OLEJ SILNIKOWY MOTOCYKLI, SKUTERÓW I QUADÓW

Oleje motocyklowe pracują - w większości przypadków - w zupełnie innych warunkach niż oleje samochodowe. Wymagają stąd specjalnego skomponowania.

Istnieje sześć podstawowych różnic między silnikiem motocyklowym i samochodowym:

1. Prędkość obrotowa - Silniki motocyklowe działają w większości w znacznie większym zakresie prędkości obrotowych. To powoduje dodatkowe obciążenia jego elementów i zwiększa zapotrzebowanie na ochronę przed zużyciem.

2. Stopień kompresji - Motocykle często działają z wyższym współczynnikiem kompresji (sprężania) niż silniki samochodów. Wyższy stopień sprężania to dodatkowe obciążenie elementów silnika i zwiększona temperatura robocza silnika. Podwyższona temperatura pracy prowadzi do termicznej degradacji oleju, zmniejszając jego żywotność i zwiększając tworzenie osadów wewnątrz silnika.

3. Współczynnik moc/pojemność (KM/cm3) - Silniki motocyklowe produkują przeważnie dwukrotnie większą moc z jednostki objętości niż silniki samochodowe. Naraża to olej na wyższe temperatury.

4. Sposób chłodzenia silnika - W przeciwieństwie do samochodów, motocykle chłodzone są nie tylko cieczą, lecz również powietrzem i olejem. Prowadzi to do zwiększenia wahań tempreratur pracy silnika, szczególnie gdy motocykl eksploatowany jest w trybie "ruch - postój - ruch". Sprzyja to procesom utleniania i powoduje zmniejszenie ich zdolności do ochrony przy zwiększonych obciążeniach.

5. Wielość funkcji smarowania - W zastosowaniach samochodowych, oleje silnikowe muszą smarować tylko silnik. Inne zespoły samochodowe, takie jak skrzynia biegów, mają osobne zbiorniki płynu, które zawierają płyny smarne zaprojektowane specjalnie dla tego komponentu. Wymagania tego płynu znacznie się różnią od oleju silnikowego. Wiele motocykli ma wspólny układ smarowania silnika i skrzyni biegów, czyli olej jest niezbędny do zaspokojenia potrzeb zarówno silnika jak i przekładni czy też sprzęgła.

6. Bezczynność - Motocykle są zwykle używane rzadziej niż samochodowe. Samochody są wykorzystywane codziennie, wykorzystanie motocykla jest zazwyczaj okresowe, w wielu przypadkach sezonowe. Te dłuższe okresy bezczynności to dodatkowy stres dla olejów motocyklowych (rdza i kwasy korozyjne). Oleje motocyklowe muszą być sformułowane pod takim również kątem.

 

Olej spełnia wiele zadań:

SMAROWANIE

Rola oleju jako środka smarnego polega na wytworzeniu na pracującej powierzchni cienkiej błonki zwanej filmem olejowym. Jej zadaniem jest rozdzielenie dwóch poruszających się względem siebie powierzchni, dzięki czemu zachodzi pomiędzy nimi tzw. tarcie płynne, w którym nie dochodzi do bezpośredniego zetknięcia się metalowych elementów silnika, takich jak: łożyska ślizgowe (panewki). Aby sprostać temu zadaniu olej musi być dostatecznie rzadki w niskiej temperaturze i jednocześnie dostatecznie gęsty w wysokich temperaturach. Olej w zimnym silniku musi jak najszybciej dotrzeć do najdalszych elementów silnika podlegających smarowaniu co wymaga, aby w niskich temperaturach był dostatecznie rzadki. W gorącym silniku natomiast nie może dojść do zerwania filmu olejowego, co oznacza, że olej w wysokich temperaturach i pod dużym obciążeniem nie może być zbyt rzadki.

Kolejnym wyzwaniem dla oleju są przekładnie: wtórna i skrzyni biegów. Film olejowy musi być odporny na wysokie ciśnienie, jakie panują na powierzchni kół zębatych. Z kolei w mokrym sprzęgle (jeżeli motocykl jest w takie wyposażony) nie może dojść do sklejania się tarcz w czasie, gdy silnik jest jeszcze zimny.

CHŁODZENIE

Wiele elementów silnika jak np. tłoki dużą część wydzielonego na nich ciepła odprowadzają poprzez natryskiwany na ich denka olej. Trafia on potem do chłodnicy, gdzie odebrane elementom silnika ciepło odprowadzane jest na zewnątrz.

USZCZELNIENIE

Gdyby nie cieniutka warstewka oleju, która zawsze znajduje się poniżej pierścieni tłokowych, znajdujące się w komorze spalania pod wysokim ciśnieniem gazy przedostawałyby się do wnętrza skrzyni korbowej, powodując wymierny spadek sprawności silnika. Dzięki uszczelniającej funkcji oleju wokół ścianek tłoków, gazy powstające w procesie spalania nie przedostają się z komory spalania do skrzyni korbowej.

OCHRONA PRZED KOROZJĄ oraz CZYSZCZENIE

Oleje silnikowe są uszlachetniane różnego rodzaju dodatkami, których zawartość może sięgać nawet 20% czystego oleju bazowego. Wśród tych dodatków wyróżnia się m.in. detergenty i dodatki antykorozyjne. Zadaniem detergentów jest wymywanie osadów z elementów silnika, do których dochodzi olej. Są one następnie transportowane do filtra i tam kończy się ich żywot. Dodatki antykorozyjne zapobiegają powstawaniu - w kwaśnym środowisku, które jest naturalnym efektem spalania paliw zawierających związki siarki - korozji metalowych elementów silnika.

Wśród dodatków wyróżnia się jeszcze: środki zapobiegające pienieniu, modyfikatory, środki zmniejszające tarcie, antyutleniacze.

Podstawowe informacje o oleju :

Klasa lepkości

Aby ułatwić optymalny dobór lepkości oleju do określonego typu silnika i warunków klimatycznych jego eksploatacji, amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Samochodowych (SAE) opracowało system klasyfikacji lepkościowej.

