Proč rozdělení na syntetický, polosyntetický a minerální olej už nedává smysl

Rozdělení motorových olejů na minerální, polosyntetické a syntetické oleje souvisí s odlišným způsobem jejich výroby. Odlišné výrobní procesy ve svých začátcích přinášely uživatelům některé výhody a nevýhody, historicky bylo takovéto rozdělení motorových olejů relevantní. V současné době se vlastnosti výsledných produktů stále liší ve způsobu výroby a ve svém složení, nicméně ve svých vlastnostech jsou rozdíly minimalizovány. 

Spíše než kvalitativní rozdíly při porovnání olejů se stejnou specifikací se syntetický a minerální motorový olej liší v možnostech aplikace a v rozsahu vlastností, kterých může každý z nich dosáhnout v extrémních případech.

Mezinárodní asociace API (American Petroleum Instit), SAE (Society of Automotive Engineer) i ACEA (Assotiation des Constructeurs Européens d'Automobile) rozdělení na minerální, polosystetické a syntetické používaly do 90. let 20. století. Od té doby od toto rozdělení coby kritérium kvality nebo vlastností motorového oleje již těmito institucemi není používáno.

Ke kvalitativnímu přiblížení minerálních motorových olejů k vlastnostem synteticky vyráběných olejů přispěla nejen nová technologie rafinace ropy hydrokrakováním, ale zejména zušlechtění minerální báze technologií VHVI (Very High Viskosity Index).
 

Výroba motorového oleje ve třech krocích

Motorový olej se vyrábí ve třech postupných etapách - nejprve je vyroben základový olej, poté je zvolena příslušná aditivace a v posledním kroku je vše smícháno dohromady.
 

První krok výroby motorového oleje: výroba základového oleje

Základový olej je vyráběn dvěma způsoby - minerálné motorové oleje jsou vyráběny rafinací nebo hydrokrakováním, syntetické motorové oleje jsou vyráběny syntézou vybraných uhlovodíků.
 

Specifika výroby základového minerálního motorového oleje

Technologie výroby základu pro minerální motorový olej využívá nejprve získání potřebné frakce destilací surové ropy a dále rafinaci k odstranění nepotřebných složek rozpouštědly. Ropný meziprodukt je dále očištěn zejména od parafínů, siřičitých pryskyřic a dusíku. Složky ropného základu, které nelze tímto způsobem odstranit, zůstávají přirozenou součástí základového oleje.

Výsledkem je skupina motorových olejů označovaná klasifikací API jako skupina I. Do skupiny I se zařazují zejména rozpouštědlové rafináty s obsahem síry v rozmezí 0,1 –
0,6 % hm. a obsahem nasycených uhlovodíků v rozmezí 65 - 85 % hm. Viskozitní index se pohybuje v rozmezí 90 – 105.

Modernějším technologickým postupem pro získání základu pro minerální motoroý olej je technologie hydrokrakování, která využívá selektivní extrakci ropných složek, které jsou pro mazivo vhodné. Při tomto procesu je frakční separát podroben velkému tlaku a teplotám nad 400 °C. V těchto podmínkách dochází k přeskupení ropných molekul a odloučení nepotřebných složek, například sirných a dusíkatých sloučeniny. Následnou destilací jsou odstraněny lehké a těkavé složky vzniklé hydrokrakovacím procesem.

Výsledkem je skupina motorových olejů označovaná klasifikací API jako skupina II a III. Do skupiny II se zařazují hydrokrakové oleje s obsahem síry pod 0,03 % hm. a obsahem nasycených uhlovodíků nad 90 % hm. Viskozitní index se pohybuje v rozmezí 80 – 120. Do skupiny III se zařazují hydrokrakové oleje nazývané VHVI s obsahem síry pod 0,03 % hm. a obsahem nasycených uhlovodíků téměř 100 % hm. Viskozitní index se pohybuje nad 120. 
 

Specifika výroby základového syntetického motorového oleje

Technologie výroby základu pro syntetický motorový olej využívá možnosti vyrobit základový olej úpravou chemických látek, jejichž vlastnosti jsou podobné ropnému základu, ačkoliv jde o syntézu uhlovodíků nezískávaných primárně z ropy. Výroba základového oleje syntetického je založena na polyalfaolefinové směsi (PAO) nebo na esterech. Miller a Kriech (2022) dokonce vyvinuli syntetický motorový olej s použitím vysoce olejnatého sójového oleje, který úspěšně splnil specifikace ILSAC GF-6 pro motorové oleje pro osobní automobily a prokázal lepší výkonnost ve srovnání s tradičními motorovými oleji.

