Proces vzniku oleja

 

1.   Minerálne základové oleje
2.   Hydrokrakované základové oleje
3.   Syntetické základové oleje (polyalfaolefíny, estery)
4.   Polyalfaolefíny
5.   Estery
6.   Ďalšie zložky oleja
7.   Prísady proti oxidácii (antioxidanty)
8.   Detergenty a disperzanty
9.   Aditíva proti opotrebovaniu
10. Inhibítory korózie
11. Modifikátory viskozity
12. Prísady proti peneniu
13. Zlepšovače bodu tuhnutia (depresanty)
14. Modifikátory trenia

Východiskovým produktom všetkých mazív  je ropa. Ihneď po jej vyťažení sa zbaví vody, soli a mechanických nečistôt. Následne je prepravovaná pre ďalšie spracovanie do rafinérií.

V rafinériách sa predhriata ropa vedie do atmosférickej destilačnej kolóny, kde sa na základe rozdielnych teplôt varov rozdelí do niekoľkých frakcií, ktoré sa využívajú prevažne na výrobu palív.

Minerálne základové oleje

Výroba minerálneho oleja pokračuje vákuovou destiláciou zvyšku z destilácie atmosférickej – mazutu. K oddeleniu jednotlivých zložiek podľa bodu varu dochádza za zníženého tlaku.
Body varu sa za zníženého tlaku tiež znížia, preto nedochádza k veľkému tepelnému namáhaniu a k štiepeniu molekúl, ku ktorému by dochádzalo pri atmosferickom tlaku.

Z vákuovej destilácie sa pre výrobu základových olejov používajú olejové destiláty I – III. Tie je potrebné najskôr zbaviť nežiadúcich polárnych zlúčenín, ktoré by spôsobovali rýchle starnutie oleja, a to väčšinou rozpúšťadlovou extrakciou.

Keď tento surový olej ochladíme na veľmi nízke teploty, začnú sa vylučovať pevné parafíny, ktoré by neskôr v prevádzke boli na škodu. Tie je nutné odfiltrovať, čo je základom ďalšieho procesu zbavenia sa parafínu.
Po konečnom očistnom procese nazývanom Hydrofinishing získavame minerálne základové oleje rôznych viskozít (VI od 90 do 100, bod tuhnutia v rozmedzí –6°C až –15°C).
S plynúcimi rokmi dochádza k trvalému zdokonaľovaniu technického procesu.

Hydrokrakované základové oleje

Ich východiskovým produktom je buď surový parafín z procesu odparafínovania rafinátov minerálnych olejov alebo plynný olej z vákuovej destilácie. Sú nazývané tiež ako syntetické HC oleje.
Hydrokrakované oleje sa oproti minerálnym olejom vyznačujú aj podstatne vyšším viskozitným indexom (120 – 150, podľa výrobnej technológie) a zlepšenými vlastnosťami za studena (bod tuhnutia až –21°C).

Syntetické základové oleje (polyalfaolefíny, estery)

Syntetické oleje sa vyrábajú chemickou cestou. Väzbou špeciálnych uhľovodíkových molekúl v priebehu niekoľkostupňového procesu.
Tak je možné vyrobiť produkt ľubovoľnej molekulárnej štruktúry a dĺžky reťazca s vynikajúcimi a trvale rovnomernými a stálymi vlastnosťami. Pri syntetických olejoch ide hlavne o polyalfaolefíny (PAO) a syntetické estery.

Polyalfaolefíny

Týmito olejmi sa rozumejú kvapalné substancie podobné parafínu, skladajúce sa iba z uhlíka a vodíka, ktoré majú iba následkom dĺžky reťazca, stupňa rozvetvenia a polohy jednotlivých vetví určitú viskozitu, vysoký index viskozity a nízky bod tuhnutia.

Estery

Estery obsahujú v porovnaní s polyalfaolefínmi ešte kyslík a získavajú sa reakciou alkoholu s organickou kyselinou. Na výrobu mazív sa používajú predovšetkým estery kyseliny karbónovej, ktorú je možné na základe ich chemickej štruktúry ďalej členiť na diestery a polyestery.
Vlastnosti týchto esterov sú preto také rozdielne, avšak všeobecne oba tieto typy disponujú dobrými viskóznymi a tepelnými vlastnosťami, nízkym bodom tuhnutia a vynikajúcou odolnosťou voči starnutiu.

Ďalšie zložky oleja

Ďalšou nemenej dôležitou zložkou sú zušľachťujúce prísady alebo aditíva.
Dnešné vysoké nároky na mazivá môžu spĺňať iba oleje a plastické mazivá s modernými aditívami. Pridávajú sa do mazív, aby zmenili alebo zlepšili ich prirodzené vlastnosti, resp. aby získali vlastnosti, ktoré mazivá v prírodnom stave nemajú.
Druh a množstvo príslušných aditív musí byť presne prispôsobené danému účelu a použitiu. Podiel aditív sa môže pohybovať približne od 1% až do 30%.

Základné skupiny aditív:
Prísady proti oxidácii (antioxidanty)
Detergenty a disperzanty
Aditíva proti opotrebovaniu
Inhibítory korózie
Modifikátory viskozity
Prísady proti peneniu
Zlepšovače bodu tuhnutia (depresanty)
Modifikátory trenia

Prísady proti oxidácii (antioxidanty)

Olej, zvlášť motorový, je veľmi vysokotepelne namáhaný, prítomnosťou splodín horenia, ale aj samotným kyslíkom. Sú v ňom prítomné kovy z opotrebovania, ktoré pôsobia ako katalyzátor. To všetko vytvára ideálne podmienky pre oxidáciu.

