Jakie są właściwości oleju?
Kiedy słowo „olej” jest używane bez szczególnego kontekstu, należy rozumieć, że odnosi się do produktu powstałego w wyniku rafinacji ropy naftowej - na przykład oleju silnikowego lub oleju silnikowego. Właściwości oleju sprawiają, że jest on wyjątkowo niezastąpiony jako środek smarny do użytku w pojazdach i innych maszynach. Olej jest wszechstronny z dwóch powodów: może być produkowany w różnych gatunkach, a także opracowano wiele dodatków, zwiększając jego przydatny zakres zastosowania. Sprawienie, by olej był opłacalnym produktem, wymaga dużej podaży surowca oraz zdolności do jego pozyskiwania i przetwarzania przy rozsądnych kosztach. Dwie najważniejsze właściwości oleju polegają na tym, że sprzyja on swobodzie ruchu niestacjonarnych części i zmniejsza wytwarzanie ciepła, które może powodować zatarcie silnika.
Pod względem chemicznym komercyjny olej silnikowy jest w dużej mierze mieszaniną węglowodorów - związków organicznych wytwarzanych z wodoru i węgla - najczęściej o prostych i rozgałęzionych łańcuchach, chociaż na ogół występują pewne pierścieniowe lub cykliczne węglowodory. Skład ropy naftowej różni się nieco w zależności od regionu geograficznego, co powoduje, że niektórzy opowiadają się za ropą pozyskiwaną z jednego obszaru nad innym. Niektórzy uważają na przykład, że ropa naftowa pochodząca z Pensylwanii (USA) produkuje doskonały olej silnikowy, ponieważ ma wysoką zawartość parafiny, ale niski poziom siarki, azotu i asfaltu.
W silniku wewnętrznym części ruchome są kąpane w oleju silnikowym. Między tymi częściami tworzy się warstwa oleju, skutecznie zmniejszając tarcie kinetyczne i niszcząc ciepło. Olej nie tylko chłodzi działające maszyny poprzez zmniejszenie tarcia, ale ponieważ podczas pracy jest to stosunkowo „cienki” płyn, odprowadza ciepło. Nie przydałoby się to jednak, gdyby właściwości oleju nie utrzymywały się w cieple - gdyby olej nie był stabilny termicznie. Gdy metal rozszerza się po podgrzaniu, jeśli nie zostanie odpowiednio schłodzony, gorące ruchome części mogą zostać zmuszone do pełnego kontaktu, zatrzymane, a nawet stopione razem - niszcząc mechanizm.
Dwie inne korzystne właściwości oleju obejmują hamowanie korozji powierzchni metalowych, takich jak stal, oraz usuwanie brudu i resztek za pomocą detergentu. Ponieważ olej silnikowy niezmiennie zawiera pewne chemiczne „nienasycenie” - podwójne lub potrójne wiązania węgiel-węgiel - i jest wystawiony na działanie tlenu w obecności znacznego ciepła, dochodzi do utlenienia z wytworzeniem kwasu karboksylowego, który atakuje metal. Ta słabość naturalnych właściwości oleju jest skutecznie zmniejszana poprzez badania laboratoryjne prowadzone przez chemików naftowych, którzy opracowują i testują nowe dodatki, które są następnie testowane w terenie przy użyciu pojazdów flotowych. Dodatki detergentowe na bazie azotu często utrzymują zawory silnika w nieskazitelnym stanie.