******
.

* * Oleje silnikowe



*



*

*
* dyplomanci:*Tomasz Paczkowski i Tomasz Warzyński
*promotor: mgr inż. Edward Rymaszewski
*
*ROK SZKOLNY 2002/2003

*

*
Praca ( w zasadniczej części ) została _przepisana_ z publikacji "Oleje
smarowe Rafinerii Gdańskiej" autorstwa pana Andrzeja Dudka,* *bez jego
zgody.
Obecnie na publikację pracy uzyskano zgodę autora publikacji "Oleje
smarowe Rafinerii Gdańskiej".
Jednocześnie pragniemy przeprosić Pana Andrzeja Dudka za publikację
materiałów bez należytej zgody,
a więc z naruszeniem jego prawa do ochrony własności intelektualnej**.
*

*

Spis treści

*

* Wstęp <#1>

* Rola i funkcja oleju w silniku <#2>

* Własności fizykochemiczne <#3>

* Dobór olejów silnikowych <#4>

* Dodatki uszlachetniające do olejów smarnych. <#5>

* Klasyfikacja jakościowa olejów silnikowych. <#6>

* Olej typu Castrol GTX Magnatec <#7>



1

*spis treści <#spis>*

*

Wstęp

*



Trudno sobie wyobrazić funkcjonowanie jakiejkolwiek działalności
gospodarczej, a komunikacji i transportu w szczególności, bez stosowania
środków smarowych. Problem ten występuje od zawsze, wszak staropolskie
przysłowie mówi: �śKto , smaruje, ten jedzie.”
Codziennie miliony osób korzystają w sposób pośredni lub bezpośredni z
najcelniejszego produktu otrzymywanego z ropy naftowej, jakimi są *oleje
smarowe*.

Współczesny olej silnikowy stanowi integralny element konstrukcyjny
silnika. Musi zatem spełniać projektowe wymagania stawiane przez
konstruktora silnika, a nawet więcej – być opracowywany razem z
silnikiem. Uwzględnione musza być zmienne warunki pracy oleju: Od startu
zimnego silnika (szczególnie w okresie zimowym), poprzez prace na biegu
jałowym , pracę przy różnych obciążeniach, aż do zatrzymania silnika.
Olej powinien posiadać własności umożliwiające spełnianie wszystkich
przypisanych mu funkcji. Projektant oleju powinien pamiętać o wszystkich
tych uwarunkowaniach i uwzględnić je przy opracowywaniu technologii
produkcji oleju.

Tarcie powstaje w wyniku wzajemnego oporu poruszających się względem
siebie części silnika. We współczesnych konstrukcjach silników
projektanci dążą do maksymalnego zmniejszenia oporów tarcia, aby
osiągnąć jak największa sprawność silnika i wydłużyć jego żywotność.
Podstawową rolę pełni tutaj olej silnikowy.

Kolejną ważna funkcje spełniana przez olej w silniku to jego działanie
jako czynnika odprowadzającego ciepło , które powstaje nie tylko w
wyniku procesu spalania paliwa, ale również tarcia. Badania wykazują iż
5-10% ciepła generowanego przez silnik powstaje w węzłach
tarcia.Powyższe funkcje oleju wynikają z jego współpracy z silnikiem.
Poza tym olej w wyniku pracy w silniku ulega procesom utleniania ,
starzenia, i destrukcji mechanicznej. Produkty utleniania i starzenia
oleju tworzą szlamy, nagary i laki, które zmieniają własności
fizykochemiczne oleju, częstokroć wykazują silne działanie korozyjne w
stosunku do metalowych części silnika, zwiększając jego zużycie.
W związku z tym olej powinien charakteryzować się dobrą odpornością na
utlenianie, powinien przeciwdziałać tworzeniu się szlamów, utrzymywać
silnik w czystości oraz chronić przed korozją. Musi również spełniać
funkcje uszczelniające, dobrze współpracować z uszczelnieniami z gum i
tworzyw sztucznych.
Do oleju w trakcie eksploatacji silnika mogą dostawać się produkty
spalania m.in. woda, w związku z tym musi on posiadać bardzo duża
odporność na pienienie.
Jak wiec widać olej to bardzo skomplikowany produkt, w którym pogodzić
trzeba szereg często sprzecznych z sobą wymagań. Wymagań, które
stosunkowo łatwo zdefiniować, a zdecydowanie trudniej zrealizować,
uwzględniając fakt bardzo dużej zmienności warunków pracy, uzależnionych
zarówno od:

* konstrukcji silnika
* warunków klimatycznych
* sposobu eksploatacji silnika
* rodzaju stosowanego paliwa
* innych uwarunkowań





2

*

spis treści <#spis>

* *

Rola i funkcja oleju w silniku

*

Podstawowa ale nie jedyną funkcją oleju w silniku są jego właściwości
smarne. Brak warstewki "filmu" olejowego może prowadzić do
bezpośredniego kontaktu metal - metal, a w konsekwencji do zatarcia silnika.

