Co Vzniká Spalováním Motorového Oleje a Dopad na Životní Prostředí

Motorové oleje, jiným názvem maziva, jsou kapaliny naprosto nezbytné pro bezporuchový chod všech typů spalovacích motorů. Můžeme také říci, že motorový olej je souhrnné označení celé skupiny minerálních olejů používaných jako maziva a chladiva, vykazující v motorech též těsnicí a čisticí funkci. Jsou vyráběna v rafinériích zpracováním ropy, která je zbavená vody a dalších nečistot. Základ motorových olejů je potom získáván druhou destilací olejové frakce.

Složení a Vlastnosti Motorových Olejů

Velmi důležitou vlastností olejů je také to, aby udržely motory v dokonalé čistotě po celou dobu jejich životnosti. A to je úkol pro skupiny přísad, které se nazývají detergenty a disperzanty. V prvopočátcích se výměnné lhůty prvních motorových olejů pohybovaly v řádu stovek kilometrů, později i jeden až dva tisíce kilometrů. První průlom v kvalitě znamenal přídavek antioxidantů, které chránily olej před nadměrnou oxidací a znamenaly i citelné prodloužení výměnných lhůt motorových a dalších olejů. Delší výměnné lhůty ale přinesly jiné potíže. Musel se vyřešit problém nečistot, které se při delším provozu začínaly v oleji hromadit. A to byla doba nástupu detergentních přísad.

Základní oleje je možné získat několika způsoby. Jednou z metod je rafinace olejů, která je prováděna z důvodu odstranění nestabilních látek z olejů. Při extrakční rafinaci se k oleji přidává selektivní (polární) rozpouštědlo, které je s olejem omezeně mísitelné. Vznikají dvě kapalné fáze - extrakt (roztok s rozpuštěnými nežádoucími látkami) a rafinát (nerozpuštěné žádoucí látky). Jako selektivní rozpouštědla používáme např. fenol, furfural (průmyslová chemická sloučenina, aromatický aldehyd; v čistém stavu je to bezbarvá olejovitá kapalina s mandlovou vůní) nebo kresoly. Naproti tomu je hydrogenační rafinace univerzální rafinační metodou při získávání olejů.

Aditiva v Motorových Olejích

Aby mohly mazací oleje pracovat správně a v náročných podmínkách, jakými bezesporu práce motoru je, jsou zpracovatelské firmy nuceny jejich vlastnosti zlepšovat. Toho lze dosáhnout pomocí aditiv, tj.:

• Detergenty - čistí kovové povrchy motoru, uvolňují zárodky různých usazenin, kalů, detergenty jsou nositeli tzv. alkalické rezervy. Ta má pak za úkol neutralizovat kyselé zplodiny spalování paliva, které se dostanou do oleje, nebo kyselé produkty oxidační degradace oleje, nebo karbonových povlaků z povrchu mazaných dílů, strukturou detergentu jsou tzv. micely.
• Disperzanty - nedovolí vzájemné spojování či shlukování částic a jejich následné usazování. Každá molekula disperzantů má jeden konec polární, a ten se přichytí na nečistotě, druhý konec molekuly je nepolární a dokonale rozpustný v oleji.
• Depresanty - aditiva snižují bod tuhnutí oleje a to buď krystalizací parafinických látek z ropy nebo ropných frakcí a tím ovlivněním struktury vyloučené pevné fáze, nebo sorbací na povrch již vzniklých krystalů a zabráněním jejich aglomeraci.
• Antikorodanty - chrání kovy proti korozi vlivem přítomnosti vody a zvýšené teploty. Vytváří adsorbovanou vrstvičku na povrchu kovu. Větší množství vody pak funguje jako konkurent v adsorpci.

Další věcí, kterou si u motorových olejů všímáme, je jejich viskozita. Můžeme říci, že je to odpor, kterým tekutina (olej) působí proti silám, které se snaží posunout její nejmenší částice. Na styčných plochách se vytváří tzv. tečné napětí, které je způsobeno dvěma vrstvami oleje. Viskozita oleje určuje mazací schopnost oleje, ovlivňuje tvorbu mazacího filmu a jeho únosnost, určuje též velikost odporu pohyblivých částí a v neposlední řadě udává těsnicí schopnost. Vlivem tlaku a teploty se viskozita oleje výrazně mění. Na základě viskozity jsou vyráběny letní a zimní oleje. Dnes jsou však nejrozšířenější celoroční oleje (ultigrade).