Díky možnosti designovat složení a vlastnosti jednotlivých olejů lze smísit základové oleje podle konkrétních potřeb, tedy se širokou škálou dopředu určitelných vlastností. 

Výsledkem je skupina motorových olejů označovaná klasifikací API jako skupina IV a V. Do skupiny IV se zařazují syntetické oleje PAO vyráběné z plynného etylenu dvoustupňovou syntézou. Do skupiny V se zařazují všechny ostatní syntetické oleje, zejména oleje esterové.

 

Druhý krok výroby motorového oleje: výběr aditiv

Pro dosažení potřebných konečných vlastností motorových olejů jsou používány dva základní typy aditiv: povrchově aktivní látky a nepolární aditiva. 

Povrchově aktivní aditiva pro motorové oleje

Povrchově aktivné aditiva ulpívají na površích motorových komponent a vytváří jemný film. V motorových olejích jsou používány tato povrchově aktivní aditiva:

• detergenty, které zamezují usazování nečistot a rozpouštějí již vzniklé úsady a zlepšují přilnavost maziva k povrchům,
• disperzanty, které obalením nečistot zabraňují jejich shluknutí nebo usazení na površích, a tím ochraňují zejména olejový filtr před nadměrným opotřebením,
• aditiva, která chemicky vytvářející ochrannou vrstvu proti opotřebení kovových částí,
• aditiva, která zabraňují oxidaci součástí motoru.

Nepolární aditiva pro motorové oleje

Nepolární aditiva jsou rozptýlena v motorovém oleji a spolu s ním cirkulují olejovým systémem. V motorových olejích jsou používány tato nepolární aditiva:

• zvyšovače viskozitního indexu, které zajišťují stabilní viskozitu ve větším teplotním rozsahu,
• snižovače bodu tuhnutí, které u minerálních olejů omezují separaci parafínu při nízkých teplotách,
• chrániče elastomerů, které zmenšují degradaci gumových a plastových povrchů,
• zpomalovače chemické degradace oleje. které zmenšují dopad vysokých teplot na životnost oleje,
• deaktivátory kovů, které působí jako katalyzátor zabraňující průběhu chemické reakce mikroskopických kovových špon v oleji,
• protipěnivá aditiva, která omezují vznik olejové pěny.

 

Třetí krok výroby motorového oleje: mísení a aditivace 

V poslední fázi výroby motorového oleje je nejprve smícháním základových olejů s různými vlastnostmi vymíchána směs, která svým složením odpovídá potřebám na konečnou viskozitu motorového oleje. Nakonec je motorový olej doladěn různými typy aditiv, které dále zlepšují nebo modifikují základní vlastnosti namíchané směsi.

 

Čím se liší od sebe minerální a syntetický olej při současné výrobě?

• Cena výroby syntetického oleje je vyšší než oleje minerálního. Tento rozdíl se projevuje i v maloobchodních cenách motorových olejů pro konečné spotřebitele.
• Technologie výroby základového oleje pro minerální motorové oleje je jiná než technologie výroby základového oleje pro syntetické motorové oleje.
• Základový olej pro syntetický motorový olej je očištěn od složek, které nejsou pro mazivo potřeba. Základový olej pro minerální oleje takové složky přirozeně obsahuje.
• Soubor aditiv, které se používají k výrobě výsledného produktu, se u minerálního i syntetického motorového oleje liší. 

Co mají minerální a syntetický olej při současné výrobě společného?

• Minerální i syntetický motorový olej je vyráběn mísením základových olejů a aditiv. Rozdíl spočívá v technologii výroby základového oleje, nikoliv ve výrobě motorového oleje jakožto konečného produktu.

 

Výhody použití syntetického motorového oleje 

• Možnost přizpůsobit základové oleje a aditiva i extrémním požadavkům, na které by minerální oleje nestačily - příklad
• Charakteristika motorového oleje je přizpůsobena potřebám motorů - viskozita zůstává neměnná pro velký rozsah teplot. 
• Díky použití syntetických esterů je syntetický motorový olej lépe přilnavý ke kovovým povrchům motoru. Po vychladnutí motoru a odstavení vozidla tak olej méně stéká z povrchů, které jsou olejovým filmem chráněny přes korozí. Zároveň je motor při startu chráněn lépe do doby, než olejové čerpadlo obnoví cirkulaci oleje v motoru a systém natlakuje na požadovaný provozní tlak. 
• Syntetický motorový olej neobsahuje díky technologii výroby složky, které jsou málo odolné vůči oxidaci. Znehodnocení syntetického motorového oleje oxidací je tedy menší.
• Aditivace syntetického motorového oleje umožňuje použití přísad, které zabraňují usazování karbonových částic. Karbonové znečištění cirkuluje v oleji a je vypuštěno při pravidelné výměně oleje.
• Je vhodnější do nižších teplot.

