ATV Polska
A A A

FAQ - Oleje silnikowe - Poradnik ATV Polska

Paweł Pardała (cisza) 02.07.2008
Oleje motocyklowe pracują - w większości przypadków - w zupełnie innych warunkach niż oleje samochodowe. Wymagają stąd specjalnego skomponowania.

Olej w motocyklu, jak również w quadzie, 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 to:

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.

Wskaźnik lepkości
Określa zmiany lepkości oleju wraz ze zmianami temperatury. Wskaźnik ten jest wielkością bezwymiarową - wylicza się go na podstawie lepkości kinematycznej wyznaczonej w dwóch temperaturach: 40 i 100 stopni Celsjusza. Im wyższy WL oleju, tym zmiana lepkości wraz z temperaturą jest mniejsza. Biorąc pod uwagę dużą rozpiętość temperatur pracy silnika, wysokojakościowy olej silnikowy powinien charakteryzować się wysokim wskaźnikiem lepkości (ok. 130). Dla porównania WL olejów bazowych wynosi 90-105.

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. Podstawowy systemy klasyfikacji to API.
Aby zakwalifikować olej do określonej klasy jakości API, musi on spełnić wymagania testów silnikowych i laboratoryjnych odpowiadających danej klasie. Najniższy standard jakości to SA, najwyższy SL. Im olej bardziej zaawansowany technologicznie, tym specyfikacja jest wyższa:

[i]Silniki benzynowe SA - nie uszlachetnione oleje silnikowe bez specjalnych wymagań dotyczących własności smarne, przeznaczone do silników produkowanych w latach 1940 -1950

SB - oleje silnikowe do silników produkowanych w latach 1950 - 1960 o wyższych wymaganiach dotyczących własności termo utleniających, antykorozyjnych i przeciwzużyciowych

SC - oleje silnikowe do silników produkowanych w latach 1964 - 1967 pracujących w średnich i umiarkowanych warunkach eksploatacyjnych, i, zawierające dodatki zapobiegające powstawaniu wysokotemperaturowych osadów, niskotemperaturowych szlamów, korozji, rdzewieniu i zużyciu

SD - oleje silnikowe do silników produkowanych od 1968 roku charakteryzujących się wyższymi wymaganiami odnośnie jakości oleju, zawierają dodatki przeciwdziałające powstawaniu wysokotemperaturowych osadów, korozji, rdzewieniu, zużyciu i powstawaniu niskotemperaturowych szlamów

SE - oleje silnikowe do silników produkowanych od 1972 roku, pracujących w ciężkich i bardzo ciężkich warunkach eksploatacyjnych, zawierają dodatki uszlachetniające chroniące przed powstawaniem wysokotemperaturowych osadów i niskotemperaturowych szlamów, chronią przed rdzewieniem, korozją i przed zużyciem

SF - oleje silnikowe do silników produkowanych od 1980 roku włącznie z silnikami zasilanymi benzyną bezołowiową, zawierające kompletny pakiet dodatków uszlachetniających

SG - oleje silnikowe do silników produkowanych od 1989 roku, pracujących w ciężkich i bardzo ciężkich warunkach eksploatacyjnych, włącznie z silnikami zasilanymi bezołowiową benzyną, zawierają kompletny zestaw dodatków uszlachetniających

SH - oleje silnikowe do silników produkowanych od 1994 roku, pracujących w ekstremalnych warunkach eksploatacyjnych przy wysokich obrotach silnika, także z turbodoładowanych i z wydłużonym okresem wymiany oleju

SJ - oleje silnikowe do silników produkowanych od 1996 roku z wyższymi wymaganiami (w porównaniu z SH) dotyczącymi stopnia odparowalności i stabilnej odporności na termoutlenianie.[/i]

Z inicjatywy japońskiego związku producentów motocykli w 1999r. stworzono specjalną klasyfikację olejów pod kątem ich przydatności do silników motocyklowych (JASO). 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. Jeśli spełniają wcześniej wymienione kryteria, jednak nie zapewniają bezpoślizgowej pracy sprzęgła, wówczas określane są mianem MB

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.

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.

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).

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.

Czy warto używać olejów syntetycznych?
W przypadku silników o dużym przebiegu stosowanie olejów syntetycznych może być problematyczna, gdyż oleje te zawierają znaczne ilości dodatków myjących - więcej niż oleje mineralne. 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)

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 praktyce przekłada się to na lepsze własności smarne, zwłaszcza przy tzw. zimnych rozruchach. 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.

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 i SD, które według klasyfikacji API odpowiadają technicznym wymaganiom silników samochodowych z lat 1964-67 (SC) oraz do 1971 r. (SD).

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

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.

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.


Opracował: cisza
[i]źródło: http://chudzikj.republika.pl/ i inne [/i]