Szintetikus vagy ásványi?

A szintetikus kenőanyagok előnyei az ásványi olajokkal szemben

Bevezetés

A modern járműipar és az ipari berendezések egyre nagyobb igényeket támasztanak a kenőanyagokkal szemben. Ma már nem csak a személyautók motorjai, hanem a tehergépjárművek, az ipari hajtóművek, a kompresszorok és más berendezések is olyan körülmények között üzemelnek, amelyek mellett a hagyományos ásványi olajok képességeik határához érnek. A hatékonyság növelése, a biztonságos üzemeltetés és a költséghatékonyság érdekében mind több vállalat tér át fejlett, szintetikus kenőanyagokra. Ezek a mesterséges úton előállított olajok számos előnnyel rendelkeznek az ásványi (kőolaj-alapú) olajokhoz képest. Az alábbiakban bemutatjuk, miért jobbak a szintetikus kenőanyagok, milyen előnyöket kínálnak az ipari és járműipari alkalmazásokban, és mire kell odafigyelni alkalmazásuk során.

Mi számít szintetikus kenőanyagnak?

A szintetikus kenőanyag olyan olaj vagy zsír, amelynek alapolaját kémiai úton, szintetikus folyamatokkal állítják elő, nem pedig közvetlenül nyers kőolaj finomításával. Míg a hagyományos ásványi olajok alapját a finomított kőolaj képezi, addig a szintetikus olajokat laboratóriumi körülmények között, tervezett kémiai reakciókkal szintetizálják. Ennek eredménye egy rendkívül tiszta és egységes molekulaszerkezetű folyadék. Egy csepp szintetikus olajban a molekulák azonos méretűek és szerkezetűek, míg az ásványi olajban különböző méretű és alakú molekulák keveréke található. Az Amerikai Kőolaj Intézet (API) az alapolajokat öt csoportba sorolja. Az I., II. és III. csoportba tartoznak a kőolajból finomított ásványi olajok, míg a IV. csoportba a teljesen szintetikus poli-alfa-olefinek (PAO) és az V. csoportba egyéb szintetikus folyadékok (például különböző észterek) tartoznak. A gyakorlatban a legelterjedtebb szintetikus alapolajok a PAO-k, amelyeket gyakran észter típusú olajokkal kevernek a kenési tulajdonságok további javítása érdekében. Az így előállított szintetikus kenőanyag molekulái telítettek, erős kémiai kötésekkel, szennyezőanyagoktól mentesen. Ennek köszönhetően a szintetikus olajok homogén tulajdonságúak és pontosan tervezett teljesítményjellemzőkkel bírnak, szemben a természetes alapú olajok változékony összetételével.

Fontos megjegyezni, hogy a “szintetikus” kifejezés nem feltétlenül jelenti azt, hogy egy olaj nem tartalmaz kőolajból származó összetevőt – például a nagyon erősen finomított ásványi olajokat (API III. csoport) marketing okokból gyakran “szintetikus technológiájú” olajként forgalmazzák. Ugyanakkor a valódi értelemben vett szintetikus kenőanyagok (PAO, észterek stb.) molekulaszerkezete és tisztasága gyökeresen eltér a hagyományos ásványi olajokétól. Ezek az eltérések adják a szintetikus olajok kimagasló tulajdonságait.

Miért jobbak a szintetikus kenőanyagok?

A szintetikus kenőanyagok számos területen múlják felül ásványi alapú társaikat. Az alábbiakban összefoglaljuk a legfontosabb előnyöket, amelyeket a szintetikus olajok kínálnak a kenéstechnika számára.

Egységes molekulaszerkezet, kevesebb szennyeződés: A szintetikus olajokat tiszta, pontosan megtervezett molekulák alkotják, míg az ásványi olajokban a finomítás után is ezernyi különféle szénhidrogén és egyéb szennyező (például kén-, oxigén- és nitrogéntartalmú) vegyület marad. Az ásványi olajban maradó viasz, valamint a kén- és nitrogénvegyületek hajlamosítanak az olaj oxidációjára és savképződésre, elősegítve az iszap és lerakódások kialakulását a berendezésekben. Ezzel szemben a szintetikus kenőanyagoknak jóval kevesebb szennyező komponense van, ami nagyobb oxidációs stabilitást és tisztább üzemet eredményez. Az ásványi olajok gyorsabban képeznek lerakódásokat, míg a szintetikus olajra való áttérés csökkenti a rendszerek szennyezettségét. A homogén molekulaméret miatt a szintetikus olaj belső súrlódása is alacsonyabb, mivel nincsenek benne durva, nagy molekulák, amelyek egymáson súrlódva növelnék a folyadék belső ellenállását.

