Tecnologia dell’olio motore sintetico: come i fluidi prodotti in laboratorio hanno cambiato i motori

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L’olio minerale è la sostanza che gorgoglia dal terreno. Campi del Texas. Arabia Saudita. È organico. La natura lo rende disordinato. L’olio motore sintetico è diverso. È creato dall’uomo. Ogni marchio conserva la sua salsa segreta vicino allo scrigno. Non conosciamo i processi proprietari. Questa è la regola.

Immagina due pozzanghere sul pavimento di un garage. Olio pulito. Uno è convenzionale. Uno è sintetico. Non puoi distinguerli. Il consulente tecnico di ExxonMobil, Kevin Chinn, lo ha detto senza mezzi termini. “Scivoleresti su entrambi.”

Ora scarica due motori a 10.000 miglia dopo l’ultimo cambio. La differenza è ovvia. L’olio minerale è denso. È lento. Il sintetico rimane sottile. Scorre.

I sintetici non sono una novità. L’Amoco li vendette nel 1929. La seconda guerra mondiale cambiò tutto. Gli Alleati bloccarono le forniture di petrolio tedesche. La Germania aveva bisogno di carburante. Avevano il carbone. Gli ingegneri si sono rivolti al processo Fischer-Tropsch. Trasforma il carbone in combustibile sintetico. Franz Fischer e Hanz Tropsch hanno aperto la strada. Hanno spostato la creazione sintetica nel futuro.

Negli anni ’50 e ’60 gli aerei da combattimento avevano bisogno di prestazioni elevate. Olio sintetico consegnato. La crisi petrolifera degli anni ’70 colpì. Mobil1 è entrata nel mercato delle autovetture. Prometteva un migliore risparmio di carburante.

Ci è voluto del tempo prima che l’industria si mettesse al passo. I produttori di automobili hanno finalmente visto i vantaggi. Meno emissioni. Intervalli più lunghi tra i cambi d’olio. Hanno iniziato a raccomandare il sintetico nelle nuove build.

La scienza dietro l’olio motore sintetico

La differenza sta nelle molecole. L’olio minerale proviene da fonti naturali. La natura è incoerente. Ci sono molecole strane. Non si adattano. L’olio sintetico è prodotto in laboratorio. Gli scienziati controllano il processo. Le molecole sono uniformi. Si allineano come soldati all’interno del tuo motore.

Tre parti compongono l’olio motore sintetico. L’olio base. Additivi prestazionali in polvere. Un olio vettore che disperde la polvere.

Per comprendere la tecnologia dell’olio motore sintetico è necessario conoscere tre parametri chiave. Questi numeri ti dicono come si comporta il fluido sotto stress.

  • Indice di viscosità: misura come la temperatura influisce sullo spessore. Il calore diluisce l’olio. Il freddo lo addensa. Troppo sottile o troppo spesso e la protezione fallisce. Un indice di viscosità elevato significa che l’olio resiste al cambiamento. Rimane stabile.
  • Numero di basi totali: Misura la resistenza agli acidi. La “base” neutralizza l’acido. L’acido si accumula nei motori. TBN conta la quantità di acido che l’olio può sopportare prima che si decomponga.
  • Numero di volatilità NOACK: Il calore vaporizza piccole molecole. Rimangono molecole di grandi dimensioni. L’olio diventa lento. NOACK misura questa perdita. I numeri più bassi sono migliori. Perdi meno molecole. Meno ricariche al negozio di lubrificante.

I sintetici battono gli oli minerali in tutti questi test. Vincono le molecole uniformi. I risultati di laboratorio sono puliti. Ma cosa succede sulla strada? Il mondo reale non si preoccupa dei grafici di laboratorio. Si preoccupa del chilometraggio.

“In un mondo perfetto, la viscosità dell’olio non cambierebbe affatto e fornirebbe una protezione ottimale in qualsiasi condizione.”

Il divario tra il buono e il meglio

Il corridoio dell’olio motore è uno studio sulla gerarchia. In fondo hai le tue cose a base di minerali. È economico. Funziona. Poi ci sono le miscele di synth nel mezzo. E in cima c’è il puro materiale sintetico. Ma ecco il problema: negli Stati Uniti non esiste un’unica definizione standard per il petrolio sintetico. Alcuni marchi si basano su una base completamente sintetica. Altri prendono semplicemente l’olio minerale altamente raffinato e basta. L’etichetta non sempre racconta tutta la storia.

Stiamo assistendo a un cambiamento nei miglioramenti delle prestazioni. Gli oli sintetici di alto livello stanno migliorando, ma lentamente. Stanno avanzando. Nel frattempo, i petroli di fascia bassa stanno recuperando rapidamente terreno. Il vero elemento di differenziazione? Additivi.

Prendi il viola reale. Non stanno solo cambiando il fluido di base. Stanno modificando la chimica per aumentare la resistenza della pellicola. Perché è importante? Perché impedisce al metallo di toccarlo quando le condizioni diventano difficili. Protegge i punti di contatto critici del motore.

