Dvitakčiams varikliams, naudojamiems motocikluose, sodo technikoje ir vandens transporto priemonėse, reikalingos specialios alyvos su unikalia sudėtimi. Skirtingai nuo įprastų variklinių alyvų, dvitakčių variklių alyvos turi būti visiškai tirpios benzine, degti švariai be nuosėdų ir užtikrinti patikimą tepimą esant ekstremalioms temperatūroms.
„SCT“ koncerno įkūrėjas Juri Sudheimer: „Dvitakčių variklių alyvų gamyba yra balansavimas tarp priešingų savybių. Bazinė alyva pasižymi geromis tepimo savybėmis, tačiau linkusi sukelti dūmingumą, tirpiklis pagerina komponentų maišumą, bet susilpnina tepimą, o poliizobutilenas mažina nuodegų susidarymą, nors didina sąnaudas, todėl pagrindinis iššūkis – kiekvienai paskirčiai rasti optimalią formulę“.
UAB„SCT Lubricants“ Klaipėdoje įsikūrusi gamykla gamina visą 2T alyvų liniją – nuo mineralinių alyvų sodo technikai iki sintetinių alyvų sniego motociklams ir pakabinamiesiems varikliams, atitinkančių API TC, JASO FD, ISO L-EGD ir NMMA TC-W3 standartus.
Dvitaktis (2T) variklis (angl. two-stroke engine) nuo keturtakčio skiriasi paprasta ir lengva konstrukcija – jame nėra vožtuvų, todėl nereikia ir sudėtingo skirstomojo mechanizmo. Dėl to toks variklis pasižymi didele savitąja galia, nes galios taktai vyksta du kartus per vieną alkūninio veleno apsisukimą. Tačiau dvitaktis variklis taip pat sunaudoja daugiau degalų, kelia daugiau triukšmo ir dūmų, be to, jo tepimui būtina iš anksto sumaišyti alyvą su benzinu. Dėl kompaktiško dydžio ir mažo svorio dvitakčiai varikliai dažnai naudojami:
- lengvosiose motorinėse transporto priemonėse (motoroleriuose, mopeduose ir motocikluose) ir senesniuose motocikluose. Dabar jie retai naudojami naujuose motocikluose;
- pakabinamuosiuose varikliuose;
- sniego motocikluose ir lengvuosiuose keturračiuose;
- rankiniuose ir sodo įrankiuose (grandininiuose pjūkluose, žoliapjovėse, vejapjovėse, kultivatoriuose ir kt.).
Kadangi šios alyvos tirpsta benzine (dvitakčių dyzelinių variklių yra, tačiau jie labai reti), jų sudėtis radikaliai skiriasi nuo įprastų variklinių alyvų.
Be to, šios alyvos būtinai yra spalvinamos, kad naudotojas galėtų atskirti benziną nuo iš anksto sumaišyto kuro ir alyvos mišinio.
Dvitakčių benzininių variklių alyvų reikalavimai:
- alyva turi degti švariai, palikdama kuo mažiau pelenų ir nuodegų;
- alyva turi gerai tirpti degaluose, nepablogindama jų savybių;
- alyva turi pasižymėti geromis apsaugos nuo dilimo, tepimo ir antikorozinėmis savybėmis, o klampumas turi atitikti klimatą ir variklio veikimo sąlygas;
- vandens technikos alyva turi kuo labiau sumažinti vandens taršą ir nekenkti vandens organizmams.
Remiantis šiais reikalavimais, 2T variklių alyvos sudarytos iš:
- bazinės alyvos (gali būti mineralinė, pusiau sintetinė arba sintetinė) – +/- 50 %;
- poliizobutileno (PIB) – +/- 15 %;
- tirpiklio – +/- 10 %;
- priedų rinkinio – +/- 5 %.
Kiekvienas iš šių komponentų ir teigiamai, ir neigiamai veikia komercinės 2T alyvos savybes, tačiau jie visi yra būtini.