Čtěte také: Příčiny a důsledky nahromadění páry

Výkonnostní Klasifikace Motorových Olejů

Výkonnostní úroveň motorového oleje charakterizují výkonnostní mezinárodní klasifikace a specifikace. Normy výrobců automobilů a motorů - např. Dle specifikace API rozlišujeme oleje pro zážehové (benzinové) motory, označené písmenem „S“ (z angl. Service) a na oleje pro vznětové (naftové) motory, označené písmenem „C“ (z angl. Většina olejů je použitelná pro oba typy motorů a je potom značená kombinací obou písmen.

Opotřebení Motoru a Vliv Motorového Oleje

Je důležité, aby při provozu spalovacího motoru byl motorový olej v dobrém stavu. Je-li ve špatném stavu, zvyšuje se opotřebení spalovacího motoru a dochází ke snížení jeho životnosti. Opotřebení je dáno nežádoucí změnou povrchu nebo rozměru tuhých těles, způsobenou vzájemným působením funkčních povrchů nebo funkčního povrchu a média, které opotřebení vyvolá při jejich vzájemném pohybu. Nečistoty, které obsahuje palivo (např. Pevné částice (korozivní částice, částečky kovů) vznikají při vzájemném působení dvou kovových povrchů i při kvalitním mazání a normální úrovni tření a opotřebení.

Typy opotřebení:

• Adhezivní - Projevuje se oddělováním nebo přemisťováním mikrospojů na dotykových ploškách.
• Abrazivní - Projevuje se rýhováním povrchu a vzniká oddělováním částic z měkčího povrchu působením druhého tvrdšího a drsnějšího povrchu, nebo působením abrazivních částic.
• Erozivní - Je způsobeno částicemi nesenými proudem kapaliny, plynu, páry nebo kapek.
• Kavitační - V kapalině se vyskytují kavitační bubliny, které zanikají a při tom vyvolávají v kapalině rázy, které způsobují oddělování částic a poškozování povrchu součástí.
• Únavové - Vlivem opakujícího se časově proměnného namáhání povrchové vrstvy materiálu vznikají zárodky a posléze trhliny, které se šíří a spojují, až dochází k uvolňování materiálu a k tzv. ďolíčkům.
• Vibrační - Dochází k němu u různých pohyblivých uložení (čepy, hřídele, valivá ložiska), do nich se přenášejí kmity.
• Korozivní - Je způsobeno průběhem chemických reakcí na povrchu tělesa.

Srovnáním několika studií provedených v Evropě a ve Spojených státech bylo zjištěno, že opotřebení částí strojů je příčinou 70 až 80 % jejich výpadků v provozu. Z toho je 20 % přičítáno korozi a 50 až 60 % fyzickému opotřebení.

Spotřeba Motorového Oleje a Její Příčiny

Zvýšená nebo vysoká spotřeba motorového oleje je častým scénářem, který přitahuje naši pozornost. Proč? Majitelé automobilů se zajímají, co už se dá považovat za nadměrnou nebo vysokou spotřebu oleje. Zadruhé, proč se spotřeba oleje zvyšuje? A poslední otázka: co dělat? Výkonné motory pro běžný provoz (nikoli motory závodní) jsou kvůli zachování optimálních parametrů navrženy s velkorysejším mazáním pro lepší odvod tepla od klíčových součástí pístů a válců. Tomu odpovídá i zvýšená spotřeba oleje. U většiny motorů V6 a V8 například výrobce připouští spotřebu oleje až 1 litr na 1000 km. Na 10 000 km tak může spotřeba činit až 10 litrů, což je zhruba 1,5-2krát tolik, než činí celý objem náplně.

Čtěte také: Využití recyklovaných materiálů

Spotřeba oleje je silně závislá na provozním režimu. Spotřebu oleje zvyšuje chod motoru v otáčkách kolem jmenovitého výkonu. Také v městském cyklu s častým bržděním motorem dochází k nasávání oleje přes vodítka ventilů. V těchto režimech (nebo jejich kombinaci) tak může spotřeba oleje opravdu dosáhnout až 1 l na 1000 km.

