naar top
Menu
Logo Print
14/11/2018 - IR. MARJOLEIN DE WIT-BLOK

ADDITIEVEN BELANGRIJKSTE BESTANDDEEL VAN MODERNE MOTOROLIE

AUTOFABRIKANTEN MAKEN DE DIENST UIT

In de 'garage van vroeger' is een beperkt aantal motoroliën te vinden. Ruim voldoende om het grootste deel van de auto's te onderhouden. Door veranderingen in onder andere de wet- en regelgeving wordt (motor)olie echter door steeds meer autofabrikanten als een volwaardig 'constructie-element' van de auto gezien. Een element dat wezenlijk bijdraagt aan het verlagen van emissies en het brandstofverbruik en waaraan de nodige eisen moeten worden gesteld. Milieutechnisch een prima ontwikkeling. Voor de 'garage van nu' echter de noodzaak om een grotere voorraad aan te leggen van vooral veel meer typen olie.

VEEL VARIATIE

Door de vele varianten olie die inmiddels op de markt zijn, hebben garagehouders te maken met een logistieke uitdaging. Het op voorraad houden van kleinere hoeveelheden van de meest gebruikte olie lijkt een eerste oplossing te zijn 
Door de vele varianten olie die inmiddels op de markt zijn, hebben garagehouders te maken met een logistieke uitdaging. Het op voorraad houden van kleinere hoeveelheden van de meest gebruikte olie lijkt een eerste oplossing te zijn.

In de USA hebben olieleveranciers het voor het zeggen in de automotive markt. Daar worden de nieuwe oliën ontwikkeld en de autofabrikanten stemmen vervolgens hun motoren af op de betreffende eigenschappen. Het resultaat is een rechttoe-rechtaan API-systeem met een beperkt aantal specificaties.

In Europa is het andersom. Hier maken autofabrikanten de dienst uit. Zij ontwikkelen nieuwe motoren en aandrijfsystemen afgestemd op de huidige en toekomstige wet- en regelgeving, en focussen daarbij o.m. op het minimaliseren van emissies en het verlagen van zowel het brandstofverbruik als de onderhoudsbehoefte. De bijbehorende eisen die hiervoor aan de smeermiddelen worden gesteld, deponeren zij bij de olieproducenten die aan de slag gaan om aan de individuele eisen van de autofabrikanten te voldoen.

Het gevolg is een bijzonder groot aantal speciale smeermiddelen met uiteenlopende specificaties voor de diverse merken en motoren.

WET- EN REGELGEVING

Oliefabrikanten hebben zelf niet direct te maken met de veranderende wet- en regelgeving, maar krijgen er via de autoproducenten uiteindelijk toch mee te maken. Bijvoorbeeld wanneer het gaat om de Europese emissiestandaard die geldt voor alle voertuigen in de Europese Unie. Sinds 31 december 2013 is Euro VI van kracht. Die normen hebben betrekking op CO2 (koolstofdioxide), NOx (stikstofverbindingen) en deeltjes die bij de verbranding vrij kunnen komen, en worden steeds strenger.

Onderzoek in de afgelopen decennia toont namelijk steeds weer aan dat die emissies een negatieve invloed hebben op de gezondheid van mens, dier en omgeving (broeikaseffect). Om aan de steeds strengere eisen te voldoen, zijn autofabrikanten genoodzaakt hun ontwerp aan te passen. Daarbij richten zij zich onder meer op het verlagen van het totale gewicht van het voertuig, directe injectie van brandstof in de verbrandingsruimte, het aanbrengen van een wrijvingsreducerende laag en het toepassen van katalysatoren, roetfilters en andere uitlaatgasnabehandelingssystemen. En dát heeft weer invloed op de smeermiddelen.

SAPS - SULPHATED ASH, PHOSPHUR, SULPHUR

olieZo zijn motorolie en vooral de additieven de belangrijkste bron van sulfaatas. Die as hoopt zich op in filters en vermindert de levensduur. Sulfaatas, afkomstig van onder meer detergenten, antislijtagecomponenten en wrijvingsreducerende componenten uit smeerolie, moet dus zo veel mogelijk worden vermeden. Verder vraagt de toepassing van katalysatoren en filters eveneens om een zo laag mogelijk gehalte aan sulfaatas, maar daarnaast een minimale hoeveelheid fosfor en zwavel van een smeerolie. Het gehalte van die stoffen wordt in de industrie aangeduid met het SAPS-niveau, wat staat voor Sulphated Ash, Phosphur, Sulphur.

 

Omdat niet iedere autofabrikant gebruikmaakt van hetzelfde uitlaatgasnabehandelingssysteem, is het vereiste SAPS-niveau voor iedere auto anders en worden er door fabrikanten dus per auto verschillende eisen gesteld aan de smeerolie.

ACEA

Naast de specificaties die zij in eigen beheer hebben opgesteld, is er in Europa bovendien een platform van specificaties bekend onder de naam ACEA (Association des Constructeurs Européens d'Automobiles) waaraan de verschillende types auto's (benzine/diesel en gewicht) moeten voldoen. ACEA vertegenwoordigt de automobielindustrie in Europa, met de vijftien belangrijkste fabrikanten van personenauto's, bestelwagens, vrachtwagens en bussen met productielocaties in de EU.