Bazinė alyva (base stock):
- Improves lubricity – užtikrina tepumą, t. y. reikiamo storio ir stiprumo alyvos plėvelę;
- Hurts smoke – sukelia dūmus;
- Hurts blocking – jei formulė nėra pakankamai optimizuota, ji gali prisidėti prie nuosėdų susidarymo išmetimo sistemoje (low exhaust deposits (blocking);
- Hurts cleanliness – sukelia nuosėdų ir teršalų (nuodegų) susidarymą.
Poliizobutilenas (PIB):
- Bums cleanly – sudega švariai, nepalieka nuodegų;
- Reduces smoke – mažina dūmingumą dėl pagerinto garavimo ir mišinio homogeniškumo;
- Reduces exhaust system blocking – sumažina nuosėdų susidarymo ir išmetimo sistemos užsikimšimo riziką;
- Improves lubricity – pagerina tepumą ir palengvina variklio užvedimą šaltu oru;
- Hurts cost – padidina sąnaudas.
Tirpiklis (solvent):
- Improves miscibility – pagerina alyvos ir degalų maišymąsi, ypač esant žemai temperatūrai;
- Improves fluidity – pagerina degalų ir alyvos mišinio takumą;
- Burns cleanly – skatina švaresnį degalų ir alyvos mišinio degimą ir sumažina nuosėdas;
- Reduces smoke – netiesiogiai sumažina dūmingumą dėl pagerinto garavimo ir mišinio homogeniškumo;
- Improves blocking – sumažina išmetimo sistemos užsikimšimo nuo išmetamųjų dujų nuosėdų riziką;
- Hurts lubricity – sumažina tepumą.
Priedai (additives):
- Helps cleanliness – palaiko variklio švarą;
- May affect burnability – per didelė pelenų komponentų dozė arba naudojimas gali pakenkti degimo efektyvumui;
- May increase smoke – kai kurie priedų rinkinyje esantys pelenų komponentai gali skatinti dūmingumą;
- May contribute to exhaust deposits – kai kurie priedų rinkinyje esantys pelenų komponentai gali prisidėti prie nuosėdų susidarymo išmetimo sistemoje;
- Hurts cost – padidina sąnaudas.
Kaip matote, su 2T alyvos komponentais viskas nėra taip vienareikšmiška.
2T alyvų gamyba Klaipėdos gamykloje pagrįsta tikslia keturių komponentų dozavimo sistema. Plėtros direktorius Erik Sudheimer aiškina: „Kiekvienas iš keturių komponentų – bazinė alyva (~50 %), poliizobutilenas (~15 %), tirpiklis (~10 %) ir priedų rinkinys (~5 %) – atlieka priešingą funkciją. Mūsų maišymo įrenginiai užtikrina 0,01 % dozavimo tikslumą, kuris yra labai svarbus tepumo ir švaraus degimo pusiausvyrai.“
2012 m. buvo pastatyta specializuota laboratorija 2T alyvoms tirti, įskaitant dūmingumo, nuodegų susidarymo, degalų maišumo esant minusinei temperatūrai ir apsaugos nuo korozijos bandymus. Juri Sudheimer: „Sodo technikos alyvos, skirtingai nei naudojamos motorinėms transporto priemonėms, gali veikti aukštų temperatūrų režimu be intensyvaus aušinimo. Pakabinamiesiems varikliams reikalinga apsauga nuo sūraus vandens ir geresnis takumas dėl efektyvesnio vandens aušinimo.“
Nuo 2022 metų, be priedų rinkinių iš pirmaujančių pasaulinių, oficialiai patvirtintų gamintojų, tam tikrose formulėse taip pat yra patentuotų priedų rinkinių, sukurtų ir pagamintų „SCT Chemicals“ JAE gamykloje. Šie rinkiniai yra optimizuoti įvairioms sąlygoms: apsaugai nuo korozijos jūros vandenyje (NMMA TC-W3), žemai temperatūrai sniego motociklams (API TC+, JASO FD) ir aukštai temperatūrai sodo technikai. Visiškai kompiuterizuotos pilstymo linijos užtikrina tikslų kiekvienos partijos nuspalvinimą, kad būtų galima vizualiai atskirti galutinį kuro ir alyvų mišinį nuo gryno benzino.