Klasyfikacja dzieli oleje silnikowe na klasy lepkościowe. Oleje przeznaczone do smarowania silników pracujących w niskich temperaturach podzielono na 6 klas i oznaczono symbolami liczbowymi, przy których umieszczono literę W (winter - zima), tj: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Im niższa cyfra przed literą W, tym olej może być stosowany w niższych temperaturach otoczenia.

Dla olejów letnich istnieje 5 klas lepkości: SAE 20, 30, 40, 50, 60. Olej silnikowy, który ma zarówno cechy oleju zimowego jak i letniego nazywany jest olejem wielosezonowym. Oleje takie są oznaczone podwójną symboliką np: 15W40, 10W40 itp. Główną zaletą olejów wielosezonowych jest możliwość ich eksploatacji niezależnie od pory roku.

Przyjmując, że w celu zapewnienia płynnego smarowania jest zalecany olej klasy lepkościowej SAE XW/40, opory tarcia oleju są tym mniejsze, im mniejsza jest liczba występująca w miejscu X. Jeżeli producent zaleca np. olej klasy SAE 10W/40, to zastosowanie oleju SAE 5W/40 lub SAE 0W/40 o możliwie dużym wskaźniku lepkości daje następujące korzyści: łatwiejszy rozruch silnika, zmniejszenie oporów tarcia, co powinno spowodować zmniejszenie zużycia paliwa o 2-3%.






Standardy jakościowe

Klasyfikacje jakościowe określają właściwości użytkowe oleju i jego przydatność do smarowania silników danej klasy. Klasyfikacje jakościowe oparte są przede wszystkim na testach silnikowych. Każda właściwość oleju jak np. odporność na utlenianie, właściwości przeciwkorozyjne itp. jest sprawdzana na określonych typach silnikowych.

Oprócz ogólnie przyjętych klasyfikacji międzynarodowych, znani producenci silników opracowali własne testy badawcze, których spełnienie warunkuje dopuszczenie oleju do stosowania w ich silnikach. Specyfikacje fabryczne często stawiają wyższe wymagania użytkowe olejom silnikowym, niż to określają klasyfikacje jakościowe.

Klasyfikacja amerykańska API.

Podstawowy systemy klasyfikacji to API. (American Petroleum Institute). Aby zakwalifikować olej do określonej klasy jakości API, musi on spełnić wymagania testów silnikowych i laboratoryjnych odpowiadających danej klasie. Skrót jest zawsze dwuliterowy. Pierwsza cyfra określa, czy olej przeznaczony jest do silników o zapłonie iskrowym (S od Spart-świeca), czy z samoczynnym (C od Compression). Druga litera jest nadawana w kolejności alfabetycznej zależnie od klasy jakości oleju – im dalsza litera alfabetu, tym wyższa klasa czyli bardziej zaawansowana technologia i wyższa specyfikacja. Najniższy standard jakości to SA, poprzez SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL aż do najwyższego SM (dla Diesli odpowiednio CA, CB, CC, CD, CD-II, CE, CF, CF-2, CG-4, CH4, CI-4).

Klasyfikacja motocyklowa JASO.

Z inicjatywy japońskiego związku producentów motocykli w 1999r. stworzono specjalną klasyfikację olejów pod kątem ich przydatności do silników motocyklowych. Coraz szersze stosowanie różnorakich dodatków zmusiło do zróżnicowania przydatności olejów do silników samochodowych i motocyklowych. Coraz większa presja na zmniejszanie zużycia paliwa w samochodach zaowocowała pojawieniem się olejów o niskiej lepkości. Powodują one przyspieszone zużycie (pitting) kół zębatych przeniesienia napędu w silnikach motocyklowych. Na dodatek występujące w takich olejach dodatki zmniejszające tarcie powodują ślizganie się tarcz w sprzęgłach motocyklowych. Dlatego swego czasu producenci motocykli zareagowali nawet zakazem stosowania w swoich silnikach samochodowych olejów klasy SH, SJ i SL. Klasyfikacja JASO jest bardzo prosta. Oleje spełniające ją odpowiadają pod względem jakości klasyfikacjom API SE, SF, SG, SH, SJ i SL. Mają wysoką lepkość w wysokich temperaturach, odpowiednio dużo dodatków myjących i przeciwpieniących. Zapewniają dobre warunki pracy przekładniom zębatym. Jeżeli umożliwiają przeniesienie dużego momentu obrotowego w silnikach z mocno obciążonym mokrym sprzęgłem, wówczas noszą oznaczenie MA (pozostałe klasy MA1, MA2). Jeśli spełniają wcześniej wymienione kryteria, jednak nie zapewniają bezpoślizgowej pracy sprzęgła, wówczas określane są mianem MB 

Klasyfikacja motocyklowa ISO.

Odpowiednik klasy JASO (w nawiasach): L-EMB (MB), L-EMA (MA), L-EMA1 (MA1) oraz L-EMA2 (czyli MA2).

Klasyfikacja europejska ACEA.

Druga klasyfikacja jakościowa, mniej popularna, powstała w Europie. Utworzyło ją Europejskie Stowarzyszenie Konstruktorów Samochodowych ACEA w 1994r. Co kilka lat wprowadzane są aktualizacje norm, w miarę postępu technologicznego (nowelizacja w 2002 i 2004r). W odniesieniu do aut osobowych klasyfikacja ACEA jest znacznie bardziej odpowiednia niż klasyfikacja API.

Obejmuje ona cztery kategorie olejów do silników o zapłonie iskrowym (A1-02, A2-96 wyd.3, A3-02, A5-02), pięć kategorii do lekkoobciążonych silników o zapłonie samoczynnym (B1-02, B2-98 wyd.2, B3-98 wyd.2, B4-02, B5-02), cztery kategorie olejów do wysokoobciążonych silników o zapłonie samoczynnym (E2-96 wyd.4, E3-96 wyd.4, E4-99 wyd.2, E5-02).

Oznaczenie w tej klasyfikacji składa się z jednej litery i jednej cyfry. Litera oznacza przeznaczenie oleju, a cyfra jego klasę. Oleje obniżające zużycie paliwa oznaczone są cyfrą 1, mineralne cyfrą 2, syntetyczne i półsyntetyczne cyfrą 3. Oleje do silników benzynowych oznacza się literą A, do silników Diesla – B.

