De grondbeginselen van smeermiddelen: basisoliën. (1/9)

Als we het hebben over de grondbeginselen van smeermiddelen, beginnen we logischerwijs bij basisoliën. Deze oliën maken 70-95% van de samenstelling van een smeermiddel uit en worden daarom als het hoofdbestanddeel ervan beschouwd.

Basisoliën zijn geen natuurlijk product, maar worden geraffineerd uit ruwe olie oftewel aardolie. Over het algemeen wordt wereldwijd circa 2% van alle ruwe olie gebruikt voor de fabricage van smeermiddelen. Er zijn echter meerdere stappen nodig om van ruwe olie basisoliën te maken

Allereerst gaat ruwe olie door twee destillatieprocessen: atmosferische en vacuümdestillatie. Na de tweede destillatie worden de basisoliën grondig geanalyseerd om er zeker van te zijn dat de resultaten van tests op belangrijke kenmerken juist zijn. Viscositeit, vluchtigheid en oxidatiestabiliteit zijn enkele voorbeelden van de belangrijkste kenmerken van basisoliën. Uiteindelijk hebben we basisoliën die klaar zijn voor het mengproces met additieven. Dit wordt in het volgende hoofdstuk behandeld.

Destillatie is het proces van het fysiek scheiden van bestanddelen zoals vloeistoffen en gassen, versneld door hoge temperaturen. Bij atmosferische destillatie wordt ruwe olie verwarmd tot een temperatuur van circa 400 °C. De warmte versnelt de diffusie van ruwe olie tot een scheiding van vloeistoffen en gassen in de destillatietoren. Omdat vloeistof zwaarder is, blijft dit onderin de toren, terwijl de gassen meer naar boven stijgen.

Sommige fracties die zijn geraffineerd uit ruwe olie zijn daarna klaar voor gebruik (bijv. gassen), alleen basisoliën worden een tweede keer gedestilleerd. Het tweede destillatieproces vindt plaats in een vacuümomgeving, waarbij destillaten met hoge kookpunten bij lagere temperaturen en, uiteindelijk, basisoliën als eindproduct worden verkregen.

Basisoliën kunnen, naargelang de toegepaste behandelingen, worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen:

• Minerale basisoliën, groep I en II, zijn basisoliën geraffineerd uit ruwe olie;
• Synthetische basisoliën, groep III, zijn minerale basisoliën geraffineerd door hydrocracking*; en groep IV en V zijn oliën die volledig zijn gegenereerd door synthetische of chemische processen.

*Hydrocracking van minerale basisoliën betekent het kraken van zware moleculen met veel zwavel in de oliën tot moleculen van hogere kwaliteit met weinig zwavel, onder hoge temperatuur en druk.  

Synthetische basisoliën worden gegenereerd door bepaalde chemische processen die deze oliën beter laat presteren dankzij hun consistente moleculaire structuur en zuiverheid. Door de consistente afmeting en vorm van de moleculen en de samenhang ertussen, ontstaan minder wrijving tussen de metalen oppervlakken en aanzienlijk betere prestaties.

De effecten van basisoliën op de motorprestaties zijn verschillend. Het toevoegen van additieven verbetert deze effecten en voegt positieve kenmerken toe aan het smeermiddel. Het aantal additieven varieert van segment tot segment:

Echter, voordat er additieven worden toegevoegd, wordt een grondige analyse op alle eigenschappen van de basisolie uitgevoerd. Enkele belangrijke eigenschappen zijn:

Met de eerdergenoemde basisoliegroepen (I-V) en na de olieanalyse, kan nu eenvoudig een vergelijking tussen alle basisoliën worden gemaakt

Voornamelijk als gevolg van milieunormen en -specificaties is er een algemene trend naar synthetische basisoliën van betere kwaliteit. Technische ontwikkelingen van de afgelopen tien jaar hebben geleid tot motorontwerpen die geavanceerdere oliesamenstellingen vereisen. Vroeger konden voor praktisch ieder type motor minerale basisoliën worden gebruikt, maar de nieuwste motorontwerpen zijn niet meer geschikt voor dit type olie.

Bij Wolf werken we voornamelijk met synthetische basisoliën, omdat deze op alle gebieden aanzienlijk betere prestaties leveren. Dit geldt ook voor minerale basisoliën die een chemisch raffinageproces (hydrocracking) hebben ondergaan, zoals synthetische basisoliën van groep III.

De voordelen van synthetisch basisoliën:

• Meer brandstofbesparing en hoger vermogen
• Beter bestand tegen temperatuurschommelingen en oxidatieprocessen
• Schonere oppervlakken in de motor
• Superieure bescherming tegen slijtage
• Vergroot verversingsinterval naar het afgewerkte smeermiddel

Echter, sommige voertuigen werken nog steeds perfect met minerale basisoliën. Het belangrijkste is dat de verschillen van oliën bekend zijn, zodat u het juiste smeermiddel voor uw specifieke voertuig gebruikt. Gebruik ons online aanbevelingstool om uit te vinden welke olie geschikt is voor uw voertuig.

In het kort:

• Basisoliën kunnen worden geraffineerd van ruwe olie of gegenereerd door chemische processen.
• Er zijn twee soorten basisoliën: minerale en synthetische basisoliën.
• Bij beslissingen over basisoliën moet rekening worden gehouden met een aantal belangrijke kenmerken, zoals viscositeit en oxidatiestabiliteit.
• In de toekomst zal de vraag naar synthetische basisoliën toenemen.

Download ons whitepaper met 51 smeermiddelgerelateerde termen voor meer informatie over deze termen op het gebied van smeermiddelen.