Kiváló hő- és oxidációs stabilitás: A szintetikus kenőanyagok ellenállóbbak a hő okozta lebomlással és az oxidációval szemben. A laboratóriumi szintézisnek köszönhetően a molekulák telített szerkezetűek és erős kötések tartják őket össze, így kevésbé hajlamosak az oxidációra magas hőmérsékleten. Az eredmény egy olyan kenőanyag, amely nem öregszik vagy sűrűsödik meg könnyen hő hatására, és hosszabb ideig megőrzi kenőképességét. Ipari tesztek szerint a szintetikus olajok jelentősen jobban teljesítenek az oxidációs stabilitás, lerakódásképződés, párolgási veszteség és egyéb tulajdonságok terén a hagyományos olajokhoz viszonyítva. Ez különösen fontos a nagy terhelésű dízelmotorokban, a turbofeltöltős benzinmotorokban és például az ipari kompresszorokban, ahol az olaj magas hőmérsékletnek és oxidáló hatású gázoknak van kitéve. A jobb oxidációs stabilitás egyben hosszabb olajélettartamot is jelent, mert a kenőanyag később éri el azt az állapotot, amikor a benne felhalmozódó savak és oxidációs melléktermékek miatt cserére szorulna.

Széles hőmérséklet-tartományban stabil viszkozitás: A szintetikus olajok viszkozitási indexe általában magasabb, mint az ásványi olajoké. Ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet változásakor a viszkozitásuk (az olaj folyóssága) kevésbé változik meg. Hidegindításkor a szintetikus olajok lényegesen folyékonyabbak maradnak, nem sűrűsödnek be extrém hidegben sem – egyes szintetikus motorolajok akár -40°C alatt is megőrzik pumpálhatóságukat, így a motor már az indítás pillanatától megfelelő kenést kap. Eközben az ásványi olajokban található viasztartalom miatt azok hidegben megdermedhetnek, olajhiányos állapotot okozva a gépelemeknél. Másfelől magas hőmérsékleten a szintetikus olaj kevésbé hígul fel; a stabil molekulaszerkezet megakadályozza, hogy a kenőfilm túlságosan elvékonyodjon, így forrón is megfelelő vastagságú olajfilm védi a súrlódó felületeket. E tulajdonságok révén a szintetikus kenőanyagok extrém hőingadozás mellett is megbízható kenést nyújtanak, legyen szó egy téli hidegben induló haszongépjármű-motorról vagy egy forró üzemi hőmérsékletű ipari hajtóműről.

Hosszabb élettartam és ritkább olajcsere: Az egyik legnagyobb gyakorlati előny a szintetikus olajok hosszabb csereperiódusa. Mivel jobban ellenállnak a lebomlásnak és lerakódásképződésnek, tovább maradnak “frissek”. Sok esetben a szintetikus kenőanyag többszörös élettartamú az azonos körülmények között használt ásványi olajhoz képest. Például az Amerikai Autóklub (AAA) vizsgálatai is kimutatták, hogy a szintetikus motorolajok a szokványos 5-10 ezer km helyett akár 15-20 ezer km-ig is hatékonyan védenek, bizonyos gyártók pedig még ennél is hosszabb intervallumot engedélyeznek. A nehéz üzemi körülmények között (pl. flották, építőipari gépek) olajelemzésre támaszkodva még tovább növelhető a csereperiódus, anélkül, hogy a berendezés károsodna. Az iparban is számos példa van: egy nagy kompresszor esetében az ásványi olajjal előírt 8000 üzemórás csereperiódust szintetikus kompresszorolajra váltva többszörösére sikerült nyújtani, jelentősen csökkentve az állásidőt, a karbantartási és olajcserével kapcsolatos költségeket. Bár a szintetikus olaj literenkénti ára magasabb, a ritkább cserék és a hosszabb élettartam miatt összességében gazdaságosabb lehet a használata, különösen nagy igénybevétel esetén. Ráadásul a szintetikus olajok párolgási vesztesége is alacsonyabb – kevesebb könnyű frakció illan el belőlük –, ezért idővel kevésbé sűrűsödnek be és kevesebbet kell utántölteni. Mindez hozzájárul a teljes életciklus-költség csökkenéséhez, részben ellensúlyozva a magasabb beszerési árat.

