Oleje do silników zasilanych metanem

fot. FuchsOlej Titan GT1 Progas 5W-40 jest przeznaczony do silników zasilanych LPG i CNG w pojazdach osobowych, niestety produkt ten nie jest oferowany w Polsce

Coraz bardziej restrykcyjne wymagania emisyjne powodują, że obecnie jedną z niewielu możliwości ich spełniania pozostaje zmniejszanie wymiarów głównych silników. Zmniejszają się gabaryty jednostki napędowej, a to bezpośrednio przekłada się na pojemności zbiorników oleju, zatem mniejsze ilości oleju silnikowego muszą sprostać coraz większym wymaganiom związanym z dużymi stopniami wysilenia jednostek napędowych.

Od oleju wymaga się również zmniejszenia oporów własnych silnika (mniejsze zużycie paliwa oraz emisja). Skłania to producentów do stosowania olejów o niskiej lepkości, tzw. lekkobieżnych. Z drugiej strony, użytkownicy samochodów oczekują zwiększenia przebiegów międzyobsługowych, przez co zwiększa się okres pomiędzy wymianami. Stawia to przed olejem silnikowym bardzo wysokie wymagania. Poszczególni producenci samochodów, opracowując swoje wymagania jakościowe, oczekują spełnienia ściśle określonych parametrów. Jeśli do tego dodamy zmianę rodzaju zasilania na gazowe, mamy obraz często sprzecznych wymagań, jakim muszą sprostać współczesne oleje silnikowe.

fot. MPK RzeszówPojazdy napędzane gazem ziemnym to głównie autobusy komunikacji miejskiej, eksploatowane w szczególnie trudnych warunkach. Tutaj odpowiedni dobór oleju silnikowego jest szczególnie istotny, ponieważ oleje do silników zasilanych CNG to zupełnie inne produkty niż środki smarne do silników benzynowych i Diesla. Dobór odpowiedniej formulacji takich olejów jest bardzo trudny i wymaga spełnienia często sprzecznych wymagań

Silniki zasilane CNG

Zasilanie gazem ziemnym jest szczególnie popularne w pojazdach komunikacji publicznej i innych służb miejskich.

Warunki pracy silnika w autobusie komunikacji miejskiej są szczególnie trudne. Przyspieszenia i hamowania oraz poruszanie się w korkach ulicznych powodują, że olej silnikowy pracuje w ekstremalnych warunkach. Dodatkowo, zastosowanie CNG jako paliwa silnikowego powoduje znacznie większe obciążenia cieplne. Wynika to z podobnych do LPG właściwości (wyższa temperatura i bardziej przewlekły proces spalania, brak efektu chłodzenia zaworów mieszanką). Wszystkie te cechy powodują, że elementy silników zasilanych gazem ziemnym (głowica, zawory, pierścienie tłokowe) są narażone na wysokie obciążenia cieplne.

Nieszczelności w układzie tłokowo-korbowym są przyczyną bezpośredniego kontaktu produktów spalania gazu z olejem silnikowym. Powstające w procesie spalania kwaśne substancje przedostające się do oleju przyspieszają korozję wnętrza silnika, szczególnie zaś stopów stosowanych w łożyskach ślizgowych silnika.

Dlatego skład oleju stosowanego w silnikach zasilanych gazem ziemnym musi uwzględniać wszystkie te cechy. Oprócz tego olej musi być odporny na zanieczyszczenia w postaci amoniaku i wody zawartych w paliwie.

W zakresie olejów do silników zasilanych gazem ziemnym także nie ma szczegółowych wymagań co do specyfikacji istotnych parametrów. Określają je poszczególni producenci silników zasilanych gazem. Ich procedury testowe są dość wymagające i obejmują badania stanowiskowe i drogowe. Próby są dość rygorystyczne i nie wszystkie oleje są w stanie sprostać tym wymaganiom, dlatego liczba dostępnych na rynku olejów do silników zasilanych CNG nie jest duża.

fot. FuchsTerminowa wymiana oleju w silniku zasilanym LPG jest szczególnie istotna. Brak klasyfikacji jakościowej dla tego typu jednostek napędowych powoduje, że najczęściej używane są oleje do silników benzynowych. Z uwagi na nieco inne warunki spalania LPG, większą zawartość siarki, związaną z obecnością substancji nawaniających, degradacja takiego oleju następuje nieco szybciej. Producent samochodu podając przebiegi pomiędzy wymianami oleju zakłada oczywiście pewien zapas, dzięki czemu nawet przy wykorzystaniu gazu nie trzeba tego okresu skracać

Z reguły producenci silników określają minimalne parametry jakościowe dla takich olejów silnikowych. Wymaga się od nich także spełnienia szeregu istotnych parametrów, m. in. odparowalności wg Noacka (parametr mówiący o potencjalnych ubytkach oleju w trakcie eksploatacji), niskiej zawartości popiołów siarczanowych (odpowiadający za trwałość katalitycznych systemów oczyszczania oraz tworzenie osadów wysokotemperaturowych w komorach spalania - nagaru) czy odpowiedniej wartości TBN - Total Base Number (zdolność do neutralizacji kwaśnych produktów spalania).

Oleje do silników zasilanych gazem ziemnym opierają się na formulacjach znacząco różniących się od typowych olejów silnikowych. Wynika to z w. w. parametrów, które często są sprzeczne. Dla przykładu, uzyskanie wysokiej wartości TBN i bardzo małej zawartości popiołów siarczanowych nie jest możliwe do osiągnięcia w klasycznym oleju silnikowym przy zapewnieniu bardzo rygorystycznych wymagań przeciwzużyciowych, czystościowych oraz ograniczeniu powstawania osadów nisko- i wysokotemperaturowych.

Dlatego użytkując samochód zasilany gazem ziemnym należy zwrócić szczególną uwagę na rodzaj stosowanego oleju. Powinien to być to środek smarny dostosowany do eksploatacji przy zasilaniu gazem ziemnym. Są to zupełnie inne oleje niż stosowane w silnikach benzynowych czy Diesla. W przypadku LPG nie jest to aż tak bardzo istotne - zastosowanie markowego oleju o określonych przez producenta silnika wymaganiach jakościowych i lepkościowych jest wystarczające. Jeśli zastosujemy olej dedykowany do silnika LPG, zakładając rzetelność jego producenta, możemy warunki pracy naszego silnika jeszcze poprawić.