Den motorolie , der almindeligvis anvendes til smøring af forbrændingsmotorer , er en mineralolie , semisyntetisk eller syntetisk , meget overvejende er afledt af olie og beriget med additiver teknikker. Det smører, forbedrer tætningen og hjælper med at evakuere friktions- og forbrændingsvarmen (fremspring under stempelhætterne til 4-takts motorer ), så motordelene forbliver inden for driftstolerancer (dimensionel og mekanisk modstand). I nogle tilfælde renser det og hæmmer korrosion. For 4-taktsmotorer , når driftstemperaturen er nået, passerer mængden af olie i krumtaphuset gennem hele motoren flere gange i minuttet. Dens fluiditet er et vigtigt kriterium for, at pumperne fungerer korrekt, hvad enten det er i 2-takts eller 4-takts motorer .
Friktion producerer uundgåeligt metalpartikler. Disse partikler fungerer som et slibende middel.
I en 4-takts motor stoppes de grovere af oliefilteret , de andre sætter sig i olieskålen i form af slam.
I en totaktsmotor brændes olien, der kommer fra at bidrage til smøringen, i motormomentet og evakueres med de brændte gasser i løbet af udstødningsmomentet.
Den olie skaber en smørende film mellem de bevægende overflader, minimere kontakt og derfor slid som er den vigtigste faktor af slid. Det begrænser også opvarmning og forhindrer, at ilt, der stadig findes i gasblandingen, oxiderer og korroderer metallet (metaller er mere formbare og mindre modstandsdygtige over for slid ved høj temperatur).
Undersøgelsen af smøremidler, slid og friktion er under tribologi .
Olierne er klassificeret i fem “API-grupper”. Olierne i gruppe I , II og III kommer fra raffinering af råolie (mineralsk oprindelse). I modsætning til deres vaskemiddel falder deres befugtningskraft og deres glathed i forhold til metaller oftest med gruppen.
I langt de fleste tilfælde, på markedet, er et motorsmøremiddel, der er kvalificeret som "mineral", i det væsentlige baseret på gruppe II- olie . En halvsyntetisk olie består af olier fra gruppe II til 80% og fra gruppe III for resten. Et motorsmøremiddel, der er kvalificeret som "syntetisk", er en blanding, der hovedsageligt består af olie fra gruppe III suppleret med baseolier fra gruppe II til V i forskellige proportioner.
Disse olier med et viskositetsindeks på 80 til 120 er de billigste på markedet. De raffineres ved hjælp af opløsningsmidler fra råolie. Disse olier siges at være "hydrobehandlet". Denne proces, opfundet i 1950'erne, består i at tilføje brint til baseolien ved høj temperatur. Denne proces fjerner nogle af nitrogen- og svovlmolekylerne, men er ikke kraftig nok til at fjerne de aromatiske molekyler.
Olierne i denne gruppe har også et viskositetsindeks på 80 til 120 , men har lettere udseende end dem i gruppe I såvel som mere modstandsdygtige over for oxidation. De raffineres fra råolie ved hydrokrakning, en mere kompleks proces end gruppe I- hydrobehandling , der er blevet tilbudt offentligheden siden 1969. Størstedelen af olier klassificeret som "mineral" kommer fra denne gruppe. Olier mærket som "syntetiske" indeholder ofte en lille del af gruppe II olie . Hydrocracking består i tilsætning af brint ved højere temperaturer og tryk end hydrobehandling. Oliemolekyler gennemgås ved processen og ofte opdelt i mindre molekyler. Langt størstedelen af svovl-, nitrogen- og aromatiske molekyler fjernes fra basisolien gennem denne proces. Sammenlignet med olier fra gruppe I indeholder disse olier færre urenheder: mindre end 10% aromater og mindre end 300 ppm svovlmolekyler. Denne højere renhed gør olien mere inaktiv over for oxidation, hvilket gør det muligt at vare længere.
80% af de olier, der sælges under betegnelsen " syntetisk ", indeholder for det meste en baseolie fra denne gruppe, selvom dens oprindelse er "mineralsk". De kommer fra en raffinering ved hydrokrakning , derefter hydroisomerisering, til sidst hydrobehandling af råolie, mere detaljeret end i gruppe I og II, og perfektioneret indtil 1990'erne. Denne moderne proces med "hydroisomerisering" gjorde det muligt at sænke deres størkningspunkt meget lav temperatur og gøre dem meget stabile over tid mod oxidation. Olieselskaber betegner generelt disse olier som "syntetiske", fordi det set fra deres synspunkt er vanskeligt at skelne dem fra olier i gruppe IV og V, især PAO'er. Deres viskositetsindeks er større end 120.
