자동차 산업이 합성 모터 오일로 전환하는 이유

눈치채셨을 수도 있습니다. 비교적 새 차를 운전하면 오일 교환 비용이 증가합니다. 오일을 식별하는 숫자가 감소했습니다. 많은 경우 오일 교환 간격이 연장되었습니다. 뭔가 달라졌어요.

달라진 점은 자동차 제조업체의 합성 모터 오일 사용 증가입니다. 점점 더 많은 OEM(또는 General Motors, Toyota, Mercedes 등과 같은 "OEM")이 엔진에 합성유 제품을 사용하고 있습니다.

지하 깊은 곳에서 끌어올린 원유에서 직접 추출 증류하는 기존의 모터 오일과 달리 합성 오일은 실험실에서 인공적으로 만들어집니다. 원유에서 고도로 정제된 기유로 수명을 시작할 수도 있고 완전히 인공적일 수도 있습니다. 어느 쪽이든 합성 오일은 무작위 형태의 기존 오일과 달리 크기와 모양이 매우 균일한 분자로 구성됩니다. 이 미세하게 조정된 구성에 고품질 첨가제가 포함되어 엔진의 성능을 향상시킵니다.

합성유는 여러 조건에서 기존 오일보다 성능이 우수하지만 비용도 더 많이 듭니다. 훨씬 더. 그렇다면 자동차 산업이 자동차, 트럭 및 SUV에 합성 엔진 오일을 사용하는 이유는 무엇입니까?

그 이유는 연비, 배기 가스 감소, 파워트레인 설계의 세 가지 상호 연결된 범주로 나눌 수 있습니다.

연료 절약
연료 경제의 개선이 천연 자원을 보존하고 환경을 보호하는 데 중요하다는 것은 비밀이 아니라 열띤 토론이 벌어지는 공공 및 정치 문제입니다.

1975년 의회는 자동차와 경트럭의 연비를 높여 에너지 소비를 줄이는 법안을 제정했습니다. 기업 평균 연비 (CAFE) 표준은 매년 자동차 제조업체가 차량 전체의 평균을 충족할 것을 요구합니다. 표준이 높아지면 제조업체는 연료 효율이 높은 차량을 만들어 대응합니다.

차량이 2025년까지 평균 갤런당 54.5마일(2011년에 증가)을 충족해야 한다는 현재 요구와 함께 자동차 제조업체는 표준을 충족하기 위해 갈 길이 멉니다. 표준을 37mpg로 롤백하는 수정안이 제안되었음에도 25.1의 2019년 결과는 개선의 여지가 많습니다.

배출 감소
대기 오염 물질이 환경과 인간의 삶에 미치는 영향을 줄이기 위해 환경 보호국 (EPA)는 수십 년 동안 미국에서 판매되는 모든 신차가 대기로 방출되는 오염 물질을 규제하기 위해 충족해야 하는 점점 더 많은 법적 표준 또는 요구 사항을 제정했습니다. 202년 4월, EPA(미국 고속도로 교통 안전국과 함께)는 2026년까지의 연식을 포함하도록 승용차와 경트럭에 대한 CAFE 및 온실 가스 배출 표준을 수정했습니다.

제조업체는 촉매 변환기를 사용하여 배기 가스(질소 산화물, 일산화탄소 등)에서 발견되는 오염 화합물의 양을 줄임으로써 배출량을 줄입니다. 그러나 배출 감소는 연료 효율성과도 관련이 있습니다. 소비되는 연료가 적을수록 이산화탄소를 포함한 배기 가스가 적게 생성됩니다.

파워트레인 디자인
연료 소비를 줄이기 위해 제조업체는 더 작고 가벼운 엔진을 만들어 왔습니다. 무게가 적으면 이동하는 데 필요한 연료가 줄어듭니다. 그러나 더 작다는 것은 또한 더 적은 전력을 의미합니다. 그래서 자동차 제조사들도 엔진을 더욱 강력하게 만들기 위해 노력하고 있습니다. 이를 달성하는 방법 중 하나는 터보차저를 추가하여 마력을 높이는 것입니다.

더 작고 가벼운 엔진은 훨씬 더 엄격한 허용 오차로 제작됩니다. 내부의 움직이는 구성 요소 사이에 공간이 적습니다. 이는 공간을 절약할 수 있지만 마찰과 부품이 서로 접촉하는 문제도 발생합니다. 특히 동일한 엔진이 더 큰 엔진보다 더 뜨겁기 때문에.