Nevýhody použití syntetického motorového oleje

• Syntetický olej je dražší než olej minerální. 
• Syntetický olej nenávratně degraduje při tepelném přetížení. 
• Při použití syntetického oleje při studeném startu představuje větší riziko degradace, kdy na mikroúrovni vzniká tepelné přetížení mezi motorovými komponenty v momentě, kdy jsou poprvé rozběhnuty. 

 

Výhody použití minerálního motorového oleje

• Minerální olej je levnější než olej syntetický. 
• Minerální olej je teplotně stabilní, při krátkodobém tepelném přetížení se kvalita minerálního motorového oleje nezhoršuje.

 

Nevýhody použití minerálního motorového oleje

• Použití minerálního oleje je omezené z důvodu nutnosti vycházet z přirozených vlastností základových olejů vzniklých destilací. Nicméně vhodnou aditivací a zvolením kvalitních surovin lze toto omezení výrazně minimalizovat.
• Použití minerálního oleje mírně zvyšuje riziko opotřebení motoru při studeném startu oproti použití syntetických motorových olejů kvůli menší přilnavosti oleje ke kovovým povrchům komponent motoru.
• Použití minerálního oleje představuje větší riziko degradace oleje oxidací či tvorbou karbonových usazenin a černých kalů oproti oleji syntetickému. 

 

Je polosyntetický motorový olej kompromisem?

Ano, polosyntetický motorový olej je kompromisem mezi syntetickým a minerálním olejem a jejich vlastnostmi. Základový olej je směsí oleje destilovaného z ropy a oleje vzniklého extrakcí ropných složek. Základový olej s adekvátní aditivací umožňuje zmírnit nevýhody jak syntetického, tak minerálního oleje. Kompromisní je také cena polosyntetického oleje.

Jaký je rozdíl mezi syntetickým a polosyntetickým motorovým olejem?

Syntetické a polosyntetické motorové oleje (často označované jako "semi-syntetické" nebo "polosyntetika") jsou dvě odlišné kategorie olejů. Hlavní rozdíly mezi nimi spočívají v jejich složení, výkonu a ceně. Od toho se odvíjí rozdíly v jejich používání.

Rozdíly ve složení syntetického a polosyntetického oleje

Syntetický olej je plně chemicky vyrobený z ne-ropných základových olejů a speciálně vybraných aditiv. Díky tomu má velmi jednotnou molekulární strukturu, která zajišťuje optimální výkon. Polosyntetický olej je směsí minerálního a syntetického oleje. Tato kombinace nabízí některé výhody syntetického oleje, ale stále obsahuje části minerálního základového oleje.

Rozdíly ve výkonu syntetického a polosyntetického oleje

Syntetický olej poskytuje výrazně lepší ochranu a výkon, zejména při extrémních teplotách. Je odolnější proti teplotním změnám, oxidaci a zahušťování, což znamená, že může déle zůstat efektivní v motoru. Polosyntetický olej nabízí lepší ochranu než čistě minerální oleje a je vhodnější pro běžné jízdní podmínky. Má lepší vlastnosti než minerální oleje, ale nedosahuje úrovně plně syntetických olejů.

Rozdíly v ceně syntetického a polosyntetického oleje

Syntetické oleje jsou obvykle dražší kvůli pokročilejším rafinačním procesům a většímu množství aditiv. Polosyntetické oleje jsou cenově dostupnější a představují kompromis mezi cenou a výkonem.

Rozdíly v používání syntetického a polosyntetického oleje

Syntetický olej je často doporučován pro vysoce výkonné nebo novější vozidla, zejména ty, které jsou vystaveny náročným podmínkám nebo vyžadují lepší ochranu motoru. Stabilnější vlastnosti a náročná výroba jsou doprovázeny vyšší cenou.

Polosyntetický olej je vhodný pro běžná vozidla a je často používán jako střední cesta mezi minerálním a plně syntetickým olejem, nabízející lepší ochranu než minerální oleje bez vysoké ceny olejů syntetických.

Umožňuje-li výrobce vozidla užití obou typů motorových olejů, jsou rozdíly v jejich použití za splnění příslušné doporučené specifikace minimální.
 

Jaký je rozdíl mezi minerálním a polosyntetickým motorovým olejem?