Alacsonyabb belső súrlódás és jobb energiahatékonyság: A szintetikus kenőanyagok egységes, tervezett molekulamérete azzal az előnnyel is jár, hogy a folyadékrétegek könnyebben elcsúsznak egymáson, azaz kisebb a folyadék belső súrlódása (más néven tapadási együtthatója). Vizsgálatok kimutatták, hogy a szintetikus olaj belső súrlódása akár 30%-kal is alacsonyabb lehet a hasonló viszkozitású ásványi olajénál. Gyakorlati szempontból ez azt jelenti, hogy a gép működtetéséhez kevesebb veszteségi teljesítmény szükséges. Fogaskerekes hajtóművekben például a kenőanyag filmje nyíródik a fogak érintkezésénél; ha a szintetikus olaj kisebb ellenállást fejt ki, a hajtómotor áramfelvétele és a hajtómű üzemi hőmérséklete is csökken. Mérések szerint egy többfokozatú hajtóműben minden egyes fogaskerékpár (fogaskerék-áttétel) esetén kb. 0,5% energiamegtakarítás érhető el szintetikus olajra áttérve, egy speciális esetben pedig egy nagy nyomatékaránnyal működő csigahajtómű hatásfoka akár 8%-kal is javult a szintetikus olaj használatával. E javuló hatásfok nemcsak energiamegtakarítást jelent, hanem a kevesebb súrlódási hő révén kíméli a berendezést is. Egy magyarországi esettanulmányban egy élelmiszeripari üzem kompresszorában a szintetikus olajra váltás 4% energiamegtakarítást eredményezett, részben a csökkenő súrlódási veszteségek miatt. Az alacsonyabb belső ellenállás különösen hasznos nagy teljesítményű ipari hajtóművek, szivattyúk és kompresszorok esetében, de hozzájárul a járművek (pl. teherautók) üzemanyag-hatékonyságához is.

Magasabb gyulladáspont és nagyobb üzembiztonság: A szintetikus olajok gyulladáspontja (az a hőmérséklet, ahol a gőzei meggyulladnak) általában lényegesen magasabb, mint az ásványi olajoké. Ez azt jelenti, hogy kevésbé gyúlékonyak, ami növeli a biztonságot magas üzemi hőmérsékletű alkalmazásokban. Például egy forró kemence közelében üzemelő hidraulikus rendszerben vagy acélipari présben kritikus szempont, hogy a kiszivárgó olaj ne lobbanjon be könnyen – a szintetikus (pl. észter bázisú) hidraulikaolajok ilyen környezetben biztonságosabbak. A magasabb gyulladáspont csökkenti a tűz- és balesetveszélyt, ami számos iparágban (bányászat, kohászat, erőművek) üzemeltetési követelmény. Emellett bizonyos szintetikus kenőanyagok nem hidrofób (pontosabban nem vízérzékeny) molekulaszerkezettel készülnek, így nedves környezetben sem emulgeálódnak, nem keverednek a vízzel káros emulziót alkotva. Ez például papírgyárak vagy élelmiszeripari üzemek nedves technológiái esetén előnyös, mert az olaj megőrzi kenőképességét magas páratartalom mellett is.

Környezetvédelmi szempontok: A szintetikus kenőanyagok használata környezetvédelmi előnyökkel is járhat. Egyrészt, mivel tartósabbak és ritkábban kell cserélni őket, kevesebb veszélyes hulladék (használt olaj) keletkezik, és csökken az ezzel járó szennyezés. Másrészt bizonyos szintetikus olajok – különösen az észter bázisú kenőanyagok – jó biológiai lebonthatósággal rendelkeznek, illetve megújuló nyersanyagokból is előállíthatók. Például környezetérzékeny területeken (erdészet, vízgazdálkodás, élelmiszeripar) alkalmaznak úgynevezett biológiailag lebomló hidraulikaolajokat és kenőzsírokat, amelyek szintetikus észter alapúak, így egy esetleges szivárgás vagy baleset esetén sokkal kisebb kárt okoznak a talajban vagy a vízben, mint a hagyományos olajok. Végül megemlíthetjük, hogy a kevesebb energiafelhasználás (lásd fentebb) közvetve szintén környezetvédelmi haszonnal jár, hiszen csökkenti a CO₂ kibocsátást. Összességében a szintetikus kenőanyagok használata jól illeszkedhet a fenntarthatósági és környezetvédelmi célkitűzésekhez is.

Összefoglalva: a szintetikus olajok technológiai előnyei közé tartozik az oxidációval és hővel szembeni ellenállás, a szélsőséges hőmérsékletek mellett is stabil viszkozitás, a kisebb belső súrlódás miatti jobb hatékonyság, a hosszabb élettartam és a jobb biztonsági tulajdonságok. Nem véletlen, hogy ahol a körülmények megkövetelik (magas fordulatszám, nagy terhelés, extrém hő vagy hosszú csereciklus), ott ma már szinte kizárólag szintetikus kenőanyagokat alkalmaznak.

Vannak hátrányai is?