Rola filmu olejowego to:

* oddzielenie od siebie współpracujących części silnika
* zmniejszenie tarcia
* zmniejsza zużycie współpracujących elementów silnika.

1. *Smarowanie.
*

*

*

Natychmiast po uruchomieniu silnika olej powinien dotrzeć do wszystkich
węzłów tarcia i wytworzyć film olejowy o odpowiedniej grubości i
wytrzymałości, przy czym musi być zachowana jego ciągłość, aby zapobiec
nawet punktowemu kontaktowi metal-metal.
Warunki, w których trące powierzchnie oddzielone są od siebie całkowicie
�śfilmem” olejowym, specjaliści od smarowania nazywają *smarowaniem
hydrodynamicznym*.
Schematycznie stan smarowania hydrodynamicznego pokazano na rysunku.
Smarowanie to jest optymalnym stanem z punktu widzenia eksploatowanych
urządzeń.

Często powstają sytuacje, w których następuje utrata ciągłości �śfilmu”
olejowego, czego konsekwencja jest występowanie kontaktów metal-metal.
Schematycznie sytuacje taka pokazano na rysunku. Stan taki specjaliści
od techniki smarowniczej nazywają *smarowaniem granicznym*.

Smarowanie graniczne jest przyczyną nadmiernego i przedwczesnego zużycia
elementów silnika. Z drugiej strony w miejscach punktowego kontaktu
metal-metal występują nadmierne tarcia i bardzo wysokie lokalne wzrosty
temperatury. Oprócz potencjalnych możliwości zatarcia, powstałe ciepło
powoduje przyspieszony proces utleniania i starzenia się oleju. Wzrost
temperatury prowadzi do gwałtownego spadku lepkości oleju, co z kolei
powoduje dalszy zanik "filmu" olejowego i w konsekwencji - powiększenie
obszarów, w których występuje smarowanie graniczne.
Zjawisko smarowania granicznego występuje zawsze w trakcie rozruchu
silnika, często w warunkach pracy "przeciążonego" silnika i w górnym
punkcie zwrotnym tłoka w rejonie pierwszego pierścienia. Jak widać z
tego bardzo uproszczonego opisu, utrzymanie odpowiedniego "filmu"
olejowego na trących powierzchniach jest podstawową i elementarną sprawą
w procesie smarowania.
Własnością użytkową oleju odpowiedzialną za zachowanie się oleju w
warunkach smarowania, zarówno hydrodynamicznego, jak i granicznego, jest
charakterystyka lepkościowa oleju W charakterystyce lepkościowej oleju,
stanowiącej podstawowe kryterium doboru oleju do silnika, wyróżnić można:

* lepkość w 100`' C - odpowiadająca warunkom pracy oleju w silniku i
związana z warunkami klimatycznymi, w jakich jest eksploatowany
olej. Im wyższe temperatury zewnętrzne, tym zalecana jest wyższa
lepkość.
* wskaźnik lepkości - podstawowe kryterium mówiące o tym, jak zmienia
się lepkość oleju wraz ze zmianami temperatury pracy. Im wskaźnik
ten jest wyższy, tym zmiany są mniejsze;
* własności reologiczne -jest to charakterystyka oleju mówiąca o jego
zachowaniu w ujemnych temperaturach (czyli w warunkach startu
silnika w okresie zimowym).

Podkreślić należy fakt, iż we współczesnych silnikach jedynie oleje
wielosezonowe spełniają wszystkie stawiane im wymagania.



