Olej napędowy. Uwaga, to niezła mikstura

Zobacz galerię (4)

Olej napędowy (w skrócie ON) jest, jak każdy wie, paliwem do silników o zapłonie samoczynnym,  zwanych  silnikami  Diesla. Po prostu tankujemy go i zapominamy o nim aż do kolejnego tankowania. 

W maszynach i ciągnikach rolniczych w czasie szczytu prac  polowych  bardzo często tankujemy codziennie, a nawet dwa razy dziennie, gdy maszyna pracuje przez całą dobę. Jest to bardzo prosta czynność wykonywana rutynowo, jednak znienawidzona chyba przez wszystkich, gdyż zawsze kojarzy się ze sporym wydatkiem i nie można jej uniknąć.

Kiepski ON = droga naprawa

Co więcej,  gdy  z  silnikiem dzieje się coś złego, to bardzo często winowajcom jest właśnie paliwo.  Narzekamy  wtedy, że  paliwo  jest zanieczyszczone, brudne, złej jakości, zawiera wodę, niszczy pompę wtryskową i wtryskiwacze lub zamarza w najmniej odpowiednim momencie. Ma to znaczenie szczególnie dla nowoczesnych silników w nowszych ciągnikach i kombajnach.

Od czasu do czasu słyszy się, że u sąsiada lub znajomego z powodu paliwa złej jakości, trzeba było wymienić wtryskiwacze lub dokonać innej naprawy, której koszty wyniosły kilka, a nawet kilkanaście tysięcy złotych. Każdy martwi się, by ten los nie spotkał właśnie jego.

W pogoni za silnikiem

Wymagania stawiane nowoczesnym silnikom Diesla są dzisiaj tak wygórowane, jak nie były jeszcze nigdy, a na tym nie koniec. Silnik przede wszystkim musi być mocny i jednocześnie oszczędny, ma być bezawaryjny i nie zatruwać środowiska, a także ma zawsze łatwo uruchamiać się i nie przegrzewać się oraz ma pracować przez wiele lat i nie wymagać skomplikowanej obsługi. Spełnienie tych wszystkich wymagań jednocześnie jest niemożliwe. Dlatego producenci motorów wybierają zawsze jakiś kompromis.

Na zdrowy rozsądek, jak silnik może być oszczędny i jednocześnie dysponować dużą mocą, jak ma być trwały i odporny, a jednocześnie lekki i precyzyjny? Przy tym wszystkim musi spełniać bardzo surowe normy czystości spalin oraz co najważniejsze, wszystko to, za możliwie niską cenę. Konstruktorzy silników wykorzystują najnowocześniejsze osiągnięcia techniki wspieranej super komputerami by zaprojektować możliwie najlepszy silnik spełniający wszystkie stawiane mu kryteria łącznie.

Efekt końcowy nie zależy jednak tylko od konstrukcji samego silnika. Drugą, równie ważną stroną sukcesu jest właśnie paliwo. To od niego zależy, czy silnik spełni pokładane  w  nim  nadzieje  i osiągnie zakładane przez konstruktorów parametry robocze, z których najważniejsze to moc, moment  obrotowy,  odpowiedni  skład  spalin  i  niskie  zużycie  paliwa.  Właśnie  dlatego, dzisiejszy olej napędowy jest równie skomplikowaną, precyzyjną i delikatną „konstrukcją” co i sam silnik.

Zaczyna się od ropy naftowej

Po  pierwsze, aby wyprodukować porządny ON potrzebny  jest  najlepszy  surowiec, czyli ropa. To głównie od niej zależy efekt końcowy. W  Polsce  mamy swoje złoża ropy, jednak jest ona bardzo słabej jakości  i  wystarczyłoby jej na zaspokojenie naszych potrzeb w ok. 2%.

