Co napędza zmiany na rynku olejów w 2025 r.
Freepik – peoplecreationsWraz z rozwojem nowoczesnych technologii motoryzacyjnych, zwłaszcza konstrukcji silników, stale zmieniają się też wymagania dotyczące olejów silnikowych. W obliczu coraz bardziej zaawansowanych technologicznie jednostek napędowych, coraz bardziej restrykcyjnych norm emisji spalin oraz rosnącego wpływu pojazdów elektrycznych i hybrydowych oleje silnikowe przechodzą istotną transformację.
- Koniec z olejami silnikowymi? Unijne marzenia czy realna perspektywa rewolucji motoryzacyjnej?
- Jak sprawić, by negatywny wpływ samochodów na środowisko naturalne był coraz mniejszy? Poznaj opinie EXPERTów.
- Normy stawiane branży olejowej – ich wpływ na zmiany w tym sektorze.
- Ultraniska lepkość oleju i jej pozytywny oraz negatywny wpływ na pojazd.
- Unikatowe formulacje do olejowych zadań specjalnych!
Okazuje się, że koniec produkcji silników spalinowych (w kontekście europejskiego rynku) nie jest jeszcze całkowicie przesądzony, co z pewnością jest bardzo dobrą informacją dla producentów z branży olejowej. Gdyby bowiem rzeczywiście ziściły się unijne plany – czyli w sprzedaży na europejskim rynku dostępne były wyłącznie pojazdy z napędem elektrycznym, w których nie stosuje się w ogóle olejów silnikowych – mielibyśmy do czynienia z istną rewolucją na rynku olejowym.
Możliwe, że Unia Europejska zweryfikuje jednak nieco swoje plany. Zapowiedziano bowiem przegląd przepisów, które dotyczą zakazu sprzedaży nowych samochodów z silnikami spalinowymi od 2035 r. Niewykluczone, że albo ten zakaz zostanie przesunięty w czasie, albo unijne regulacje będą nieco mniej restrykcyjne – np. dopuszczą do użytku modele z napędem hybrydowym.
Nieustanne udoskonalanie składu olejów silnikowych
Branża olejowa, która z pewnością niecierpliwie wyczekuje tych informacji, nie może jednak narzekać na nudę. Oleje dla motoryzacji, zwłaszcza oleje silnikowe, cały czas muszą bowiem być udoskonalane, żeby sprostać pojawiającym się wyzwaniom rynkowym. Te wiążą się przede wszystkim z coraz bardziej restrykcyjnymi przepisami i normami. Mają one sprawić, że negatywny wpływ samochodów na środowisko naturalne będzie coraz mniejszy, a najlepiej, żeby były one całkowicie neutralne środowiskowo.
Producenci olejów muszą dostosowywać swoje produkty również do stale zmieniających się konstrukcji silników. Wprawdzie na horyzoncie już coraz wyraźniej widać koniec sprzedaży samochodów z napędem spalinowym, a tym samym ich produkcji (choć ostatnio pojawia się coraz więcej głosów przeciwko tym planom). Nie oznacza to jednak, że koncerny motoryzacyjne nagle przestały opracowywać nowe rozwiązania i wdrażać je do produkcji.
Wyzwania stawiane olejom silnikowym
Spore wyzwania przed olejami silnikowymi stawiają:
- wzrost mocy jednostek napędowych,
- zmniejszanie ich rozmiarów
- i rosnąca rola turbodoładowania.
Oleje silnikowe muszą więc sobie radzić z wyższą temperaturą pracy czy większym ciśnieniem. Muszą też sprostać wymaganiom, które wiążą się z:
- trwałością silników,
- efektywnością paliwową
- czy też z rosnącą presją rynkową na wydłużanie interwałów wymiany oleju.
Normy emisji spalin motorem napędowym zmian
Można zaryzykować stwierdzenie, że na przestrzeni ostatnich 2–3 dekad to coraz bardziej restrykcyjne normy emisji spalin najbardziej wpłynęły na rozwój olejów silnikowych. Wprawdzie uderzały one bezpośrednio w producentów samochodów, ale byli oni w stanie sprostać nowym limitom emisji zanieczyszczeń dzięki współdziałaniu koncernów olejowych. Wprowadzanie zmian konstrukcyjnych w silnikach i innych podzespołach układu napędowego czy systemu oczyszczania spalin zawsze wymusza bowiem pewne zmiany w stosowanych olejach.