A1 - oleje standardowe, energooszczędne,

A2 - oleje o podwyższonej jakości,

A3 - oleje najwyższej jakości (wyższe wymagania w zakresie oksydacji i temperatury,

A5 – oleje najwyższej jakości, redukujące zużycie paliwa i pozwalające wydłużyć przebiegi miedzy wymianami środka smarnego.

W 1998r rozwinięto normę ACEA i dodano nowe kategorie:

B4 – specjalne oleje do diesli z bezpośrednim wtryskiem paliwa,

E1-96/2, E2-96/2, E3-96/2 i E4-98 – oleje do silników Diesla stosowanych w samochodach ciężarowych.

Nowe wymagania dla olejów silnikowych wprowadzono w Europie w roku 2004r (ACEA 2004), tworząc 2 klasy specyfikacji. Połączono dotąd rozdzielone klasyfikacje dla silników benzynowych i lekko obciążonych diesla i stworzono nową klasyfikację jakościową: A1/B1, A3/B3, A3/B4 oraz A5/B5. Stworzono też nową kategorię olejów do aut wyposażonych w systemy filtrujące (filtry cząstek stałych) i katalizujące emisję spalin (trójdrożne katalizatory). Oleje te spełniają normy C1, C2 lub C3. Są to tzw. oleje niskopopiołowe. Najmniej popiołów, siarki i fosforu zawierają oleje klasy C1.

Gęstość

Gęstość oleju = jego masa właściwa. Gęstość zależy od temperatury i ciśnienia

Temperatura zapłonu

Jest to najniższa temperatura, w której olej ogrzany w znormalizowanych warunkach ma prężność par wystarczającą do zapalenia się po zbliżeniu płomienia.

Temperatura zapłonu jest zależna od zawartości w oleju frakcji niskowrzących. Oleje o niskiej lepkości charakteryzują się niższą temperaturą zapłonu. Oleje silnikowe mają temperaturę zapłonu w granicach 200-250o C

Temperatura płynięcia

Jest to najniższa temperatura, w której olej zachowuje jeszcze swoją płynność. Najlepsze oleje osiągają ten wskaźnik na poziomie poniżej -55 st.C.

Wskaźnik lepkości

Jeden z ważniejszych parametrów, pośrednio opisujących jakość oleju. Określa zmiany jego lepkości w funkcji temperatury. Wskaźnik ten jest wielkością bezwymiarową, wylicza się go na podstawie lepkości kinetycznej wyznaczonej w dwóch temperaturach: 40 i 100 st.C. Im wyższy wskaźnik lepkości, tym jest mniejsza zmiana lepkości wraz z temperaturą. Biorąc pod uwagę dużą rozpiętość temepratur pracy silnika, wysokojakościowy olej silnikowy powinien charakteryzować się wskaźnikiem lepkości powyżej 130. Najlepsze współcześnie produkowane oleje posiadają ten wskaźnik rzędu 200. Dla porównania wskaźnik lepkości olejów bazowych wynosi ok. 90-105. .


 


 

Liczba zasadowa - TBN

Jest to jeden z najważniejszych parametrów oznaczanych w olejach silnikowych, charakteryzujący zdolności myjąco-dyspergujące oleju. TBN jest miarą zawartości detergentów i dyspergentów w oleju. Im liczba zasadowa jest większa, tym olej ma lepsze właściwości myjące i neutralizujące kwaśne produkty spalania paliwa czy oleju. Liczba TBN maleje w miarę, jak olej się zużywa. Gdy osiągnie zero, kwaśne substancje chemiczne zaczynają powodować korozję i zmniejszanie prześwitu kanałów olejowych. We współczesnych olejach z reguły TBN wynosi 7-12 mg KOH/g (wodorotlenku potasu). Oleje do silników wysokoprężnych charakteryzują się zazwyczaj wyższymi liczbami zasadowymi, niż oleje do silników benzynowych.

Olej mineralny i syntetyczny

Olej syntetyczny powstaje w wyniku procesów chemicznych. W największym uproszczeniu - łańcuchy węglowodorów zostają przerwane na elementarne odcinki, a następnie ponownie złączone. Ścisły nadzór nad tym procesem powoduje zsyntetyzowanie uporządkowanych łańcuchów o ściśle określonych długościach. W efekcie oleje syntetyczne są bardziej odporne na obciążenia, bardziej stabilne w całym zakresie temperatur, lepiej mieszają się z dodatkami, wolniej się starzeją (okres pomiędzy wymianami może ulec wydłużeniu).

 

fot. AUTO T-M 01/1993

 

 

fot. AUTO T-M 01/1993

 

Podział olejów bazowych na sześć grup (wg chemików):

Grupa I

Konwencjonalne mineralne oleje bazowe.

Grupa II

Mineralne oleje bazowe o podniesionej jakości i zawartości siarki poniżej 0,03%.

Grupa III

Mineralne oleje bazowe o podniesionym wskaźniku lepkości, poddane zaawansowanej przeróbce (wysokorafinowane).

Grupa IV

syntetyczne oleje bazowe składające się głównie z PoliAlfaOlefin, określane mianem PAO.

Grupa V i VI

Syntetyczne oleje inne niż powyższe grupy. Należą do nich głównie oleje estrowe (estry czyli specyficzne mieszaniny kwasu karboksylowego i alkoholu metylowego).

Z chemicznego punktu widzenia grupa I i II to typowe oleje mineralne. W latach 90-tych wprowadzono zaawansowane metody przerobu olejów. Powszechnie zaczęsto stosować tzw. hydrokraking (nazwa pochodzi od słów: hydrogen - wodór oraz cracking - łamanie). W obecności wodoru niepożądane, długie łańcuchy węglowodorowe są tu rozkładane na "dobre" węglowodory. Znacząco zmodyfikowane oleje bazowe zaczęsto zaliczać do grupy III. Wyrok sądu w USA z 1999r pozwolił producentom nazywać oleju z grupy III "syntetykami", choć nimi nie są. Prawdziwe syntetyki to oleje bazowe grup IV, V oraz VI.