낮은 점도
자동차 제조업체는 무게 감소(더 작은 엔진 및 더 가벼운 재료 사용), 공기 역학 및 재설계된 타이어를 포함하여 연비를 높이고 배기 가스를 줄이기 위해 많은 일을 할 수 있습니다. 또 다른 방법은 점도를 낮추는 것입니다. 엔진 오일.

점도는 액체의 두께, 즉 흐름에 대한 저항을 측정한 것입니다. 석유 회사는 API(American Petroleum Institute)에서 지정한 제품의 점도를 지정하기 위해 숫자를 지정합니다. 숫자가 높을수록 기름이 두꺼워집니다. 숫자가 낮을수록 얇아집니다. 중량 또는 등급과 같은 다른 용어로 설명되는 오일 점도를 들어 본 적이 있을 것입니다. 각 용어, 중량, 등급 및 점도는 본질적으로 동일한 것을 나타냅니다.

수십 년 전에는 SAE 30과 같은 스트레이트 웨이트 오일이 일반적이었습니다. 연비 개선을 위한 노력은 10W-30과 같은 다중 중량 오일의 개발로 이어졌습니다. 여기서 첫 번째 숫자는 오일이 차가울 때의 점도를 나타내고("W"는 겨울을 나타냄) 두 번째 숫자는 오일이 차가울 때의 점도를 나타냅니다. 오일이 작동 온도까지입니다.

80년대와 90년대에는 10W-30과 10W-40이 일반적이었습니다. 그 이후로 그 숫자는 줄어들고 있습니다. 오늘날 자동차 제조업체는 점도가 훨씬 낮은 제품을 요구하고 있습니다(석유 제조업체에서 생산). 5W-20 및 5W-30이 오늘날 가장 일반적이며 0W-20, 0W-16, 심지어 0W-8과 같이 더 가벼운 오일도 정기적으로 사용됩니다.

해결책과 문제
저점도 오일은 연비 향상에 도움이 됩니다. 더 얇아서 더 두꺼운 오일이 들어갈 수 없는 더 작은 공간으로 스며들 수 있기 때문에 더 엄격한 엔진 허용 오차를 허용합니다. 그리고 더 얇기 때문에 엔진 부품에 대한 저항이 적습니다. 더 두꺼운 유체를 이동하려면 더 많은 에너지가 필요하므로 점도가 낮다는 것은 에너지가 덜 소모되고 연료가 절약되며 배기 가스가 감소한다는 의미입니다.

그러나 시너 오일에는 문제가 있습니다. 마찰을 줄이는 데 더 많은 시간이 걸리므로 성능을 향상시키기 위해 공식에 마찰 수정자를 추가해야 합니다. 저점도 오일은 또한 휘발성이 더 강하고 쉽게 증발하는 경향이 있습니다. 그리고 첨가제는 경량 오일에 포함될 때 더 많이 작용해야 합니다.

바로 여기에서 합성 오일이 작용합니다.

합성유가 필요한 이유
합성유의 장점은 낮은 점도와 추가 비용이라는 문제를 극복합니다.

예를 들어, 균일한 분자 구성 때문에 오일은 기이한 모양과 무작위의 크고 작은 분자를 가진 오일보다 얇게 만들 수 있습니다. 그리고 고품질 기유로 만들어지기 때문에 합성유는 극한의 온도에서도 훨씬 더 안정적입니다. 따라서 더 작고 뜨거운 엔진을 위한 완벽한 후보입니다.

합성 오일은 마찰 조정제, 내마모 첨가제, 산화 방지제 등 훨씬 더 높은 품질의 성분을 함유할 수도 있습니다.

또한 합성 물질은 터보차저의 높은 열과 높은 rpm을 견딜 수 있습니다. 또한 공기-연료 혼합물이 저절로 점화될 수 있는 소형 터보 차저 직접 분사 엔진에서 고압의 부산물인 상태인 저속 사전 점화(LSPI) 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. LSPI는 엔진에 손상을 줍니다. 합성유에 포함된 세제는 LSPI의 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.

합성유는 기존 오일보다 훨씬 더 비싸지만 수명도 더 길 수 있습니다. 일부 합성 물질은 10,000마일 이상을 사용할 수 있습니다. 제조사들은 합성유를 사용하면서 더 긴 오일 교환 주기로 전환했습니다.

합성유는 더 낮은 점도로 제조할 수 있고(일부 등급의 오일은 합성에서만 사용 가능) 분해 없이 점도를 더 오래 유지할 수 있고(오일 교환 사이에 더 긴 시간으로 이어짐), 더 높은 품질을 운반할 수 있기 때문에 첨가제 및 오늘날 엔진의 고열, 고압 환경에서 작동하므로 자동차 제조업체가 선택하는 윤활유가 빠르게 자리잡고 있습니다.