I správně fungující motor bude s různě kvalitními oleji vykazovat široké rozmezí spotřeby oleje. Nejdůležitější roli však nehraje samotná spotřeba oleje, jako následky provozu s nedostatečně kvalitním mazáním. Slabší schopnost čištění a dispergace má za následek horší odvod usazenin z oblastí tření a zvýšené opotřebení příslušných součástí otěrem. Nízká odolnost proti alkáliím a korozi zintenzívňuje korozní opotřebení. Což v důsledku spouští druhou a třetí příčinu zvýšené spotřeby oleje. Zvýšené opotřebení v oblasti válce přispívá ke zvýšené spotřebě oleje zejména kvůli zvětšení mezery v drážce pro stírací pístní kroužek. Pokud je zachována pohyblivost a elasticita kroužků, další faktory už u pístů a válců nehrají tak důležitou roli. Velká mezera v drážce může vést až k situaci čerpání oleje. Když se píst pohybuje směrem dolů, kroužek stírá olej a ten se dostává pod něj. Jakmile se horní kroužek pístu opře o spodní okraj drážky, olej je vytlačen nahoru.

Nekvalitní olej, např. v podobě směsi minerálních olejů bez aditiv, se může dostat do motoru podvodnou náhradou známé značky za laciný komerční výrobek. Nebo může být vybrán nevhodný olej pro konkrétní motor, prostředí a provozní podmínky. Olejové výpary se zachytávají na odlučovači a stékají zpět do klikové skříně. Při dlouhodobém provozu motoru se znečištěným olejem se účinné plochy odlučovačů postupně zanášejí směsí produktů nedokonalého spalování, karbonových úsad, škodlivých částic apod. Navzdory zvýšenému průtoku plynů a olejových výparů vede snížení průtočného průřezu k poklesu účinnosti „návratu“ oleje. Je tomu tak proto, že princip odlučování oleje je v ostrém protikladu s překážkami průtoku na ostrých hranách, a právě ty se znečistí jako první.

Další příčina zvýšené spotřeby oleje nesouvisí s plýtváním. Netěsnosti se často vyskytují na ucpávkách, a to kvůli nízké kvalitě, opotřebení (znečištěným olejem), nesprávné instalaci nebo přehřívání. Olej může unikat také přes těsnění, která ztratí své schopnosti a těsnost, např. při nárazu do olejové vany, v místech upevnění snímačů apod. Pokud selže těsnění v turbodmychadle, může olej proniknout do výfukového potrubí přes turbínu. Tento olej, který vstupuje do turbodmychadla jako mazivo pro ložiska pod tlakem, se pak ve výfukovém oleji samozřejmě spálí nebo z něj prostě vyjde ven. K průniku oleje do chladicí soustavy může dojít při částečném porušení těsnění v oblasti mezi válcem a chladicími kanálky. Pokud dochází k intenzivnímu spalování oleje a ze součástí pístů a válců se nestírají vzniklé laky, dříve či později dojde k zakarbonování kroužků.

Za provozu jsou těsnění ventilových dříků vystavena působení vysokých teplot, což snižuje jejich elasticitu. Abrazivní částečky v oleji (karbonylové sloučeniny) opotřebovávají těsnicí plošky, vodítka i dříky. Každý systém odvětrávání klikové skříně musí bez ohledu na konstrukci zajistit odpovídající odvod plynů, aby chránil olej před oxidací a znečištěním a současně snižoval tlak v karteru kvůli zachování funkce těsnění. Vyměňte nevhodný olej. Modrý kouř ve vysokých otáčkách, který při 5. až 10. Zvýšená spotřeba oleje. Mimořádně vysoká spotřeba oleje nastává při propálení nebo zničení tělesa pístu, ale k tomu netřeba komentáře. U dieselových motorů se může modrým kouřem a zápachem oleje a paliva projevovat nefunkční válec. I v tomto případě je spotřeba oleje vyšší. Příčinou nejčastěji bývá vadné vstřikovací zařízení.

Čtěte také: Odpad v sanitkách – správná likvidace

Motorový Olej a Životní Prostředí

Motorový olej má významný vliv na životní prostředí. Rozlitý motorový olej může znečišťovat potoky, řeky a vsakuje-li přes půdu, tak i podzemní vody. Ve většině států pitná voda pochází právě z řek a podzemních vod. Proto je třeba vodu chránit před znečištěním a udělat vše proto, aby se do ní nedostaly nežádoucí látky, jako je motorový olej.