Atsižvelgiant į alyvai keliamus reikalavimus, buvo sukurti jų kokybę reglamentuojantys standartai ir klasifikacijos. Dvitakčių variklių alyvos klasifikuojamos pagal API (American Petroleum Institute), JASO (Japanese Automotive Standards Organization), ISO (International Organization for Standardization) ir NMMA (The National Marine Manufacturers Association). TC-W3 standartas skirtas vandens technikai.
Tailandas taip pat turi savo sertifikavimo sistemą – TISI (Thai Industrial Standards Institute) – Tailando pramonės standartų instituto.
Daugelis šių standartų kategorijų yra pasenusios ir nebenaudojamos. Toliau pateiksime galiojančias.
API TC – įvairiems didelės apkrovos dvitakčiams varikliams nuo 200 iki 500 cm³. Kategorija apima stūmoklio žiedų strigimo, išankstinio uždegimo ir cilindrų įbrėžimų bandymus. Šis standartas netaikomas pakabinamiesiems varikliams.
Remiantis JASO ekspertų vertinimais, API TC standarto reikalavimai buvo bendro pobūdžio, jais nenustatyti griežti dūmingumo ir švaraus degimo apribojimai, o alyvos, kurios atitiko tik šį standartą, variklio veikimo metu galėjo sukelti per didelį išmetamųjų teršalų kiekį ir dūmus. JASO sukūrė savo standartus:
FB – nustato tepimo ir valymo savybių, taip pat išmetamųjų teršalų reikalavimus;
FC – pasižymi griežtesniais plovimo ir dūmingumo reikalavimais nei FB;
FD – taikomi panašūs reikalavimai kaip JASO FC, tačiau su griežtesniais plovimo efektyvumo reikalavimais.
Visos šios alyvos kategorijos yra išbandomos tais pačiais bandymų varikliais, o atitinkama kokybės kategorija priskiriama remiantis iš anksto nustatytomis ribinėmis vertėmis. Bandymo rezultatai nustatomi ir skelbiami lyginant su aiškiai apibrėžta, didelio našumo etalonine alyva, – JATRE 1.
1990 metų viduryje, kai JATRE 1 alyvos buvo išbandytos naudojant europietiškus variklių bandymų metodus, paaiškėjo, kad JASO FC reikalavimai yra nepakankami, kad būtų galima įvertinti europinių dvitakčių variklių eksploatacines savybes. Europoje buvo sukurta ilgalaikių bandymų serija, siekiant atitikti visus reikalavimus. Be JASO dūmingumo, išmetamųjų dujų nuosėdų, tepumo ir plovimo efektyvumo bandymų, buvo atliktas 3 valandų bandymas su „Honda Dio“, siekiant nustatyti stūmoklių švaros ir plovimo efektyvumo pagerėjimo laipsnį. Visiems bandymams kaip etaloninė alyva buvo naudojama JATRE 1. Šias naujas gaires parengė CEC darbo grupės, dalyvaujant Europos variklių ir tepalų gamintojams.
Šiuo metu Tarptautinė standartizacijos organizacija (ISO) dvitakčių variklių alyvas klasifikuoja pagal tris kategorijas: ISO-L-EGB, -EGC ir -EG.
ISO-L-EGB – JASO FB + stūmoklių švarumo bandymas;
ISO-L-EGC, – JASO FC + stūmoklių švarumo bandymas;
ISO-L -EGD. – JASO FC + stūmoklių švarumo bandymas + plovimo efektyvumo bandymas.
„SCT“ koncerno produktų asortimente yra 2T alyvos motorinėms transporto priemonėms:
- MANNOL 2-TAKT UNIVERSAL 7205 API TC, JASO FB, ISO L-EGB – mineralinė alyva;
- MANNOL 2-TAKT PLUS 7204 API TC, JASO FD, ISO L-EGD, TISI – sintetinė alyva.
Sodo technikos 2T alyvos yra skirtos aukštų temperatūrų eksploatavimo sąlygoms. Akivaizdu, kad vejapjovės ar grandininio pjūklo aušinimo sąlygos yra daug nepalankesnės nei judančio motorolerio, kurio variklis judėjimo metu intensyviai vėdinamas oro srauto.