Basisolier syntetiseret fra gas (“GTL” eller “ Gas-til-væske ”) klassificeres almindeligvis i gruppe III + . De ville have deres plads i gruppe V eller i en bestemt gruppe, fordi de er syntetiseret: de kommer ikke fra behandling af råolie med opløsningsmiddel, i modsætning til olier fra gruppe I til III. Ligesom gruppe III- olier er deres ydeevne tæt på PAO-olier.
Denne gruppe er forbeholdt polyalfaolefiniske olier (PAO). De er syntetiske olier. De har meget god modstandsdygtighed over for høje temperaturer og fremragende fluiditet ved meget lave temperaturer (dermed et højt viskositetsindeks). Deres mangel er den lave solvens (evne til at opretholde oxidationsprodukter i opløselig form) og deres tendens til at hærde og krympe elastomerer (materiale til moderne sæler), der er knyttet til deres lave anilin-punkt . Denne fejl korrigeres nu ved hjælp af passende tilsætningsstoffer og fremskridtene med formlerne af syntetiske gummier.
Denne gruppe inkluderer alle olier, der ikke er en del af kategori I til IV. Den indeholder for eksempel estere, siliconer, PAG (polyalkylenglycol), polyolestere, vegetabilske olier. Gruppe V- olier er ofte kompatible med gruppe IV- olier på grund af deres høje rengøringsevne og solvens. For eksempel kompenserer estere, der har tendens til at blødgøre elastomerer, PAO'ernes tendens til at hærde dem. Disse olier er også syntetiske og derfor dyrere at producere end mineralolier .
Olien bruges i vid udstrækning til smøring af motorer, så flere organisationer garanterer kvaliteten af forskellige olier gennem standarder. Hver olie ( f.eks. Syntetisk olie ) er standardiseret og lever op til specifikke specifikationer. Tre store globale organisationer styrer standardiseringen af olier:
I en firetaktsmotor suger en pumpe , normalt et gear , der drives af motoren, olien i det nederste krumtaphus og sender den under tryk gennem en aflastningsventil (i tilfælde af overtryk) og derefter et filter . Når olien forlades, kan den passere gennem en radiator , inden den cirkulerer i motorens indre rør, altid under tryk for at smøre de dele, der har brug for det, så godt som muligt. Olien falder derefter ned med tyngdekraften i krumtaphuset gennem specifikke åbninger.
Olietemperaturen kan nå op på 130 ° C i benzin- eller dieselmotorer under normal drift, men er generelt begrænset til ~ 100 ° C af veksler (oliekøler eller olie / vandveksler) for at undgå nedbrydning.
Navneforskellen mellem benzin- og dieselmotorolier er i det væsentlige et marketingargument. I virkeligheden er de, med få undtagelser, velegnede til enhver motortype, hvor beskyttelsesniveauet til diesel- eller benzinmotorer vises præcist i ACEA- eller API- klassificeringsnotatet (S X / C X , Benzin / Diesel, X er note: jo længere bogstavet er i alfabetet, jo højere er noten).
For at klassificere de mulige anvendelser af olier i Europa har producenterne i Europa oprettet ACEA-standarder, der skelnes i fire grupper:
Hver specifikationsgruppe består af flere præstationsniveauer angivet med et tal (1, 2, 3, 4, 5 osv. ).
For eksempel vil en olie, der opfylder ACEA A4 / B4-specifikationen, eller bedre ACEA C3, hvis motoren er udstyret med et partikelfilter eller en katalysator, være egnet til en højtydende benzinmotor eller en turboladet diesel.
I en totaktsmotor blandes olien med benzin eller injiceres af en pumpe i de friske gasser i et forhold fra 50: 0,75 (1,5%) til 50: 3,0 (6%) ifølge producentens anbefalinger, den anvendte teknologi eller motorkraften.
Passerer gennem hele den mobile motorenhed, smører den lejerne og samlingerne på krumtapakslen, stempelskørtet og segmenteringen såvel som cylinderen, og via overførslerne passerer den over stemplet, hvor den fortsætter sin smørevirkning, inden den brændes, når antænder ved tændrøret den friske ladning komprimeret i forbrændingskammeret .
