Новостная статья AMSOIL
Октябрь 1999
Развитие синтезированных моторных масел
Исторический обзор
Эд Ньюман
Менеджер по маркетингу и рекламе, AMSOIL INC.
ПО МЕРЕ ПРИБЛИЖЕНИЯ 2000 ГОДА наступает время как смотреть вперёд, так и оглядываться назад. Сто лет назад никто не мог бы предвидеть тех стремительных преобразований, которые наука и изобретения принесут в наш мир. От космических кораблей до микроволновых печей, от кремниевых чипов до Долли, клонированной овцы, — это был поразительный период истории. Я хочу сказать, сто лет назад у нас не было даже заправочных станций. Ни автомагистралей. Ни спущенных шин.
Одним из преобразующих достижений нашего века стало открытие процесса органического синтеза — соединения сырьевых материалов производства в почти безграничное множество пластмасс, плёнок, тканей и жидкостей. Понимая геометрию органических соединений, химики могли создавать индивидуальные молекулярные конструкции для достижения заранее поставленных целей. Учёные осознали, что они действительно способны улучшать характеристики предметов, встречающихся в природе.
Одним из побочных продуктов этого процесса стало создание синтетического моторного масла. Считается, что первые синтезированные углеводороды были получены Фриделем и Крафтсом в 1877 году с использованием треххлористого алюминия в качестве катализатора. Однако лишь в 1929 году коммерческую разработку синтезированных углеводородов предприняла компания Standard Oil of Indiana. Неудивительно, что спроса на новый продукт не оказалось, и это первое рыночное представление синтетических смазочных материалов оказалось коммерчески неуспешным. (Вероятно, нет никакой связи между этим событием и обвалом фондового рынка позднее в том же году.)
Восемь лет спустя был произведён первый ПАО — синтетический продукт, использующий полимеризацию олефинов. 1937 год был также годом, когда Цюрихский авиационный конгресс заинтересовался технологией смазочных материалов на основе эфиров. С 1938 по 1944 год в Германии были испытаны тысячи эфиров с превосходными результатами. В нашей собственной стране эфирные базовые основы также разрабатывались Военно-морской исследовательской лабораторией США и были внедрены в применения военной авиации в 1940-х годах.
В этот период учёные были хорошо финансированы, и новые процессы синтетического создания имели немалый успех. Но, как это часто бывает, существование «лучшей мышеловки» не всегда приводит к её коммерческому выживанию.
Именно космическая эра помогла создать более глубокое понимание преимуществ синтетических смазочных материалов. Реактивные двигатели подняли планку того, что требовалось от смазочного материала. Требования к работе современных реактивных самолётов при высоких скоростях, высоких температурах и низких температурах породили спрос на новый вид смазочного материала.
Сразу после войны мы увидели первое применение диэфиров британцами в турбовинтовых двигателях для работы при высоких температурах. И с конца сороковых до начала семидесятых годов различные синтетические жидкости разрабатывались, чтобы удовлетворить требования новых и более эффективных высокопроизводительных двигателей и машин.
Из-за самоочевидных преимуществ синтетического масла для реактивных двигателей в холодную погоду было бы нетрудно найти нескольких пилотов-индивидуалистов, экспериментирующих с этим маслом в своих автомобилях. В те дни военные платили тридцать пять долларов за кварту синтетического масла, и даже отработанное масло реактивных двигателей казалось достаточно чистым, чтобы некоторые пилоты на Аляске и в других местах смешивали его со своим моторным маслом для облегчения холодного зимнего запуска.
Один такой экспериментатор подошёл к делу более систематически. В середине 1960-х годов подполковник Альберт Дж. Аматуцио, командир эскадрильи реактивных истребителей на авиабазе в северной Миннесоте, также познакомился с этими «экстраординарными» смазочными материалами, которые защищали двигатели реактивных самолётов, на которых он летал. Он начал исследовательский проект, который в конечном итоге стал делом его жизни и второй карьерой. Поначалу усилия Аматуцио были направлены на улучшение характеристик нефтяного масла.