Rozdíl mezi minerálním a polosyntetickým motorovým olejem spočívá především v jejich složení, vlastnostech, ceně a výkonu. 

Rozdíly ve složení minerálního a polosyntetického oleje

Minerální olej je vyroben z ropných destilátů. Je to tradiční olej, získávaný přímou destilací ropy. Minerální oleje jsou méně rafinované než syntetické nebo polosyntetické oleje. Polosyntetický olej je směs minerálního a syntetického oleje. Tento typ oleje kombinuje některé výhody syntetického oleje s nižší cenou minerálního oleje. Má lepší vlastnosti než čistě minerální olej, ale není tak výkonný jako plně syntetický olej.

Rozdíly minerálního a polosyntetického oleje v odolnosti vůči teplotám 

Minerální oleje mají tendenci rychleji ztrácet své vlastnosti při extrémních teplotách. Mohou snadněji zahušťovat v chladu nebo se rozkládat ve velkém teple. Polosyntetické oleje jsou stabilnější při širokém rozsahu teplot. Lepší odolnost vůči teplotním změnám znamená, že olej zůstává efektivní déle.

Rozdíly ve výkonu minerálního a polosyntetického oleje 

Minerální oleje poskytují základní ochranu a jsou obvykle vhodné pro starší vozidla nebo vozidla, která nejsou vystavena extrémním provozním podmínkám. Polosyntetické oleje nabízejí lepší ochranu, zejména při vyšších a nižších teplotách. Jsou odolnější proti oxidaci a rozkladu, což znamená, že mohou lépe chránit motor a zvyšovat jeho životnost.

Rozdíly v ceně minerálního a polosyntetického oleje 

Minerální oleje jsou obecně levnější než polosyntetické oleje. Polosyntetické oleje jsou cenově dostupnější než plně syntetické oleje, ale stojí více než minerální oleje. 

Rozdíly v použití minerálního a polosyntetického oleje 

Minerální olej je často doporučován pro starší vozidla nebo vozidla s vyšším počtem najetých kilometrů, která nemají moderní systémy, jako jsou variabilní časování ventilů. Tyto motory nejsou konstruovány pro použití vysoce rafinovaných olejů a mohou lépe pracovat s tradičnějším složením minerálního oleje.
Polosyntetický olej je vhodnější pro novější vozidla nebo vozidla, která jsou vystavena běžným až mírně náročným provozním podmínkám, nabízejí lepší výkon při studených startech a zvýšenou ochranu při vyšších provozních teplotách než oleje minerální. Je to dobrá volba pro vlastníky, kteří chtějí vylepšit ochranu motoru oproti minerálním olejům, ale nechtějí nebo nepotřebují plně syntetický olej.
Minerální oleje mají tendenci vyžadovat častější výměny, protože se rychleji rozkládají a ztrácejí své mazací schopnosti. ​​​​​​​Polosyntetické oleje mohou umožnit delší intervaly mezi výměnami oleje než minerální oleje, ačkoliv ne tak dlouhé jako u plně syntetických olejů. Toto je výhodné pro motoristy hledající kompromis mezi cenou a výkonem.
Minerální oleje jsou vhodné pro motoristy, kteří hledají ekonomičtější řešení a jejichž vozidla nemají specifické požadavky na výkonnější oleje. ​​​​​​​Polosyntetické oleje jsou ideální pro ty, kteří hledají lepší ochranu a výkon než minerální oleje, ale nechtějí investovat do dražších plně syntetických olejů.

Výběr mezi minerálním a polosyntetickým olejem by měl být vždy založen na doporučeních výrobce vozidla, typu a věku motoru, a osobních preferencích v oblasti údržby a nákladů.

 

Zvolit syntetický, nebo minerální olej do závodního auta?

Do motoru závodního auta je třeba zvolit motorový olej, který je přizpůsoben pro provoz v extrémních tepelných podmínkách. V zásadě je možné použít minerální i syntetický motorový olej s příslušnou specifikací, nicméně v případě syntetického je nutné zvolit olej s vyšším viskozitním číslem, protože syntetický motorový olej je náchylný k nenávratné degradaci při tepelném přetížení.
 

Může motorový olej houstnout při zvyšující se teplotě?

Ano, je možné vyrobit syntetický motorový olej, který má obrácenou charakteristiku viskozity. Základové oleje i minerální motorové oleje se přirozeně chovají tak, že se stoupající teplotou jejich viskozita klesá a řídnou. Díky cílené volbě složek syntetického základového oleje lze specifickou aditivací dosáhnout houstnoucího oleje při zvyšující se teplotě.