 

 

Rodzaje olejów dostępnych w sprzedaży:

Oleje w 100% syntetyczne

Mają w swoim składzie albo syntetyczny olej grupy IV (PAO) albo grupy V (estry). Niedopuszczalny jest tu żaden dodatek pochodzenia mineralnego. W grupie olejów syntetycznych potencjalnie większe możliwości mają oleje grupy V i VI, czyli powstałe na bazie estrów. Są one najbardziej odporne na tak zwany szok temperaturowy i najlepiej radzą sobie ze wszystkimi osadami. Często stosowane w sportach wyczynowych.

Technologia syntetyczna

W rzeczywistości mineralne. Oznaczenie "wykonane w technologii syntetycznej" lub "hydrosyntetyczny" zwykle mówi o tym, iż jest to olej mineralny, jednak poddany zaawansowanej przeróbce (hydrokrackingowi). Swoimi własnościami zbliża się on do niektórych olejów syntetycznych, ale z chemicznego punktu widzenia jest on nadal olejem pochodzenia mineralnego (baza z grupy III). Hydrosyntetyczny to nie jest olej syntetyczny.

Oleje półsyntetyczne

Oleje półsyntetyczne są też z języka angielskiego nazywane semisyntetykami. Zawierają w sobie około 30% oleju syntetycznego, resztę stanowi olej mineralny. W rzeczywistości jednak nigdy nie wiadomo, jaki jest udział prawdziwej bazy syntetycznej. Mieszanka olejów zapewnia pośrednie własności, jednak z chemicznego punktu widzenia bliżej im do dobrych olejów mineralnych.

Oleje w pełni mineralne

Pochodzą z rafinacji ropy naftowej. W ich składzie są węglowodory o różnych wielkościach. Nie przeszkadza to wprawdzie w dobrym smarowaniu silnika, ale zdecydowanie przyspiesza proces starzenia oleju. Obecność różnych węglowodorów powoduje, że nie da się tu uzyskać szerokiego zakresu lepkości. W przypadku takich olejów praktycznie niemożliwe jest uzyskanie niskich wskaźników tzw. lepkości zimowej (stąd nie znajdziemy olejów w pełni mineralnych np. 0W).



Typowe dodatki stosowane w olejach silnikowych

1. Przeciwzużyciowe - dodatki wzmacniające i pogrubiające trwałość filmu olejowego oraz wchodzące w reakcję z metalami powodujące utworzenie powierzchni o mniejszym współczynniku tarcia, dzięki czemu zmniejsza się zużycie silnika. Nadmiar - powoduje wzrost oporów wewnętrznych oleju co się wiąże z wzrostem ilości energii pochłanianej przez olej. Niedobór - jest przyczyną wzrostu zużycia współpracujących elementów.

2. Modyfikatory lepkości - do których należą m.in. depresatory i wiskozatory. Są to polimery, które wraz ze zmieniającą się temperaturą stabilizują olej pod względem lepkości i parametrów pracy. 

- depresatory (inaczej: depresatory temp płynięcia) - dodatki mające na celu zmniejszenie temperatury krystalizacji oleju przez co obniżają temperaturę pompowalności oleju i zmniejszają czas jaki upływa od uruchomienia silnika do rozpoczęcia prawidłowego smarowania wszystkich części silnika. Dodatki te uaktywniają się w niskich temperaturach  Nadmiar - powoduje utratę lepkości oleju i zmniejszenie się grubości oraz trwałości filmu olejowego. W efekcie powodując zwiększone zużycie silnika. Niedobór - przyczynia się do szybkiego wzrostu lepkości oleju przy niskich temperaturach, wzrostu oporów pompowania, wzrostu czasu od uruchomienia silnika do rozpoczęcia smarowania oraz zwiększonego zużycie silnika podczas „zimnych rozruchów”.

- wiskozatory -  przeciwieństwo depresatorów. Dodatki te uaktywniają się w wysokich temperaturach i mają na celu powstrzymanie zmniejszania się lepkości oleju wraz ze wzrostem temperatury. Dzięki temu olej w wysokich temperaturach może utworzyć trwały i gruby film olejowy który będzie prawidłowo chronił współpracujące elementy silnika. Nadmiar - powoduje wzrost lepkości w wysokich temperaturach. Energochłonność oleju i gorszy przepływ w kanałach olejowych. Niedobór - w wysokich temperaturach sprzyja utracie lepkości i grubości filmu olejowego, przyśpieszając zużycie silnika.

3. Dyspersanty - dodatki szczególnie ważne w silnikach diesla. Mają na celu niwelowanie negatywnego wpływu cząstek stałych czyli sadzy, która odkłada się na dnie miski olejowej i w kanałach olejowych. W dłuższym okresie eksploatacji prowadzi to do zmniejszenia średnic kanałów olejowych i pogorszenia warunków smarowania. Druga negatywna cecha obecności sadzy, to „zbijanie” się cząstek w większe skupiska. Powoduje to polerowanie gładzi cylindrów i usuwanie warstwy honowanej. Jednocześnie następuje zużycie czopów wałów i panewek. Aby zapobiegać takim zjawiskom stosuje się dyspersanty, które zapobiegają odkładaniu się sadzy poprzez utrzymywanie jej w formie zawiesiny w oleju oraz dyspersanty rozbijają szadzę na poszczególne cząsteczki które to nie polerują i nie zużywają współpracujących powierzchni. Dzięki nim podczas wymiany oleju cała sadza jest usuwana z silnika, zapobiegając jej kumulacji. Nadmiar - brak skutków negatywnych. Niedobór - powoduje zapychanie filtrów wstępnych (tzw smoków), filtrów oleju. Jet także powodem odkładania się sadzy na dnie miski olejowej i w kanałach olejowych, w konsekwencji skutkuje to ograniczeniem prześwitu kanałów olejowych i ograniczeniem ilości oleju dostarczanego do węzłów tarcia.

4. Modyfikatory tarcia - spełniają zadania podobne jak w pkt 1, dodatki te nie muszą jednak wchodzić w reakcje z metalem. Mogą być to związki które ze względu na właściwości fizyczne powodują zmniejszenie współczynnika tarcia. Nadmiar - W silnikach motocyklowych z mokrym sprzęgłem powodują ślizganie się sprzęgła, spalenie tarcz. Niedobór - powoduje większe zużycie współpracujących elementów.

