Formularea uleiurilor de motor PCMO: de la baze sintetice la gamele Mobil 1™ și Mobil Super™
Formularea uleiurilor pentru motoarele autoturismelor moderne urmărește un echilibru dificil: fluiditate la pornirea la rece, protecție la temperaturi ridicate, consum redus de ulei și compatibilitate cu sistemele de post-tratare a gazelor. Acest ghid explică rolul bazelor sintetice și modul în care parametri precum vâscozitatea, HTHS și volatilitatea Noack influențează performanța unui lubrifiant PCMO.
1. Provocările tehnice ale motoarelor moderne și normele SAE J300
Motoarele moderne cu ardere internă pentru autoturisme — alimentate cu benzină, motorină sau integrate în sisteme hibride — sunt supuse unor cerințe severe privind emisiile și consumul de combustibil. Pentru a îndeplini standardele API, ILSAC, ACEA și aprobările producătorilor OEM, industria trece de la uleiurile tradiționale cu vâscozitate mai ridicată, precum 5W-30, către clase ultra-scăzute, cum sunt 0W-20, 0W-16 și 0W-8.
Clasificarea SAE J300 impune limite stricte pentru vâscozitatea cinematică la 100°C (KV100), vâscozitatea la forfecare înaltă și temperatură înaltă (HTHS la 150°C), precum și proprietățile la temperaturi scăzute măsurate prin simulatorul de pornire la rece (CCS). În plus, sistemele GPF/DPF și catalizatorii pe trei căi necesită uleiuri cu un conținut redus de cenușă sulfatată, fosfor și sulf (Low SAPS).
Pentru alegerea produsului potrivit unei aplicații concrete, poate fi folosit Selectorul de ulei pentru autoturisme, iar documentația produselor este disponibilă în secțiunea de fișe tehnice Mobil.
2. Arhitectura bazei sintetice: PAO, LVLV PAO, AN și esteri
Trecerea la grade de vâscozitate extrem de scăzute, menținând protecția la uzură și un consum redus de ulei, este dificilă folosind doar baze minerale. Polialfaolefinele (PAO) din Grupa API IV oferă avantaje importante față de uleiurile minerale convenționale:
- stabilitate termică și oxidativă superioară pentru intervale extinse de schimb;
- volatilitate Noack redusă, pentru menținerea vâscozității și limitarea consumului de ulei;
- indice de vâscozitate ridicat și puncte de curgere foarte scăzute, pentru o fluiditate bună la pornirea la rece;
- absența contaminanților naturali, precum ceara sau sulful, care pot favoriza formarea acizilor și a depunerilor.
Pentru optimizarea performanței generale, formulările avansate combină PAO cu co-baze din Grupa API V: Alkylated Naphthalene (Synesstic™ AN), pentru creșterea solubilității aditivilor și protecția garniturilor, respectiv esteri sintetici Esterex™, pentru polaritate și lubrifiere crescută.
3. Inovația LVLV: SpectraSyn™ MaX 3.5 PAO pentru vâscozități ultra-scăzute
O provocare majoră în formularea uleiurilor 0W-8, 0W-12 și 0W-16 este creșterea exponențială a volatilității Noack atunci când vâscozitatea bazei scade sub 4 cSt. În timp ce o bază PAO convențională de 3,5 cSt are o volatilitate Noack de aproximativ 18% din masă, tehnologia LVLV PAO (Low Volatility / Low Viscosity) SpectraSyn™ MaX 3.5 PAO ajunge la 11,6%, la o vâscozitate cinematică de 3,51 cSt la 100°C.
