Základním a nejpoužívanějším palivem v zemědělství je motorová nafta. Dominantní postavení motorové nafty je dlouhodobá záležitost, která se zřejmě nezmění ani v následujících letech. V průběhu času se ale mění kvalitativní parametry a chemické složení motorové nafty. Je to důsledek zejména předpisů z oblasti ochrany životního prostředí.
Motorová nafta
Motorová nafta je směsí kapalných uhlovodíků získávaných z ropy destilací a hydrogenační rafinací při teplotách 150 až 370 °C. Palivo může obsahovat aditiva na zlepšení užitných vlastností, jako jsou depresanty, detergenty, mazivostní přísady a inhibitory koroze. Kvalitativní parametry motorové nafty musí odpovídat ČSN EN 590. Nafta se dělí na tři základní třídy a to B, D, a F. Toto dělení je často nesprávně interpretováno jako nafta letní, zimní a přechodová.
Bionafta
Bionafta se používá jako náhrada (příměs) za ropná paliva. Slovem bionafta jsou označovány nízkomolekulární estery vyšších mastných kyselin s nízkomolekulárním alkoholem: FAME (Fatty Acid Methyl Ester). Výroba bionafty je bezodpadová technologie, neboť všechny vedlejší produkty se dají dále využít. Surovinou pro výrobu bionafty jsou olejnaté plodiny. Ve světové produkci převládá olej ze sóji (USA), mezi dalšími pak palmový olej, řepka atd. V posledních letech se hledají nové zdroje surovin, např.: použité fritovací oleje, odpadní živočišné tuky aj. Aby bylo bionaftu možné použít jako palivo, musí splňovat evropskou normu, která udává její přesné složení: EN 14214:2003.
Hlavními výhodami bionafty je zejména její obnovitelnost, vynikající biologická odbouratelnost (za 28 dnů je degradováno 95 % bionafty oproti 40 % ropné nafty), nižší obsah emisí a vyšší mazací schopnost. Bionafta je mastnější nežli motorová nafta, přídavek bionafty do motorové nafty snižuje opotřebení motoru díky vyšší mazací schopnosti. Čistá bionafta je netoxické palivo, které neobsahuje síru, polyaromatické látky ani halogeny. Otázka poměru množství energie potřebné pro produkci bionafty k energii získané jejím spálením je nad rozsah tohoto článku.
Jednou z nevýhod bionafty je náročnost výrobního procesu (nejdražší je rostlinný olej). Sporná je rovněž otázka kladného vlivu na životní prostředí. Další nevýhodou je, že při kontaktu s větším množstvím vody vznikají z bionafty mastné kyseliny, které mohou způsobit korozi palivového systému. Bionafta má také schopnost uvolňovat organické usazeniny v palivovém systému a tím se zanáší palivový filtr a další části palivového systému. Velkou nevýhodou je zkrácená doba skladování. Platí, že čím větší je podíl bionafty, tím kratší dobu nafta vydrží „čerstvá“. Časem se složky oddělí a dochází ke zhoršení spalování. Doporučená doba skladování bionafty je maximálně jeden měsíc.
Z těchto důvodů je využívání čisté bionafty z praktického hlediska nevýhodné a zkušenosti z praxe to potvrzují. Pro zemědělství je charakteristická dlouhodobá odstávka některých druhů mobilní techniky (např. sklízecí mlátičky) a tato odstávka by mohla způsobit vážné poškození palivové soustavy.
Bionafta ve 100% koncentraci se dnes v podstatě nepoužívá, ale některé společnosti zabývající se distribucí paliv nabízejí tzv. směsnou naftu. Směsná nafta je tvořena většinou „klasické“ nafty ropného původu a nejméně 30 % tvoří bionafta. Směsná nafta je plně mísitelná s běžnou motorovou naftou. Použití směsné motorové nafty je vhodné konzultovat s výrobcem motoru, ale velká část výrobců již toto palivo zařadila mezi doporučená paliva. Přesto při dlouhodobé odstávce motoru je vhodné použít pro poslední natankování naftu s menším obsahem biosložky. Její použití je pro zemědělce vhodné i z toho důvodu, že tímto způsobem vytváří prostor pro vlastní produkci. Na to se často v praxi zapomíná.
Maziva, nedílná součást mobilních strojů
Maziva jsou nedílnou součástí mobilních strojů. Zajišťují správnou funkci příslušného celku, jako je spalovací motor, převodovka, rozvodovka, hydraulický systém aj. Motorové, převodové a hydraulické oleje plní v příslušných funkčních skupinách (spalovací motor, převody a hydraulický systém) funkci mazací, chladicí, těsnicí, čisticí a konzervační.