Perché passare al sintetico completo?

Non cambi senza motivo. Ci sono vantaggi tangibili se si segue il percorso sintetico completo.

  • L’efficienza del carburante aumenta. Meno attrito significa che il motore lavora meno intensamente.
  • Cambia intervalli allungati. Trascorri meno tempo in negozio.
  • Le partenze a freddo diventano facili. L’olio scorre più facilmente quando il termometro scende.
  • La potenza pulente aumenta. Estrae i fanghi dal motore, mantenendo le cose pulite.

Ma non sono tutte rose. Il prezzo è alto. Il costo del petrolio convenzionale è da 6 a 10 volte superiore. Fa male.

C’è anche un rischio. Se il tuo motore è vecchio o trascurato, l’olio sintetico può causare problemi. È un detergente migliore dell’olio convenzionale. Dissolverà la vernice e i fanghi che potrebbero ostruire una guarnizione che perde. Una volta che il sigillo è andato, hai una perdita d’olio. E riparare quella perdita? Questo costa molto di più del petrolio stesso.

Sfatare i miti

Internet è pieno di falsi avvertimenti sul petrolio sintetico. Chiariamo l’aria.

Mito: non è possibile tornare al petrolio convenzionale.
Falso. Puoi passare avanti e indietro quanto vuoi. Al motore non importa. Si adatta.

Mito: è troppo costoso.
Magari in anticipo. Ma lo cambi meno spesso. E protegge meglio il motore. Quando si considera il costo totale di proprietà, i dollari extra spesso si bilanciano.

Mito: solo le supercar ne hanno bisogno.
Sbagliato. Eventuali vantaggi per l’auto. Gli additivi aiutano i motori più vecchi. I lunghi intervalli aiutano le persone impegnate. Non è riservato alle macchine ad alte prestazioni o alle berline ultra-lusso.

Mito: i materiali sintetici distruggono le foche.
David Canitz, responsabile dei servizi tecnici della Royal Purple, lo dice senza mezzi termini: “Un olio sintetico non crea perdite”. Ne troverà uno. Se la sigillatura è marginale a causa della mancanza di manutenzione, l’olio sintetico pulirà la zona circostante ed esporrà il problema. Non rompe il sigillo. Rivela semplicemente che il sigillo stava già cedendo.

In che modo gli abusi nel mondo reale stimolano l’innovazione

La teoria va bene. La pratica è migliore.

Mobil 1 fa passare l’inferno con il suo olio sintetico. Letteralmente. Lo testano nei taxi di Las Vegas.

Perchè Las Vegas? Le condizioni sono brutali. Le giornate estive sono torride. Le notti invernali scendono. La guida è un ingorgo stop-and-go sulla Strip. I tassisti percorrono circa 200 miglia ogni giorno. È un ciclo termico costante. È uno stress costante.

Se il petrolio sopravvive a quell’ambiente, gli ingegneri presumono che riuscirà a gestire i tuoi spostamenti quotidiani. È una dura prova. Ma è un test nel mondo reale. Non stai solo guardando i dati di laboratorio. Stai osservando cosa succede quando il motore si surriscalda, gira al minimo nel traffico e riparte quando fa freddo.

Dove è diretta la tecnologia sintetica

Il mercato si sta evolvendo. Il divario tra convenzionale e sintetico si sta riducendo. I pacchetti additivi stanno diventando più intelligenti. Gli oli base stanno diventando più puliti. Ma la tensione fondamentale rimane: prestazioni contro costi.

I conducenti vogliono intervalli più lunghi. Vogliono la migliore protezione. Ma odiano anche pagare prezzi premium. I produttori camminano sul filo del rasoio. Devono migliorare gli oli di fascia bassa per competere. Ma devono anche giustificare il premio per i prodotti di fascia alta.

Il futuro non riguarda solo il petrolio migliore. Si tratta di una chimica migliore. Si tratta di additivi che durano più a lungo. Si tratta di titoli di base che resistono al crollo in condizioni di caldo estremo. Si tratta di trovare quel dolce

Il nuovo ruolo dei lubrificanti sintetici nell’ingegneria moderna

L’era in cui si limitavano a realizzare motori più grandi e più rumorosi è finita. L’attenzione dell’industria automobilistica si è spostata drasticamente verso l’efficienza e il controllo delle emissioni. Questa non è solo una tendenza nei mercati di nicchia. Lo chiedono i governi e i consumatori negli Stati Uniti, in Europa e in Giappone. Ma non confondere questo cambiamento con una campana a morto per la potenza. È ancora la metrica principale. I motori moderni spingono numeri enormi. La Bugatti Veyron vanta oltre 1.000 CV. La sfida ora è la densità di potenza. I produttori hanno bisogno di motori più piccoli e più rigidi che continuino a urlare.