Comparație între baze sintetice cu vâscozitate scăzută
| Proprietate | Metodă | SpectraSyn™ MaX 3.5 | SpectraSyn Plus™ 3.6 | SpectraSyn™ 4 PAO | Group III+ | Group II |
|---|---|---|---|---|---|---|
| KV @ 100°C (cSt) | ASTM D445 | 3,51 | 3,60 | 4,10 | 4,16 | 2,74 |
| KV @ 40°C (cSt) | ASTM D445 | 14,26 | 15,40 | 18,40 | 17,90 | 10,10 |
| Indice de vâscozitate | ASTM D2270 | 128 | 120 | 126 | 134 | 114 |
| Volatilitate Noack (%) | ASTM D5800 | 11,6 | 17,0 | 12,4 | 13,0 | 40,6 |
| Punct de curgere (°C) | ASTM D5950 | <-78 | -65 | -66 | -18 | -36 |
| CCS @ -35°C (cP) | ASTM D5293 | 790 | 1.050 | 1.430 | 2.045 | 513 |
| RPVOT oxidare (min) | ASTM D2272B | 102 | 47 | 41 | 40 | 28 |
4. Sinergia AN și mPAO: stabilitate oxidativă și creșterea HTHS
Adăugarea a 10% Synesstic™ 5 AN în formulări PAO creează un efect sinergic împotriva degradării oxidative. În testele de oxidare ASTM D4636, amestecurile PAO/AN au prezentat o schimbare a indicelui de aciditate (TAN) de numai 0,9 mg KOH/g, față de 5,0 pentru PAO pur, și o creștere a vâscozității la 100°C de 4,2%, față de 23,7% pentru PAO pur.
Pentru creșterea HTHS fără forfecare, utilizarea a 2–8% SpectraSyn Elite™ 150 mPAO poate spori HTHS cu până la 17,8%.
5. Formulări candidate PCMO în raport cu SAE J300
| Componentă / proprietate | 0W-8 | 0W-16 | 0W-20 | 0W-30 | 5W-30 |
|---|---|---|---|---|---|
| SpectraSyn™ 4 PAO (%) | 50,35 | 10,0 | 35,0 | — | — |
| SpectraSyn™ 6 PAO (%) | — | — | — | 53,0 | 10,0 |
| SpectraSyn™ MaX 3.5 (%) | 35,0 | — | — | — | 10,0 |
| Group II+ EHC™ 45/50 (%) | — | 57,95 | 45,35 | — | 22,35 |
| Group III / III+ (%) | — | — | — | 26,85 | 20,0 |
| Esterex™ NP343 (%) | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| Synesstic™ 5 AN (%) | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| Pachet aditivi (%) | 8,65 | 8,65 | 8,65 | 8,65 | 8,65 |
| Modificator de vâscozitate (%) | — | 4,0 | 5,0 | 5,5 | 8,0 |
| KV @ 100°C (cSt) | 5,2 | 7,3 | 9,0 | 9,5 | 10,1 |
| KV @ 40°C (cSt) | 22,5 | 38,2 | 48,5 | 52,8 | 58,3 |
| Indice de vâscozitate | 172 | 158 | 168 | 164 | 161 |
| HTHS @ 150°C (mPa·s) | 1,8 | 2,3 | 2,6 | 2,9 | 2,9 |
| CCS @ -30°C (cP) | 1.200 | 2.866 | 2.716 | 3.282 | 4.817 |
| Volatilitate Noack (%) | 11,8 | 11,6 | 12,0 | 7,8 | 10,2 |
6. Aplicații comerciale în portofoliul Star Lubricants
Gama Mobil 1™
Gama Mobil 1™ utilizează un amestec de baze sintetice de înaltă performanță pentru protecție împotriva uzurii, pornire la temperaturi scăzute și curățenia motorului. Produse precum Mobil 1 ESP 0W-30, Mobil 1 ESP x2 0W-20 sau Mobil 1 0W-16 îndeplinesc aprobări OEM exigente, inclusiv Porsche C20/C30, VW 508 00/509 00 și MB 229.71, în funcție de produs.
Gama Mobil Super™
Formulată cu tehnologie sintetică și baze atent selecționate, gama Mobil Super™ 3000 oferă protecție împotriva nămolului și uzurii pentru utilizarea zilnică. Produse precum Mobil Super 3000 Formula V 0W-20 și Mobil Super 3000 XE 5W-30 răspund cerințelor unor aplicații auto diferite.
Concluzii
Performanța uleiurilor din gamele Mobil 1™ și Mobil Super™ este rezultatul unei inginerii chimice avansate. Combinarea bazelor cu volatilitate redusă, a co-bazelor polare și a pachetelor de aditivi permite formularea unor lubrifianți care răspund cerințelor motoarelor moderne.
Alegerea finală trebuie făcută întotdeauna în funcție de gradul de vâscozitate, specificațiile și aprobările cerute de producătorul vehiculului. Consultați soluțiile Star Lubricants pentru autoturisme sau folosiți selectorul de ulei pentru identificarea produsului potrivit.
Pentru motoarele diesel ale camioanelor și utilajelor, citiți și ghidul despre formularea uleiurilor de motor HDDEO pentru vehicule comerciale.