В конце концов Аматуцио осознал необходимость начать с синтетической базовой основы и построить своё идеальное смазочное вещество с нуля. Его поиски привели его к Monsanto, Drew Chemical Corporation и Hatco. Именно в Drew Chemical Corporation в Бунтоне, штат Нью-Джерси, были разработаны и запатентованы первые полиольные эфиры совместно с Mobil Chemical в 1958 году. Масло Mobil Oil Jet Engine Oil II было основано на жидкостях, производимых в Drew Chemical. По правде говоря, автомобили нагружают смазочный материал даже сильнее, чем реактивные двигатели, потому что автомобильные двигатели с воздушным всасыванием должны иметь дело с грязью и грязными побочными продуктами сгорания. Проблема заключалась в том, как перенести расширенный температурный диапазон работы, защиту от износа и срок службы синтетики в автомобильную среду. Аматуцио полагал, что нашёл способ. По словам Джека Аротты, ныне бизнесмена из Дулута, штат Миннесота: «Я был первым парнем, который залил его (специально разработанное 100-процентно синтетическое моторное масло) в совершенно новую машину, Ford Station Wagon 1966 года. Эл был моим командиром эскадрильи на авиабазе, так что я всегда использую шутку: раз уж Эл был моим командиром эскадрильи, как я мог не залить его, когда он мне велел?»
На самом деле в течение более чем года Джек заливал различные синтетические составы Эла в свои предыдущие автомобили, поэтому он не чувствовал, что подвергает свой автомобиль серьёзному риску. После ещё нескольких лет тонкой настройки своей рецептуры было создано AMZOIL (Amatuzio-oil), которое стало первым 100-процентно синтетическим моторным маслом на основе диэфиров, прошедшим последовательностные испытания API и получившим квалификацию API в 1972 году.
В следующем году Mobil Oil начала продавать первое моторное масло на основе ПАО за рубежом, а в 1975 году они начали пробный маркетинг синтетического масла на основе ПАО в США под названием Mobil 1.
Со временем растущая ниша потребителей узнала о преимуществах в характеристиках, которые предлагала синтетика. По мере разработки дополнительных продуктов — от синтетического дизельного масла до двухтактных масел, синтетических трансмиссионных жидкостей и трансмиссионных смазок — рос и интерес. С ростом рыночных возможностей всё больше компаний вносили свой вклад в разработку базовых жидкостей и новых технологий, включая Gulf Oil Company (с тех пор приобретённую Chevron), Chevron Corporation, Amoco, Ethyl Corporation, Exxon, Henkel, Castrol, Uniroyal, Lubrizol, Neste Chemical и Texaco (технология присадок и синтетических жидкостей, с тех пор приобретённая Ethyl).
К середине девяностых почти каждая нефтяная компания имела в своей продуктовой линейке высококлассное синтетическое моторное масло, хотя лишь немногие компании кажутся по-настоящему приверженными их продвижению. Тем не менее синтетические смазочные материалы в настоящее время являются самым быстрорастущим сегментом нефтяной промышленности, и они, безусловно, здесь надолго. | The Development of Synthesized Motor Oils
A Historical Review
by Ed Newman
Marketing & Advertising Manager, AMSOIL INC. AS THE YEAR 2000 APPROACHES, it is both a time of looking forward, and of looking back. No one a century ago could have foreseen the rapid transformations that science and invention would bring to our world. From rocket ships to microwaves, silicon chips to Dolly the cloned ewe -- it has been an astonishing period of history. I mean, a hundred years ago we didn't even have gas stations. Or highways. Or flat tires.
One of the transforming developments of our century has been the discovery of the process of organic synthesis, the combining of the raw materials of production into a nearly limitless array of plastics, films, fabrics and fluids. By understanding the geometry of organic compounds, chemists could create customized molecular designs to achieve preconceived objectives. Scientists realized that they could actually improve the characteristics of items found in nature.
One bi-product of this process has been the development of synthetic motor oil. It is believed that the first synthesized hydrocarbons were created by Friedel & Crafts in 1877 using Aluminum TriChrloride as the catalyst. Yet it wasn't until 1929 that the commercial development of synthesized hydrocarbons was undertaken by Standard Oil of Indiana. Not surprisingly there was a lack of demand for the new product and this first marketplace introduction of synthetic lubricants was commercially unsuccessful. (There is probably no relationship between this event and collapse of stock market later that year.)
