będzie lepszym rozwiązaniem w trudnych warunkach pracy. Najważniejsze jednak, by nie używać wszędzie środków najwyższej jakości, ale żeby używać właściwych środków do właściwej aplikacji.

    Wiele przedsiębiorstw wydaje wiele pieniędzy na drogie środki smarne, które z wielu powodów nie poprawiają wydajności urządzeń, ani nie wydłużają ich żywotności. Należy również pamiętać, że powyższy wywód dotyczy właściwości olejów bazowych, a nie produktu końcowego. Możliwa jest sytuacja, w której końcowy produkt na bazie oleju mineralnego będzie oferować lepsze właściwości od podobnie wykorzystywanego oleju syntetycznego.


    ^