Główny strumień ropy płynie do Polski rurociągiem „Przyjaźń” i jest to głownie ropa uralska i ropa irańska, obie o średniej jakości i dużej zawartości siarki (ok.  2 %).  Natomiast bardzo dobrej jakości ropa ze złóż Morza Północnego stanowi ok. 25% całej importowanej do Polski ropy. Cena zakupu ropy ma decydujący wpływ na cenę ON na stacji paliw, stąd każde zawirowania polityczne i militarne w państwach dostarczających ten surowiec bardzo szybko odbija się wzrostem cen.

Aby z ropy naftowej wytworzyć ON należy ją poddać wielu różnorodnym procesom. Podstawowym jest destylacja, którą przeprowadza się w warunkach  ciśnienia atmosferycznego  oraz  w próżni. W ten sposób otrzymuje się produkt, który mógłby być przeznaczony do zasilania silników, ale 30 lat temu. Dzisiaj to za mało. Aby spełnić większe wymagania trzeba włożyć w to więcej pracy. Otrzymany z destylacji olej poddaje się ponownej obróbce, tym razem wykorzystuje się bardziej zaawansowaną technikę zwaną krakingiem. W tym celu olej poddaje się działaniu wysokich temperatur (kraking termiczny), katalizatorów (kraking katalityczny) i wodoru (hydrokraking). Ten ostatni zabieg przeprowadza się głównie w celu usunięcia siarki zawartej w ropie naftowej, która jest szczególnie szkodliwa dla układów oczyszczania spalin. Dopiero tak powstały produkt można nazwać olejem napędowym.

Decydujące 1,5 grama

Okazuje się jednak, że te wszystkie zabiegi to wciąż za mało. Potrzebne jest ostateczne dopracowanie całości, podobnie  jak ostatni szlif na diamencie. Z głównego  surowca,  ropy naftowej,  nie można już nic więcej wydobyć. Potrzebne są dodatki do  ON  wytworzone  z innych  surowców.  Są  to  specjalne  substancje  chemiczne,  których  dodatek  w  bardzo niewielkiej ilości znacząco wpływa na właściwości oleju napędowego. Suma  wszystkich dodatków znajdujących się w ON wynosi zaledwie ok. 1,5 g w każdym kilogramie  paliwa.

Aby ON mógł w pełni zaspokoić pokładane w nim oczekiwania musi posiadać wiele różnych dodatków. Są to na przykład depresatory, których zadaniem jest zapobieganie zamarzaniu paliwa w ujemnych temperaturach. Ich działanie polega na blokowaniu wydzielania się parafiny  w  ON, co można obserwować, jako mętnienie paliwa i zbieranie się tzw. kaszy w filtrze  paliwa.  Brak  depresatorów  bardzo  szybko  doprowadziłby  do  zapchania  filtra wydzieloną parafiną i w efekcie zatrzymania silnika. Dzięki obecności depresatorów możemy śmiało używać ON w temperaturze  do -20°C, a w odmianach arktycznych tego paliwa nawet do  -40°C.

Kolejnym dodatkiem są detergenty, czyli substancje myjące. Ich zadaniem jest wypłukiwanie  wszystkich  nalotów  i zanieczyszczeń z przewodów paliwowych,  jak  i z końcówek  wtryskiwaczy.  Jest  to  jeden  z  najważniejszych  dodatków  gwarantujących długotrwałą  pracę  czystych  rozpylaczy,  gdyż  ich  „zakoksowanie”  zgromadzonymi zanieczyszczeniami szybko doprowadziłoby do zatrzymania silnika.

Potrzebne są również dyspergatory, czyli substancje zapobiegające zbijaniu się zanieczyszczeń w większe grudki, które mogłyby uszkodzić delikatne podzespoły aparatury paliwowej. Dzięki tym dodatkom zanieczyszczenia krążące w układzie wraz z paliwem znajdą się tam, gdzie ich miejsce, czyli na filtrze paliwa, skąd podczas wymiany filtra zostaną usunięte.