Z oblasti maziv je nutné se zaměřit na výběr správné kapaliny (oleje) z jejich velkého množství, které se na trhu nachází. Znát totiž pouze obchodní označení (např. M6AD) určitého výrobce kapalin již v dnešní době nestačí a je nutné umět si správně vybrat.
Často opomíjenou kapitolou je zacházení s mazivy. Skladování a manipulace s mazivy se provádí v našich zemědělských podnicích všech velikostí často špatným způsobem. Dochází tak k degradaci maziva při skladování, únikům maziva do okolního prostředí, vniku nečistot do mazaných míst a celkově snížené efektivitě mazání.
Motorové oleje
Pro výběr optimálního motorového oleje z hlediska uživatele stroje jsou důležité dva základní parametry – viskozita oleje a jeho výkonnostní kategorie. Podle těchto parametrů se rozdělují i klasifikace motorových olejů. Viskozitou olejů se zabývá pouze klasifikace SAE. Výkonnostními kategoriemi se zabývají např. klasifikace API, ACEA a další.
Klasifikace SAE vznikla na americkém kontinentu a je uznávána na celém světě. Norma má označení SAE J300 a rozděluje oleje do šesti zimních tříd s číselným označením a písmenem „W“ (winter – zima) a pěti letních tříd označených pouze číslem. Číselná označení jsou pouze názvem tříd a nevyjadřují vztah k žádné fyzikální veličině.
Zimní označení (0W až 25W) vymezuje tzv. startovatelnost motoru při nízkých teplotách. Čím nižší je číslo zimní třídy, tím nižší může být teplota okolí při zachování dostatečné viskozity (tekutosti) oleje.
Letní označení (20 až 60) garantuje dostatečnou viskozitu oleje za vysokých letních teplot. Čím vyšší je číslo letní třídy, tím vyšší může být teplota okolí.
Evropským klimatickým podmínkám vyhovují letní třídy 40 a 50. Oleje třídy 60 mohou zapříčinit mírné snížení výkonu.
V současné době se používají tzv. celoroční náplně mazacích soustav spalovacích motorů. Označují se kombinací zimní a letní třídy (např. 10W – 40, 15W – 40 aj.). Během jízdy se studeným motorem má méně viskózní olej (5W) též menší vnitřní odpor a to způsobuje snížení spotřeby paliva. V případě syntetických olejů (0W – 30 nebo 5W – 30) se úspora paliva projeví i při jízdě se zahřátým spalovacím motorem na provozní teplotu. Je však zapotřebí si při volbě oleje všímat i jiné klasifikace – výkonové, protože některé oleje mají sníženou viskozitu při vysokých teplotách, a proto nejsou vhodné pro každý motor.
Klasifikace API značí oleje pomocí dvou písmen, případně číslic. První písmeno označení rozlišuje typ motoru a druhé písmeno výkonnostní stupeň oleje. Norma dělí motorové oleje podle typu motoru na oleje používané v zážehových motorech s označením „S“ (Service) a oleje v motorech vznětových s označením „C“ (Commercial). Výkonnostní stupeň je pro daný typ motoru vyjádřen dalším písmenem od „A“ výše. Obecně platí, že čím je druhé písmeno dále v abecedě, tím je olej kvalitnější.
Převodové oleje
Oleje převodové se rovněž rozdělují podle viskozity a výkonnostní kategorie.
Klasifikace podle SAE také používá číslicový symbol, popř. doplněný písmenem „W“ označujícím zimní vlastnosti z hlediska viskozity. Oleje vhodné pro provoz za nižších teplot mají čtyři třídy: 70W až 85W. Oleje vhodné pro „letní“ provoz mají třídy tři: 90, 140 a 250. Opět stejně jako u motorových olejů se moderní oleje vhodné pro celoroční provoz označují jako vícestupňové (multigrade), např. SAE 80W–90.
Výkonnostní klasifikace podle API rozděluje převodové oleje podle jejich výkonnosti a možných oblastí použití. Označení se skládá z písmen GL (Gear Lubricant) a čísla 1 až 6 udávající výkonnostní stupeň.
Převodové oleje jsou zatěžovány jiným druhem namáhání než motorové oleje, a proto obsahují jiné přísady např. tzv. vysokotlaké EP (Extreme Pressure). Z těchto důvodů se nesmí používat převodový olej pro mazání spalovacích motorů, ale naopak některé druhy motorových olejů se mohou použít pro mazání převodů. Kromě výše zmíněných klasifikací se používají též klasifikace jednotlivých výrobců převodovek (ZF, MAN).