*

2. Rozruch zimnego silnika

*

Najbardziej niekorzystnymi warunkami, powodującymi największe zużycie
silnika, są warunki startu zimnego silnika w okresie zimowym. Rozruch
zimnego silnika zależy nie tylko od stanu akumulatora, rozrusznika
jakości paliwa, temperatury otoczenia, ale w dużej mierze od własności
reologicznych oleju smarowego. Jeżeli olej posiada za wysoką lepkość w
temperaturze rozruchu, oprócz zwiększenia oporów rozruchowych istnieje
niebezpieczeństwo, iż nie dotrze w odpowiednim czasie do wszystkich
punktów smarowania i w konsekwencji wystąpi zjawisko smarowania granicznego.

Własnościami odpowiedzialnymi za zachowanie się oleju w warunkach
"zimnego startu" są:

* charakterystyka lepkościowa oleju,
* graniczna temperatura pompowalności,
* temperatura płynięcia.



*

3. Zmniejszanie oporów tarcia

*

Jak już wcześniej wspomniano, lepkość oleju jest odpowiedzialna zarówno
za trwałość "filmu" olejowego, jak i za opory tarcia. Im lepkość oleju
wyższa, tym opory tarcia mniejsze. W związku z tym producenci bardzo
precyzyjnie określają zalecaną dla danego typu silnika klasę lepkości
oleju. W praktyce zalecana lepkość uzależniona jest od temperatury
otoczenia, w jakiej eksploatowany jest silnik.

Obowiązuje zasada praktyczna: im niższa temperatura otoczenia, tym
wskazana jest niższa klasa lepkościowa oleju i odwrotnie.

Zmniejszenie oporów tarcia powoduje:

*

łatwiejszy rozruch zimnego silnika,

*

mniejsze zużycie paliwa,

*

mniejsze zużycie trących elementów silnika, a tym samym przedłużenie
jego żywotności.

W trakcie eksploatacji w oleju następują zmiany lepkości. Wzrost
lepkości następuje w wyniku zanieczyszczenia oleju produktami
pochodzącymi z:

* naturalnych procesów utleniania i starzenia oleju,
* naturalnego zużycia części silnika (poprzez tarcie i korozję),
* produktów niepełnego spalenia paliwa (sadza),
* produktów pochodzących z zewnątrz (kurz, pyły).

Spadek lepkości następuje głównie w wyniku rozcieńczenia oleju paliwem
(np. niesprawne wtryskiwacze) lub wodą. Oba kierunki zmian są
niekorzystne z punktu widzenia prawidłowości smarowania.

Aby w maksymalny sposób zmniejszyć tarcie, do olejów silnikowych dodaje
się dodatki uszlachetniające, których zadaniem jest:.

* łatwiejszy rozruch zimnego silnika
* mniejsze zużycie paliwa
* mniejsze zużycie trących elementów silnika , a tym samym
przedłużenie jego żywotności.

Producenci zalecają dla danego silnika klasę lepkości:
Im wyższa temperatura otoczenia tym wskazana jest wyższa klasa lepkości
oleju i odwrotnie.



*

4. Zabezpieczenie przed rdzewieniem i korozja

*

W idealnych warunkach paliwo w silniku powinno ulec spaleniu do
dwutlenku węgla i wody. W praktyce, z różnych powodów, spalanie nigdy
nie jest kompletne. Część nie spalonych produktów w postaci:

* sadzy,
* tlenku węgla,
* węglowodorów

Jest emitowana razem ze spalinami, powodując charakterystyczne
"dymienie", szczególnie w silnikach wysokoprężnych. Część powstałej
sadzy wraz z resztkami nie spalonego paliwa i wody powoduje powstawanie
szlamów, które przekształcają się w nagary a następnie w laki. Szlamy
powodują utrudnienia w cyrkulacji oleju, prowadząc do uszkodzeń
smarowanych elementów. Bardzo poważny problem w pracy każdego silnika i
jego współpracy z olejem stanowi woda. Z jednego litra spalonego paliwa
powstaje ponad litr wody.
Każde paliwo (zarówno benzyny jak i olej napędowy), zawiera siarkę. W
wyniku spalenia siarki zawartej w paliwie powstają tlenki siarki. Woda z
tlenkami siarki tworzy kwas siarkowy.
Wprawdzie znakomita większość powstałej wody jest usuwana razem ze
spalinami w postaci gazowej niemniej (szczególnie zimną) część wody
skrapla się na ściankach cylindrów tworząc z gazami spalinowymi,
zawierającymi tlenki siarki, bardzo korozyjne środowisko. W skrajnym
przypadku produkty te mogą przedostać się do miski olejowej. Powstać
może w takiej sytuacji emulsja olejowo-wodna o bardzo słabych
własnościach smarnych.
Z drugiej strony kwaśne produkty obecne w oleju przyspieszają proces
jego starzenia oraz powodują rdzewienie i korozję wszystkich smarowanych
części silnika. Aby ograniczyć te niekorzystne oddziaływana, do oleju
dodaje się specjalne dodatki antyrdzewne i antykorozyjne. Inną drogą
ograniczenia korozyjnego zużycia silnika jest neutralizacja kwaśnych
produktów spalania. W tym celu do oleju dodawane są dodatki
uszlachetniające, nadające olejowi zdolności neutralizacyjne. Miarą
zdolności neutralizacyjnych oleju jest *całkowita liczba zasadowa.
*Częściej stosowaną nazwą jest liczba zasadowa, *w skrócie TBN. *
Obowiązuje generalna zasada:

