Špičková technologická maziva hrají zásadní, ale často podceňovanou roli při udržování efektivního a bezporuchového chodu bioplynových motorů.
Požadavky na účinnost bioplynových motorů neustále rostou. Výrobci stacionárních motorů spalujících bioplyn již více než tři desetiletí soustavně zvyšují jejich výkon a hospodárnost. Výsledkem jsou jednotky s vyšší účinností a nižší měrnou spotřebou paliva, avšak pracující v podstatně náročnějších provozních podmínkách a vyžadující kvalitnější mazací prostředky.
Současné bioplynové motory pracují při extrémních provozních teplotách a tlacích, které mohou být až čtyřikrát vyšší než u srovnatelných vznětových motorů. Jsou navíc integrovány s tepelnými výměníky pro rekuperaci odpadní energie a s katalytickými systémy splňujícími stále přísnější emisní limity. Tyto systémy jsou citlivé na zanášení popelem pocházejícím z aditiv v mazivu, což dále zvyšuje nároky na kvalitu a složení použitého maziva.
Maziva s moderní formulací hrají klíčovou roli v provozu bioplynových motorů – zajišťují spolehlivé mazání, minimalizují opotřebení a pomáhají udržet plynulý chod zařízení. Rozhodující jsou však konkrétní vlastnosti zvoleného produktu. Nestabilní celkové číslo alkality (TBN) nebo nadměrný obsah sulfátového popela v mazivu může vést k závažným a nákladným poruchám – rizikům, která si mnozí provozovatelé bioplynových stanic často neuvědomují.
Maziva určená pro bioplynové motory musí splňovat celou řadu specifických požadavků. Kromě základních funkcí každého motorového maziva – tedy zajištění mazacího filmu, omezení tvorby úsad a udržení spalovacího prostoru v čistotě – musí zvládnout také výzvy plynoucí z proměnlivého složení bioplynu a kolísající kvality paliva.
Produkt musí vykazovat vysokou termickou stabilitu, odolnost proti oxidaci a dobrou schopnost udržet celkové číslo alkality (TBN). Zároveň musí účinně neutralizovat kyselé složky vznikající při spalování bioplynu a přispívat k udržení stabilního výkonu motoru. Klíčovou výzvou je nalezení rovnováhy mezi stabilitou TBN a obsahem sulfátového popela pocházejícího z aditiv, protože tyto dva parametry jsou vzájemně úzce provázané.
V případě bioplynových motorů je tato problematika ještě složitější, protože palivo může obsahovat zvýšené množství sulfanu (H₂S) a siloxanů. Tyto látky urychlují tvorbu kyselin a pevných úsad, čímž výrazně zvyšují nároky na kvalitu a chemickou odolnost maziva.
Celkové číslo alkality (TBN), a zejména jeho stabilita v průběhu provozu, patří k nejdůležitějším technickým parametrům maziva pro bioplynové motory. Provozovatelé těchto zařízení by mu měli věnovat zvláštní pozornost.
Obecně se má za to, že aby mazivo účinně bránilo vzniku kyseliny sírové, která koroduje kovové části motoru, je potřeba vyšší TBN (obvykle kolem 9–10). Protože však toto číslo má tendenci při provozu postupně klesat, přímo ovlivňuje životnost mazací náplně.
Rozhodující není jen počáteční hodnota TBN u nového produktu, ale především to, jak stabilně si tuto hodnotu udržuje v čase. Vysoké TBN nemusí být automaticky známkou kvality, protože může být dosaženo použitím aditiv s vyšším obsahem kovů, které neutralizují kyseliny. Nespalitelný zbytek těchto aditiv – tzv. sulfátový popel – se však usazuje v katalyzátoru nebo tepelném výměníku, kde postupně snižuje jejich účinnost a může vést až k nákladným poruchám.
U motorů spalujících bioplyn navíc TBN klesá rychleji než u motorů na zemní plyn, a to kvůli vyššímu obsahu kyselých složek v palivu, zejména sulfanu (H₂S) a sloučenin vznikajících spalováním siloxanů. To zvyšuje nároky na chemickou odolnost a stabilitu formulace maziva.
Vyšší obsah sulfátového popela znamená větší množství nespalitelných zbytků, které se ukládají v systémech následného zpracování spalin. Jemné částice popela se hromadí v katalyzátoru a tepelném výměníku, což zvyšuje protitlak ve výfukovém systému a snižuje účinnost motoru. Při výrazném zvýšení tohoto tlaku hrozí i vážné mechanické poškození.
U maziv s vysokým TBN musí být pro účinnou neutralizaci kyselin i vyšší podíl kovových aditiv, což vede k obsahu sulfátového popela kolem 1 %. Vysoký obsah popela urychluje pokles TBN a snižuje jeho stabilitu. Čím je jeho koncentrace vyšší, tím rychleji TBN klesá. To má přímý dopad na životnost náplně a intervaly výměny, protože výrobci obvykle doporučují výměnu maziva při poklesu TBN na 50 % původní hodnoty.
U motorů spalujících bioplyn může být degradační proces maziva intenzivnější z důvodu vyššího obsahu kyselých složek v palivu.
Pokročilá technologie použitá při vývoji maziv Texaco HDAX® umožňuje nabízet produkty s obsahem sulfátového popela pod 0,6 %. Nejnovější formulace pro bioplynové motory – Texaco HDAX® 9200 a Texaco HDAX® 9500 – mají nízký obsah sulfátového popela, celkové číslo alkality (TBN) 4,2, resp. 5,4 a vyznačují se vysokou stabilitou v provozu. Tato stabilita je klíčovým ukazatelem kvality prémiových maziv Texaco HDAX® určených pro motory spalující bioplyn.
FT Sun