5. Środki przeciwpienne - dodawane do baz olejowych w celu zmniejszenia pienienia się. Dodatki te zmniejszają napięcie powierzchniowe powodując „pękanie” baniek powietrza i dzięki temu mamy pewność iż w magistrali olejowej będzie transportowany olej, a nie piana z oleju. Nadmiar - nie powoduje skutków ubocznych. Niedobór - jest powodem pienienia się oleju, znaczne obniżając wydajności pompy olejowej i co za tym idzie pogorszenie smarowania w całym silniku i w konsekwencji albo przyśpieszone zużycie silnika albo jego zatarcie.

6. Deemulgatory - dodatki te mają za zadanie umożliwić szybkie odparowanie wody z oleju jeśli olej rozgrzeje się. Najczęściej umożliwiają emisję par wodnych powyżej 70° C. Nadmiar - ogranicza możliwość pochłonięcia par wodnych przy niskich temperaturach. Niedobór - powoduje zbyt wolne oddawanie wody z oleju co w konsekwencji może powodować kumulację wody, zmiany lepkości i właściwości fizykochemicznych.

7. Środki zwiększające adhezję - dodatki mające na celu wydłużenie czasu jaki upływa do spłynięcia filmu olejowego z współpracujących mechanizmów. Mają one na celu zapewnienie smarowania przez czas od uruchomienia silnia do momentu dostarczenia świeżej porcji oleju zapewniającej smarowanie. Nadmiar - wzrost energochłonności oleju, większe opory pompowania. Niedobór - szybkie spływanie filmu oleju po zatrzymaniu silnika co prowadzi do większego zużycia po ponownym jego uruchomieniu.

8. Barwniki - dodatki stosowane wyłącznie w celu odróżnienia produktów. Ich obecność i ilość nie ma związku z warunkami pracy oleju. Do barwienia olejów stosuje sie tzw. barwniki tłuszczowe, które łatwo rozpuszczają się w olejach, pozostając nierozpuszczalnymi w wodzie.

9. Środki zapachowe - stosowane w celu eliminacji przykrych zapachów niektórych składników olejów.

10. Inhibitory korozji - zapobiegają dwóm rodzajom korozji. Korozji metali żelaznych polegającej na utlenianiu się metali, zjawisko to zachodzi szybciej przy obecności par wodnych. Drugim rodzajem korozji jest korozja chemiczna różnych metali, także kolorowych (mosiądz, aluminium). Nadmiar - nie powoduje skutków ubocznych. Niedobór - jest powodem korozja silnika. Zarówno wywołana tlenem i parami wodnymi jak i korozją chemiczną.

11. Detergenty - dodatki utrzymujące czystość w silniku. Ich zadanie rozpoczyna się w momencie powstania zanieczyszczeń np. nagaru lub szlamu. Celem tych dodatków jest rozpuszczenie powstałych związków i utrzymywanie ich w oleju w celu usunięcia ich z silnika w momencie wymiany oleju. Nadmiar - powoduje pienienie się oleju. Zachodzi agresywne wypłukiwanie nieczystości, a w konsekwencji korozja chemiczna. Niedobór - powoduje wzrost zanieczyszczenia silnika, pogorszenie warunków smarowania i wzrost oporów pracy oraz temperatury. Zwykle kończy się to zatarciem silnika ze względu na brak substancji smarnej.

 

 

Przegląd wybranych produktów dostępnych na rynku krajowym

Najczęściej zadawane pytania:

Mieszać, czy nie mieszać?

Wszystkie dostępne oleje można mieszać ze sobą. Jednak zawsze istnieje niebezpieczeństwo, że stosowane przez różnych producentów dodatki uszlachetniające mogą wzajemnie niwelować swoje działanie. To samo dzieje się, jeżeli mieszamy oleje o różnych klasyfikacjach jakościowych i lepkościowych. Mieszanie współczesnych olejów mineralnych i syntetycznych jest możliwe, ale jedyny sens takiego przedsięwzięcia to względy ekonomiczne. Uzyskanie lepszej relacji jakości do ceny można też uzyskać poprzez zastosowanie oleju półsyntetycznego. Na oleju lepiej jednak nie oszczędzać.

Czy warto używać olejów syntetycznych?

Zdarzyć się może, że sprawny (ale wypracowany) silnik zalany doskonałym olejem syntetycznym zacznie dymić, straci ciśnienie sprężania, a ciśnienie oleju niebezpiecznie spadnie. Będzie to wynikiem wypłukiwania osadów, które do tej pory uszczelniały silnik. Wlanie nowoczesnego oleju do silnika, który do tej pory pracował wyłącznie na byle jakim oleju mineralnego spowoduje techniczną katastrofę. Masa rozpuszczonych przez nowy olej złogów i smoły może skutecznie zablokować kanały i smok pompy, co w krótkim czasie doprowadzi do uszkodzenia silnika. Jedynym na to sposobem jest używanie dobrych olejów, lecz o jak najniższej specyfikacji, czyli o najmniejszej możliwej ilości dodatków (mała liczba zasadowa TBN). Nie musi być to jednak olej syntetyczny - tutaj najważniejsze jest, aby spełniał on wymagania (specyfikacje) producenta.

Mitem często powielanym przez mechaników jest opinia, że olej syntetyczny rozszczelnia silnik wcześniej pracujący na oleju mineralnym. Tak naprawdę to nie olej bazowy ma na to wpływ, lecz zawartość dodatków myjących, których ilość jest tym większa, im wyższa jest klasa jakości. Tak więc olej mineralny o wysokiej klasie jakości może również spowodować wymycie nagarów i rozszczelnienie silnika. Inaczej mówiąc: jeśli weźmiemy olej syntetyczny klasy SL oraz olej mineralny tejże samej klasy SL i spojrzymy na ich receptury, to okażę się, że dozowanie środków myjących jest na podobnym poziomie (rodziny pewnych olejów robi się wręcz na tych samych pakietach dodatków stosując tylko inne bazy).

Olej mineralny jest wręcz niezastąpiony w silnikach z panewkami wykonanymi z metali kolorowych (syntetyki nie są w tym przypadku zalecane).

Dlaczego olej syntetyczny jest lepszy od mineralnego?

