Začiatkom 40. rokov minulého storočia prebehli prvé testy v oblasti zlepšenia čistoty emisií spaľovacích motorov a predĺženia výmenných intervalov olejov. Celkom úspešným riešením bolo pridať do oleja rozpustné detergenty, tiež známe ako sulfonáty. Neutralizáciou sírnych kyselín alkalickými zložkami (zásadami), ako sú hydroxid vápenatý a hydroxid horečnatý vzniknú vápenaté a horečnaté sulfonáty. Malo to však jeden nedostatok - kyslosť použitého oleja deaktivovala tieto zložky a to viedlo k tvorbe čiernych kalov. Rovnako ako pri použití neaditivovaných "čistých" olejov. Preto prišla snaha udržať motorový olej mierne zásaditý, aby to zaistilo dobré prostredie pre detergenty. To sa podarilo pridaním väčšieho množstva zásaditej zložky, než koľko jej bolo treba na neutralizáciu pri výrobe detergentov. Preto sa tieto zásady označujú overbased. Stupeň predávkovania zásaditosti sa meria laboratórne neutralizáciou detergentu kyselinou známej koncentrácie a výpočtom ekvivalentu zásaditosti ako miligramu hydroxidu draselného (KOH) na gram vzorky (mg KOH/g). Ak teda gram konkrétneho predávkovaného sulfonátu je ekvivalentom k 100 mg KOH, označuje sa celkovým číslom zásaditosti TBN 100. Ak 5% tejto látky pridáme do minerálneho oleja neutrálnej reakcie, výsledná zmes bude mať TBN 5.
Prečo sa olej stáva používaním kyslý?
Olej sám oxiduje na slabé organické kyseliny pôsobením vzduchu, presnejšie kyslíka v ňom. Ale už v 50. rokoch sa toto podarilo eliminovať antioxidačnými prísadami. Olej však môže tiež získať kyslosť vďaka obsahu síry v palive. Keď sa spaľuje palivo s obsahom síry, vytvára to kysličník siričitý - plyn dobre známy z javu kyslých dažďov. Mieša sa s vodou, ktorá vzniká pri spaľovaní a časť takto vzniknutých kyselín si nájde cestu do olejovej náplne. Preto sú v oleji potrebné zmieňované zásaditosti predávkované sulfonátmi. Ale ako veľmi?
Pridanie väčšieho množstva týchto látok (ktoré nie sú nijako drahé) nie je dobrou metódou, lebo po spálení nechávajú tvrdé biele popolnaté usadeniny (v prípade vápenatých prísad je to vápenec), ktoré obmedzujú prúdenie plynov vo vznetových motoroch. Po čase aj sebelepšie piestne krúžky prepustia malé množstvo oleja do spaľovacích priestorov, preto vytváranie popolnatých usadenín je dlhodobý problém. Preto viacero špecifikácií predpisuje max. množstvo popolnatých prísad. Napríklad norma JASO MA predpisuje limit na max 1,2%, čo zároveň obmedzuje číslo TBN na 9. Olej s vyšším číslom TBN by mal príliš vysoký obsah popola a tým by bol nevhodný pre zážihové (benzínové) 4-dobé motory v moderných motocykloch. TBN od 7 do 9 je totiž viac než dostatočné pre akýkoľvek moderný benzínový motor pre palivá s nízkym obsahom síry. Dokonca aj keby bol olej v motore násobne dlhšie než je predpísaný interval, TBN 9 poskytuje stále veľkú rezervu.
Olej pre malé rýchlobežné motory (všetky automobilové) mávali pôvodne pomerne vysoké TBN (9 - 11), aby sa vysporiadali so sírnatou naftou. Súčasná nafta s veľmi nízkym obsahom síry spôsobuje, že naftové motory osobných áut vyžadujú dnes oleje s TBN podobným ako majú benzínové motory. Len veľké množstvo ťažkých úžitkových vozidiel, ktoré majú dlhodobé kilometrové nábehy medzi výmenami, používajú oleje s TBN 12 či viac.
Perlička:
Existujú oleje, ktoré majú číslo TBN 80. Sú to jednorozsahové oleje, ktoré sú pod tlakom privádzané priamo na steny valcov motorov, ktoré točia 40 ot za minútu a ich zdvihový objem je 1 500 litrov. Áno, sú to lodné motory, ktoré však jazdia na palivo s vysokým podielom síry, takže bez ochrany stien valcov olejom by čoskoro došlo k poškodeniu.