Predstavte si olejovú náplň ako jeden chemický reaktor, kde prebieha mnoho reakcií, ktoré sú však v oleji nežiadúce. Antioxidanty ukončujú nežiadúce radikálové reakcie alebo rozkladajú ich iniciačné látky.
Tieto aditíva obmedzujú vznik nežiadúcich látok, spomaľujú starnutie oleja a zaisťujú jeho oxidačnú stabilitu.

Detergenty a disperzanty

Detergenty a disperzanty (tzv. DD prísady), sú čistiace aditíva dôležité hlavne pre motorové oleje. Ich funkcia je v obmedzovaní tvorby usadenín na kovových častiach motorov (detergentná funkcia) a v rozptyľovaní korózivnych studených kalov, ktoré sa tvoria v motorovom oleji pri práci motora pri relatívne nízkych teplotách (disperzná funkcia).

Tieto prísady navyše neutralizujú kyslé zložky olejov a zmenšujú tak korozívne opotrebovanie kovových plôch. Potlačovanie tvorby úsad, kalov a lakov (karbónov) z produktov oxidácie a zneškodňovanie látok, ktoré tvorbu týchto oxidačných produktov podporujú, zaisťujú DD prísady týmito spôsobmi:

  • neutralizáciou kyslých látok, ktoré pôsobia ako iniciátor vzniku karbónov: Detergenty vytvárajú tzv. alkalickú rezervu, zásadu prítomnú v mazive. Kyselina je vlastne zneutralizovaná („zneškodnená“) zásadou.
  • solubizáciou – premena kvapalných, avšak v oleji málo rozpustných alebo nerozpustných látok do rozpustnej formy
  • peptizáciou tuhých čiastočiek, vytváraním ich stálej suspenzie v oleji

Všetky DD aditíva majú podobný charakter. Tvorí ich polárna časť, ktorá zaisťuje priľnutie k nečistote, ale nie je rozpustná v oleji a časť nepolárna, ktorá zabezpečuje rozpustnosť aditíva aj s nečistotou.

Aditíva proti opotrebovaniu

Protioterové (AW) a tiež vysokotlakové prísady (EP) reagujú s kovovým povrchom alebo k nemu priľnú sorpčnou silou. Tým vytvoria ochrannú vrstvu, ktorá pri vysokých tlakoch a teplotách zabráni priamemu kontaktu trecích plôch.
V prípade zotretia z kovového povrchu sa opäť obnoví.

Inhibítory korózie

Chránia kovové súčiastky, ktoré sú v kontakte s mazivami, pred koróziou a hrdzou. Polarizované aditíva vytvárajú na povrchovej ploche kovu kobercové ochranné filmy. Vzhľadom ku svojej polárnej štruktúre kolidujú s aditívami proti opotrebovaniu, tzn. môžu obmedzovať ich účinok.

Modifikátory viskozity

Zvyšovače viskozitného indexu (VI) umožňujú výrobu viacrozsahových (multigrádnych) motorových olejov. Tieto aditíva rozširujú rozsah viskozity oleja a znižujú tým závislosť viskozity na teplote.

Zjednodušene povedané, sú to dlhé reťazce molekúl, ktoré sú v studenom stave v oleji „zvinuté“ v klbku a kladú pohybu molekúl oleja relatívne malý odpor.
S rastúcou teplotou sa „klbká“ rozbaľujú, nadobúdajú na objeme a vytvárajú sieť očiek, ktoré brzdia pohyb molekúl oleja a spomaľujú tým príliš rýchle zníženie viskozity oleja.

Pri strihovom namáhaní môžu byť zvyšovače viskozitného indexu narušené, tj. dlhé molekuly sú doslova „roztrhané“. Strata viskozity, ktorá tým nastane, je trvalou zmenou. Skrátené molekuly majú menší objem a teda aj menší zahusťovací účinok.
Odolnosť maziva proti šmyku je výrazne ovplyvňovaná kvalitou zvyšovača VI.

Prísady proti peneniu

Tieto prísady zabraňujú vytváraniu stabilnej vrstvy peny na povrchu oleja. Znižujú povrchové napätie čím dochádza k rýchlejšiemu odbúravaniu peny.

Zlepšovače bodu tuhnutia (depresanty)

Pri nízkych teplotách by pri minerálnych olejoch mohlo dochádzať k vylučovaniu kryštálov parafínu. Tieto aditíva vytvárajú okolo malých kryštálov parafínu plášť. Tie sa potom nemôžu vzájomne spájať a olej si dlhšie zachováva tekutosť.

Modifikátory trenia

Tieto aditíva vytvárajú na kovovom povrchu ochrannú vrstvu na základe fyzikálnych síl. Vzniknutá vrstva zabraňuje priamemu kontaktu trecích plôch, čím sa zníži úroveň trenia.
Pri výskume a vývoji mazív sa vynakladá veľké úsilie na vytvorenie vyvážených zmesí aditív, významne prispievajúcich ku špičkovej kvalite výrobkov.

Všetky moderné oleje sú plne aditivované. Obsahujú zmes uvedených aditív, ktoré sú vo vzájomnej rovnováhe a mnohokrát pôsobia synergicky, čo znamená, že výsledný účinok danej zmesi je pre zlepšenie určitej vlastnosti lepší než účinok jednotlivých zložiek.

Domov | Opýtať sa na motorový olej | Zvýšenie tlakov a výkonu motora | Náhradné diely

získať ZDARMA e-book 9 zásad úspornej jazdy