Hydraulické oleje
Specifikací hydraulických kapalin se mj. zabývá norma ISO 6743/4 nebo DIN 51524. Označení se skládá podle původu kapaliny ze dvou až tří písmen a podle viskozitního stupně ze dvou až tří číslic. Dále se hydraulické oleje člení podle třídy ohrožení vody (WEC). Stupnice tohoto třídění je od 0 – neohrožuje, až po 3 – silně ohrožuje vodu.
Minerální hydraulické oleje
(WEC – 2)
HH – nejméně kvalitní oleje (např. ložiskové).
HL – mnohoúčelové oleje (bez přísad k zmenšení opotřebení). Používají se v hydraulických mechanismech s provozními teplotami okolo 50 °C.
HM – kvalitní oleje s přísadami proti korozi, pěnění, snížení opotřebení. Jsou určeny pro stroje pracující celoročně v nechráněném prostředí.
HV – obdobně jako HM, vyhovují požadavkům na nízkou závislost viskozity na teplotě.
Ekologické kapaliny
(WEC – 1)
– na bázi rostlinných olejů (u nás řepky)
– HETG – trigliceridy,
– na bázi syntetických médií
– HEE – syntetické esterové oleje,
– HEPG – polyglykoly.
Pro použití v hydraulických obvodech vyhovují zejména oleje výkonových tříd HM a HV. Nejčastěji se v mobilních strojích používají oleje ISO VG 32 a 46, výjimečně 22 a 68.
Ekologické náplně (nejčastěji HETG) je třeba brát v úvahu u hydraulických zařízení přicházejících do kontaktu s vodou v přírodě, v zemědělství, lesnictví, ale i stavebních strojů. Mazací schopnosti ekologických kapalin jsou zhruba stejné jako u minerálních olejů.
Postup při výběru správného oleje a zásady olejového hospodářství
– Řídit se pokyny výrobce motoru, převodů nebo hydraulického systému. Výrobci doporučují příslušné oleje podle viskozitní a výkonnostní specifikace. Dodržovat lhůty výměny.
– Pokud uživatel nemá příručku ke stroji, doporučuje se dotázat u výrobce stroje na druh oleje podle výkonnostní a viskozitní klasifikace. Vyšší výkonnostní třída nevadí, ale bývá dražší a velké zlepšení provozu nepřinese.
– Pokud se mění olej nízké výkonnostní specifikace za olej vyšší třídy, doporučuje se zkrácení první výměnné lhůty, protože dojde k vymytí úsad.
– Maziva skladovat v uzavřené místnosti chráněné před atmosférickými vlivy a prachem. Podlaha skladů spádovaná k jímce. Zajištěné dostatečné větrání.
– Neskladovat a nepoužívat maziva nad dobu použitelnosti.
– Důsledně dodržovat čistotu zejména u nádob pro přelévání, nepoužívat nádobu pro více druhů olejů.
Závěr
Je velmi pravděpodobné, že využívání biopaliv a jejich směšování s ropnými palivy bude pokračovat i nadále. Zřejmě bude docházet ke změnám obsahu, ale i původu biosložky paliva. Do popředí se dostane i otázka využívání spalování rostlinných olejů v původní formě.
V uvedeném popisu a klasifikacích vybraných provozních kapalin by se uživatel strojů měl dobře orientovat. Je to hlavně z důvodu, aby při výměně náplní či dolití nedošlo k záměně a následnému poškození motoru, převodovky, čerpadla aj., nebo naopak, aby nepoužíval příliš kvalitní a drahou kapalinu na starém zařízení, kde nepřinese užitek.
Klíčové informace
– Každý dodavatel pohonných hmot musí podle zákona č. 180/2007 Sb. zabezpečit přimíchání biosložek do pohonných hmot, které uvolňuje do oběhu, od 1. září 2007 ve výši 2 % objemových z celkového množství motorové nafty, od 1. ledna 2009 ve výši 4,5 %.
– Tato změna znamená, že veškerá motorová nafta prodávaná na našem území v sobě nese stopy biopaliv.
– Změna před svým zavedením vyvolávala u části provozovatelů mobilní techniky strach z možnosti poškození motoru, zejména palivové soustavy. Tyto obavy se časem rozplynuly, přesto je dobré znát úskalí biopaliv, jejich vlastnosti a odlišnosti podmínek skladování a použití.
– V našich podmínkách se jako přísada do motorové nafty používá metylester řepkového oleje, nazývaný MEŘO (FAME). Nesprávně tyto složky pohonných hmot bývají nazývány bionaftami.
Ing. Petr Novák
Ing. Jiří Mašek, Ph.D.
Česká zemědělská univerzita v Praze
Technická fakulta
Katedra zemědělských strojů