Motorový olej však není nebezpečím jen pro zdroj pitné vody, ale je také toxický pro rostliny a zvířata a představuje hrozbu pro jejich stanoviště. Motorový olej je vyráběn z ropy a již ropa samotná je škodlivou látkou pro přírodu. Kromě toho však motorový olej či olej v převodovce zachycuje různé nebezpečné kontaminanty, jako jsou olovo, kadmium, chrom, arsen, dioxiny, benzen a polycyklické aromatické látky. V případě nesprávného zneškodnění použitého motorového oleje to může mít velmi negativní vliv na živé organismy.

Nebezpečí Motorového Oleje pro Přírodu

• Pouze 1 litr oleje může kontaminovat až 1 milion litrů vody.
• Znečištění motorovým olejem může mít na vodní prostředí devastační vliv, šíří se po povrchu v tenké vrstvě, která zastavuje přístup kyslíku k rostlinám a živočichům, které ve vodě žijí.
• Negativně zasaženo je i ptactvo, které tráví většinu času u vody, jako jsou racci, kachny, pelikáni, tučňáci a podobně.
• Znečištění olejem může způsobit, že voda nebude vhodná k zavlažování.
• Úniky oleje mohou způsobit, že zdroje pitné vody nebudou vhodné k použití a jejich úprava je velmi nákladná.
• Pokud se olej vylije v blízkosti budovy, mohly by se olejové výpary dostat do budovy, což znemožňuje její osídlení.

Recyklace Motorového Oleje

Starý motorový olej je třeba odevzdat na sběrném dvoře. Ten se totiž postará o další zpracování tohoto nebezpečného odpadu. Nejčastěji jde o recyklaci motorového oleje. Starý olej může být totiž použit pro tentýž nebo úplně jiný účel. Může být z něho vyroben opět motorový olej nebo například topný olej a podobně. Některé oleje jsou však v takovém stavu degradace, že již nejsou vhodné k recyklaci a jde o tzv. odpadní oleje, které jsou určeny pouze k likvidaci, resp. spalování.

Vliv Automobilové Dopravy na Životní Prostředí

Doprava se stala významným faktorem ve společnosti, působícím jak pozitivně (přeprava osob, nákladu) tak negativně (dopravní nehody, emise). Rychlý nárůst vozidel způsobil zvyšující se zátěž na životní prostředí. Nejčastěji se v souvislosti s touto problematikou hovoří o znečištění ovzduší, avšak neméně zanedbatelný má doprava také podíl na další složky životního prostředí. Stavěním infrastruktury dochází k záboru půdy a fragmentaci krajiny, dále je také ovlivněna kvalita podzemních a povrchových vod, půda i biota.

Látky Znečišťující Ovzduší

• Limitované škodliviny: oxid uhelnatý, oxidy dusíku, těkavé organické látky a pevné částice.
• Nelimitované škodliviny: oxid uhličitý, metan, oxid dusný, fenoly, ketony, dehet aj.

Emise Oxidu Uhličitého

Nejvíce emisí (až 80 %) oxidu uhličitého CO2 produkuje silniční doprava. Oxid uhličitý má vliv na celkové oteplování atmosféry. Při spálení jednoho litru benzínu se uvolňuje 2,4 kg CO2. Při průměrném ročním nájezdu 15 tisíc kilometrů a průměrné spotřebě 8 litrů na 100 kilometrů je výsledná hodnota čtyři tuny ročně.

Oxid uhelnatý CO je prudce jedovatý plyn bez barvy a zápachu, který vzniká při nedokonalém spalování a působí negativně na živou přírodu.

Oxidy Dusíku

Mezi oxidy dusíky NOx řadíme především oxid dusnatý NO a oxid disičitý NO2. Tyto látky způsobují kyselé deště, které ničí rostlinné porosty. Dále se podílejí na vzniku přízemního ozonu reakcí s uhlovodíky a těkavých organických látek za přímého působení slunečních paprsků. Ozon je schopen zachytit část UV paprsků atmosférou.

Těkavé Organické Látky

Těkavé organické látky se podílejí na vzniku letních smogových špiček ve městech a v průmyslových zónách, kde má za následek ničení vegetace a poškozování některých materiálů. Největším problémem je, že některé z nich (např. benzen) jsou karcinogenní. Tetraethylolovo je dodnes jako aditivum přidáváno do paliva pro staré motory, kde má funkci antidetonátoru.

