Den motorolje , som vanligvis brukes til smøring av forbrenningsmotorer , er en mineralolje , semisyntetisk eller syntetisk , meget overveiende stammer fra olje og anriket med tilsetningsstoffer teknikker. Den smører, forbedrer tetningen og hjelper til med å evakuere varmen fra friksjon og forbrenning (projeksjon under stempelhettene for 4-taktsmotorer ) slik at motordelene holder seg innenfor driftstoleranser (dimensjonal og mekanisk motstand). I noen tilfeller renser det og hemmer korrosjon. For firetaktsmotorer , når driftstemperaturen er nådd, passerer mengden olje i veivhuset gjennom hele motoren flere ganger i minuttet. Dens flyt er et viktig kriterium for at pumpene skal fungere riktig, enten det er i 2-takts eller 4-takts motorer .
Friksjon produserer uunngåelig metallpartikler. Disse partiklene fungerer som et slipemiddel.
I en firetaktsmotor stoppes de grovere av oljefilteret , de andre legger seg i oljepannen i form av slam.
I en totaktsmotor blir oljen som kommer fra å bidra til smøringen brent i løpet av motorøyeblikket og evakuert med de brente gassene under eksosmomentet.
Den olje danner en smørende film mellom de bevegelige overflater, å minimalisere kontakt og derfor slitasje som er den viktigste faktoren for slitasje. Det begrenser også oppvarming og forhindrer at oksygenet som fortsatt er tilstede i gassblandingen oksiderer og korroderer metallet (metaller er mer formbare og mindre motstandsdyktige mot slitasje ved høy temperatur).
Studiet av smøremidler, slitasje og friksjon kommer under tribologi .
Oljene er klassifisert i fem “API-grupper”. Oljene som tilhører gruppe I , II og III kommer fra raffinering av petroleum (mineralsk opprinnelse). I motsetning til vaskemiddel reduseres ofte fuktighetskraften og glattheten i forhold til metaller med gruppen.
I de aller fleste tilfeller, på markedet, er et motorsmøremiddel som er kvalifisert som "mineral" hovedsakelig basert på gruppe II- olje . En halvsyntetisk olje består av oljer fra gruppe II for 80% og fra gruppe III for resten. Et motorsmøremiddel som er kvalifisert som "syntetisk" er en blanding som hovedsakelig består av olje fra gruppe III , supplert med baseoljer fra gruppe II til V i forskjellige proporsjoner.
Disse oljene med en viskositetsindeks på 80 til 120 er de billigste på markedet. De raffineres med løsemidler fra råolje. Disse oljene sies å være "vannbehandlet". Denne prosessen, oppfunnet på 1950-tallet, består i å tilsette hydrogen til baseoljen ved høy temperatur. Denne prosessen fjerner noe av nitrogen- og svovelmolekylene, men er ikke kraftig nok til å fjerne de aromatiske molekylene.
Oljene i denne gruppen har også en viskositetsindeks på 80 til 120 , men har lettere utseende enn de i gruppe I , samt mer motstandsdyktige mot oksidasjon. De er raffinert fra råolje ved hydrokrakking, en mer kompleks prosess enn hydro-behandling i gruppe I , tilbudt til allmennheten siden 1969. Flertallet av oljer klassifisert som "mineral" kommer fra denne gruppen. Oljer merket som "syntetiske" inneholder ofte en liten andel av gruppe II- olje . Hydrokracking består i å tilsette hydrogen ved høyere temperaturer og trykk enn hydrobehandling. Oljemolekyler blir gjennomgått av prosessen, og ofte brutt i mindre molekyler. De aller fleste svovel-, nitrogen- og aromatiske molekyler fjernes fra baseoljen gjennom denne prosessen. Sammenlignet med oljer fra gruppe I inneholder disse oljene færre urenheter: mindre enn 10% aromater og mindre enn 300 ppm svovelmolekyler. Denne høyere renheten gjør oljen mer inert mot oksidasjon, slik at den varer lenger.
80% av oljene som selges under betegnelsen " syntetisk " inneholder hovedsakelig en baseolje fra denne gruppen, selv om dens opprinnelse er "mineralsk". De kommer fra en raffinering ved hydrokraking , deretter hydroisomerisering, til slutt vannbehandling av råolje, mer forseggjort enn den i gruppe I og II, og perfeksjonert til 1990-tallet. Denne moderne prosessen med "hydroisomerisering" gjorde det mulig å senke størkningspunktet deres veldig lav temperatur, og gjør dem veldig stabile over tid mot oksidasjon. Oljeselskaper betegner generelt disse oljene som “syntetiske” fordi det, med tanke på deres ytelse, er vanskelig å skille dem fra oljer i gruppe IV og V, særlig PAO. Deres viskositetsindeks er større enn 120.