Inne dodatki mają na celu podniesienie tzw. liczby cetanowej, czyli ułatwić samozapłon paliwa. Jest to konieczne dla zapewnienia łatwego rozruchu oraz  spokojnej,  efektywnej  i  wydajnej  pracy  silnika.  Bardzo istotne  dla  nowoczesnych,  wysokociśnieniowych  układów  wtryskowych  są  również właściwości smarujące.  Paliwo  w  całym  układzie  zasilania  jest  jedynym  smarem  dla  wszystkich ruchomych części, które często pracują przy bardzo dużych naciskach. Z tego względu potrzebne są dodatki smarnościowe gwarantujące trwałość i odporność na zużycie wszystkich ruchomych elementów. Aby zabezpieczyć metalowe elementy instalacji paliwowej przed korozją, potrzebne są inhibitory korozji, czyli związki hamujące jej rozwój. Jest to bardzo ważne zarówno dla codziennie używanych ciągników, jak i dla maszyn używanych sezonowo np.  kombajnów zbożowych, gdzie wraz z zakończeniem żniw silnik kombajnu z paliwem zamkniętym w instalacji paliwowej musi przetrwać bez śladu korozji nawet 10 miesięcy.

Potrzebne są również dodatki zapobiegające utlenianiu się ON w kontakcie z różnymi metalami, czyli tzw. deaktywatory metali. Ponadto stosuje się dodatki zapobiegające pienieniu się paliwa. Bez nich podczas tankowania  piana tworzyłaby się  tak obficie,  że  uniemożliwiałoby  to  normalne  tankowanie,  a  tworzące się podczas przetłaczania paliwa pęcherzyki powietrza mogłoby doprowadzić do ciągłego zapowietrzania się całego układu paliwowego.

Ważne są także biocydy, czyli dodatki zapobiegające rozwojowi mikroorganizmów w paliwie, takich jak glony, czy bakterie oraz przeciwutleniacze i  stabilizatory zapobiegające przedwczesnemu starzeniu się ON. 

Zastosowanie deemulgatorów, czyli substancji oddzielających wodę od paliwa pozwala skraplającej się w naturalny sposób wodzie osadzić się na dnie filtra paliwa skąd w całości może być bez trudu usuwana  poprzez  regularne  czyszczenie  odstojnika.  Dopiero  tak  skomponowany  olej napędowy może stanowić idealne i bezpieczne paliwo dla nowoczesnych silników Diesla.

Czy mam wynik analizy?

Gotowe paliwo opuszcza rafinerię i trafia do stacji paliw. W tym momencie musi to być najwyższej jakości produkt gwarantujący osiąganie wymaganych parametrów roboczych przez silnik i bezawaryjność układu wtryskowego.

Aby mieć  pewność, że sprzedawane paliwo  jest  bezpieczne,  wprowadzono  normę,  która  obowiązuje  na  terenie  całej  Unii Europejskiej.  Jest  to  norma  PN-EN  590. Zapisanych  jest  w  niej  ponad  dwadzieścia parametrów, jakim powinien odpowiadać ON.  Każdy z nich ma znaczenie dla trwałości układu wtryskowego i czystości spalin. Są one szczególnie ważne dla wysokociśnieniowych układów wtryskowych, takich jak Common Raill, układy z jednocylindrowymi pompami wtryskowymi (UPS) oraz z pompowtryskiwaczami (UIS). Wiele z nich odgrywa również istotną rolę w układach oczyszczania spalin, szczególnie dla układów recyrkulacji spalin (EGR) i układów katalitycznego oczyszczania spalin, układów SCR  oraz silników wyposażonych w filtry cząstek stałych (DPF).

Tylko paliwo kupione od sprzedawcy, który przedstawi nam wynik analizy potwierdzający zgodność sprzedawanego paliwa z normą PN-EN 590 jest w pełni bezpieczne dla nawet najbardziej wymagającego silnika.

Pamiętajmy, że spełnienie tych wymagań nie jest obowiązkowe i nie każdy sprzedawca paliwa musi posiadać dowód ich spełniania. To tylko od nas samych zależy, gdzie i czym zatankujemy nasze pojazdy.

Artykuł z miesięcznika RPT – ZAPRENUMERUJ