Ως συνέπεια αυτών των αυστηρότερων απαιτήσεων, οι κατασκευαστές φορτηγών αναπτύσσουν πιο αποδοτικούς και πιο οικονομικούς κινητήρες. Οι εξελίξεις αυτές έχουν άμεσο αντίκτυπο στις συνθέσεις των λιπαντικών κινητήρα. Για παράδειγμα, οι νέες τεχνολογίες λιπαντικών κινητήρα μειώνουν την τριβή στον κινητήρα, με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση καυσίμου και τη μείωση των εκπομπών CO2. Στο άρθρο αυτό εξετάζουμε το θέμα με περισσότερες λεπτομέρειες.
Αυστηρότερες περιβαλλοντικές απαιτήσεις
Τα φορτηγά πρέπει να συμμορφώνονται με αυστηρές περιβαλλοντικές απαιτήσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν περιορισμένες εκπομπές επιβλαβών ουσιών, όπως το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), οι υδρογονάνθρακες, τα NOx και τα αιωρούμενα σωματίδια. Αυτές ρυθμίζονται από τα πρότυπα εκπομπών Euro. Με την πάροδο των ετών, τα πρότυπα αυτά έχουν γίνει σημαντικά αυστηρότερα. Το ισχύον πρότυπο είναι το Euro VI. Σε σύγκριση με τον προκάτοχό του, το Euro V, το μέγιστο όριο εκπομπών NOx (οξειδίων του αζώτου) είναι κατά 80% χαμηλότερο. Επιπλέον, το πρότυπο απαιτεί επίσης εγγύηση ότι οι εκπομπές θα παραμείνουν χαμηλές με την πάροδο του χρόνου.
Μια νέα έκδοση των προδιαγραφών ACEA επρόκειτο να δημοσιευθεί κατά το πρώτο εξάμηνο του 2021 και αναμένουμε ότι ως αποτέλεσμα θα αλλάξουν τα εξής:
- Οι ACEA E4 και E7 (συμβατικά λιπαντικά υψηλής περιεκτικότητας σε SAPS) θα διατηρηθούν για χρήση σε παλαιότερα φορτηγά προδιαγραφών Euro V και παλαιότερων.
- Οι ACEA E6 και E9 θα ενημερωθούν ώστε να περιλαμβάνουν νέες σχετικές δοκιμές (οξείδωσης και αερισμού), προκειμένου να εξασφαλίζουν καλύτερη προστασία για τους σύγχρονους κινητήρες. Οι προδιαγραφές αυτές θα είναι γνωστές ως E8 και E11. (Ο αερισμός είναι η εισαγωγή αέρα που πρέπει να αποφεύγεται. Η περίσσεια αέρα στο λιπαντικό έχει αποσταθεροποιητική επίδραση στο λιπαντικό φιλμ και προκαλεί οξείδωση.)
- Οι ACEA E8 και E11 θα αποκτήσουν επίσης εκδόσεις «χαμηλού ιξώδους» – τις ACEA F8 και F11. Οι προδιαγραφές αυτές θα υποστηρίζουν την εξοικονόμηση καυσίμου και θα συμβάλλουν έτσι στη μείωση των εκπομπών CO2. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με αυτό στη συνέχεια αυτού του άρθρου.
Σε αντίθεση με τα επιβατικά αυτοκίνητα, τα φορτηγά δεν υπόκεινται ακόμη σε όρια εκπομπών CO2. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η κατάσταση για τα φορτηγά είναι πολύ πιο σύνθετη, λόγω των πολλών διαφορετικών συνδυασμών τράκτορα και ρυμουλκούμενου. Οι πληροφορίες αυτές καταγράφονται επί του παρόντος, προκειμένου να καθοριστούν όρια εκπομπών CO2. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση διεξάγεται ανοικτή συζήτηση σχετικά με μείωση κατά 3% έως το 2030 σε σύγκριση με το σήμερα (2021), κάτι που θα αποτελούσε μια τεράστια πρόκληση. Το μέτρο αυτό θα σήμαινε ότι έως τότε οι κινητήρες θα έπρεπε να καταναλώνουν κατά μέσο όρο 30% λιγότερο πετρέλαιο κίνησης. Ένα μέρος αυτής της μείωσης μπορεί να επιτευχθεί με τη βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα, όμως θα απαιτηθούν και άλλα μέτρα, όπως βελτιωμένη αεροδυναμική, επιλογή ελαστικών, εναλλακτικά καύσιμα και οδήγηση σε φάλαγγες οχημάτων.
