Lubrificanti e gas di scarico

Il legame tra tecnologia del motore, lubrificazione e trattamento delle emissioni sta diventando sempre più interconnesso ed è guidato principalmente dalle più severe normative ambientali che regolano le emissioni dei veicoli.

Man mano che nuove tecnologie vengono sviluppate e adottate nell’industria automobilistica, viene definita la regola corrispondente. Ciò è in gran parte dovuto all’evoluzione dei lubrificanti da oli relativamente semplici 50 anni fa alle complesse ricette ad alte prestazioni utilizzate oggi.

Compatibilità della gestione delle emissioni inquinanti secondo le specifiche

Il ruolo del lubrificante è una componente chiave nello sviluppo dei motori moderni. Poiché le densità di potenza e le temperature di esercizio sono aumentate e sono stati aggiunti dispositivi di trattamento dei gas di scarico per consentire ai motori di funzionare in modo più pulito e snello che mai, sono stati imposti requisiti di lubrificante aggiuntivi.

Soprattutto nel caso di apparecchiature di post-combustione o post-trattamento, come il ricircolo dei gas di scarico (EGR), i filtri antiparticolato diesel (DPF) e la
riduzione catalitica selettiva (SCR), il ruolo del lubrificante è stato un fattore chiave per la sua efficacia ed efficienza.

Il ruolo della European Automobile Manufacturers Association

Altrettanto importante è il ruolo dell’ACEA “Association des Constructeurs Européens d’Automobiles”, l’associazione delle case automobilistiche che rappresenta i 15 più importanti produttori di autovetture, camion e autobus in Europa.

Gli standard ACEA seguono una guida di base per i produttori di lubrificanti per garantire che i loro prodotti siano aggiornati con gli ultimi sviluppi nella tecnologia dei motori europei e che i lubrificanti soddisfino i criteri di prestazione di base.

Dopo il rilascio della prima serie di lubrificanti ad ACEA nel 1996, che ha sostituito le precedenti specifiche CCMC, ci sono stati altri dieci aggiornamenti, l’ultimo dei quali il decimo nel 2016.

Specifiche inquinanti

Il legame tra tecnologia del motore, lubrificazione e trattamento delle emissioni è diventato sempre più interconnesso ed è guidato principalmente da normative ambientali sempre più severe che regolano le emissioni dei veicoli.

Sebbene la prima serie di lubrificanti ACEA sia stata introdotta solo nel 1996, gli effetti delle normative sulle emissioni hanno cominciato a farsi sentire a metà degli anni ’70 a causa della prima crisi petrolifera, che ha colpito gli Stati Uniti e l’Europa. la mancanza di carburante e lubrificanti. La mobilitazione per affrontare le preoccupazioni per la salute e l’ambiente riguardanti le emissioni e l’inquinamento dei veicoli è stata lanciata dalla US Environmental Protection Agency (EPA), chiedendo l’uso solo di benzina senza piombo. Altri paesi hanno seguito l’esempio e il Giappone ha introdotto la propria legislazione sulle emissioni già nel 1976.

La crescente necessità delle case automobilistiche di ridurre le emissioni di scarico migliorando il consumo di carburante e l’efficienza del motore le ha spinte a intraprendere un processo di sviluppo di nuovi motori non inquinanti per evitare accuse penali.

Nel 1994 l’auto aveva una potenza di 39,6 kW / litro, le emissioni di CO2 erano 189 g / km e l’intervallo di cambio olio era di 15.000 km con lubrificante 10 W-40. Fino al 2014, tuttavia, gli effetti cumulativi e continui della legislazione ambientale globale più rigorosa e dell’aumento dei requisiti di lubrificante hanno avuto un impatto significativo sui parametri del veicolo

La potenza era più che raddoppiata a 79 kW / L, la CO2 era scesa di quasi il 35% a 124 g / km e sebbene l’intervallo di cambio dell’olio fosse rimasto invariato, il lubrificante profondo era ora 5 W-30. Lo stesso modello di veicolo rimane in produzione e la prossima generazione dovrebbe avere una capacità di 35 km / L (100 mpg) e livelli di emissioni di CO2 di soli 74 g / km.

Emissioni, prestazioni e design dei lubrificanti

Tuttavia, le emissioni ridotte non sono semplicemente una funzione delle prestazioni del motore. I sistemi di trattamento dei gas di scarico dopo la combustione, inclusi convertitori catalitici, filtri antiparticolato diesel (DPF) e sistemi di riciclaggio dei gas di scarico (EGR), sono ora regolarmente monitorati e costantemente monitorati durante per la gestione delle emissioni di CO2 NOx e particolato, nonché altre indicazioni.

Inevitabilmente, anche i sistemi di trattamento dei gas di scarico hanno avuto un impatto sulla chimica dell’olio motore. I sottoprodotti della combustione della combustione del desiel, come ceneri di zolfo, fosforo e zolfo, sono stati notevolmente ridotti dai prodotti petroliferi in quanto possono complicare i sistemi DPF. I moderni oli a basso SAPS funzionano bene con i sistemi di filtrazione dei gas di scarico per migliorare le prestazioni e prolungare la durata.

Allo stesso tempo, una maggiore potenza, maggiori tensioni all’interno del motore e temperature di esercizio elevate, causate da una combustione più efficiente e dall’uso di sistemi turbo, hanno creato un ambiente più ostile e difficile per i lubrificanti.

Per ovviare a questo problema, i lubrificanti si sono evoluti da oli di base a semplici additivi chimici fino a formulazioni composte applicabili a un’ampia gamma di parametri climatici, funzioni e apparecchiature.

Una conseguenza diretta di questo sviluppo, che è cresciuto rapidamente negli ultimi due decenni, è che le formulazioni più vecchie non possono essere utilizzate nei veicoli di oggi, poiché i loro parametri di progettazione sono semplicemente incompatibili. Molti lubrificanti moderni sono compatibili con i veicoli che utilizzano la tecnologia più convenzionale e tradizionale.

Durante questo continuo processo di cambiamento, ACEA è stata in prima linea nella formazione dei lubrificanti, interpretando le esigenze dei suoi membri e traducendole nelle specifiche di base su cui si basano molte formulazioni di lubrificanti europei. In sostanza, questo fornisce la mappa del “DNA” per i lubrificanti compatibili con le attuali tecnologie di motori e raffinazione, nonché con quelle in fase di sviluppo.

Tecniche adottate per l’emissione di inquinanti

A causa di questo quadro normativo in continua evoluzione, ACEA ha adottato unsistema alfanumerico a due livelli per le sue sequenze di lubrificanti, che non solo forniscono un chiaro punto di riferimento ma anche un alto grado di flessibilità, consentendo nuove “sequenze”.

In termini di prestazioni delle emissioni dei veicoli, nel 2004 ACEA ha introdotto una serie di classi diesel di Classe C progettate specificamente per il numero crescente di veicoli dotati di raffinerie, come i filtri antiparticolato DPF e il triplo catalizzatore.

Questi lubrificanti sono anche descritti come SAPS ridotti, appositamente formulati utilizzando livelli inferiori di ceneri di zolfo, fosforo e zolfo per prevenire l’ostruzione dei sistemi di filtraggio dei gas di scarico.

La transizione al 2016 e la nuova sequenza ACEA “C5” è incorporata nell’ultima revisione della serie olio, che vede anche la rimozione delle sequenze A1 e B1 originali.

È chiaro che la forza motrice combinata con il risparmio di carburante, minori emissioni e maggiori prestazioni del veicolo è oggi così potente, forse anche più potente, rispetto a quando sono apparse per la prima volta le sequenze ACEA originali.

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