Depresatory – co to takiego? Działanie, funkcja i przykłady

Depresatory to istotny dodatek do oleju silnikowego. Ich funkcja i budowa mają na celu umożliwić bezpieczną pracę silnika przy niskich temperaturach.  O tym jakie depresatory są najczęściej stosowane w przemyśle olejowym oraz jakie są ich największe zalety i wady, opisujemy w poniższym poradniku.

Depresatory są kluczowym dodatkiem do olejów silnikowych, mającym na celu poprawę ich właściwości w niskich temperaturach. Ich główną funkcją jest obniżenie punktu płynięcia oleju, co pozwala na łatwiejsze uruchomienie silnika i lepszą ochronę elementów silnika w warunkach zimowych. W tym artykule przyjrzymy się, czym dokładnie są depresatory, jak działają, jakie mają zalety i wady oraz jakie są ich znaczenie w kontekście nowoczesnych olejów silnikowych.

Czym są depresatory?

Depresatory, zwane także dodatkami obniżającymi temperaturę płynięcia (pour point depressants, PPD), są specjalistycznymi związkami chemicznymi dodawanymi do olejów smarowych, w tym olejów silnikowych, w celu poprawy ich właściwości w niskich temperaturach. Ich zadaniem jest przeciwdziałanie zjawisku krystalizacji parafiny, które może prowadzić do znacznego wzrostu lepkości oleju w temperaturach poniżej zera.

Zobacz: Zjawisko LSPI – na czym polega? Czym grozi?

Krystalizacja parafiny skutkuje tworzeniem się sztywnych struktur, co może utrudniać przepływ oleju i tym samym spowodować problemy z rozruchem silnika oraz jego niewystarczającą ochronę przed zużyciem.Te substancje mają kluczowe znaczenie dla zachowania płynności oleju w zimnych warunkach, co umożliwia prawidłowe smarowanie silnika podczas rozruchu w niskich temperaturach.

Polimery i ich chemiczna budowa

Depresatory to polimery, czyli związki chemiczne zbudowane z powtarzających się jednostek monomerów. W kontekście olejów silnikowych, najczęściej stosowane depresatory to kopolimery etylenu i winylacetatu (EVA – Ethylene Vinyl Acetate). Te kopolimery składają się z dwóch podstawowych składników:

1. Etylen: Jest to najprostszy alken, węglowodór o dwóch atomach węgla i jednym wiązaniu podwójnym (C2H4). W strukturze kopolimeru etylenowego odpowiada za hydrofobowe właściwości depresatora.
2. Winylowy octan: Jest to związek organiczny o wzorze CH3COOCH=CH2, który nadaje cząsteczce pewną polarność. Obecność grupy winylowej umożliwia wiązanie się z kryształami parafiny, co jest kluczowe dla działania depresatora.

Struktura chemiczna depresatora umożliwia mu interakcję z cząsteczkami parafiny, co hamuje ich krystalizację. Oprócz EVA, inne stosowane depresatory mogą zawierać polimery akrylanowe, alkilowane naftaleny oraz związki oparte na poliizobutylenie.

Mechanizm działania depresatorów

W standardowych olejach silnikowych, w niskich temperaturach, parafina obecna w oleju zaczyna krystalizować, co prowadzi do wzrostu lepkości. Depresatory działają na zasadzie inhibicji wzrostu kryształów parafiny. Zamiast tworzyć duże kryształy, które mogłyby blokować przepływ oleju, depresatory promują tworzenie się mniejszych kryształków, które mogą swobodnie zawieszać się w oleju, nie powodując jego zastygania. Dzięki temu olej zachowuje swoją zdolność do płynięcia nawet w bardzo niskich temperaturach.

Zobacz: Dlaczego zapycha się odma silnika? Oto główne przyczyny

Depresatory ingerują w ten proces w następujący sposób:

1. Adsorpcja na kryształach parafiny: Polimery depresatora wiążą się z powierzchnią tworzących się kryształów parafiny. Dzięki temu proces ich wzrostu zostaje spowolniony, a kryształy stają się mniejsze i bardziej rozproszone.
2. Zapobieganie agregacji kryształów: Dzięki swojej budowie, depresatory hamują zlepianie się mniejszych kryształów w większe struktury, co zapobiega ich odkładaniu się i zlepianiu w oleju.
3. Zmiana morfologii kryształów: Depresatory mogą powodować zmianę kształtu kryształów parafiny, co również sprzyja utrzymaniu płynności oleju.

Przykłady depresatorów

Producenci olejów silnikowych mogą korzystać z różnego typu depresatorów dopasowując formulację oleju zarówno do danego rynku i klimatu, jak i możliwości finansowych klientów. Najpopularniejsze depresatory stosowane w olejach silnikowych to m.in.:

1. Kopolimery etyleno-winylowe (EVA): Są to jedne z najpowszechniej stosowanych depresatorów w olejach silnikowych. Charakteryzują się dobrą efektywnością w szerokim zakresie temperatur i są stosowane zarówno w olejach mineralnych, jak i syntetycznych.
2. Alkilowane naftaleny: Te związki chemiczne są stosowane jako depresatory w specjalistycznych olejach, gdzie wymagana jest bardzo wysoka stabilność termiczna i odporność na utlenianie.
3. Polimery akrylanowe: Używane często w kombinacji z innymi depresatorami, szczególnie w olejach syntetycznych o wysokiej wydajności.

Zalety stosowania depresatorów

1. Poprawa rozruchu w niskich temperaturach: Depresatory znacząco obniżają punkt płynięcia oleju, co ułatwia uruchomienie silnika w mroźnych warunkach. Dzięki temu olej szybciej dociera do wszystkich elementów silnika, co minimalizuje ryzyko zużycia na sucho podczas rozruchu.
2. Ochrona przed zużyciem: Właściwa lepkość oleju w niskich temperaturach zapewnia skuteczną ochronę przed tarciem i zużyciem, co jest kluczowe dla długowieczności silnika. Depresatory pomagają w utrzymaniu filmu olejowego na powierzchniach metalowych, nawet gdy temperatura jest bardzo niska.
3. Utrzymanie parametrów oleju: Depresatory pomagają zachować optymalne właściwości smarne oleju w różnych warunkach klimatycznych, co sprawia, że silnik jest lepiej chroniony przez cały rok.

Wady stosowania depresatorów

1. Ograniczenia temperatury: Choć depresatory skutecznie obniżają punkt płynięcia oleju, ich działanie ma swoje granice. W ekstremalnie niskich temperaturach może okazać się niewystarczające, co prowadzi do wzrostu lepkości oleju i potencjalnych problemów z rozruchem.
2. Potencjalny wpływ na inne właściwości oleju: Wprowadzenie depresatorów może wpłynąć na inne parametry oleju, takie jak stabilność termiczna czy odporność na utlenianie. W niektórych przypadkach, aby zachować równowagę właściwości oleju, konieczne jest wprowadzenie dodatkowych modyfikacji formulacji.

3. Koszty produkcji: Dodanie depresatorów do oleju silnikowego zwiększa koszty produkcji, co może przełożyć się na wyższą cenę końcowego produktu. Choć jest to koszt uzasadniony lepszymi właściwościami użytkowymi, może stanowić barierę dla niektórych konsumentów.

Zobacz: Co to są wiskozatory i jaki mają wpływ na olej silnikowy?