Współczesne oleje silnikowe to owoc pracy inżynierów chemii, fizyki i mechaniki, którzy prowadząc liczne badania i testy dążą do stworzenia oleju zapewniającego jak najwyższą ochronę silnikowi. A co tak naprawdę wchodzi w skład oleju, który jest najważniejszym płynem w samochodzie?

Każdy olej jest mieszaniną oleju bazowego i dodatków (zwykle w proporcji ok. 80% bazy i ok. 20% dodatków). Baza dla olejów mineralnych i hydro-krakowanych otrzymywana jest z destylacji ropy naftowej, natomiast dla produktów w pełni syntetycznych w procesie syntezy węglowodorów. Sam olej bazowy, nawet ten najlepszy nie jest w stanie wystarczająco chronić silnika, dlatego stosowanie dodatków uszlachetniających jest niezbędne i odgrywa ogromną rolę.

Detergenty i dyspergatory

Detergenty przede wszystkim minimalizują tworzenie się zanieczyszczeń, które naturalnie powstają na skutek pracy silnika oraz zapobiegają przyklejaniu się złogów do metalowych powierzchni jednostki napędowej. Jednocześnie dezaktywują kwasy, co zapobiega korozji.
Z kolei dyspergatory zapobiegają koagulacji samoprzylepnych złogów i zanieczyszczeń oraz sprawiają, że cząsteczki unoszą się w płynie, przez co nie mają negatywnego oddziaływania na poszczególne elementy silnika.

Dodatki smarnościowe

To zróżnicowane substancje, do których zalicza się dodatki przeciwzużyciowe (Anti-Wear) oraz skrajne ciśnienie (Extreme Pressure), modyfikatory tarcia czy inhibitory korozji. Mają one kluczowe znaczenie dla tarcia granicznego.

Pod wysokim ciśnieniem i w przypadku zwiększonego obciążenia, metalowe powierzchnie ruchomych elementów mogą zbliżyć do siebie na tak małą odległość, że w wymiarze mikroskopijnym dojdzie do kontaktu nierównych powierzchni. Kolidujące wklęsłości prowadzą do destrukcji lub nawet „spiekania” powierzchni metalowych, doprowadzając do nieodwracalnych uszkodzeń. Obszary wyeksponowane to szczególnie wałek rozrządu, boczne komponenty przekładni i łożyska. Dodatki „Anti-Wear” i „Extreme Pressure” tworzą warstwę ochronną na ww. powierzchniach, co pozwala im na zniesienie skrajnego obciążenia mechanicznego, ponieważ warstwa oleju zachowuje spójność na całym zabezpieczanym obszarze.

Są one aktywowane na skutek reakcji z metalową powierzchnią, gdy następuje wzrost temperatury z uwagi na skrajnie wysokie ciśnienia. Reakcja chemiczna między dodatkiem i metalową powierzchnią zachodzi także z powodu oddziaływania ciepła tworzonego jako rezultat tarcia na styku dwóch ośrodków.

Modyfikatory tarcia, jak sama nazwa wskazuje ograniczają tarcie i działają w zakresie nacisków oraz temperatur, w których nie działają jeszcze dodatki smarnościowe.

Z kolei inhibitory korozji tworzą powłokę przeciwdziałającą osadzaniu się na metalowych komponentach silnika wody, co zabezpiecza silnik przed destrukcyjnym zjawiskiem korozji.

Dodatki konserwujące olej

Tę grupę stanowią przede wszystkim przeciwutleniacze i antyspieniacze. Przeciwutleniacze (antyoksydanty) to składniki spowalniające proces starzenia się oleju. Oddziałując chemicznie, hamują reakcję utleniania w oleju, który może w łatwy sposób ulec temu szkodliwemu procesowi, po wystawieniu na działanie czynników takich jak ciepło czy tlen.

Antyspieniacze zapobiegają tworzeniu się piany jaka mogłaby powstać na skutek intensywnego mieszania się oleju z powietrzem. Pienienie nie dość, że pogarsza smarowanie, to jeszcze skutkuje procesami kawitacji lub wypływaniem oleju przez odpowietrzniki. W rezultacie część oleju ucieka i zmniejsza się ilość środka smarnego, dlatego stosowanie antyspieniaczy jest niezbędne.

Dodatki usprawniające olej

Zalicza się do nich modyfikatory lepkości, które doskonale sprawdzają się zwłaszcza, w przypadku olejów mineralnych. Dzięki nim zwiększeniu ulega wartość wskaźnika lepkości, a olej mineralny staje się olejem wielosezonowym. Modyfikatory lepkości składają się z długich łańcuchów wodorowęglanowych, które w niskich temperaturach zajmują mało przestrzeni, jednak rozszerzają się w momencie gdy wartość temperatury rośnie.

W olejach mineralnych stosuje się też dodatki obniżające temperaturę płynięcia, popularnie nazywane depresatorami. W bardzo niskich temperaturach, olej mineralny przejawia tendencję do tworzenia kryształów. Parafina w oleju wytrąca się i wchodzi w interakcję, a sama faza oleju podlega niekorzystnym zmianom. Depresatory, nie są w stanie zapobiec krystalizacji, jednak ograniczają wzrost i tworzenie się połączeń między kryształami wosku.

Z kolei stosowane do produkcji olei syntetycznych, niektóre węglowodory (PAO) mogą osuszać uszczelki, powodując ich kurczenie się i kruszenie. By zapobiec wysuszaniu elastomerów, stosuje się dodatki, które  chronią konkretne typy tworzyw, pomagają zachować integralność uszczelek, poprzez doprowadzenie do ich „spuchnięcia”.

Na parametry oleju wpływa nie tylko jego baza, ale również zastosowane dodatki. Często to właśnie one, ich rodzaj oraz proporcje są przedmiotem testów, badań i rozważań inżynierów opracowujących nowe produkty. Jednak warto mieć na uwadze, że niezależnie od zastosowanego oleju, jego bazy oraz zawartych dodatków, należy pamiętać o regularnej wymianie oleju. Stosowanie się do tej zasady oraz używanie dobrych jakościowo środków smarnych pozwala cieszyć się bezawaryjnością silnika przez setki tysięcy kilometrów.