Baseoljer syntetisert fra gass (“GTL” eller “ Gas-To-Liquid ”) blir ofte klassifisert i gruppe III + . De ville ha sin plass i gruppe V eller i en bestemt gruppe, fordi de er syntetisert: de kommer ikke fra behandlingen av petroleum med løsemiddel, i motsetning til oljer fra gruppe I til III. I likhet med gruppe III- oljer er ytelsen nær PAO-oljer.
Denne gruppen er reservert for polyalfaolefiniske oljer (PAO). De er syntetiske oljer. De har veldig god motstand mot høye temperaturer og utmerket flytbarhet ved svært lave temperaturer (derav en høy viskositetsindeks). Deres mangel er lav solvens (evne til å opprettholde oksidasjonsprodukter i løselig form) og deres tendens til å herde og krympe elastomerer (materiale for moderne tetninger), knyttet til deres lave anilinpunkt . Denne feilen korrigeres nå av de aktuelle tilsetningsstoffene og fremdriften i formlene av syntetisk gummi.
Denne gruppen inkluderer alle oljer som ikke er en del av kategori I til IV. Den inneholder for eksempel estere, silikoner, PAG (polyalkylenglykol), polyolestere, vegetabilske oljer. Gruppe V- oljer er ofte kompatible med gruppe IV- oljer på grunn av deres høye vaskemiddel og solvens. For eksempel kompenserer estere som har en tendens til å mykne elastomerer, PAOs tendens til å herde dem. Disse oljene er også syntetiske, derfor dyrere å produsere enn mineraloljer .
Oljen er mye brukt i smøring av motorer, så flere organisasjoner garanterer kvaliteten på forskjellige oljer gjennom standarder. Hver olje ( f.eks. Syntetisk olje ) er standardisert og oppfyller spesifikke spesifikasjoner. Tre store globale organisasjoner styrer standardiseringen av oljer:
I en firetaktsmotor suger en pumpe , vanligvis et gir , drevet av motoren, oljen i det nedre veivhuset og sender den under trykk gjennom en avlastningsventil (i tilfelle overtrykk), deretter et filter . Når du forlater filteret, kan oljen passere gjennom en radiator før den sirkulerer i motorens indre rør, alltid under trykk for å smøre delene som trenger det så godt som mulig. Oljen senker seg med tyngdekraften ned i veivhuset gjennom spesifikke åpninger.
Temperaturen på oljen kan nå 130 ° C i bensin- eller dieselmotorer i normal drift, men er vanligvis begrenset til ~ 100 ° C av veksler (oljekjøler eller olje / vannveksler) for å unngå nedbrytning.
Navneforskjellen mellom bensin- og dieselmotoroljer er egentlig et markedsføringsargument. I virkeligheten, med noen få unntak, er de egnet for alle typer motorer, og beskyttelsesnivået for diesel- eller bensinmotorer vises nøyaktig i klassifiseringsnotatet ACEA eller API (S X / C X , Bensin / Diesel, X er merknad: jo lenger bokstaven er i alfabetet, jo høyere er notatet).
I Europa, for å klassifisere den mulige bruken av oljer, har produsenter laget ACEA-standardene som er skilt ut i fire grupper:
Hver spesifikasjonsgruppe består av flere ytelsesnivåer indikert med et tall (1, 2, 3, 4, 5, etc. ).
For eksempel vil en olje som oppfyller ACEA A4 / B4-spesifikasjonen, eller bedre ACEA C3 hvis motoren er utstyrt med et partikkelfilter eller en katalysator, være egnet for en bensinmotor med høy ytelse eller en turboladet diesel.
I en totaktsmotor blandes oljen med bensin eller injiseres av en pumpe i de ferske gassene i et forhold som varierer fra 50: 0,75 (1,5%) til 50: 3,0 (6%) i henhold til produsentens anbefalinger, teknologien som brukes eller motorkraften.
Passerer gjennom hele den mobile motorenheten, smører den lagrene og leddene til veivakselen, stempelkjørt og segmentering så vel som sylinderen, og via overføringene passerer den over stempelet der den vil fortsette sin smørevirkning før den blir brent når antenner ved tennpluggen den friske ladningen komprimert i forbrenningskammeret .