A felsorolt előnyök mellett meg kell említeni néhány hátrányt vagy kihívást is, amelyek a szintetikus kenőanyagok alkalmazását kísérhetik:

• Magasabb beszerzési ár: A szintetikus olajok előállítása összetettebb és drágább folyamat, ezért literára általában többszöröse a hagyományos olajénak. Ez a különbség azonban a hosszabb csereperiódus és a jobb védelem révén gyakran megtérül az élettartam során. Ipari méretekben a kezdeti többletköltés rövid idő alatt amortizálódhat a kevesebb állásidő és energia-megtakarítás miatt.
• Kompatibilitási kérdések: Bizonyos régebbi típusú tömítések, tömlők, festékbevonatok vagy műanyag alkatrészek nem minden esetben viselik jól a szintetikus olajokat. Például a PAO bázisú olajoknak eltérő a duzzasztó hatása a gumi tömítőanyagokra, ami szivárgást okozhat, ha azokat korábban ásványi olajhoz szoktatták. Sok modern szintetikus olaj gyártója ezért adalékokkal vagy észterkomponenssel biztosítja, hogy a tömítésekkel való összeférhetőség megfelelő legyen. Ennek ellenére egy régi gép vagy jármű esetén átállás előtt mindig érdemes konzultálni a gyártó ajánlásaival és szükség esetén cserélni a tömítéseket olyan anyagúra, ami kompatibilis a szintetikus olajjal.
• Vízzel szembeni érzékenység: Bizonyos szintetikus kenőanyagok – különösen az észter alapú olajok – hajlamosak felvenni a nedvességet a levegőből vagy reakcióba lépni a vízzel (ezt hidrolízisnek hívják). Ennek hatására idővel savak képződhetnek bennük, vagy a teljesítményük csökkenhet. Ezért erősen vizes környezetben (például ahol gyakori a vízszivárgás) gondosan kell megválasztani a szintetikus olaj típusát – adott esetben speciális vízálló szintetikus kenőanyagokat kell alkalmazni.
• Adalék kicsapódás hidegben: Nagyon alacsony hőmérsékletű raktározásnál előfordulhat, hogy a szintetikus olaj bizonyos adalékai kikristályosodnak vagy kicsapódnak. Ez a jelenség ritka és többnyire csak a tárolási körülményekre vonatkozik, a kenési képességet a motorban nem befolyásolja jelentősen. Ennek ellenére extrém hidegben érdemes a gyártó által megadott tárolási hőmérsékleti határokat betartani.
• Esetleges üzemanyag-fogyasztási különbségek: Néhány forrás szerint előfordulhat, hogy bizonyos többfokozatú szintetikus motorolajoknál autópálya üzemben minimálisan magasabb az üzemanyag-fogyasztás, mint ásványi olajnál – feltehetően az eltérő adalékcsomag vagy viszkozitás-jellemzők miatt. Ezek a különbségek azonban nagyon csekélyek (esetleg pár tized százalék) és nem általánosak; sok esetben épp ellenkezőleg, a szintetikus olaj javíthatja a fogyasztást a csökkentett belső súrlódás miatt. Így ezt a hátrányt nem tekinthetjük számottevőnek, de teljeskörűség végett megemlíthető.

Összességében a szintetikus kenőanyagok hátrányai többnyire kezelhetők és eltörpülnek az előnyök mellett. A magasabb ár kérdése a teljes üzemeltetési költség figyelembevételével értelmezendő, a kompatibilitási problémák pedig a modern adalék-technológia és a megfelelő alkalmazástechnikai tanácsok révén nagyrészt megoldhatók. Éppen ezért napjainkban a trend egyértelműen a szintetikus kenőanyagok térnyerése a legtöbb igényes kenési feladatnál.

Alkalmazási területek és példák

Az alábbiakban áttekintjük, hogy a szintetikus kenőanyagok milyen előnyöket kínálnak különböző felhasználási területeken – a személyautóktól a haszongépjárművekig és az ipari berendezésekig.

Személy- és haszongépjárművek motorolajai

A személygépkocsik motorjaiban már régóta használatosak a szintetikus motorolajok, különösen a modernebb autókban. A nagy teljesítményű, turbófeltöltős benzin- és dízelmotorok igénylik a stabil, lerakódásmentes kenést és a hidegindításkori gyors olajáramlást, amit a szintetikus olaj biztosítani tud. A gyártók egyre gyakrabban írják elő új modelljeikhez a szintetikus vagy félszintetikus olajokat, hogy garantálják a hosszú távú megbízhatóságot. Egy 2017-es kutatás rámutatott, hogy bár kevés autó követeli meg kifejezetten a szintetikus olajat, minden járműnek előnyére válhat, ha ilyet használnak benne. Különösen igaz ez azokra, amelyek szélsőséges körülmények között üzemelnek: gyakori hidegindítások, városi araszolás (start-stop üzemben), vontatás vagy extrém meleg éghajlat esetén a szintetikus olaj nyújtotta többletvédelem jelentősen mérsékli a motor kopását. A hosszabb olajcsere-intervallumokat kihasználva pedig a tulajdonosok időt és karbantartási költséget takaríthatnak meg.

