Olej silnikowy jest najczęściej wymienianym płynem eksploatacyjnym a jego parametry techniczne mają wpływ na wiele czynników.
Jeśli przeprowadzilibyśmy wśród kierowców szybką ankietę na temat płynów eksploatacyjnych, ich parametrów, wymiany i związanych z tym kosztów, zapewne okazałoby się, że najwięcej mieliby do powiedzenia na temat oleju silnikowego.
Olej silnikowy jest najczęściej wymienianym płynem eksploatacyjnym. Jego parametry techniczne mają wpływ na warunki pracy silnika, zużycie paliwa, jakość spalin. Sprzedaż i wymiana oleju i filtrów znajdują się na liście usług chyba wszystkich warsztatów samochodowych.
Od zawsze
Materiały smarne od zawsze były obecne w motoryzacji. Tam, gdzie kilka części porusza się względem siebie, zawsze działa siła tarcia, praca jest zamieniana na ciepło, a współpracujące powierzchnie są narażone na ścieranie i odkształcenie w wysokiej temperaturze. Oleje i smary sprowadzają te problemy do rozsądnego poziomu. Historia rozwoju silników spalinowych to także historia doskonalenia receptur i technologii wytwarzania olejów silnikowych. Wraz z wprowadzaniem do eksploatacji nowych jednostek napędowych o coraz większej mocy i momencie obrotowym rosły wymagania wobec oleju. Wysoka temperatura pracy sprawiała, że oleje mineralne pozostawiały na częściach silnika osad. Spowodowało to wprowadzenie olejów półsyntetycznych i całkowicie syntetycznych, które ostatecznie rozwiązały problem, choć zwiększyły koszty eksploatacji pojazdów, ponieważ są wyraźnie droższe od swoich mineralnych poprzedników. Przez długie lata zasadnicza linia podziału przebiegała między olejami przeznaczonymi do silników wysokoprężnych oraz benzynowych. Sytuacja zaczęła się szybko komplikować, kiedy pojawiły się silniki z turbodoładowaniem, wtryskiem bezpośrednim itd. Kolejnym kamieniem milowym było wprowadzenie obowiązku wyposażania samochodów w katalizatory spalin, a następnie w filtry cząstek stałych DPF. Każda poważna zmiana konstrukcyjna silnika modyfikuje wymagania względem oleju silnikowego. Proces wciąż trwa: na przykład Mazda opracowała silniki Skyactive X zasilane benzyną, ale łączące zapłon iskrowy z zapłonem samoczynnym.
Najsilniejszym motorem zmian jest konsekwentne zaostrzanie norm dotyczących jakości spalin, w tym emisji cząstek stałych, w których powstawaniu mają swój udział oleje silnikowe.
Cele
Problem z projektowaniem i produkcją olejów silnikowych polega między innymi na tym, że oczekiwania odbiorców są wyśrubowane i w kilku punktach sprzeczne. Olej silnikowy powinien mieć możliwie wysoką temperaturę zapłonu, ponieważ poprawia to bezpieczeństwo eksploatacji, zmniejsza zużycie oleju, a więc także redukuje liczbę koniecznych „dolewek” między serwisami olejowymi. Z drugiej strony pożądana jest jak najniższa temperatura krzepnięcia, ponieważ wtedy poprawiają się właściwości w niskich temperaturach, zwłaszcza podczas uruchamiania silnika w aucie stojącym na mrozie. Przy tym wszystkim lepkość oleju w każdych warunkach eksploatacji dopuszczanych przez producenta silnika powinna być optymalna: ani nie za duża, ani nie za mała. Biorąc pod uwagę, że współczesne silniki są niesłychanie obciążane (z trzycylindrowych jednostek o pojemności 1,0–1,2 l uzyskuje się moc ponad 100 KM!), jest to warunek wyjątkowo trudny do spełnienia. Właściwości chemiczne oleju (zarówno masy, jak i dodatków) muszą być takie, aby olej nie powodował degradacji elementów konstrukcyjnych silnika (na przykład uszczelek). Musi również gwarantować, że nie będą zachodziły żadne reakcje chemiczne między składnikami oleju i paliwa zalecanego do konkretnego pojazdu. Należy przy tym pamiętać, że producenci paliw także stosują dodatki i uszlachetniacze, których skład chemiczny trzeba brać pod uwagę. Co więcej, skład oleju musi być taki, żeby baza i dodatki mieszały się doskonale, bez tendencji do wytrącania osadów. Każdy olej silnikowy w pewnym stopniu spala się podczas eksploatacji silnika, a proces jest tym bardziej widoczny, im większej mocy używa kierowca. Dobry olej silnikowy musi zagwarantować, że zawartość popiołów siarczanowych, siarki i fosforu w osadzie będzie minimalna.
Mniejsza lepkość
Producenci pojazdów zalecają stosowanie olejów o coraz mniejszym współczynniku lepkości. Dla przykładu Volkswagen większość silników w swoich samochodach zalewa olejami Longlife IV 0W-20 spełniającymi warunki normy fabrycznej 508.00/509.00 albo 0W-30 Longlife III spełniającymi wymagania normy fabrycznej 504.00/507.00. Wiele wskazuje na to, że oleje 10W-40, 15W-40 w najbliższej przyszłości będą wycofywane z użycia, a w każdym razie przestaną być zalecane jako oleje do pierwszego zalania i wymiany w nowych samochodach. Podobny trend obserwuje się u innych producentów pojazdów. Obniżenie lepkości oleju ma ułatwić rozruch silnika, zwłaszcza zimnego, a w konsekwencji zmniejszyć zużycie paliwa, a więc także emisję zanieczyszczeń. Niestety olej o mniejszej lepkości nie ma samych zalet.
Zastosowanie bazy o ekstremalnie małej lepkości z jednej strony obniża wartość tarcia hydrodynamicznego pomiędzy elementami ruchomymi: częściami rozrządu, pierścieniami tłoków itp., a z drugiej może powodować szybsze zużycie tych podzespołów, zwłaszcza w silnikach o dużej mocy. Producenci olejów skutecznie kompensują ten efekt, stosując dodatki, których udział objętościowy może sięgać ponad 30%. Konstruktorzy silników uwzględniają ten trend, dlatego silniki projektowane współcześnie i te, które powstaną w przyszłości, dobrze znoszą oleje o niskiej lepkości.
Nieco inaczej wygląda sytuacja w przypadku starszych silników. Jednostki napędowe sprzed kilkunastu lat mogą źle znosić zastosowanie współczesnych olejów o niskiej lepkości. Z myślą o nich producenci środków smarnych utrzymują w ofercie oleje o wyższych lepkościach, w tym oleje mineralne.
Trudny wybór
Rosnące zróżnicowanie olejów silnikowych, zmieniające się zalecenia producentów, wycofywanie z produkcji dobrze znanych olejów stosowanych w silnikach starszych generacji – wszystko to wprowadza spore zamieszanie i utrudnia wybór odpowiedniego oleju, tym bardziej że oprócz produktów zalecanych przez producentów silników pojawiają się zamienniki proponowane przez niezależnych producentów.
Fot. Shutterstock.com
Napisz komentarz: