Smøreoljen du heller på tanken er langt fra ren olje. Den består i tillegg av mange typer tilsetninger. (Bilde: Statoil Fuel & Retail)

SMØREOLJE

Hva er det egentlig i smøreolje annet enn olje?

Inndeling av oljer

Det amerikanske petroleumsinstituttet APi deler oljene inn i fem grupper ut fra gitte kriterier for kjemisk sammensetning og fysiske egenskaper. Selv om det ikke er helt presist, kan det ses på som en slags skala fra mineralsk olje til syntetisk smøreolje:

Gruppe 1

  • Gruppe 1 er den enkleste mineralske oljen som er destillert ut fra råoljen. Den har mindre enn 90 prosent mettede forbindelser, som betyr at det er enkeltbindinger mellom karbonatomene i hydrokarbonkjedene.
  • Jo mer umettede forbindelser, jo mindre stabil er oljen mot oksidasjon. Denne gruppen har også mer enn 10 prosent aromater, ringformede hydrokarbonmolekyler, som ikke nødvendigvis ødelegger smøreegenskaper, men som er miljømessig ugunstige.
  • Samtidig kan den også ha et svovelinnhold som er mer enn 0,3 promille. Det betyr at mineralolje ikke kan brukes på dieselmotorer med partikkelfilter fordi svovel kan ødelegge det.

Gruppe 2

  • Basis mineralolje behandlet med hydrogen blir til en mer avansert olje, og nå nærmer vi oss det som omtales som syntetiske motoroljer. Med det mener vi oljer som er kjemisk behandlet ut over en olje i gruppe 1.
  • Ved å varmebehandle oljen med hydrogen brytes mye av aromatene opp til mer ønskelige molekyler. En olje i gruppe to skal ha mindre enn 10 prosent aromater.
  • En viss mengde er likevel ønskelig fordi de trengs for å løse opp alle tilsetningsstoffene i oljen.
  • Gruppe 2-oljer har også færre hydrokarbonkjeder med dobbeltbindinger som gjør at de ikke oksiderer så lett, og er mer stabile over tid.

Gruppe 3

  • Hydrocracked olje som er behandlet med hydrogen i enda høyere temperatur enn gruppe 2.
  • Det gjør at oljen får mindre vokskomponenter og får en viskositetsindeks på over 120.

Gruppe 4

  • Polyalfaolefiner.
  • Disse oljene er ikke basert på basis mineralolje, men på lettere gasskomponenter som råstoff. For å få dem til å bli en smøreolje gjøres det vesentlig mer syntetisering.
  • Resultatet er en olje med 100 prosent mettede forbindelser, helt uten aromater og svovel, og med en viskositetsindeks på rundt 140.
  • Det gir oljen svært gode flytegenskaper ved lave temperaturer, men den kan ha dårligere løselighet for tilsetningsstoffer. For å bedre løseligheten kan man tilsette estere

Gruppe 5

  • Gruppe 5 er en samlegruppe for ulike baseoljer med ulike egenskaper.
  • Her finner en alt fra naftenske baseoljer som er mye brukt i trafooljer til polyglykolbaserte baseoljer som ofte er brukt i snekkeveksler.

Det aller meste av smøreolje, enten den er mineralsk eller såkalt syntetisk, har sitt opphav i råolje.

Destillasjon

Den enkleste formen for smøreolje er den som kommer ut langt nede i destillasjonstårnet og som har kokepunkt over 350 grader.

Altså over asfalt, men under diesel, nafta, bensin og gass.

Det destillasjonen gjør er å separere de ulike fraksjonene i råoljen etter hvor lange hydrokarbonkjedene er.

Mineralsk smøreolje har gjerne fra 20 til 50 karbonatomer i kjeden.

Les også: Her skal trærne bli diesel

BEDRE OLJE: En mineralolje i gruppe 1 er en blanding av ulike hydrokarboner. Når oljen behandles med hydrogen under høy temperatur og trykk, endrer vi oljen kjemisk og sitter igjen med en molekylært mer homogen olje, med egenskaper som på mange måter tilsvarer en syntetisk (PAO-basert) olje.
BEDRE OLJE: En mineralolje i gruppe 1 er en blanding av ulike hydrokarboner. Når oljen behandles med hydrogen under høy temperatur og trykk, endrer vi oljen kjemisk og sitter igjen med en molekylært mer homogen olje, med egenskaper som på mange måter tilsvarer en syntetisk (PAO-basert) olje.