A teherautók, buszok és egyéb haszongépjárművek dízelmotorjaiban a szintetikus olajok szerepe szintén kulcsfontosságú. Ezeknél a járműveknél gyakori cél az olajcsere-periódus maximalizálása, hiszen egy kamion vagy autóbusz esetén a kevesebb leállás közvetlen gazdasági hasznot hoz. Modern, nagy teljesítményű dízelmotorokban (Euro VI kategória stb.) tipikusan alacsony hamutartalmú, teljesen szintetikus olajokat alkalmaznak, amelyek akár 80–100 ezer kilométeres olajcseréket is lehetővé tesznek hosszútávú fuvarozásban. Például hosszú távú, autópályás üzemelésnél egy nyergesvontató elérheti a 100 000 km olajcsere-intervallumot is megfelelő minőségű (és rendszeresen laborvizsgált) szintetikus motorolajjal. Összehasonlításképpen: korábban, ásványi olajok alkalmazásakor 10–15 ezer kilométerenként javasolt olajcserék voltak tipikusak a teherautóknál. Fontos hangsúlyozni, hogy a gyártók által előírt specifikációk (pl. ACEA E6/E7, API CK-4 stb.) betartása elengedhetetlen – a szintetikus olajok ugyanakkor könnyebben teljesítik e szigorú normák követelményeit, különösen a koromkezelés, kopásvédelem és hőstabilitás terén. A haszongépjárművek motorjainak védelmén túl a szintetikus olajok a kipufogógáz-utókezelő rendszerek (részecskeszűrők, katalizátorok) élettartamát is óvják alacsonyabb hamutartalmuk és tisztább égésük révén.

Hajtóművek és hidraulikus rendszerek kenése

A motorok mellett a járművek erőátviteli rendszereiben és az ipari hajtóművekben is egyre inkább elterjedtek a szintetikus kenőanyagok. Váltókban, differenciálművekben és ipari fogaskerekes hajtóművekben a szintetikus hajtóműolajok használata több előnyt nyújt:

• Extrém terhelés tűrése: A hajtóműolajoknak ellenállniuk kell a fogaskerekek érintkezésénél fellépő hatalmas nyomásnak és nyíró igénybevételnek. A szintetikus hajtóműolajok erősebb kenőfilmje és jobb EP (nagy terhelésű) tulajdonságai révén hatékonyabban megakadályozzák a fogak mikrohegesedését és kopását. Ráadásul a kisebb belső súrlódás miatt csökken a fogaskerekek fogfelületi hőmérséklete is, ami tovább mérsékli a kopást és növeli a hajtómű élettartamát. Egy vizsgálatban egy szintetikus poliglikol bázisú hajtóműolaj 18%-kal magasabb mechanikai hatásfokot eredményezett egy fogaskerék-áttételben a legjobb ásványi olajhoz képest, míg egy PAO alapú szintetikus olaj 8-9% javulást hozott – vagyis a szintetikus olajjal működő hajtómű kevesebb energiaveszteséggel adta át a teljesítményt. Ez nem csak energiatakarékossági szempontból előny, de a hajtómű kevésbé is melegszik, ami jót tesz a tartósságának.
• Hőmérsékleti stabilitás és folyékonyság: A szintetikus hajtóműolajok – hasonlóan a motorolajokhoz – hidegben is jobban folyók, melegben pedig stabilabb viszkozitásúak. Egy teherautó differenciálművében télen például a szintetikus 75W-90 olaj biztosítja, hogy induláskor az olaj azonnal eljusson minden fogaskerékpárhoz, míg egy 80W-90 ásványi olaj dermedtebb állapotban lehet az első kilométereken. Nyáron, tartós autópálya üzemben pedig a szintetikus olaj nem hígul fel túlzottan, így nagy terhelés alatt is vastag kenőfilmet tart fenn. Ennek köszönhetően sok haszongépjármű-gyártó ma már előírja a szintetikus hajtóműolajat a differenciálművekbe és sebességváltókba, ha hosszú olajcsere-periódust vagy garanciális védelmet szeretnének biztosítani.
• Hosszabb olajcsere-intervallum: A korszerű szintetikus hajtóműolajok lehetővé teszik a váltók és differenciálok olajcseréinek jelentős kitolását. Például a Volvo/Mack által fejlesztett modern automatizált sebességváltók (mDrive, I-Shift) szintetikus 75W-80 MTF olajjal akár 800 000 km futást is teljesíthetnek olajcsere nélkül ideális körülmények között. Még nehezebb körülmények között is jellemző a 250–400 ezer km-es csereperiódus a szintetikus váltóolajokkal, szemben a régebbi, ásványi olajas rendszereknél megszokott 100 ezer km alatti intervallummal. Ipari hajtóművek esetén is találunk hasonló példákat: egy zárt ipari fogaskerék-hajtómű (pl. keverő vagy daru reduktora) ásványi olajjal általában évente cserét igényelhet, míg egy prémium szintetikus (PAO vagy PAG bázisú) hajtóműolajjal több évre – vagy jelentősen magasabb üzemórára – növelhető a csereperiódus a gyártó ajánlásai alapján.
• Hidraulikus rendszerek: A hidraulikaolajokból is léteznek szintetikus változatok, például polialfaolefin vagy szerves észter alapú hidraulikafolyadékok. Ezek főleg akkor indokoltak, ha a hidraulikus rendszer extrém hőmérsékleti ingadozásnak vagy tűzveszélynek van kitéve. A szintetikus hidraulikaolajok magas viszkozitási indexe révén -30°C alatt is használhatók, miközben +100°C felett is megfelelő a kenőképességük, így alkalmasak széles üzemi tartományú munkagépekhez, melyeket pl. téli hidegben és nyári hőségben egyaránt használnak. Léteznek kifejezetten tűzálló hidraulikafolyadékok is (HFDU, HFDR kategória), amelyek szintetikus észter vagy foszfátészter alapúak – ezeket acélművek sajtóiban, bányagépeknél alkalmazzák, ahol egy esetleges olajvezeték-szakadáskor a hidraulikaolajnak nem szabad tüzet okoznia. A szintetikus hidraulikaolajok emellett kevésbé habzanak és tisztábban üzemelnek, ami javítja a rendszer reakciókészségét és megbízhatóságát. Természetesen bármilyen hidraulikaolaj esetén lényeges a szűrés és karbantartás, de a szintetikus folyadékok hosszabb élettartama miatt itt is ritkábban kell teljes olajcserét végezni.