I tillegg til den vesentlige smøringsfaktoren, vil denne spesielle forbrenningen med den friske belastningen plassere faktoren for minimering av avleiringer av uforbrent ( karbon ) som er igjen i forbrenningskammeret, på stempelet og dets segmentering, så vel som eksosen så viktig for motorene. økonomisk med langvarig vedlikehold. I motsetning til 2-takts konkurranseoljer, er de mindre belastede med tilsetningsstoffer. Deres flammepunkt er også mye lavere (svært ofte mindre enn 100 ° C ).
I en 4-takts:
Derfor, i en firetaktsmotor, er det viktig å matche viskositeten til smøremidlet til spesifikasjonene til motoren: verken for flytende eller for tyktflytende.
Disse oljene egner seg for motorer som varmer lite opp (gressklippere, gamle biler) eller til og med marine diesel som har en generelt konstant driftstemperatur (ingen akselerasjon og utilsiktet stopp).
Multigrade For å begrense forskjellene i kald og varm flyt, tilsettes tilsetningsstoffer basert på polymerer , som gjør at oljen kan brukes hele året. Deres viskositetskurve er alltid logaritmisk, men mindre uttalt. Den andre SAE-karakteren (sommerkarakter) måles varm (ved 100 ° C ). Målingene er utført i henhold til SAE J300- standarden .Som utviklet av produsenten inneholder motorolje 15 til 25% tilsetningsstoffer som forbedrer egenskapene. Disse additiver (adjuvanser) forbedre driften og ytelsen til motoren, herunder dens levetid, men de kan være giftig , ikke-nedbrytbart (eller biologisk nedbrytbart ) og bidra til tegnet forurensende den avgassen . Noen av dem kan samhandle med katalysatorene til katalysatorer .
Eksempler:
Ettersom alle disse tilsetningsstoffene er tilstede i oljen i de ideelle proporsjoner for å maksimere ytelsen over tid, er det sterkt tilrådelig og farlig å tilsette noe tilsetningsstoff til oljen selv. Tilsetningsstoffene som tilbys på markedet, kan i beste fall ikke virke, og i verste fall forårsake et uttalt slitasje på motoren. De kan inneholde komponenter som har gått over fordi de er farlige på lang sikt (klorerte komponenter som nedbryter polymerer), slipende partikler (metaller), partikler som blokkerer oljerørene eller oljefilteret. ( Fluorpolymerer ), fortykningsmidler når målet er for å redusere oljeforbruket eller avfettingsmidler når målet er å øke oljens flytbarhet. Det er mer rasjonelt å bevege seg mot oljer med bedre viskositetsindeks, eller mer avansert når det gjelder standarder.
Syntetiske oljer syntetiseres for første gang av tyske forskere på slutten av 1930 - tallet , tidlig på 1940-tallet, til hærens behov, i tilfelle mangel på hydrokarboner . De forblir flytende ved temperaturer under 0 ° C, mens konvensjonelle mineraloljer, oljer av animalsk og vegetabilsk opprinnelse kan stivne.
De ble populære på 1950- til 1960-tallet , særlig innen luftfart der konvensjonelle mineraloljer nådde grensene. De ble markedsført i bilindustrien på midten av 1970-tallet .
De inneholder syntetiske estere , polyolefiner . De trenger ikke andre tilsetningsstoffer for å forbedre flytbarheten (tidligere brukte tilsetningsstoffer brytes ned først), så de eldes mindre raskt og kan brukes to til tre ganger lenger enn mineraloljer.
Syntetiske oljer er mer homogene i sammensetningen enn mineraloljer, og er mer motstandsdyktige mot høye temperaturer. De forårsaker også mindre avleiringer og slam inne i motoren.
Begrepet "syntetisk olje" har ingen lovlig verdi. I tillegg til toppen av serien, er syntetiske oljer som bare kommer fra gruppe IV eller V. I følge sikkerhetsdatabladene for smøremidler er toppen av serien ofte en blanding i avtagende andel av gruppe III- oljer , IV og V. Kjernen og inngangen til det "syntetiske" sortimentet består av gruppe III- oljer .
Analogt, inneholder "halvsyntetiske" oljer, etter konvensjon mellom produsenter, mellom 1 og 30% av "syntetisk olje". Det er ofte en blanding av 10 eller 15% olje i gruppe III og 70% olje i gruppe II så vel som 15 til 20% tilsetningsstoffer.