Eight years later the first PAO, a synthetic product using olefin polymerization, was manufactured. 1937 was also year that the Zurich Aviation Congress became interested in ester based lubricant technology. From 1938 to 1944 thousands of esters were evaluated in Germany with excellent results. In our own country ester basestocks were also being developed by the United States Naval Research Laboratory and introduced into military aviation applications during the 1940's.
During this period scientists were well funded, and the new processes of synthetic creation had some great success. But as is so often the case, the existence of a "better mousetrap" does not always result in its commercial survival.
It was the space age that helped create a greater appreciation for the benefits of synthetic lubricants. Jet engines raised the bar on what was required of a lubricant. The high speed, high heat and cold temperature performance requirements of modern jets created a demand for a new kind of lubricant.
Just after the war we saw the first use of diesters by the British in turboprop engines for high temperature performance. And from the late forties to the early seventies various synthetic fluids were developed to meet the demands of new and more efficient high performance engines and machines.
Because of the self-evident cold weather benefits of synthetic jet engine oil, it would not have been difficult to find a few maverick pilots experimenting with this oil in their cars. The military paid thirty-five dollars a quart for synthetic oil in those days and even the used jet engine oil seemed clean enough for some pilots in Alaska and elsewhere to mix with their motor oil to assist cold winter starts.
One such experimenter took a more systematic approach. In the mid-1960's, Lt. Col. Albert J. Amatuzio, jet fighter squadron commander at a northern Minnesota airbase, likewise had become familiar with these "extra ordinary" lubricants that protected the engines of the jets he flew. He began a research project that eventually became his life work and second career. At first, Amatuzio's efforts were aimed at improving the performance of petroleum oil.
Eventually, Amatuzio realized the need to begin with a synthetic basetock and build his ideal lubricant from the ground up. His search led him to Monsanto, Drew Chemical Corporation and Hatco. It was Drew Chemical Corporation in Boonton, New Jersey, where the first polyol esters had been developed and patented in conjunction with Mobil Chemical in 1958. Mobil Oil's Jet Engine Oil II was based on the fluids produced at Drew Chemical. The truth is, automobiles put even more stress on a lubricant than jet engines because air aspirated car engines must deal with dirt and the messy by-products of combustion. The problem was how to bring the expanded temperature range performance, wear protection and service life of a synthetic into an automotive setting. Amatuzio believed he had found a way. According to Jack Arotta, a Duluth Minnesota businessman today, "I was the first guy to put it (a specially formulated 100% synthetic motor oil) in a brand new car, a 1966 Ford Station Wagon. Al was my squadron commander up at the air base, so I always use the joke that since Al was my squadron commander, how could I not put it in when he told me to?"
Actually, for more than a year Jack had been putting a variety of Al's synthetic formulations in his previous cars, so he did not feel that he was putting his vehicle at serious risk. After several more years of fine tuning his formulation, AMZOIL (Amatuzio-oil) was created and became the first 100% synthetic diester based engine oil to pass the API sequence tests and receive API qualification in 1972.
The following year Mobil Oil began marketing the first PAO based engine oil overseas and in 1975 they began test marketing a synthetic PAO based synthetic in the U.S. called Mobil 1.
Over time a growing niche of consumers became aware of the performance benefits synthetic offered. As additional products were developed, from synthetic diesel oil to two cycle oils, synthetic transmission fluids and gear lubes, so grew the interest. With growing market opportunity, more companies made contributions in the development of basestock fluids and new technologies, including the Gulf Oil Company (since acquired by Chevron), Chevron Corporation, Amoco, Ethyl Corporation, Exxon, Henkel, Castrol, Uniroyal, Lubrizol, Neste Chemical, and Texaco (additive technology and synfluids since acquired by Ethyl).
By the mid-nineties nearly every oil company carried a high end synthetic motor oil in its product line, though only a few companies seem truly dedicated to promoting them. Nevertheless, synthetic lubricants are currently the fastest growing segment of the oil industry and they are definitely here for the long haul. |
а Amsoil - создал Битог и вдохновил лося.