Kompresszorok és egyéb ipari kenőolajok

Az ipari kenéstechnika terén a szintetikus olajok különösen nagy jelentőséggel bírnak olyan berendezéseknél, mint a kompresszorok, turbógépek és magas hőmérsékletű folyamatok gépei. Vegyünk példaként a levegőkompresszorokat (pl. csavarkompresszorokat a gyárakban, vagy dugattyús kompresszorokat): ezekben az olaj rendkívül kemény körülményekkel szembesül – magas levegő-hőmérséklet, oxigén jelenléte, kompresszió miatti hevülés. Az ásványi kompresszorolajok hajlamosak ilyen körülmények között kokszos és lakkos lerakódásokat képezni a szelepeken és vezetékekben, ami rontja a kompresszor hatásfokát és növeli a karbantartásigényt. Ezzel szemben a szintetikus kompresszorolajok – például a diészter vagy PAO bázisú termékek – sokkal tisztábban működnek: lényegesen kevesebb lerakódást és szénfelhalmozódást okoznak, így megbízhatóbb a gép működése. Egy szintetikus olajjal működő csavarkompresszor hűvösebben is üzemel, mivel a kisebb súrlódás és jobb hővezetés miatt az olaj által szállított levegő alacsonyabb kilépő hőmérsékletű. Emellett a szintetikus kompresszorolaj lassabban fogy (párolog vagy ég el) az üzemórák alatt, így ritkábban kell utántölteni, és csökken az olajfogyasztás. Mindezek eredményeképpen a kompresszor élettartama nő: a gyakorlatban a gyártók tipikusan 2–3-szoros, de akár 8 000 üzemórával hosszabb kompresszor-élettartamról számolnak be szintetikus olaj használata esetén.

A dugattyús (reciprok) kompresszoroknál is hasonló a helyzet: a szintetikus olaj csökkenti a szelepeken a karbonlerakódást, javítja a tömítéseknél (gyűrűknél, tömszelencéknél) a kenést, és magasabb lobbanáspontja révén biztonságosabb (kisebb az öngyulladás esélye a sűrítési térben). Összességében a kompresszoroknál a szintetikus olajra váltás lehetővé teszi a hosszabb olajcsere-ciklust és a karbantartási intervallumok kitolását – ahogy egy esettanulmányban láttuk, egy nagy csavarkompresszor olajcseréje ásványi olajjal 8000 óránként volt esedékes, míg szintetikus olajjal több mint 40 000 óráig is kitolhatóvá vált a csere. Ez ötszörös szervizintervallum-növekedést és jelentős költségmegtakarítást hozott, mind az olajköltség, mind a munkadíj és állásidő terén, a projekt pedig mindössze három hónap alatt megtérült. Az ilyen drasztikus javulás mutatja, hogy megfelelő alkalmazásban a szintetikus kenőanyag nem költség, hanem beruházás a hatékonyságba.