Door ACEA zijn SAPS-niveaus voor verschillende categorieën opgesteld. Categorie 1 betreft benzinemotoren en kleine dieselvoertuigen (ACEA A/B-categorie), Categorie 2 heeft betrekking op benzinemotoren en kleine dieselmotoren compatibel met katalysatoren en DPF/GPF-uitlaatgasnabehandelingssystemen (ACEA C-categorie), en een derde categorie is afgestemd op grotere en zwaardere dieselvoertuigen (ACEA E (F)-categorie).

De SAPS-waarden voor de C-categorieën zijn aanzienlijk lager om compatibel te zijn met de katalysatoren en DPF/GPF-uitlaatgasnabehandelingssystemen in de moderne voertuigen. De reductie van ashoudende componenten, om aan de sulfaataslimieten te voldoen voor bepaalde specificaties, genereert de noodzaak om de additievenbalans op een andere manier te optimaliseren. De complexiteit voor de optimalisering resulteert vaak in hogere ontwikkelingskosten en een grotere hoeveelheid producten op de markt.

LSPI

Door de vele varianten olie die inmiddels op de markt zijn, hebben garagehouders te maken met een logistieke uitdaging. Het op voorraad houden van kleinere hoeveelheden van de meest gebruikte olie lijkt een eerste oplossing te zijn Naast het uitlaatgasnabehandelingssysteem om de emissies te reduceren, richten autofabrikanten zich tevens op de vorm van de verbrandingskamers. Dat hangt weer samen met de trend naar de toepassing van minder cilinders met een kleinere cilinderinhoud en kan leiden tot het optreden van LSPI: Low Speed Pre Ignition. Het gaat hier om een vroegtijdige verbranding bij lage toerentallen, wat kan leiden tot 'kloppen' (hoog geluidsniveau) en serieuze motorschade door drukpieken.

Ten tijde van de te vroege ontbranding zijn zuigers en drijfstangen immers bezig met een opwaartse beweging en zijn ze hierdoor kwetsbaar. Verder kunnen zuigerveren beschadigd raken of breken, drijfstangen kunnen verbuigen en ook bougies kunnen schade oplopen.

De exacte oorzaak van LSPI is nog niet achterhaald. Bekend is dat het vaker optreedt bij kleinere motoren en dat vuil aan de binnenkant van de motor een rol kan spelen, evenals een slechte brandstofkwaliteit. Verder is aangetoond dat additieven in smeermiddelen een rol kunnen spelen in het verlagen van de kans op LSPI. Hoe zich dat in de toekomst vertaalt in diverse producten, zal nog moeten blijken.

REDUCTIE BRANDSTOFVERBRUIK EN CO2-EMISSIES

grafiek
De automobielsector houdt zich al decennia bezig met het
verlagen van het brandstofverbruik per km.
En met succes

Tot slot is de uitstoot van CO2 een thema waar autoproducenten zich volop mee bezighouden. Niet alleen in het kader van het verlagen van emissies, maar tevens indirect door het streven naar het steeds verder verbeteren van de energie-efficiëntie om zo het brandstofverbruik terug te dringen. Hoe zuiniger de auto - en dat geldt zeker voor vrachtwagens - hoe aantrekkelijker deze immers wordt. Het is ook een thema waar al veel langer aandacht aan wordt besteed.

Een van de effectieve manieren om meer kilometers op een liter brandstof te kunnen rijden, is te werken met smeermiddelen met een lagere viscositeit omdat die eenvoudig minder wrijving veroorzaken en hiermee de efficiëntie van het voertuig verbeteren. Uit testen is bijvoorbeeld gebleken dat het overstappen van SAE 15W-40 naar SAE 10W-30 of 5W-30 leidt tot significante brandstofbesparingen, en is voor fabrikanten een reden om die specificaties voor te schrijven.

Om die smeermiddelen te kunnen toepassen, werken fabrikanten onder meer aan het gladder maken van de oppervlakken in de motor, waardoor dunnere oliën geen extra slijtage veroorzaken. Verder is het voor de oliën zelf van belang dat zij ook bij lagere temperaturen verpompbaar blijven om zo de kans op slijtage in de motor te reduceren.

RESUME

Om aan de eisen van alle verschillende autofabrikanten te voldoen, richten olieproducenten zich op de ontwikkeling van steeds weer nieuwe smeermiddelen. Daarbij geldt dat de rol van het additievenpakket steeds belangrijker wordt en de basisolie bijna uitsluitend te beschouwen is als een drager voor deze additieven. Omdat veel olieproducenten hun eigen producten ontwikkelen, is het aantal verschillende smeermiddelen groot, wat vooral een probleem wordt voor garages die een groot aantal verschillende merken onderhouden.

Het is daarom goed om een overzicht te houden van de smeermiddelen die het vaakst worden gebruikt, en hiervan kleinere hoeveelheden op voorraad te houden. Daarbij in de gaten houdend dat niet alle smeermiddelen met terugwerkende kracht in oudere auto's zijn te gebruiken. Integendeel zelfs. Een van de respondenten van dit artikel geeft aan dat uit een onderzoek onder zestig garagehouders is gebleken dat meer dan de helft van de garages nog met een à twee soorten motorolie werkt, wat in elk geval de indruk wekt dat er gebrek aan kennis is.

Een eenvoudige oplossing voor het beperken van de hoeveelheid olie op voorraad is er niet. Het is en blijft in deze tijd aan te bevelen om de olie te gebruiken die de autofabrikant voorschrijft in de bijbehorende handleiding om motorschade en juridische perikelen te voorkomen. 

Met dank aan Beroil, Chevron, Dewulf Oliecenter, Jarski Oil; Liqui Moly, Total en Wolf Oil