Im wyższa zawartość siarki w paliwie, tym liczba zasadowa oleju (TBN)
winna być wyższa.

Bardzo poważny problem w pracy każdego silnika woda, mająca wpływ na
współpracę silnika z olejem. Z 1 litra spalanego paliwa powstaje 1 litr
wody. Każde paliwo (silnika ZI, ZS) zawiera siarkę. Część wody
(szczególnie zimą) skrapla się na ściankach cylindrów tworząc z gazami
spalinowymi, zawierającymi tlenki siarki bardzo korozyjne środowisko.
Aby ograniczyć te niekorzystne oddziaływanie do oleju dodaje się
specjalne dodatki antyrdzewne i antykorozyjne.



*

5. Utrzymanie silnika w czystości.

*

W trakcie eksploatacji silnika jak już wcześniej wspomniano powstają
szlamy. W początkowej fazie eksploatacji oleju cząsteczki powstających
szlamów są tak małych rozmiarów, że filtr olejowy nie może ich wyłapać.
Cyrkulują z olejem, powodując jedynie wzrost lepkości oleju. Później
cząsteczki te zaczynają się aglomerować i osadzać na wszystkich
częściach silnika. Następuje proces ich przekształcania w nagary, a
następnie w laki. Nowoczesny olej silnikowy zawiera w swoim składzie
specjalne dodatki myjąco-dyspergujące. Ich zadaniem jest:

* ciągłe wymywanie z powierzchni silnika osadzających się szlamów,
nagarów i laków i**tym samym utrzymywanie wewnętrznych powierzchni
silnika w**czystości,
* utrzymywanie szlamów oraz wymytych nagarów i laków w stanie
zdyspergowanym (rozproszonym w oleju), aby umożliwić ich oddzielenie
na filtrze olejowym.

Miara obecności i ilości dodatków myjąco-dyspergujacych jest *liczba
zasadowa TBN.*

**

Im wyższa TBN oleju, tym lepsze jego własności myjące, a tym samym przez
dłuższy czas silnik będzie utrzymywany w czystości, przez co wydłuży się
jego sprawność i żywotność.

Jak więc widać, *liczba zasadowa *oleju jest oprócz lepkości podstawową
*charakterystyką jakościową *oleju.



*

6. Chłodzenie silnika.

*

Według obiegowych poglądów, odpowiedzialnym za odprowadzanie ciepła
powstałego w trakcie pracy silnika jest układ chłodniczy. W
rzeczywistości zaś układ ten odprowadza jedynie 60% ciepła, Pozostałą
część odprowadzana jest innymi drogami. Układ chłodniczy odprowadza
ciepło z górnej części silnika, np. z głowicy, ścianek cylindrów,
zaworów itp. łożyska korbowodowe, popychacze i inne elementy w dolnej
części silnika chłodzone są poprzez cyrkulujący olej silnikowy.
Olej w misce olejowej po uzyskaniu normalnych warunków pracy osiąga
temperaturę 85-130^o C, w rejonie pierwszego rowka pierścieniowego do
220-230^o C, a w rejonie łożysk głównych od 120^o C do 160^o C.
Jak widać, olej poddawany jest bardzo zmiennym oddziaływaniom cieplnym,
co przyśpiesza lego utlenianie i starzenie. Aby ograniczyć ten proces,
do oleju domieszane są dodatki antyutleniające.
Z drugiej strony, aby odprowadzić maksymalną ilość ciepła, wymagane jest
utrzymanie w ciągłej cyrkulacji dużej ilości oleju. Nowoczesne silniki
mają konstrukcyjnie zaprojektowaną chłodnicę oleju silnikowego.
We współczesnych konstrukcjach silników, przy ciągle zmniejszającej się
pojemności miski olejowej, konieczne jest utrzymanie oleju i miski
olejowej w czystości, aby zapewnić ciągłą cyrkulację.