Más ipari kenőolajoknál is találunk példákat: hőátadó olajok, vákuumszivattyú-olajok, gőzturbina-olajok – mind kínálatban vannak szintetikus változatokkal, ahol a hőstabilitás vagy az élettartam kritikus. Például egy erőművi turbinaolajnál a szintetikus folyadék jobban ellenáll a sok évnyi folyamatos használatnak, kevésbé hajlamos az iszapképződésre és jobb levegőelváló-képességgel bír. A vákuumszivattyúkban használt szintetikus olajok mély vákuumnál is alacsony párolgásúak, nem “forrnak el” könnyen, így fenntartják a szivattyú hatásfokát. Fontos azonban kiemelni: az ipari kenőanyagoknál a szintetikusra való átálláskor mindig ellenőrizni kell, hogy az új olaj megfelel-e az adott berendezés szabványainak (pl. viszkozitási osztály, ISO VG, vagy OEM jóváhagyás). Szerencsére a legtöbb szintetikus ipari olaj úgy van kifejlesztve, hogy teljesítse vagy meghaladja az olyan szabványok követelményeit, mint például a DIN 51517-3 (hajtóműolajoknál) vagy az ISO 6743 sorozat (kompresszor- és hidraulikaolajoknál). Mindig tartsuk be a gyártó előírásait és végezzünk szükség esetén olajanalízist az optimális csereidő meghatározásához.

Kenőzsírok

A kenőzsírok esetében is alapvető fontosságú az alkalmazott olaj minősége, hiszen a zsír lényegében sűrítőanyaggal (szappannal) összefogott olaj. Szintetikus bázisú kenőzsírok alatt általában olyan kenőzsírokat értünk, amelyekben a folyékony komponens nem ásványi olaj, hanem valamilyen szintetikus alapolaj (leggyakrabban PAO vagy észter). Ezek a kenőzsírok hasonló előnyöket nyújtanak, mint a folyékony olajok:

• Magas hőmérsékleti ellenállás: A szintetikus kenőzsírok kevésbé hajlamosak hő hatására lebomlani vagy kokszos maradványt hagyni. Magas üzemi hőmérsékleten – például egy villanymotor csapágyában vagy acélipari kemencék szállítószalagjainál – a szintetikus zsír stabilabb, nem szenesedik úgy, mint egy ásványi olajú zsír. Ennek oka, hogy a szintetikus alapolaj magasabb hőstabilitású, és a megfelelő adalékokkal akár rendkívül forró környezetben is megőrzi kenőképességét. Ráadásul sok szintetikus zsír sűrítő rendszere (pl. komplex szappan, poliurea) is bírja a magas hőt, így összességében az ilyen zsírok alkalmasak akár +180°C vagy a feletti tartós használatra is, ahol a hagyományos zsír már elfolyik vagy szétesik.
• Kiváló alacsony hőmérsékleti teljesítmény: Hideg környezetben a szintetikus kenőzsír kevésbé dermed meg, mint ásványi olaj bázisú társa. A szintetikus bázisolaj alacsony dermedéspontja miatt a zsír -40°C közelében is viszonylag lágy maradhat, biztosítva, hogy a csapágyak, csuklók kenése hidegindításkor is működjön. Ezzel szemben a hagyományos zsírok hidegben gyakran megkeményednek, ami megakadályozza a kenőanyag átjutását a kenési pontokhoz, és a gép indításakor szárazon futó fémfelületeket eredményez. Ez különösen fontos például vasúti alkalmazásokban, vagy szabadtéri gépeknél télen, illetve a mélyhűtőházi berendezéseknél, ahol csak szintetikus (pl. alacsony hőmérsékletű) zsír jöhet szóba.
• Hosszabb élettartam, tartósabb kenés: A szintetikus kenőzsírok lassabban öregszenek, és tovább megőrzik kenőképességüket. Ennek oka megint csak a szintetikus alapolaj jobb oxidációs stabilitása: kevésbé hajlamos besűrűsödni vagy elveszíteni kenési tulajdonságait az idő során. Így a szintetikus zsír alkalmazásával ritkábban kell újrazsírozni az adott alkatrészt. Például egy nehezen hozzáférhető, zárt csapágy élettartam-kenésére gyakran szilikonolajos vagy PAO olajos szintetikus zsírt használnak, hogy a kenés a csapágy teljes élettartamára kitartson anélkül, hogy újra zsírozásra lenne szükség. Ipari statisztikák és tapasztalatok szerint a szintetikus zsírral kezelt csapágyak és csúszófelületek karbantartási igénye jelentősen csökken, és a váratlan meghibásodások gyakorisága is kisebb a jobb kenés miatt. Ráadásul a jó minőségű szintetikus zsírok gyakran tartalmaznak prémium adalékokat (kopásgátló, rozsdagátló, vízálló adalékok), amelyek még tovább növelik a tartósságot.
• Környezet és speciális alkalmazások: A szintetikus kenőzsírok gyakran jobban megfelelnek speciális követelményeknek. Léteznek például élelmiszeripari (H1 minősítésű) szintetikus zsírok, amelyek véletlen élelmiszerrel való érintkezés esetén sem okoznak szennyezést – ezek tipikusan fehér (teljesen telített) szintetikus olajokkal készülnek, így inert és biztonságos tulajdonságúak. Ugyanígy, vannak biológiailag lebomló zsírok, melyek észter alapúak: ezeket környezetvédelmi szempontból érzékeny helyeken használják (pl. vízművek, erdészet). A szintetikus zsír ezen túl vízállóságban is felülmúlhatja az ásványit – például a tengervizes környezetben dolgozó berendezéseknél (hajóipar, kikötők) olyan speciális szintetikus zsírokat alkalmaznak (kalcium-szulfonát komplex vagy alumínium komplex sűrítésű, PAO alapú zsírok), melyek extrém vízállók és korróziógátlók, így megvédik az alkatrészeket a sós víz káros hatásától. Mindezen előnyök mellett természetesen itt is igaz, hogy a szintetikus zsírok drágábbak, mint a hagyományosak. Azonban ha figyelembe vesszük, hogy hosszabb élettartamot, kevesebb újrakenést és kisebb géphibaarányt eredményeznek, a teljes üzemeltetési költség gyakran alacsonyabb lehet szintetikus zsírral. A magasabb kezdeti ár így hosszú távon megtérül azáltal, hogy csökken a karbantartási munka és állásidő.