Ud over den væsentlige smøringsfaktor vil denne særlige forbrænding med den friske belastning placere faktor for minimering af aflejringer af uforbrændt ( kulstof ), der er tilbage i forbrændingskammeret, på stemplet og dets segmentering såvel som udstødningen så vigtig til motorerne. økonomisk med langvarig vedligeholdelse. I modsætning til 2-takts konkurrenceolier er de mindre fyldte med tilsætningsstoffer. Deres flammepunkt er også meget lavere (meget mindre end 100 ° C ).
I en 4-takts:
Derfor er det vigtigt i en firetaktsmotor at matche viskositeten af smøremidlet til motorens specifikationer: hverken for flydende eller for viskøst.
Disse olier er velegnede til motorer, der opvarmes lidt (plæneklippere, gamle biler) eller endda marine diesel, som har en generelt konstant driftstemperatur (ingen acceleration og utilsigtet stop)
Multigrade For at begrænse forskellene i kold og varm fluiditet tilsættes tilsætningsstoffer baseret på polymerer , hvilket gør det muligt at bruge olien hele året rundt. Deres viskositetskurve er altid logaritmisk, men mindre udtalt. Den anden SAE-klasse (sommerklasse) måles varm (ved 100 ° C ). Målingerne foretages i henhold til SAE J300- standarden .Som udviklet af producenten indeholder motorolie 15 til 25% additiver som forbedrer dens egenskaber. Disse additiver (adjuvanser) forbedre drift og ydelse af motoren, herunder dets levetid, men de kan være giftige , ikke-nedbrydeligt (eller bionedbrydelige ) og bidrage til tegnet forurenende den udstødningsgas . Nogle af dem kan interagere med katalysatorerne til katalysatorer .
Eksempler:
Alle disse tilsætningsstoffer er til stede i olien i de ideelle proportioner for at maksimere dens ydeevne over tid, det tilrådes på det kraftigste ikke og farligt at tilføje noget tilsætningsstof til olien selv. De tilsætningsstoffer, der tilbydes på markedet, kan i bedste fald ikke virke og i værste fald medføre et markant slid på motoren. De kan indeholde komponenter, hvis anvendelse er gået, fordi de er farlige på lang sigt (klorerede komponenter, der nedbryder polymerer), slibende partikler (metaller), partikler, der blokerer olierørene eller oliefilteret. ( Fluorpolymerer ), fortykningsmidler, når målet er for at reducere olieforbruget eller affedtningsmidler, når målet er at øge fluidets fluiditet. Det er mere rationelt at bevæge sig mod olier med et bedre viskositetsindeks eller mere avanceret med hensyn til standarder.
Syntetiske olier syntetiseres for første gang af tyske forskere i slutningen af 1930'erne , begyndelsen af 1940'erne, til hærens behov i tilfælde af mangel på kulbrinter . De forbliver flydende ved temperaturer under 0 ° C, mens konventionelle mineralolier, olier af animalsk og vegetabilsk oprindelse kan størkne.
De blev populære i 1950'erne til 1960'erne , især inden for luftfart, hvor konventionelle mineralolier nåede deres grænser. De blev markedsført i bilindustrien i midten af 1970'erne .
De indeholder syntetiske estere , polyolefiner . De har ikke brug for andre tilsætningsstoffer for at forbedre deres fluiditet (tidligere anvendte tilsætningsstoffer nedbrydes først), så de ældes mindre hurtigt og kan bruges to til tre gange længere end mineralolier.
Syntetiske olier er mere homogene i deres sammensætning end mineralolier og er mere modstandsdygtige over for høje temperaturer. De forårsager også mindre aflejringer og slam inde i motoren.
Udtrykket "syntetisk olie" har ingen juridisk værdi. Ud over toppen af serien er syntetiske olier, der kun kommer fra gruppe IV eller V. sjældne . Ifølge sikkerhedsdatabladene for smøremidler er toppen af området ofte en blanding i faldende andele af gruppe III- olier , IV og V. Kernen og indgangen til det “syntetiske” sortiment består af gruppe III- olier .
Analogt, indeholder "halvsyntetiske" olier efter konvention mellem producenter mellem 1 og 30% af "syntetisk olie". Det er oftest en blanding af 10 eller 15% olie i gruppe III og 70% olie i gruppe II samt 15 til 20% additiver.