Νέες τεχνολογίες
Προκειμένου να συμμορφωθούν με αυτά τα ολοένα και αυστηρότερα πρότυπα, οι κατασκευαστές φορτηγών αναζητούν συνεχώς τρόπους για να βελτιώσουν τους κινητήρες τους. Εκτός από τις τροποποιήσεις στους ίδιους τους κινητήρες, οι κατασκευαστές έχουν επίσης εισαγάγει συστήματα μετεπεξεργασίας καυσαερίων, τα οποία δεσμεύουν τις επιβλαβείς ουσίες που εκλύονται και τις μετατρέπουν σε λιγότερο επιβλαβείς ουσίες. Συνήθη συστήματα μετεπεξεργασίας περιλαμβάνουν το φίλτρο σωματιδίων, το οποίο ελαχιστοποιεί τις εκπομπές σωματιδίων παγιδεύοντάς τα, και το SCR ή Selective Catalytic Reduction, το οποίο μετατρέπει τα NOx σε αβλαβείς ουσίες με τη βοήθεια του AdBlue. Οι καταλυτικοί μετατροπείς χρησιμοποιούνται επίσης για να επιταχύνουν τη μετατροπή των επιβλαβών ουσιών σε αβλαβείς.
Οι συμβατικές τεχνολογίες λιπαντικών δεν επαρκούν για τη συνεχή προστασία των συστημάτων μετεπεξεργασίας, καθώς περιέχουν υπερβολικές ποσότητες θείου, φωσφόρου και θειικής τέφρας. Τα συστήματα μετεπεξεργασίας απαιτούν τα λεγόμενα λιπαντικά «low SAPS» και «mid SAPS», τα οποία περιέχουν μικρότερες ποσότητες αυτών των ουσιών. Το «SAPS» σημαίνει Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur (θειική τέφρα, φώσφορος και θείο). Αυτό απαιτεί διαφορετικά πρόσθετα από εκείνα που χρησιμοποιούνται στα συμβατικά λιπαντικά. Η θειική τέφρα είναι το υπόλειμμα που παραμένει μετά την καύση του λιπαντικού. Η θειική τέφρα φράζει το φίλτρο αιθάλης και δεν μπορεί να απομακρυνθεί, σε αντίθεση με την παγιδευμένη αιθάλη. Ορισμένα πρόσθετα περιέχουν φώσφορο, ο οποίος μπορεί να εναποτεθεί στους καταλυτικούς μετατροπείς και να παρεμποδίσει τη λειτουργία τους. Το θείο, ένα ακόμη συστατικό των πρόσθετων, εναποτίθεται επίσης στους καταλυτικούς μετατροπείς, καθώς και στους αισθητήρες NOx.
Οι πρώτες προδιαγραφές λιπαντικών low SAPS και mid SAPS εμφανίστηκαν στην αγορά πριν από περισσότερα από δέκα χρόνια. Σήμερα, τα λιπαντικά κινητήρα low SAPS και mid SAPS χρησιμοποιούνται ευρέως στην πλειονότητα των κινητήρων Euro VI και πληρούν προδιαγραφές λιπαντικών που επιβάλλουν μειωμένα όρια SAPS. Παραδείγματα αποτελούν οι ACEA E6 και E9, API CJ-4, CK-4 και FA-4, καθώς και προδιαγραφές κατασκευαστών όπως οι MB 228.51, Volvo VDS 4 και MAN M3677. Επιπλέον, τα υβριδικά και ηλεκτρικά φορτηγά θα καταλάβουν μια μόνιμη θέση στον κόσμο των φορτηγών. Σε πολύ μακρινό χρονικό ορίζοντα, αναμένεται ότι οι σημερινοί κινητήρες εσωτερικής καύσης δεν θα τοποθετούνται πλέον σε νέα φορτηγά. Ο μακροπρόθεσμος στόχος είναι οι «μηδενικές εκπομπές» από τα φορτηγά.
Χαμηλότερο ιξώδες, εξοικονόμηση καυσίμου και μείωση των εκπομπών CO2
Η εξοικονόμηση καυσίμου και, κατά συνέπεια, η μείωση των εκπομπών CO2 μπορούν να επιτευχθούν με τη μείωση της τριβής στον κινητήρα. Η τριβή στα σημεία επαφής μετάλλου με μέταλλο μπορεί να αποτραπεί με ειδικά συνθετικά βασικά έλαια και πρόσθετα (μειωτικά τριβής).
«Ένα λιπαντικό SAE 0W-20 με χαμηλό ιξώδες HTHS μπορεί να προσφέρει εξοικονόμηση καυσίμου από 3 έως 5% σε σύγκριση με ένα συμβατικό λιπαντικό φορτηγών SAE 10W-40.»