Megjegyzés: A kenőzsírok kiválasztásánál a megfelelő sűrítő (szappan) típusa és keménységi fokozata (NLGI osztály) is fontos szerepet játszik az alapolaj mellett. A szintetikus zsírok esetében is be kell tartani a gyártói előírásokat – például egy gyors futású csapágyba nem szabad túlságosan viszkózus olajú zsírt tenni akkor sem, ha az szintetikus, mert az melegedéshez vezethet. Ám ugyanazon követelmények teljesítése mellett a szintetikus zsír mindig biztonságosabb választás extrém körülményekhez, mint a mineral bázisú.

Következtetés

A szintetikus kenőanyagok – legyen szó motorolajról, hajtóműolajról, hidraulika folyadékról vagy kenőzsírról – átfogóan jobb teljesítményt nyújtanak az ásványi alapúaknál a legtöbb fontos szempont szerint. Tisztább működés, kevesebb lerakódás és iszap, nagyobb hő- és oxidációs ellenállás, stabil viszkozitás hidegben-melegben, hosszabb csereciklus, jobb kenési tulajdonság extrém terhelésnél, energiatakarékosabb működés, magasabb üzembiztonság – ezek mind olyan előnyök, melyek külön-külön is jelentősek, együttvéve pedig forradalmasították a kenéstechnikát. Nem véletlen, hogy “extrém zónában”, ahol szélsőséges hőmérsékletek, hatalmas terhelések vagy éppen tűzveszélyes környezet van, a szintetikus kenőanyagok egyértelműen dominálnak. Emellett a finomabban szabályozható összetételük révén speciális igényekre szabott olajok fejleszthetők – gyakorlatilag minden ipari alkalmazásra létezik már megfelelő szintetikus formula.

Természetesen a sikeres átállás feltétele, hogy a választott szintetikus kenőanyag megfeleljen a berendezés gyártójának előírásainak (legyen szó ACEA/API motorolaj-specifikációkról vagy ipari ISO/DIN szabványokról) és kompatibilis legyen a rendszer anyagaival. Fontos kiemelni, hogy a gyártói garanciák és ajánlások betartása minden esetben prioritás – hiába jobb általában a szintetikus olaj, a nem megfelelően megválasztott olaj (például nem megfelelő viszkozitás vagy adalékolás) problémát okozhat. Ám ha a szakmai előírásokat követjük, a szintetikus kenőanyag használata szinte mindig hosszú távú megtakarítást és üzembiztonsági előnyt jelent.

Összefoglalva, a kérdésre, hogy miért jobb a szintetikus kenőanyag, mint az ásványi alapú, a válasz: mert a szintetikus kenőanyagok új szintre emelik a kenés hatékonyságát és megbízhatóságát. Azáltal, hogy molekuláris szinten tervezték őket, képesek felülmúlni a természetes olajok korlátait. A járműflották üzemeltetői, az ipari karbantartó szakemberek és a beszerzők számára ez konkrét előnyökben realizálódik: kevesebb meghibásodás, ritkább olajcsere, alacsonyabb energiafelhasználás és hosszabb berendezés-élettartam. Mindez pedig hozzájárul a termelés költséghatékonyságához és a berendezések üzemeltetési biztonságához, ami végső soron a vállalat eredményességében és versenyképességében is megmutatkozik. A szintetikus kenőanyag tehát befektetés a jövőbe – egy olyan befektetés, amely a folyamatosan növekvő ipari igények mellett ma már szinte elengedhetetlen a sikeres és megbízható üzemeltetéshez.