Dlatego że powstałe w kontrolowanej reakcji chemicznej cząsteczki węglowodorów mają ściśle określoną budowę, a ich wiązania atomowe są trwalsze. Dzięki temu zmiany zachodzące pod wpływem temperatury są mniejsze niż w przypadku węglowodorów uzyskanych drogą destylacji ropy naftowej. W przełożeniu na język codzienny nie gęstnieje zbyt mocno przy niskich temperaturach i nie rozrzedza się zbyt mocno przy temperaturach wysokich (wysokie wskaźniki lepkości). W praktyce przekłada się to na lepsze własności smarne, zwłaszcza przy tzw. zimnych rozruchach. Przy rozruchu zimnego silnika olej syntetyczny szybciej dociera do najodleglejszych punktów smarowania jednostki napędowej. Na dodatek w fazie nagrzewania można zaoszczędzić nawet do 5% paliwa. Mniejsza lotność sprzyja niższemu zużyciu oleju. Olej syntetyczny jest odporniejszy na starzenie i bardziej stabilny w szerokim zakresie temperatur, dzięki czemu potrzebuje mniejszego dodatku stabilizatorów lepkości i nie cechuje się tak wyraźną utratą właściwości pod koniec eksploatacji jak olej mineralny. W wysokich temperaturach syntetyk wciąż może przenosić duże naciski, nie dopuszczając do bezpośredniego tarcia współpracujących elementów. Ważną cechą jest też większa odporność na zniszczenia łańcuchów węglowodorowych poprzez ogromne naciski na kołach zębatych skrzyni biegów. Degradacja oleju jest przez to wolniejsza. Za cenny trzeba uznać efekt wynikający z budowy molekularnej oleju syntetycznego. Cząsteczki takiego oleju opierają się efektowi grawitacyjnemu i nie spływają. Zachowują się jak przyssane do powierzchni. Elementy silnika nie pracują zatem "na sucho" nawet po dłuższym postoju pojazdu.

Co znajduje się w butelce oleju silnikowego?

Przeważnie olej bazowy i dodatki uszlachetniające (nawet do 20 procent). Olej bazowy może być mineralny powstały w procesie destylacji ropy naftowej, lub syntetyczny będący efektem łączenia w długie łańcuchy prostszych węglowodorów. Wśród dodatków występują modyfikatory lepkości, czyli związki poszerzające użyteczny zakres temperatur, w jakich olej zachowuje swoje właściwości. Mają one tę przykrą cechę, że są mało odporne na temperaturę, a jeszcze bardziej na siły panujące pomiędzy zębami kół przekładni. Dlatego oleje motocyklowe starzeją się dużo szybciej od samochodowych. Drugą grupę dodatków stanowią środki zmniejszające tarcie. Ich rola polega na przeciwdziałaniu tarciu suchemu, jakie może występować np. przy uruchamianiu silnika. Trzecia grupa dodatków to antyutleniacze. W wysokich temperaturach składniki oleju mogą wejść w reakcję z tlenem, czego efektem są osady, smoły i laki. Wraz ze wzrostem temperatury o każde 10°C tempo starzenia się oleju wzrasta dwukrotnie! Czwartą grupą dodatków są detergenty. Ich zadaniem jest wymywanie osadów z wnętrza silnika. Piąta grupa dodatków to inhibitory korozji chroniące stalowe elementy silnika przed agresywnymi produktami spalania paliw przedostającymi się do oleju. Rola środków przeciwpieniących polega na niedopuszczeniu do pienienia się oleju silnikowego. Gdyby spieniony, czyli zmieszany z powietrzem olej został zassany przez pompę, oznaczałoby to przerwę w smarowaniu silnika. Kolejna grupa dodatków to dyspergenty utrzymujące w zawiesinie zanieczyszczenia, co pozwala usunąć je z silnika przy najbliższej wymianie oleju.

Czy w motocyklach starszej generacji warto stosować wysokiej klasy oleje syntetyczne?

Nie warto, a wręcz nie wolno! W starszych konstrukcjach silników motocyklowych (lata 60. i wcześniej) nie stosowano filtrów dokładnego oczyszczania oleju. Po prostu nie były potrzebne. Ówczesne oleje praktycznie pozbawione były dodatków myjących, przez co należało wymieniać je dużo częściej, z reguły co 3000 km. Wszelkie produkty utleniania olejów, zanieczyszczenia i drobiny metalu osiadały na dnie miski olejowej lub zbiornika, albo wewnątrz odśrodkowych odrzutników oleju. Problem pojawił się w dobie wysoko zaawansowanych technologicznie olejów. Wysoka zawartość środków myjących i dyspergujących powoduje, że zanieczyszczenia, które w nowoczesnych silnikach wychwytywane są przez filtr, w klasykach nie osiadają już w zakamarkach silnika. W rezultacie w układzie smarowania cały czas krąży olej z zanieczyszczeniami, co nie jest obojętne dla stanu współpracujących elementów. Jedynym sposobem dla właścicieli klasyków jest stosowanie dobrej klasy olejów, lecz o jak najniższej specyfikacji API, a więc z jak najmniejszą zawartością dodatków. Siłą rzeczy będą to oleje mineralne klasy SC, SD i SF, które według klasyfikacji API odpowiadają technicznym wymaganiom silników benzynowych z lat 1964-67 (SC), do 1971 r. (SD) oraz do 1987r. (SF).

Czy do motocyklowego silnika czterosuwowego mogę stosować dużo tańszy olej samochodowy?

Zasadniczy błąd polega na mniemaniu, że jeżeli dany olej doskonale sprawdza się w silniku samochodowym, to wlać go można także do motocykla. Więc po co przepłacać? Niestety, oleje motocyklowe pracują zazwyczaj w zupełnie innych warunkach i wymagają specjalnego skomponowania dodatków pod tym właśnie kątem. Moce z jednostki pojemności skokowej w silnikach motocyklowych są zdecydowanie większe niż w samochodach. Również obroty, przy jakich pracują, są nawet dwukrotnie wyższe. Ponadto oprócz smarowania silnika olej motocyklowy musi zapewnić należyte warunki pracy dla sprzęgła i kół zębatych skrzyni biegów. Wymusza to od oleju sprostania wielu, czasem sprzecznym wymaganiom. W przypadku samochodowych olejów najnowszej generacji tzw. enerqy saving oprócz obniżonej lepkości regułą jest dodatek środków zmniejszających tarcie, które przyczyniają się m.in. do zmniejszenia zużycia paliwa. Niestety, w przypadku silników motocyklowych z pracującym w oleju (mokrym) sprzęgłem oznacza to poślizg tarcz sprzęgła i dosyć kosztowną konieczność ich wymiany. Nie oznacza to, że użycie oleju samochodowego w niewysilonym silniku czterosuwowym np. skutera spowoduje jakieś perturbacje.