Mogą one obejmować modyfikacje zarówno baz olejowych, jak i używanych dodatków uszlachetniających. Następstwem tych zmian było wprowadzenie na rynek np. olejów niskopopiołowych czy też sukcesywne zmniejszanie klas lepkości olejów. Jak zauważa Piotr Niemiec z Biura Technologii Orlen Oil, nowe normy emisyjne stawiają przed producentami olejów ciągle to samo wyzwanie. Jest nim dopasowanie optymalnego oleju do samochodu, który ma spełniać nową normę emisyjną.
– W praktyce oznacza to konieczność opracowywania i wprowadzania na rynek nowych produktów, które będą spełniać nowe wymagania jakościowe stawiane olejom przez producentów samochodów. Kluczowym obszarem optymalizacji jest obszar wpływu środka smarowego na energochłonność pojazdu. Natomiast niezmiennym kierunkiem rozwoju jest dążenie do uzyskania jeszcze bardziej energooszczędnych olejów silnikowych – tłumaczy Piotr Niemiec.
Poznaj opinię EXPERT z Orlen Oil o braku specyfikacji jakościowej dla olejów przeznaczonych do hybryd.
Magdalena Szczepańska, doradca techniczny w firmie Petronas, również podkreśla, że nowe normy (w tym norma Euro 7) stawiają znaczne wymagania w zakresie zmniejszania poziomu emisji spalin, a kluczową rolę w tym zakresie odgrywają produkty olejowe. Wyzwaniem staje się np. efektywne smarowanie silników hybrydowych, których liczba ostatnio znacząco rośnie.
Poznaj opinię EXPERTa z Petronas na temat najbliższych piętnastu lat w branży olejowej.
Oleje muszą więc spełnić określone wymagania, takie jak:
- niskolepkie bazy syntetyczne w lepkościach 0W-20 i niższych klasach,
- niska zawartość popiołu siarczanowego
- oraz doskonale dobrane pakiety dodatków przeciwzużyciowych, które zapewnią skuteczną ochronę silników od wymiany do wymiany.
– PETRONAS od lat stawia na doskonalenie produktów i dostosowanie formulacji do ewoluujących norm. Stale rozwijamy syntetyczne bazy olejowe najwyższej jakości i już dziś inwestujemy w zaawansowane dodatki niskopopiołowe, które w silnikach hybrydowych Euro 7 zapewnią odpowiednią ochronę. W zakresie płynów do chłodzenia silników elektrycznych w pojazdach elektrycznych BEV (battery electric vehicle) już dzisiaj współpracujemy też z producentami OEM w celu spełnienia ich unikalnych wymagań – dodaje Magdalena Szczepańska.
Kacper Mateja, doradca techniczny w firmie Ravenol, podkreśla jeszcze, że oleje silnikowe będą musiały minimalizować powstawanie osadów i zanieczyszczeń. Mogą one bowiem wpływać na wydajność systemów oczyszczania spalin, takich jak: filtry cząstek stałych (DPF, GPF) i katalizatory SCR (selective catalytic reduction). Istotna jest obecnie również kompatybilność olejów z układami hybrydowymi.
Poznaj opinię EXPERTa z Ravenol o olejach ekologicznych.
Nie taka norma straszna, jak ją malują
Kolejne normy emisji spalin bezpośrednio wpływają na specyfikacje olejów silnikowych. W ciągu ostatnich kilku lat (wraz z wejściem w życie normy Euro 6 i jej kolejnych wersji: Euro 6c, Euro 6d-Temp i Euro 6d) przepisy stawały się coraz bardziej rygorystyczne. Z jednej strony zmuszały one producentów silników do wdrażania nowych technologii, które zmniejszają emisję zanieczyszczeń, w tym tlenków azotu (NOx), cząsteczek stałych i dwutlenku węgla.