*

Uwaga:

*

przez 1 h przez silnik czterosuwowy o mocy 75 KM przepływa � 1350 l oleju.



*

7. Doszczelnienie komory spalania.

*

Powierzchnie ścianek cylindrów i pierścieni tłokowych nigdy nie są
idealnie gładkie. Konsekwencją tego są trudności w utrzymaniu
odpowiedniego ciśnienia w komorze spalania oraz przedmuchy spalin do
skrzyni korbowej. Pomocną rolę odgrywa tutaj olej smarowy, który pełni
funkcję dodatkowego uszczelnienia. "Film" olejowy na powierzchni ścianek
cylindra, oprócz zmniejszania tarcia, o czym była mowa wcześniej,
uszczelnia komorę spalania. Oczywiście, aby taki "film" mógł spełnić
swoją rolę, musi posiadać odpowiednią grubość i wytrzymałość na bardzo
duże naprężenia ścinające, panujące w rejonie górnego pierścienia.



*

8. inne np.: wytłumia hałas silnika

*

Cechą oleju odpowiedzialną za trwałość �śfilmu” jest jego charakterystyka
lepkościowa.

*

REASUMUJĄC



*

*OLEJ SILNIKOWY *jest konstrukcyjnym elementem silnika, spełniającym
cały// szereg funkcji, takich jak:

* ZMNIEJSZENIE TARCIA,
* ZMNIEJSZENIE ZUŻYCIA SILNIKA,
* UTRZYMANIE SILNIKA W CZYSTOŚCI,
* OCHRONA PRZED KOROZJĄ i RDZEWIENIEM,
* ODPROWADZANIE CIEPŁA,
* DOSZCZELNIANIE KOMORY SPALANIA,
* INNE.

*



*

3

*

spis treści <#spis>

* *

Własności fizykochemiczne

*

Aby określić jakość i własności użytkowe oleju silnikowego posługujemy
się całym szeregiem metod, począwszy od porównania własności
fizykochemicznych, poprzez specjalistyczne badania laboratoryjne,
badania na silnikach badawczych, a skończywszy na długotrwałych i
kosztownych badaniach eksploatacyjnych.
Najpowszechniejsza i najczęściej stosowana jest metoda oceny
podstawowych własności fizykochemicznych. Dla olejów silnikowych
istnieje zestaw analiz, które pozwalają w precyzyjny sposób określić
jakość oleju i zakwalifikować go do odpowiedniej klasy zarówno
jakościowej, jak i lepkościowej.
Poniżej omówione zostaną w skrócie podstawowe własności fizykochemiczne
olejów silnikowych, najczęściej występujące przy opisie ich jakości oraz
stosowane do ich wzajemnych porównań.
Należą do nich:

* charakterystyki reologiczne: lepkość w temperaturach ujemnych,
lepkość w temperaturach dodatnich, wskaźnik lepkości, temperatura
płynięcia, graniczna temperatura pompowalności, temperatura zapłonu,
* odparowalność wg NOACKA,
* liczba zasadowa (T B N),
* odporność na pienienie.

Oczywiście zakres analiz i badań własności fizykochemicznych olejów
smarowych w trakcie ich produkcji i eksploatacji jest znacznie szerszy,
ale szczegółowe ich omawianie wykracza poza zakres niniejszej pracy.



*

Charakterystyka lepkościowa

*

Podstawową własnością fizykochemiczną charakteryzującą olej silnikowy i
jednocześnie określającą zakres jego stosowania jest charakterystyka
lepkościowa. Na charakterystykę tę składają się:

* lepkość w temperaturach dodatnich i ujemnych,

* wskaźnik lepkości.

* ***LEPKOŚĆ* najogólniej definiowana jest jako miara tarcia
wewnętrznego cieczy.

/

/

W technice wyróżnia się:

* lepkość dynamiczną,
* lepkość kinematyczną.