Pevné Částice

Pevné částice jsou tvořeny směsí organických a anorganických látek (např. uhlíku, nespáleného oleje, síranů a nespáleného paliva).

Hluk a Vibrace

Dalším ekologickým problém, který způsobuje doprava, jsou hluk a vibrace. Hluk je tvořen součtem hluku motorů automobilů, styk vozidel s vozovkou a také aerodynamické účinky karoserií. Hluk se projevuje především zvýšenou nervozitou a celkovou únavou, snižuje pozornost a zpomaluje reakce, snižuje pracovní výkonnost a zhoršuje kvalitu spánku. Dlouhodobé působení hluku vede ke zvýšení krevního tlaku, žaludečním potížím, poruchám srdeční činnosti a také některých funkcí oka. Nadměrný hluk může vést v nejhorších případech až nedoslýchavosti a hluchotě.

Další Vlivy Dopravy na Životní Prostředí

• Znečištění vody a půdy během dopravních nehod, a to především automobilů převážejících nebezpečný náklad.
• Zábor zemědělských půd pro stavbu silnic.
• Omezení pěstované zeleně, což vede ke snížení zachycování a zpracování oxidu uhličitého rostlinami.

Opatření ke Snížení Emisí

Prvořadým úkolem v oblasti vlivů dopravy na zdraví a životní prostředí je přijmout taková opatření, která by tyto vlivy eliminovala. Je nutná lepší koordinací při výstavbě dopravní infrastruktury. Důležité je omezování emisní zátěže dopravou, snižování hladiny hluku a efektivnější využívání zdrojů energie.

Alternativní Paliva a Biopaliva

Technologie pro vylepšení výroby paliv byla vyvinutá až v poválečné době. Základem je tradiční destilace. Tou se z ropy získávalo palivo vlastně od samého počátku. Principem je, že destilací se dostávají z ropy jednotlivé uhlovodíkové substance podle jejich bodu varu. Z ropy se tak postupně získá benzín (teploty 30-180° C), kerosin a petrolej (nad 180° C), nafta (nad 220° C), naftalen a těžké frakce ropy. Jenže ani ta nezvýší výtěžnost v maximální míře 25 % z původního objemu ropy. A to je dost málo. Navíc vydestilovaný benzín a nafta nemají dostatečné vlastnosti, které by jim umožnily práci v současných motorech.

Z hlediska budoucích aplikací jsou perspektivní zejména některé syntetické oleje kategorie V. Jde hlavně o polyolestery (POE) a polyalkylenglykoly (PAG), používané zatím v leteckém průmyslu a jako olejové náplně převodovek, kompresorů, chladírenských a klimatizačních zařízení, některých hydraulických systémů aj. Řada vynikajících vlastností těchto olejů, jako např. mazací schopnosti, tepelná a oxidační stabilita, absence karbonových úsad při degradaci (dochází totiž hlavně k depolymeraci doprovázené snižováním viskozity jakožto hlavním důsledkem degradace) je sice do určité míry znehodnocována některými negativními vlastnostmi - jako je velmi špatná mísitelnost s většinou ostatních olejů, agresivita vůči barvám a lakům či nesnášenlivost s mnoha materiály těsnění. Vývojáři ale pracují na odstranění uvedených problémů.

Biopaliva a Zemědělství

Po desetiletích výhradního postavení ropy se do produkce surovin pro výrobu motorových paliv opět zapojilo zemědělství. Hlavní důvody toho jsou, že zdroje ropy jsou omezené a paliva z ropy nevratně transportují uhlík z podzemních ložisek do atmosféry, kde ve formě oxidu uhličitého působí jako skleníkový plyn urychlující proces globálního oteplování. Biopaliva proti tomu vznikají tak, že rostliny nejdříve odeberou oxid uhličitý z atmosféry, použijí ho pro stavbu biomasy a při jejím spalování se oxid jen vrací na původní místo. Je to velmi jednoduché, ale jen do doby, než se začne s plánováním realizace, s energetickými, ekonomickými a daňovými výpočty, s vyhodnocováním spotřeby paliva a energie na zpracování a potom ještě, když se jde s biopalivem na trh.

tags: #co #vzniká #spalováním #motorového #oleje #a

Oblíbené příspěvky:

• Nemoci jabloní
• Konferenční centrum Immanuel - recenze
• Ohrožené profese v Česku
• Test ekologických čističů koberců
• Vývoj státní ochrany přírody