Tøffe tak

Det er ikke små krav som stilles til smøreoljen i motorer, og de blir tøffere hele tiden. Spesielt fordi motorkonstruktørene finner på mye nytt som gjør livet vanskeligere for oljen.

En motor med turbo eller kompressor i dag kan yte det dobbelte eller mer per liter enn for et par tiår siden. Det betyr at oljefilmen må tåle mye mer.

Ikke bare skal den holde metallflatene fra hverandre. Den skal tette mellom stemplet og sylinderen så ikke forbrenningsgassene lekker nedover.

Oljen er også viktig for å lede varme bort fra de høyt belastede mekaniske komponentene. Den skal også motvirke koksdannelse på stempler, slamdannelse og holde sot og forurensninger oppløst så de ikke legger seg som belegg inne i motoren.

I tillegg skal den beskytte motorens indre mot korrosjon. Og den skal lede varme bort fra de mest termisk utsatte delene.

Og som om ikke det var nok, skal den helst gjøre alt dette og mer i 30.000 km eller lenger uten at egenskapene blir mye dårligere. Umulig skulle man tro, men nei da.

Les også: Utslippene halveres med norske elbilbatterier

Viskositet

Oljens flytegenskaper er svært viktige av flere grunner. Den må ikke bli for tykk når det er kaldt. Da kan det oppstå skader i motoren, fordi oljen ikke kommer ut til der den skal smøre.

Den skal helst være stabilt tyntflytende gjennom hele temperaturområdet, men ikke så tynn at oljefilmen sprekker. En tynn olje gir mindre friksjon og lavere drivstofforbruk.

En såkalt lettløpsolje på 5W-30 kan gi rundt 2,5 prosent mindre forbruk enn en på 15W-40.

Det første tallet sier noe om oljens egenskaper når motoren er kald i vinterkulde (W).

Det siste er driftsvarm. Jo lavere tall, jo mer tyntflytende er oljen.

Les også: Luftskip, luftputefartøy, helikopter og fly i ett

Stadig bedre ytelse i motoren gjør utfordringene for smøreoljen hardere og hardere. Colourbox

Tilsetningsstoffer

Selv den beste syntetiske oljen klarer ikke jobben i motoren alene. Derfor består 20-25 prosent av den oljen vi heller på motoren av ulike tilsetningsstoffer.

  • Antiskum - De fleste oljene har en silikonbasert tilsetning for å redusere skumdannelse. Slike silisiumoksider har lav overflatespenning som bryter ned overflatehinnen i oljebobler.
  • Antioksidanter - Motvirker oksideringsprosessen som oppstår når oljen utsettes for bl.a. høy temperatur. Gir oljen lengre levetid
  • Antislitasje - Oljefilmforsterkende stoffer som f.eks. sinkforbindelser legger seg som en slags siste skanse på metallflater for å forhindre metall mot metallkontakt
  • Detergenter (rensemidler) - Motvirker dannelse av koks og belegg og er spesielt viktig i dieselmotorer.
  • Dispergenter (oppløsere) - Holder sot og forurensninger oppløst i oljen så de kan tas av oljefilteret og tappes ut med den brukte oljen.
  • Viskositetsforbedrere - Brukes i mineralske oljer for å gjøre oljen mer tykkelsesstabil ved temperaturendringer. Helt nødvendig for at en skal kunne bruke mineralske hydraulikkoljer og motoroljer i streng kulde  Dette er polymerer som har en fortykkende effekt på oljen ved høye temperaturer og det motsatte ved lave temperaturer.
  • Ny teknologi - Fremtidens oljer kan få helt nye tilsetningsstoffer for å forbedre egenskapene og redusere friksjonstapene. Det forskes mye på nye stoffer som grafen og en gruppe væsker som kalles ioniske. Organiske salter med veldig lavt smeltepunkt.

Hovedkilde: Fagingeniør for olje i bil og industri i Statoil Fuel & Retail Norge, Alf Helge Tysse

Les også:

Alt du bør vite om dekk  

Forskere har fått E. coli-bakterier til å lage bensin

Shell: Bensin og diesel kan være utfaset mellom 2050 og 2060