Z drugiej strony odpowiednie zmiany musiano również wprowadzać w olejach stosowanych do nowych pojazdów. W tym kontekście można było oczekiwać, że również norma Euro 7 wprowadzi dość duże zmiany w specyfikacjach olejów silnikowych. Okazuje się jednak, że niekoniecznie. Jak tłumaczy bowiem Andrzej Husiatyński, kierownik Działu Technicznego w TotalEnergies Marketing Polska, w najnowszej normie Euro 7 podchodzi się bardziej globalnie do emisji zanieczyszczeń i wpływu pojazdu na środowisko. Oczywiście normy emisji silników spalinowych zostaną zaostrzone (spadek NOx o 50% i PM o 20%), zmieniony zostanie również cykl badawczy.
– Nowe regulacje wymuszą, że przy uruchomieniu silnika układy oczyszczania spalin będą szybciej dochodziły do swojej pełnej sprawności. To może oznaczać konieczność stosowania specjalnych podgrzewaczy układów SCR (Selektywnej Redukcji Katalitycznej), co wiążę się ze stosowaniem instalacji 48v. – stwierdza Husiatyński i dodaje: – Niestety może to też oznaczać nieopłacalność stosowania takich rozwiązań w małych samochodach z silnikiem Diesla. Dodatkowo wzrosną wymogi zwiększenia żywotności silników i konieczność spełniania przez nie normy Euro 7 przez minimum 8 lat i 160 tys. km dla samochodów osobowych.
Poznaj opinię EXPERTa z TotalEnergies o ewentualnych zmianach w technologii napędów.
Jeśli chodzi o oleje silnikowe, to wymagania co do ich funkcji, jak podkreśla Andrzej Husiatyński, zostaną zaostrzone. Olej nadal będzie pełnił kluczową funkcję. To bowiem nieodzowny element wpływający na żywotność silnika oraz układów oczyszczania spalin, który może spowodować zmniejszenie zużycia paliwa, a co za tym idzie – redukcję emisji. Są to jednak dobrze znane wymagania i rozwiązania technologiczne stosowane już teraz.
– Dla produktów TotalEnergies nie będzie to większym wyzwaniem – mówi Husiatyński. – To jednak, co jest nowe i ciekawe w normie Euro 7, może stać się wyzwaniem dla innych producentów. Po raz pierwszy bowiem badaniu będą podlegały pojazdy eklektyczne. Zostaną wprowadzone limity pyłów, które są produkowane podczas eksploatacji przez układ hamulcowy i opony. A to dla ciężkich pojazdów eklektycznych może już być wyzwaniem. Po 5 latach i 100 tys. km używania będzie również badana sprawność baterii, która ma wynosić min. 80%.
Większych problemów z wprowadzeniem normy Euro 7 nie zakłada Piotr Niemiec z Orlen Oil:
– Nie przewidujemy rewolucji polegającej na konieczności wprowadzania zupełnie nowych produktów. Oczekujemy raczej wzrostu popularności produktów już obecnych na rynku, tj. energooszczędnych olejów syntetycznych typu low-mid SAPS w klasie lepkości SAE 0W-16. Nadal wyzwaniem dla branży jest brak specyfikacji jakościowej dla olejów do samochodów hybrydowych, kluczowych w kontekście normy Euro7. Mamy nadzieję, że w najbliższym czasie taka specyfikacja zostanie opracowana przez organizację ACEA (Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów (European Automobile Manufacturers’ Association – ACEA).
Podobnego zdania jest Piotr Pyrka, technical support manager w firmie Motul. Według niego wejście w życie normy Euro 7 nie będzie już tak rewolucyjne z punktu widzenia producentów olejów silnikowych, jak miało to miejsce choćby w przypadku normy Euro 6.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
– Regulacje, jakie zostaną wdrożone wraz z nową normą, bardziej kompleksowo podchodzą do kwestii zmniejszania zanieczyszczeń emitowanych przez samochody. Po raz pierwszy np. pojawią się odpowiednie limity dla pojazdów elektrycznych. Norma obejmie również zanieczyszczenia, takie jak cząsteczki opon czy pył hamulcowy wytwarzany podczas jazdy, a testy emisji spalin będą przeprowadzane w bardziej realistycznych warunkach. Dla firmy Motul, jako producenta olejów silnikowych, zmiany te nie będą już jednak większym wyzwaniem – wyjaśnia Pyrka.
Poznaj opinię EXPERTa z Motul o wymogach stawianyh przez normę Euro 7.