È qui che i lubrificanti sintetici entrano in gioco. Non sono più solo un componente aggiuntivo premium. Sono una necessità meccanica. L’olio sintetico di alta qualità consente agli ingegneri di ridurre la coppa dell’olio. Riduce lo spazio necessario per lo stoccaggio della lubrificazione. Inoltre, consente ai motori di diventare più caldi senza rompersi. I motori più caldi sono più efficienti. Insieme alla diffusa turbocompressione, i fluidi sintetici consentono a queste configurazioni ad alto rendimento e bassa cilindrata di sopravvivere allo stress termico.

Lubrificazione oltre il motore a combustione

La spinta verso i combustibili alternativi sta rimodellando il modo in cui pensiamo al petrolio. I veicoli elettrici (EV) non hanno motori a combustione interna. Non hanno bisogno allo stesso modo dell’olio motore tradizionale. I cilindri sono spariti. I pistoni sono spariti. Ma un veicolo elettrico non è un sogno senza attriti.

Le trasmissioni elettriche fanno molto affidamento su cuscinetti lubrificati. Qualsiasi cambio nel gruppo propulsore necessita di fluido per gestire l’ingranaggio e l’espansione termica. Anche se si guarda alla fonte degli elettroni, le centrali elettriche che generano elettricità per le infrastrutture di ricarica richiedono oli sintetici di livello industriale. Le turbine, i generatori e le parti mobili di tali strutture dipendono dalla lubrificazione tanto quanto un V8. L’ambito del mercato dei lubrificanti si sta espandendo, non contraendosi.

Il costo della conformità

I mandati normativi sono la forza trainante di questa evoluzione. Gli standard sulle emissioni si stanno inasprendo a livello globale. Per soddisfarli, i produttori di petrolio non possono semplicemente modificare le formule esistenti. Devono investire in modo significativo in ricerca e sviluppo. Parliamo di decine di milioni di dollari in costi di test e implementazione. La barriera all’ingresso per l’innovazione è alta.

Nonostante l’incertezza che circonda il futuro del veicolo stesso – se sarà elettrico, a idrogeno o ibrido – il futuro degli oli sintetici sembra sicuro. La chimica che consente film più sottili, maggiore stabilità termica e intervalli di scarico più lunghi è compatibile con quasi tutte le future tecnologie di propulsione.

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Altri fantastici collegamenti

  • Viola reale
  • Olio mobile
    -Castrol Syntec
  • Meccanica popolare: olio sintetico o minerale?

Fonti

  • Allen, Mike. “Olio motore: sintetico vs. non sintetico.” Meccanica popolare. Aprile 2007. (5 febbraio 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/how_to/4213451.html
  • Allen, Mike. “Olio sintetico o minerale? Mettere le cose in chiaro (finalmente).” PopularMechanics.com. 21 novembre 2007. (5 febbraio 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/how_to/423272.html
  • Canitz, David. Responsabile dei servizi tecnici, Royal Purple. Intervista telefonica. 6 febbraio 2009.
  • Mento, Kevin. ExxonMobil Lubricants and Specialties, consulente tecnico PVL di punta globale. Intervista telefonica. 11 febbraio 2009.
  • Guidando oggi. “L’olio sintetico fa risparmiare gas”. 18 aprile 2008. (5 febbraio 2009) http://www.drivingtoday.com/kpix/news_this_week/2008-04-18-393939-driving/index.html
  • Meccanica dei motori, Editoria integrata. “Indice di viscosità.” (9 febbraio 2009) http://www.tpub.com/content/engine/14105/css/14105_37.htm
  • Mobil 1. “Test sul campo Mobil1 EP”. (13 febbraio 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Videos/TV.aspx?videoID=007
    -Mobile1. “Miti sfatati.” (13 febbraio 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Videos/TV.aspx?videoID=007
    -MobilOil.com. “Perché sintetici.” (5 febbraio 2009) http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Synthetics/ Why_Synthetics.aspx
  • Magazine modificato, tramite RoyalPurple.com. “La verità sull’olio sintetico”. (5 febbraio 2009) http://www.royalpurple.com/modified-mag.html
  • Murphy, Debbie. “Olio sintetico o convenzionale?” autoMedia.com. (5 febbraio 2009) http://www.automedia.com/Synthetic_or_Conventional_Oil/ccr20050201so/1
    -Newman, ed. “Dieci miti sulla lubrificazione sintetica”. Notizie nazionali su petrolio e lubrificanti, tramite SmartSynthetics.com. (5 febbraio 2009) http://www.smartsynthetics.com/articles/ten_myths_about_synthetic_lubrication.htm
  • RedLineOil.com. “Oli motore sintetici”. (5 febbraio 2009) http://www.redlineoil.com/pdf/4.pdf
  • Schubert, Paul et al. “Combustibili e lubrificanti Fischer-Tropsch I: Germania 1923-1939.” Fischer-Tropsch.org. (9 febbraio 2009)http://www.fischer-tropsch.org/