Historia olejów i środków smarnych

Silniki parowe oraz spalinowe od początków produkcji wymagały stosowania środka smarnego, który chronił przed zatarciem, uszkodzeniem oraz przegrzaniem elementów współpracujących ze sobą. Jednym z pierwszych środków był tłuszcz zwierzęcy i tłuszcz roślinny. Wydawał się on być dobrym rozwiązaniem, lecz miał krótki okres pracy i nie był odporny na temperaturę. Z pomocą przyszedł Amerykanin dr John Ellis, który w 1866 roku przeprowadził badania nad możliwościami wykorzystania ropy naftowej w medycynie. Niestety dr Ellis nie odkrył żadnego zastosowania w medycynie, ale mocno zainteresował się właściwościami smarnymi ropy naftowej. Założył firmę o nazwie ‘’Continuous Oil Refining Company’’ (znaną później jako Valvoline).

Badania Ellisa miały na celu odkrycie substancji umożliwiającej poprawę smarowania silników parowych. Efektem długotrwałych prac był smar, który miał świetne właściwości smarne oraz doskonale znosił prace w wysokich temperaturach. Doktor Ellis połączył tłuszcze zwierzęce, tłuszcze roślinne i ropę naftową. Środek ten otworzył drzwi producentom silników parowych, które w tym czasie stosowane były w różnych pojazdach.

Był on stosowany nawet w pierwszych automobilach, lecz z dwojakim skutkiem. Każdy z producentów miał własny pomysł na stworzenie receptury, która pozostawiała wiele do życzenia (złośliwi mówią że zostało tak do dnia dzisiejszego). Z biegiem kolejnych lat, pojawiały się nowe rafinerie takie jak Rockefeller Group (dzisiejszy Motul) czy  CC Wakefield & Company (Castrol). Z upływem czasu zaszła potrzeba stworzenia standardów dla środków smarnych. Zajęła się tym grupa SAE (Society of Automotive Engineers). Zrzeszała ona inżynierów z dziedziny motoryzacji oraz lotnictwa. Na początku organizacja skupiała tylko 30 członków z czego pierwszym wiceprezesem był Henry Ford.
SAE zajęło się badaniem lepkości różnych olejów przy różnych temperaturach. W ten sposób stworzono wstępną skale lepkości zawierająca się w przedziale 10-50. Inżynierowie ocenili ze wartość 30 nadawała się do zwykłych zastosowań, przynajmniej na tamten czas.

Prawdziwy test zestandaryzowanych olejów nastąpił podczas II Wojny Światowej. Silniki w samochodach, motocyklach, pojazdach opancerzonych i samolotach osiągały potężne moce i wymagały doskonałych właściwości smarnych i temperaturowych. Zastosowano wtedy olej o oznaczeniu 50. Szczycił się on doskonałymi właściwościami, a silniki osiągały lepsze wyniki, ale tylko przy temperaturze 100 st. C. Gdy temperatura spadała poniżej 0 stopni C silniki nie dawały się uruchomić. Olej był zbyt gęsty by elementy mogły płynnie pracować. Właściciele samochodów zmuszeni byli do wymiany oleju w zależności od pory roku. Z problemem jednak poradziły sobie firmy tworzące wyroby plastikowe. Stworzyły one polimery, które w połączeniu ze smarem poprawiały jego właściwości przy wyższych temperaturach, nie zmieniając ich w niższych.

Podczas badań sprawiono że olej o lepkości 30 zachowywał się tak samo  jak olej 50 przy wysokich temperaturach. Był to przełom, co stanowiło krok milowy w produkcji olei które mamy dzisiaj w sprzedaży. Do klasyfikacji dodano literkę W (od ’’winter’’czyli zima ) która informowała w jakich temperaturach dany olej zapewni odpowiednia ochronę całego silnika.

Przykładowa tabela klasyfikacji lepkości zakresu temperatur specyfikacji SAE.

   Mijały kolejne lata, a wymagania rosły.

Silniki były coraz mocniejsze i coraz to bardziej wydajne, potrzebowały więc coraz lepszego oleju. Stosowano różne rodzaje dodatków w postaci polimerów zawierających węgiel i wodór.
Dodanie ich do składu bazy olejowej, podwyższyło charakterystykę olejową, poprawiając jego właściwości odprowadzania ciepła w większym zakresie temperatur a co za tym idzie wolniejsze starzenie się. Tak stworzony olej był stosowany w silnikach które uzyskiwały prędkość obrotową ponad 10 tys obr/min. Dla przykładu były to bolidy Formuły 1 w których został zastosowany olej w pełni syntetyczny. Nowy   olej trafił również do aut cywilnych, lecz nie był taki sam jak stosowany w bolidach, z powodu znacznie mniejszych osiągów samochodów cywilnych. Użytkownicy samochodów sceptycznie podchodzili do półsyntetyków z przekonania że syntetyczny znaczy prawie to samo co sztuczny.

Dużym wsparciem dla producentów olejów, był przemysł lotniczy. To on pomógł złamać lód w świadomości użytkowników. Zespół inżynierów odkrył olej na bazie estrów polihydroksylowych na potrzeby turbin odrzutowych. Środki te okazały się do tego stopnia trwałe że po zalaniu w fabryce nie podlegały one wymianie. Jedyną wadą była wysoka cena, ale nawet to nie zraziło przemysłu motoryzacyjnego. W połowie lat 80 zastosowano go bolidzie Formuły 1, który był wyposażony w silnik o pojemności zaledwie 1.5 litra i mocy 1000km. Obecnie oleje syntetyczne są stosowane do znacznej części silników, a ich cena jest przystępna dla każdego użytkownika pojazdu. Na rynku możemy znaleźć szereg firm które oferują nam pełen wachlarz produktów  dostosowanych do naszego pojazdu.