W kierunku coraz mniejszej lepkości olejów
W ostatnim czasie bardzo widoczny jest również trend zmniejszania lepkości olejów silnikowych. Oleje o mniejszej lepkości powodują mniejsze opory tarcia, a to przekłada się na lepszą wydajność paliwową. Mniejsze opory oznaczają również, że silnik pracuje z mniejszym zużyciem energii, co także skutkuje mniejszym zużyciem paliwa. Dzięki niskiej lepkości oleje łatwiej i szybciej rozprowadzają się po silniku. To cecha szczególnie istotna podczas rozruchu silnika, zwłaszcza przy niskich temperaturach.
Kolejną zaletą olejów o ultraniskiej lepkości jest lepsza ochrona silnika i jego podzespołów przy wysokich prędkościach obrotowych. Olej wówczas jest w stanie szybciej dotrzeć do wszystkich krytycznych miejsc (np. łożysk czy elementów napędu rozrządu) i zapewnić tam odpowiednie smarowanie. Również Kacper Mateja z firmy Ravenol zauważa, że zmniejszanie lepkości olejów to kolejny istotny trend, którego celem jest redukcja oporów wewnętrznych podczas pracy silnika. Dzięki temu możliwe jest obniżenie zużycia paliwa i emisji dwutlenku węgla, co pozwala silnikom spełniać coraz bardziej rygorystyczne normy.
– Ravenol ma w ofercie oleje o niskiej lepkości, takiej jak 0W-20, 0W-16 i 0W-8, które są idealnie przystosowane do najnowszych norm emisji zanieczyszczeń. Jednocześnie firma jest gotowa na nowe wyzwania, które wiążą się z wprowadzeniem innych zaleceń producentów pojazdów – przekonuje Kacper Mateja i podkreśla: – Żeby sprostać wyzwaniom niskiej lepkości i jednocześnie zachować ochronę silnika, Ravenol opracowuje jeszcze bardziej zaawansowane dodatki uszlachetniające i udoskonala formulację oleju. Dzięki temu olej, mimo niższej lepkości, nie będzie spływał w trakcie pracy. Będzie za to pozostawiał cienką warstwę smarną na ściankach podzespołów silnika, gwarantując najwyższą ochronę jednostki.
Piotr Pyrka dodaje, że z całą pewnością producenci samochodów będą wymagali stosowania olejów o niskich klasach lepkości. Obecnie standardem są oleje klasy SAE 0W-20. Niektórzy z producentów stosują także niższe 0W-16, 0W-12, a nawet 0W-8 – np. Toyota w najnowszym hybrydowym układzie napędowym w modelu Yaris. Patrząc na ofertę rynkową i widząc coraz więcej olejów różnych producentów o klasie lepkości 0W-20, 0W-16 czy 0W-8, można się zastanawiać, jakie są fizyczne granice zmniejszenia klasy lepkości.
Trzeba bowiem mieć świadomość, że im mniejsza jest lepkość olejów, tym trudniej utrzymać odpowiednią warstwę oleju na chronionych elementach silnika. Mogą pojawić się też pewne problemy związane z uszczelnieniem w jednostkach napędowych, a tym samym wycieki i kłopoty z utrzymaniem prawidłowego poziomu oleju.
– Wygląda na to, że technologiczne granice redukcji lepkości zbliżają się do istniejących minimalnych wymagań dla klasy 0W-8 wg SAE, czyli ok. 4 mm2/s dla lepkości kinematycznej w 100◦C. Można jednak zauważyć że brak zużycia silnika może być obserwowany w przypadku opracowania olejów o lepkości jeszcze o 15% niższej – tłumaczy Piotr Niemiec.
– Nie spodziewamy się, żeby w silnikach, które spełniają wymagania Euro 7, którykolwiek z producentów chciał stosować oleje o niższych lepkościach. Natomiast Motul gotowy jest już dziś dostarczać najbardziej zaawansowane oleje nawet klasy lepkości 0W-4 – dodaje Piotr Pyrka.
Przyszłość olejów silniowych
Z całą pewnością producenci olejów silnikowych nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa. W najbliższych latach możemy oczekiwać dalszego rozwoju motoryzacyjnych środków smarnych, które będą podążać za rozwojem całej branży automotive.