Noen ganger har "syntetiske oljer" et dårlig rykte, fordi tidligere, i fravær av ad hoc- tilsetningsstoffer , var noen i stand til å vise lekkasjer mot selene. Deres feil med kald kulde har blitt stilt feil, feilaktig, for som alle oljer er de mer tyktflytende når de er kalde enn når de er varme. Dette problemet oppstod fra deres virkning på polymerene i fravær av tilsetningsstoffer.
Siden 1990-tallet har de aller fleste bilprodusentens standarder vært rettet mot bruk av syntetiske oljer.
For å være passende må valget av smøremiddel ta hensyn til alle disse parametrene:
MC-produsenter argumentere oljer som oppfyller de samme standarder som automotive oljer for en enkel grunn: Selv om en motorsykkel motoren går opp til tre ganger hurtigere enn en bilmotor, dens bevegelige deler er redusert dimensjoner, som et eksempel slag av stempelet betraktelig lavere: fra 75 til 95 mm for en bil, fra 40 til 45 mm for motorer motorsykkel mest raske. Som et resultat er den lineære hastigheten til deler sammenlignbar med bilmotoren. Videre har noen sportsbiler gjennomsnittlige stempelhastigheter høyere enn for motorsykkel eller passasjer.
På den annen side deles oljen mellom motoren og girkassen for de fleste motorsykler som for noen få sjeldne biler . Klippeffekten i girene til girkasser reduserer viskositeten til smøremidlet; Selv om en motorsykkelmotor ofte fører to til tre ganger mer olje enn en bilmotor, er det tilrådelig å bytte ut oljen til en motorsykkel oftere enn en bil.
Under ideelle forhold kan motoroljer som oppfyller de mest vellykkede standardene, spille sin rolle i noen år og mer enn 50000 km i et personbil. Med standarder for kjøretøy og smøremidler som er utviklet siden 1990-tallet, er det sjelden å finne et behov for å tømme før 10 000 km eller ett års bruk. Imidlertid krever nedbrytning, fortynning, oksidasjon og forurensning av oljen ofte å erstatte sistnevnte innen to år og 20.000 til 30.000 km .
Bare for informasjon (verdiene varierer avhengig av produsent og modell: se vedlikeholdshåndboken), byttes motoroljeskift for en nylig bil ved normal bruk maksimalt hvert annet år og:
Smøremidler som er spesifikke (type, klasse) for kjøretøyet og dets bruk, bør brukes, og foreskrevne væskenivåer bør kontrolleres regelmessig.
Analyse av oljen til en motor (etter drift) gir nyttig informasjon om motorens tilstand (nedbrytning pågår av filterelementer eller tetninger, lekkasjer, tilstedeværelse av vann, unormalt slitasje osv. ) (Uten imidlertid å kunne erstatte en teknisk etterforskning).
Analysen tillater fremfor alt, hovedsakelig i tilfelle der oljeskiftet er dyrere enn analysen, å evaluere smøremidlets tilstand og utvide tjenesten hvis nødvendig. Dens mål for surhet og basitet (korrosjonsrisiko), nivået av sot og suspenderte metaller (risiko for slitasje), viskositeten og eventuelle forurensninger (vann, drivstoff) blir deretter målt.
Motoroljer må resirkuleres eller kastes via godkjente kanaler. I de fleste land er forbrenning i det fri og utenfor spesialiserte installasjoner utstyrt med høyytelsesfiltre forbudt fordi det er en kilde til alvorlig forurensning, særlig på grunn av giftige tilsetningsstoffer og metallpartikler fra motorslitasje ( for eksempel barium ).
Brukte oljer og smøremidler kan raffineres ved hjelp av forskjellige prosesser. Oljen skilles først fra urenheter og vann, så vel som tilsetningsstoffene. Vi kan deretter bearbeide vannet og bruke motoroljen på nytt, og om nødvendig konvertere det til diesel (ved pyrolitisk destillasjon).
I Frankrike, av de 200 000 tonn som samles årlig, unnslipper 60 000 tonn regenerering, og blir igjen som drivstoff til sementprodusenter eller selges til utlandet. De eneste to regeneratorene i Frankrike deler resten: rundt 80 000 til 90 000 tonn for Osilub, et joint venture-anlegg mellom Veolia og Total nær Le Havre, og 50 000 tonn for Eco Huile, et Aurea-anlegg ved Model: Unté de there, som har en behandlingskapasitet på 115 000 tonn per år, mangler brukt olje og har investert i en flåte lastebiler for å øke samlingen; 75% av samlet tonnasje regenereres til baseolje for smøremidler; resten gir spesielt bitumen og for 5 til 7% fyringsolje.