Sodo technikos ir įrankių alyvų asortimentą sudaro:
- MANNOL AGRO 7206 – API TC, JASO FB – mineralinė alyva;
- MANNOL AGRO FORMULA H 7859 – API TC, JASO FB – sintetinė alyva, mūsų rekomenduojama dvitakčiams „Husqvarna“ varikliams;
- MANNOL AGRO FORMULA S 7858 – API TC, JASO FB, ISO L-EGB – sintetinė alyva.
Pakabinamųjų variklių alyvos taip pat skiriasi nuo 2T motorinių transporto priemonių alyvų. Taip yra ir dėl jų terminių eksploatavimo sąlygų. Pakabinamuosius variklius aušina vanduo, o šilumos išsklaidymas cilindrų įvorėse yra žymiai geresnis nei naudojant 2T motorinių transporto priemonių alyvas. Todėl šios alyvos turi būti mažiau klampios ir labiau takesnės.
Dvitakčių pakabinamųjų variklių alyvos nuo motorinių transporto priemonių alyvų skiriasi geresnėmis antikorozinėmis savybėmis ir atsparumu vandeniui, nes jos sukurtos naudoti agresyvioje vandens aplinkoje (jūros arba gėlame vandenyje), įskaitant apsaugą nuo druskos ir drėgmės. Pakabinamųjų variklių alyvos turi atitikti specialius standartus, tokius kaip NMMA TC-W3. Šios alyvos yra testuojamos stende, imituojant sudėtingas eksploatavimo sąlygas: tikrinamas takumas, maišumas, atsparumas rūdijimui ir medžiagų suderinamumas. Be to, alyvos yra testuojamos tikruose varikliuose (įskaitant pakabinamuosius variklius „Johnson“ ir „Mercury“) 100 valandų kiekviename iš jų, siekiant užtikrinti žiedų strigimo ir nuodegų susidarymo prevenciją.
Pakabinamųjų variklių alyvų asortimentą sudaro:
- MANNOL OUTBOARD UNIVERSAL 7208 – API TC, NMMA TC-W2 – mineralinė alyva;
- MANNOL OUTBOARD 2-TAKT PREMIUM 7818 – API TC, NMMA TC-W3 – sintetinė alyva;
- MANNOL OUTBOARD MARINE 7207 – API TC, JASO FC, NMMA TC-W3 – sintetinė alyva.
Sniego motociklų alyvoje yra angliavandenilių maišymo agento, kuris esant dideliam šalčiui akimirksniu sukuria stabilų kuro ir alyvos mišinį. Jis žaibiškai su benzinu suformuoja labai stabilų mišinį:
- MANNOL 2-TAKT SNOWPOWER 7201 – API TC+, JASO FD, ISO L-EGD.
„SCT Lubricants“ gamykla Klaipėdoje gamina platų dvitakčių (2T) alyvų asortimentą įvairioms pritaikymo sritims: motorinėms transporto priemonėms (API TC, JASO FB/FD, ISO L-EGB/L-EGD), sodo technikai ir įrankiams (įskaitant specializuotas formules „Husqvarna“ varikliams), pakabinamiesiems varikliams (pagal NMMA TC-W3 reikalavimus ir ankstesnes specifikacijas) bei sniego motociklams – su formulėmis, kurios užtikrina momentinį susimaišymą su degalais itin žemoje temperatūroje.
Erik Sudheimer: „200 specialistų užtikrina iki 12 milijonų litrų produkto gamybą per mėnesį, taikant trijų pakopų kokybės kontrolę. „Pig System“ visiškai pašalina kryžminę taršą tarp skirtingų 2T alyvų rūšių.“
Gamykla yra sertifikuota pagal standartus ISO 9001 ir ISO 14001.
Juri Sudheimer: „SCT“ koncernas ir toliau investuoja į mokslinius tyrimus ir plėtrą (R&D), siekdamas sukurti naujos kartos mažai dūmingas formules, kurios atitiktų vis griežtesnius aplinkosaugos standartus ir kartu išlaikytų patikimą dvitakčių variklių apsaugą.“