Czy można stosować oleje samochodowe do skuterów z silnikami czterosuwowymi ?

Teoretycznie można. Samochodowe oleje silnikowe przeważnie smarują tylko silnik i nikt nie wymaga od większości z nich smarowania skrzyni biegów lub sprzęgła. Oczywiście są wyjątki takie jak silnik samochodu Austin Mini czy Peugeot 205, ale w wypadkach wyjątkowych stosowany jest wyjątkowy olej. Silniki skuterów pracują w równie ciężkich warunkach jak silniki motocykli. Wahania temperatury pracy są w nich dużo większe i gwałtowniejsze niż w dużych silnikach samochodowych. Silniki skuterów i motocykli posiadają mniejszą pojemność i zdecydowanie mniejsze gabaryty, a są zdecydowanie Części silnika smarowanego wysokogatunkowym olejem nawet po dużym przebiegu wyglądają jak nowe bardziej wysilone niż większość silników samochodowych. Dlatego nie poleca (ale nie wyklucza) się stosowania olejów samochodowych do smarowania skuterowych silników czterosuwowych (bezpieczniej jest użyć dobrego oleju motocyklowego odpornego na przeciążenia).

Czy są produkowane oleje motocyklowe do starszych silników?

To zależy, co rozumieć przez słowo „starszy”. Bo jeżeli chodzi o wiekowość samej generacji, to owszem. Skomponowane są one z uwzględnieniem specyfiki ich konstrukcji, często są to gęste oleje o precyzyjnie określonej lepkości. Natomiast na drugim biegunie stoją oleje dla silników o dużym przebiegu. Coraz więcej producentów oferuje takie oleje do silników samochodowych, ale jakoś nikt nie pomyślał jeszcze o motocyklach. Oleje tego typu mają wyższą lepkość, dzięki czemu wyciszają silniki, zabezpieczają także przed zbieraniem się osadów. Zawarte w nich plastifikatory przywracają utraconą elastyczność uszczelnieniom, dzięki czemu redukują wycieki i spalanie oleju przez stwardniałe uszczelniacze zaworowe.

Czy można samemu sprawdzić kondycję oleju w silniku?

Tylko w dużym przybliżeniu można organoleptycznie stwierdzić, w jakim stanie jest olej w silniku. Kolor niewiele mówi. Można jednak poeksperymentować: wylać kroplę starego oleju na twardą bibułę. Jeśli po chwili środek plamy zrobi się czarny, a szeroka krawędź będzie wyraźnie czystsza, znaczy to, że w oleju są różne obce frakcje i zanieczyszczenia (np. benzyna), a to źle świadczy o nim. Specjaliści z firmy Lotos oceniają też stan oleju, porównując lepkość oleju przepracowanego z nowym tego samego rodzaju. Do tego celu służy proste narzędzie - równia pochyła. Stan oleju można też sprawdzić na niektórych stacjach Shell Autoserv, które dysponują specjalnym testerem.

Jaki powinien być olej do docierania silnika?

Właściciele fabrycznie nowych motocykli nie mają tego problemu. W ich silnikach zalany jest specjalny olej do docierania. Docieranie jest tym krótkim okresem w życiu każdego silnika, kiedy w wyniku tarcia ulegają niwelacji drobne nierówności współpracujących powierzchni powstałe w procesie produkcji. Chodzi głównie o pierścienie tłokowe, które w tym czasie dopasowują się do gładzi cylindrowej. Tymczasem obecność dodatków zmniejszających tarcie, jaką charakteryzują się wysokiej klasy oleje, może wydłużyć w czasie dotarcie pierścieni tłokowych. W rezultacie silnik może zacząć palić olej, a moc maksymalna będzie mniejsza od oczekiwanej. Z paradoksem tym zetknęli się jako pierwsi tunerzy przygotowujący silniki do wyścigów. Ich recepta okazała się genialnie prosta: w czasie docierania silnik pracuje na zwykłym oleju mineralnym z minimalną dawką dodatków. Dopiero po dotarciu olej taki zastępuje się wysokiej lasy syntetykiem. Warto o tym pamiętać świeżo po remoncie silnika

Czym różni się olej do dwusuwów od oleju dla silnika czterosuwowego?

Prawie wszystkim. Żywot oleju do dwusuwu kończy się szybko w rurze wydechowej. Oleje takie mają wielokrotnie mniej dodatków (tylko 2 do 6 procent) niż oleje do czterosuwów. Nie ma w nich modyfikatorów lepkości i dodatków przeciwpieniących. Znaleźć tam za to można detergenty zapewniające ważną w dwusuwie czystość wnętrza silnika oraz barwniki pozwalające stwierdzić obecność oleju w mieszance z benzyną. Oleje bazowe mogą być zarówno mineralne, jak i syntetyczne. Dla lepszego mieszania się z benzyną oleje zawierają nawet 20-procentowy dodatek nafty. Według klasyfikacji JASO określa się oleje do dwusuwów jako FA (najniższa jakość), FB (pośrednia) i FC (wysoka). Oleje do dwusuwów według klasyfikacji ISO uszeregowane są następująco: L-EGB (odpowiada JASO FB), L-EGS (czyli równoważne z JASO FC) i najwyższa L-EGD niemająca swego odpowiednika w JASO.

Jaki olej lać do skrzyni biegów w silniku dwusuwowym?

Przede wszystkim taki, jaki zaleca producent. W przypadku silników o umiarkowanej mocy wystarczy zwykły olej do silników czterosuwowych. Nie należy stosować oleju przekładniowego z dodatkami zmniejszającymi tarcie EP do silników z mokrym sprzęgłem, gdyż może to spowodować poślizg tarcz.