"Syntetiske olier" har undertiden et dårligt ry, for tidligere var der mangel på ad hoc- tilsætningsstoffer , der var i stand til at vise lækager ved sælerne. Deres forkert flydende kulde er forkert, fordi de som alle olier er mere tyktflydende, når de er kolde, end når de er varme. Dette problem opstod fra deres virkning på polymererne i fravær af additiver.
Siden 1990'erne har langt størstedelen af bilproducentens standarder skiftet til brugen af syntetiske olier.
For at være passende skal valget af smøremiddel tage højde for alle disse parametre:
Motorcykelfabrikanter fortaler olier, der opfylder de samme standarder som bilolier af en simpel grund: Selvom en motorcykelmotor kører op til tre gange hurtigere end en bilmotor, er dens bevægelige dele reducerede dimensioner, som et eksempel på stemplets slag betydeligt lavere: fra 75 til 95 mm for en bil, fra 40 til 45 mm for motorcykel mest hurtige. Som et resultat er den lineære hastighed for dele sammenlignelig med bilmotorer. Desuden har nogle sportsvogne gennemsnitlige stempelhastigheder, der er højere end for motorcykler.
På den anden side deles olien mellem motoren og gearkassen for de fleste motorcykler som for nogle få sjældne biler . Klipningseffekten i gearene til gearkasser reducerer smøremidlets viskositet; Selvom en motorcykelmotor ofte bærer to til tre gange mere olie end en bilmotor, er det tilrådeligt at udskifte en motorcykels olie oftere end en bils motor.
Under ideelle forhold kan motorolier, der opfylder de mest succesrige standarder, spille deres rolle i et par år og mere end 50.000 km i et personbil. Med køretøjer og smøremiddelstandarder, der er udviklet siden 1990'erne, er det sjældent at finde et behov for at skifte inden 10.000 km eller et års brug. Imidlertid kræver nedbrydning, fortynding, oxidation og forurening af olien i praksis ofte udskiftning af sidstnævnte inden for to år og 20.000 til 30.000 km .
Kun til information (værdierne varierer alt efter producent og model: se vedligeholdelsesmanualen), udskiftes motorolieskiftet for en ny bil i normal brug højst hvert andet år og:
Smøremidler, der er specifikke (type, kvalitet) til køretøjet og dets anvendelse, skal anvendes, og ordinerede væskeniveauer bør kontrolleres regelmæssigt.
Analyse af motorens olie (efter drift) giver nyttig information om motorens tilstand (nedbrydning i gang af filterelementer eller tætninger, lækager, tilstedeværelse af vand, unormalt slid osv. ) (Uden dog at kunne erstatte en teknisk efterforskning).
Analysen tillader frem for alt, hovedsageligt i tilfælde, hvor olieskiftet er dyrere end analysen, at evaluere smøremidlets tilstand og om nødvendigt udvide dets service. Dens reserve for surhedsgrad og basitet (korrosionsrisiko), dets niveau af sod og suspenderede metaller (risiko for slid), dets viskositet og eventuelle forurenende stoffer (vand, brændstof) måles derefter.
Motorolier skal genbruges eller bortskaffes via godkendte kanaler. I de fleste lande er forbrænding i det fri og specialiserede installationer udstyret med højtydende filtre forbudt, fordi det er en kilde til alvorlig forurening, især på grund af giftige tilsætningsstoffer og metalpartikler fra motorslitage ( f.eks. Barium ).
Brugte olier og smøremidler kan raffineres ved hjælp af forskellige processer. Olien adskilles først fra urenhederne og vandet samt fra tilsætningsstofferne. Vi kan derefter genoparbejde vandet og genbruge motorolien og om nødvendigt omdanne det til dieselolie (ved pyrolitisk destillation).
I Frankrig, af de 200.000 tons, der indsamles årligt, undgår 60.000 tons regenerering og efterlades som brændstof til cementproducenter eller sælges i udlandet. De eneste to regeneratorer i Frankrig deler resten: omkring 80.000 til 90.000 tons for Osilub, et joint venture-anlæg mellem Veolia og Total nær Le Havre, og 50.000 tons for Eco Huile, et Aurea-anlæg ved Model: Unté de there, som har en behandlingskapacitet på 115.000 ton om året, mangler brugt olie og har investeret i en flåde af lastbiler for at øge indsamlingen; 75% af den samlede tonnage regenereres til baseolie til smøremidler. resten giver især bitumen og for 5 til 7% fyringsolie.