Επιπλέον, η μείωση του ιξώδους, ιδιαίτερα σε υψηλές θερμοκρασίες και υψηλούς ρυθμούς διάτμησης (ιξώδες HTHS), έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι μειώνει την ενέργεια που απαιτείται για την κυκλοφορία του λιπαντικού στο σύστημα. Ένα ιξώδες HTHS 3,5 cP στους 150 βαθμούς Κελσίου αποτελούσε πάντοτε το κατώτερο όριο για τα φορτηγά, όμως οι νεότερες προδιαγραφές λιπαντικών κινητήρα (API FA-4 και οι υπό έκδοση ACEA F8 και F11) προβλέπουν χαμηλότερα ιξώδη HTHS. Η τάση σήμερα στρέφεται προς τα λιπαντικά SAE 5W-30, ενώ πολλοί κατασκευαστές φορτηγών έχουν επικεντρωθεί στα SAE 0W-20. Ανάλογα με τις συνθήκες οδήγησης, ένα λιπαντικό SAE 0W-20 με χαμηλό ιξώδες HTHS μπορεί να προσφέρει εξοικονόμηση καυσίμου από 3 έως 5% σε σύγκριση με ένα συμβατικό λιπαντικό φορτηγών SAE 10W-40.
Στο μέλλον ενδέχεται να επιβληθούν πρόσθετες απαιτήσεις, όπως απαιτήσεις σχετικά με τη σταθερότητα στην οξείδωση ή τη χρήση εναλλακτικών καυσίμων. Η προστασία από τη φθορά θα αποκτήσει επίσης μεγαλύτερη σημασία, καθώς τα λεπτόρρευστα λιπαντικά αυξάνουν τον κίνδυνο επαφής μετάλλου με μέταλλο. Όπως ακριβώς και το λιπαντικό κινητήρα, έτσι και το λιπαντικό κιβωτίου ταχυτήτων γίνεται σταδιακά πιο λεπτόρρευστο, ώστε να συμβάλλει στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπομπών CO2. Εξάλλου, τα λεπτόρρευστα λιπαντικά παρουσιάζουν μικρότερη αντίσταση στη ροή και, ως εκ τούτου, απαιτούν λιγότερη ενέργεια για να κυκλοφορήσουν στο σύστημα.
Η γκάμα και οι καινοτομίες της Eurol
- Τα λιπαντικά φορτηγών low SAPS και mid SAPS αποτελούν μέρος της γκάμας της Eurol εδώ και αρκετά χρόνια. Οι συνθέσεις τους ενημερώνονται τακτικά ώστε να ανταποκρίνονται στις πιο πρόσφατες εκδόσεις των διαφόρων προδιαγραφών.
- Globence 10W-30 και 15W-40: λιπαντικά βασισμένα στις ACEA E9 και API CJ-4 και στις αντίστοιχες προδιαγραφές OEM.
- Marathol 10W-40 και Marathol FE 5W-30: λιπαντικά βασισμένα στις ACEA E6 και API CI-4 και στις αντίστοιχες προδιαγραφές OEM.
- Geo-max 10W-40 και Geo-max FE 5W-30: συνδυασμός των παραπάνω προφίλ. Τα λιπαντικά αυτά καλύπτουν ευρύ φάσμα παγκόσμιων προδιαγραφών για φορτηγά.
- Η πιο πρόσφατη σειρά είναι η Geo-max SA (5W-40, 10W-30 και 15W-40), η οποία αποτελεί συνέχεια των προϊόντων Globence, καθώς πληροί τις προδιαγραφές API CK-4 και τις αντίστοιχες προδιαγραφές.
- Ανάπτυξη της νέας σειράς Eurol Specialty E-line, ειδικών λιπαντικών για βαρέος τύπου ηλεκτρικό εξοπλισμό, όπως μπουλντόζες και εκσκαφείς.
- Τα πρόσθετα κινητήρα και καυσίμου Eurol Specialty, τα οποία προσφέρουν μεγαλύτερη απόδοση, μικρότερη φθορά και χαμηλότερες εκπομπές.
Τα Marathol FE 5W-30 και Geo-max FE 5W-30 είναι λιπαντικά low SAPS με πρόσθετες ιδιότητες εξοικονόμησης καυσίμου. Στο προβλεπόμενο μέλλον, αναμένουμε να μπορέσουμε να παρουσιάσουμε λιπαντικά SAE 5W-30 με ακόμη μεγαλύτερες ιδιότητες εξοικονόμησης καυσίμου. Τα λιπαντικά αυτά θα πληρούν τότε τις προδιαγραφές API FA-4 (και τις αντίστοιχες προδιαγραφές OEM), καθώς και τις αναμενόμενες προδιαγραφές ACEA F8 και F11 (και τις αντίστοιχες προδιαγραφές OEM).
Οι μηχανικοί του Κέντρου Έρευνας & Ανάπτυξης εργάζονται συνεχώς για την ανάπτυξη και τη βελτίωση προϊόντων και τεχνολογιών. Παρακολουθούμε στενά τις εξελίξεις της αγοράς, ώστε να διασφαλίζουμε ότι τα προϊόντα μας διαθέτουν τις ιδιότητες που απαιτούνται για τη μέγιστη απόδοση.