Czy do mojego motocykla z silnikiem dwusuwowym mogę lać wyczynowy olej od gokarta?

Lepiej nie. Co prawda oleje do wyczynowych silników dwusuwowych zapewniają dobre smarowanie, jednak pozbawione są dodatków myjących. W codziennej eksploatacji mogą one powodować mostkowanie się świecy i wzmożone osadzanie się nagaru na tłoku i w układzie wydechowym. Nie stanowi to zagrożenia dla silników wyczynowych, które często rozbierane, mają regularnie wymieniane tłoki, a przynajmniej czyszczone są z zanieczyszczeń. Natomiast w przypadku pozostałych silników gromadzące się nagary mogą zakłócać ich pracę, a nawet doprowadzić do zatarcia się tłoka.

Jak prawidłowo dobrać lepkość oleju do warunków eksploatacyjnych?

Im lepkość oleju silnikowego jest mniejsza, tym mniejszy opór oleju, a więc mniejsze straty mocy jednostki napędowej. Z kolei im większa lepkość, tym lepsze zabezpieczenie silnika przed zużyciem. Dobranie właściwej lepkości oleju smarnego wymaga więc pogodzenia tych skrajności.
Pierwsza część oznaczenia klasyfikacji SAE określa przydatność tego oleju w warunkach zimowych, informując do jakiej temperatury otoczenia poniżej zera zachowuje on płynność wystarczającą do prawidłowej pracy silnika: im mniejsza liczba przed literą "W", tym lepiej olej zachowuje płynność. Odpowiedni płynność w niskich temperaturach jest bardzo ważna przy rozruchu zimnego silnika: im olej bardziej płynny, tym łatwiejszy rozruch i mniejsze zużycie jednostki napędowej podczas rozruchu.
Druga część oznaczenia klasyfikacji SAE (np. 40) podaje charakterystykę pracy oleju silnikowego w wysokich temperaturach: im ta liczba jest większa, tym wyższa lepkość oleju w temperaturze pracy silnika (około 100oC) i lepsze zabezpieczenie jednostki napędowej przed zużyciem mechanicznym. Ale jeśli ta liczba jest za wysoka do danych warunków, to wzrośnie zapotrzebowanie silnika na paliwo i spadnie jego moc.
Do większości współczesnych silników pracujących w polskich warunkach klimatycznych optymalną lepkość w wysokich temperaturach mają olej silnikowe oznaczone "40", a lepkość w niskich temperaturach, te oznaczone jak najniższą liczbą przed "W", np. 0W, 5W.
W upalne lato warto - szczególnie w silnikach chłodzonych powietrzem - zastosować olej o wskaźniku "50" (np. olej 20W50), a przy jeździe na krótkich dystansach w chłodniejsze dni o wskaźniku "30" (np. olej 5W30 - olej "oszczędzający paliwo"). Na polskim rynku najwięcej sprzedaje się olejów SAE 10W-40. Generalna zasada: oleje o niskiej lepkości (np. 0W30) są w wysokich temperaturach "rzadkie", powodują więc małe opory. Za reguły zalecane są do silników ciasno spasowanych, w których olej o dużej lepkości powodowałby zbyt wysokie opory. Nie każdy silnik może być smarowany energooszczędnym olejem. Olej o najwyższej lepkości wysokotemperaturowej (np. 10W60) stosuje się zwykle w silnikach pojazdów sportowych, w których panują ekstremalnie wysokie temperatury, albo też do silników luźno spasowanych.

Co robić, jeśli poziom oleju jest za niski?

Dolać oleju, najlepiej takiego samego albo przynajmniej o właściwych parametrach. W ostateczności lepszy jest olej nawet nieco inny niż żaden. Jeśli oleju stale ubywa, sprawdzić czy nie ma wycieków. W starym pojeździe można rozważyć zastosowanie oleju o większej lepkości niż stosowany dotąd.

Co robić, jeśli poziom oleju jest za wysoki?

Jeżeli za dużo nalano podczas wymiany, olej trzeba koniecznie odessać. To pilne! Jeśli poziom oleju podnosi się w miarę używania pojazdu, oznacza to rozrzedzenie oleju benzyną i konieczność jego wymiany. Jeśli poziom jest za wysoki i olej jest mętny, dostaje się do niego woda z układu chłodzenia. Konieczna jest natychmiastowa naprawa.

Jak sprawdzić poziom oleju?

Postawić motocykla na stopce centralnej (jeżeli jest fabrycznie wyposażony w nią). Odczekać kilka minut, aż olej spływnie do miski olejowej. Wykręcić bagnet, przetrzeć np. papierem, włożyć go na swoje miejsce - nie wkręcać bagnetu! Wyjąć bagnet ponownie i odczytać poziom na skali. Powinien być pomiędzy minimum i maksimum. W motocyklach wyposażonych w okienko kontrolne wystarczy postępować j/w, bez konieczności wyjmowania bagnetu - należy odczytać poziom w okienku inspekcyjnym.

Co oznaczają napisy: Energy Conserving oraz Supergrade?

Oleje spełniające wymagania specyfikacji Energy Conserving umożliwiają zmniejszenie zużycia paliwa przez silniki smarowane takimi olejami. Są to najczęściej produkcji klasyfikacji SAE 0W/30, 5W/30.
Dla bardzo wysilonych i silnie obciążonych silników, pracujących szczególnie w warunkach klimatycznych o dużych zmianach temperatury zaleca się stosowanie olejów tzw. Supergrade czyli o klasie lepkości SAE 5W/50, 10W/60.

 

Przegląd wybranych produktów dostępnych na rynku krajowym

 

Olej silnikowy - program popularnonaukowy SONDA

CZĘŚĆ I

 

CZĘŚĆ II

 

CZĘŚĆ III

 

 

Literatura: 
AUTO Technika Motoryzacyjna: 12/1992, 1/1993, 6/1996, 9/1996, 10/1996, 12/1996, 06/1992, 
Świat Motocykli 03/2007, 06/2008, 07/2008, 08/2008, 
MOTOCYKL 09/2013,
Katalog Motocykle Świata 1999, 2000 
Auto-Świat Poradnik 08/2008, 
MOTOR 15/2009, 
Auto-Świat 41/2009 

Powrót do strony głównej