Av Stein Bekkevold

Syntetiske oljer ble først utviklet for jetmotorer – de smurte godt og tålte høy driftstemperatur, og beskyttet kuldeutsatte deler i fronten av motorene. På marsjhøyde er det gjerne 55 grader kaldt … De syntetiske lages ikke av råolje, men av spesielle hydrokarboner – poly-alfa-olefiner (PAO) – tøffe plastmolekyler i lange kjeder. De har bedre egenskaper når det som skal smøres jobber med høyt trykk og intens varme – og som straks må smøre også i streng kulde.

En særlig fordel er at de er laget av helt like molekyler, og derfor passer ekstra godt som smøremiddel der jobben er tung. I mineralolje vil det alltid være ulike store molekyler. Mange moderne motorer skal nå ha syntetisk type 0W30. Det siste tallet viser det kaldeste oljen kan jobbe i.

Samtidig som petroleumsselskapene lager disse høyteknologiske, helsyntetiske oljene, lager de også omfattende tilsetningspakker, additiver; stoffer som renser alt det indre, frakter vekk sot og andre partikler; vasker innsiden og gjør at oljen kan pumpes rundt selv når det er iskaldt – uten å bli tynn som vann og få dårlig smøreevne som varm. Dette er såpekoking på høyt nivå.

Additiver

Sammen med de stadig videreutviklede polyolefinene, og de andre stoffene oljene nå lages av, finner du altså additivpakker, polymere – altså plast. Deres jobb er stort sett den samme som i mineralske oljer: De skal holde jevn viskositet uansett temperatur, de skal tåle ekstreme trykk, og hefte godt ved metallet (polaritet), de skal rense motoren og løfte opp og frakte vekk urenheter – slik at disse kan fanges i filteret.    Noen av tilsetningene forbedrer viskositetsindeks VI.

Tallet sier i hvilken grad oljen er lettflytende og pumpbar i alle temperaturer. Iskald er mineralolje tungpumpet – som tykk sirup, og som varm renner den som vann. Og er DET tilfelle i din høytrykks turbodiesel er det fare for havari.

Vinterkald olje må være lynraskt pumpbar fra første arbeidsslag, men må også beholde topp smøreevne uansett temperatur – og må tåle enorme arbeidstrykk i varm motor. Dette skjer ved hjelp av ørsmå partikler – av polyakrylat eller butadien – mikrometerstore biter som er sammenfoldet i kulde (da er oljen lettflytende som iskald), men som folder seg ut i varmen og øker viskositeten – varmen gjør ellers oljen tynn som vann, med ditto dårlig smøreevne.

Og vi kan tilsette polariserende stoffer – ofte en miks av svovel og noe annet, eller ditiofosfater – som kobler seg til stålflatene og gjør oljen enda mer trykkfast. Hinnen tåler nå enorme påkjenninger uten tap av smøreevne.

Enda en tilsetning er en metallsåpe som løser opp og holder på skitt, slam og lort – til alt havner i filteret. Som du selvsagt skifter hvert år … Så moderne motorolje er kjemi på høyt plan, og det takker vi bileiere varmt for.

Helsyntetisk er ofte best for moderne motorer. Sjekk håndboken! (Foto: Mobil Oil)

Kjemitrylleri

Noe snodig som heter langkjedede alkylbenzen-varianter brukes for å hindre at voksliknede stoffer i oljen krystalliserer og gjør den tregtflytende, mens silikon hindrer skumming – ved å øke overflatespenningen – fenomenet som lar en vanndråpe oppstå – og beholde formen. For å hindre harskning tilsettes antioksidanter (som butyl-hydroksy-toluen). Stoffer som hindrer korrosjon kan være salter av alkylsulfonat, mens de som hindrer slitasje er fosfatestere. Det er ikke måte på.

Ting som kraftig øker oljefilmens trykkfasthet er ditiofosfatene. Uten disse ville filmen – ofte bare en tidels millimeter tykk eller mindre – bryte sammen av trykk og varme og metalldelene ville smelte, du har fått sammensveising. Og totalhavari.

PAO

Syntetisk olje lages altså av polyalfa-olefiner og disse hører til i den API-gruppen (American Petroleum Institute) som kalles IV PAO, definert som et «100 prosent syntetisk produkt fra polymerisering av alfa-olefin, PAO». Og PAO er en egen type hydrokarbon – et alken (C_nH_2n) som startes som en karbonkarbonbinding ved et alfaatom av karbon. Kjemisk trylling enda en gang. Enkelt for kjemikere, et mysterium for oss andre …

Ester

Et annet utgangspunkt for syntetiske oljer er estere. De lages ved at en oxo-syre (fosfinsyre) reagerer med en hydroksyl-forbindelse (OH), en alkohol eller bare fenol. Ja, ante vi det ikke. Poenget er å manipulere syren ved å ta bort en hydroksylgruppe (OH-atomer) og erstatte den med en alkoksy-gruppe, for å si det kjemisk.

Alt dette gjør utviklingen av syntetiske oljer til kostbar finkjemi, nå for tiden eksakt datastyrt i store, kompliserte anlegg. Mange av esterne brukes også som additiv for å få spesielle egenskaper i andre smøremidler og -fett.

Delsyntetisk

Det lages også blandinger av mineralsk og syntetisk olje for å senke prisen. Selv med bare 30 prosent syntetisk, sies det at produktet er bedre enn en helmineralsk smøreolje – når arbeidsforholdene er krevende.

Samlet har de syntetiske oljene altså flere viktige, positive egenskaper: Bedre lav- og høytemperaturegenskaper, høyere viskositetsindeks (holder jevn pumpbarhet – fint ved kaldstart), bedre kjemisk og skjær-stabilitet, lavere fordampningstap, og høyere motstand mot oksidering, termisk sammenbrudd og slaggdannelse. Dessuten gir de ofte bedre drivstofføkonomi, det kan balansere literprisen.

Lavere indre friksjon kan også gi motoren økt effekt og dreiemoment. Og forlenge dens levetid. Så bruk syntetisk – men sjekk bilens håndbok. Der står det hvor mye og hvilken type – men det vet jo merkeverkstedet. Som det faktisk er lurt å bruke.

Les også: Hvorfor sprekker ting?