– W najbliższych 15 latach spodziewamy się intensywnych zmian w takich obszarach, jak efektywność energetyczna, kompatybilność z nowymi technologiami i dostosowanie płynów do układów napędowych (MHEV, PHEV i BEV) i wspieranie zrównoważonego rozwoju naszych partnerów OEM. Puszczając wodze fantazji, możemy przyjąć, że w perspektywie 10–15 lat pojawią się inteligentne oleje monitorujące stan układu w czasie rzeczywistym – mówi Magdalena Szczepańska z firmy Petronas.
Dodaje też, że dwa główne kierunki rozwoju, nad którymi Petronas pracuje już dzisiaj, to niskolepkie oleje do hybryd i płyny dielektryczne do chłodzenia silników elektrycznych. Od dłuższego czasu firma rozwija produkty dla układów hybrydowych i elektrycznych. Potwierdzają to testowane na torach Formuły 1 oleje z gamy Syntium, które świetnie radzą sobie ze współczesnymi silnikami spalinowymi.
Z kolei Kacper Mateja podkreśla, że wraz z dynamicznym wzrostem popularności pojazdów hybrydowych i elektrycznych producenci olejów wprowadzają specjalne formulacje, które zapewniają optymalną ochronę zarówno silnikom spalinowym, jak i komponentom elektrycznym. Te oleje są projektowane z myślą o specyficznych warunkach pracy, takich jak częste cykle start-stop czy niższe temperatury, co jest charakterystyczne dla napędów hybrydowych.
– W perspektywie najbliższych lat branża będzie dążyć do opracowania olejów o przedłużonej żywotności, które pozwolą na zmniejszenie częstotliwości wymiany oleju, jednocześnie zachowując swoje właściwości przez dłuższy czas – dodaje przedstawiciel firmy Ravenol. Kontynuując, podkreśla: – Następnym etapem w rozwoju olejów silnikowych są oleje ekologiczne. To kolejny ważny punkt, który wynika z rosnących wymagań środowiskowych. Ravenol już w tej chwili inwestuje w rozwój olejów opartych na surowcach odnawialnych i biodegradowalnych, aby zmniejszyć wpływ na środowisko. Oleje z serii BioSyntLub przechodzą już swoje pierwszy testy, np. w rajdzie Dakar. Takie podejście do tematu pozwala lepiej przygotować się do przyszłych wymagań ekologicznych. W perspektywie długoterminowej, rozwój technologii olejowych będzie ściśle wiązać się z ewolucją napędów i wymaganiami środowiskowymi, co będzie wymagało ciągłych innowacji i adaptacji ze strony producentów olejów.
Ograniczenie zjawiska LSPI
Według Piotra Pyrki jednym z największych wyzwań dla firm z branży olejowej będzie konieczność ograniczania zjawiska LSPI (low speed pre-ignition), czyli przedwczesnego zapłonu przy niskich prędkościach obrotowych silnika. Zjawisko to, które jest inicjowane przez pozostające w komorze spalania resztki oleju silnikowego, może bowiem destrukcyjnie oddziaływać na różne elementy silnika. Żeby ograniczyć częstotliwość występowania spalania detonacyjnego, zmienia się skład chemiczny olejów – stosuje się odpowiednie bazy olejowe i specjalne dodatki (inne niż w tradycyjnych olejach).
Bez wątpienia kierunek rozwoju olejów silnikowych jest ściśle związany z kierunkiem, w którym pójdzie motoryzacja. Co chwilę pojawiają się nowe, rewolucyjne rozwiązania, które mają zmienić motoryzację.
– Przykładem takich rozwiązań są silniki, które spalają wodór czy amoniak. Wyzwaniem może być tu kompatybilność oleju z parą wodną czy też nitrowanie oleju. Żadne z tych rozwiązań nie zostało jeszcze dopuszczone do masowego zastosowania, a w centrach badawczych już pracuje się nad spełnianiem wymagań – mówi Andrzej Husiatyński i podsumowuje: – Badania nad rozwojem napędów pojazdów osobowych czy użytkowych prowadzone są niemal wszędzie na świecie. Przy tak zaawansowanych technologiach oraz zaangażowanych środkach trudno przewidzieć, co w motoryzacji wydarzy się za 5 lat. Może sztuczna inteligencja podpowie całkowite inne rozwiązanie w technologii napędów. Przecież jeszcze 5 lat temu jako przyszłość motoryzacji brano pod uwagę tylko samochody eklektyczne.
źródło: Materiały redakcyjne
O Autorze