Lepkość dynamiczna danej cieczy wynosi 1 Pas (1 Pas calosekundę), jeżeli
siła potrzebna do przesunięcia warstwy cieczy o powierzchni 1 cm
względem drugiej takiej samej warstwy oddalonej o 1 cm, z prędkością 1
cm/sec, wynosi 1 dynę.
Podstawową jednostką miary lepkości dynamicznej jest:

1 Poise (1 P)

Jest to jednostka bardzo duża, stąd w powszechnym użyciu jest jednostka
sto razy mniejsza, czyli:

1 centiPoise (1 cP)

W praktyce częściej używane jest pojęcie lepkości kinematycznej. Lepkość
kinematyczna jest to stosunek lepkości dynamicznej danej cieczy do jej
gęstości. Oczywiście zarówno lepkość dynamiczna jak i gęstość muszą być
wyznaczone w tej samej temperaturze.

Jednostką lepkości kinematycznej jest:

1 Stokes (1 St)

Jest to jednostka bardzo duża, powszechnie używaną jest jednostka sto
razy mniejsza

1 centiStokes (1 cSt)

W obowiązującym układzie jednostek miar SI jednostkami lepkości są:

* dla lepkości dynamicznej:

1 Pascalosekunda (1 Pas) 1 Pas = 1 P

1 miliPascalosekunda (1 mPas) 1 mPas = 1 cP

* dla lepkości kinematycznej:

1 mm^2 /s 1 mmz/s = 1 cSt

(lepkość 1 cSt posiada woda w temperaturze 4° C). Lepkość olejów ulega
zmianie wraz ze zmiana temperatury. W miarę wzrostu temperatury lepkość
oleju maleje i odwrotnie. Miarą tendencji do zmian lepkości oleju wraz
ze zmiana temperatury jest:

*

WSKAŹNIK LEPKOŚCI

*

(oznaczany w skrócie jako *WL* lub *IV*).

Wskaźnik lepkości wylicza się z lepkości oleju wyznaczonej w dwóch
temperaturach: 40° C i 100^o C. Wskaźnik lepkości jest jednostką
bezwymiarowa. Im wyższy wskaźnik lepkości, tym zmiana lepkości wraz ze
zmianą temperatury jest mniejsza. Uwzględniając bardzo dużą rozpiętość
temperatur, w których musi pracować olej w silniku (od ujemnych
temperatur w trakcie rozruchu silnika w okresie zimowym do temperatur
rzędu 220-230^o C), wskazanym jest, aby olej silnikowy posiadał jak
najwyższy wskaźnik lepkości. Czyste oleje mineralne posiadają wskaźnik
lepkości *85-105, *a oleje silnikowe posiadają wskaźnik lepkości powyżej
*720.
*Lepkość oleju w temperaturze 100^o C jest podstawą *klasyfikacji
lepkościowej *olejów silnikowych opracowanej przez Society of Automotive
Engineers, *SAE J300MAR93 * (Tab.3). Klasyfikacja ta jest
rozpowszechniona na całym świecie i stanowi jedno z podstawowych
kryteriów stosowanych przy ocenie oleju. Z bardzo dużym przybliżeniem
stwierdzić można, iż lepkość oleju w 100^o C odpowiada średniej lepkości
oleju w trakcie normalnej eksploatacji silnika.
Drugim elementem wspomnianej wyżej klasyfikacji lepkościowej olejów
silnikowych SAE J300MAR93 jest lepkość oleju w ujemnych temperaturach.
Umownie przyjęto jako graniczną wartość temperaturę, w której olej
osiąga lepkość 3500 cP. Praktycznie jest to najniższa temperatura, przy
której nie ma problemów z uruchomieniem silnika (stosując olej
odpowiedniej klasy lepkościowej).

Przykładowo:

* Oleje klasy *SAE 10W/X *osiągają lepkość 3500 cP w temp. *-20' C,
*co znaczy, iż do tej temperatury nie powinny wystąpić kłopoty
rozruchowe silnika wywołane olejem.
* Oleje klasy *SAE 15W/X *osiągają lepkość 3500 cP w temp. *-15 C. *Im
niższa jest temperatura, w której olej osiąga tę lepkość, tym olej
może być stosowany w "ostrzejszym" klimacie. (Szczegóły zawarte są w
klasyfikacji SAE J300MAR93.)

Drugą cechą niskotemperaturową olejów silnikowych uwzględnianą w
klasyfikacji SAE J300MAR93 jest



*

Graniczna temperatura pompowalności.

*

Jest to temperatura, w której olej osiąga lepkość 30 000 cP. Po
osiągnięciu tej temperatury olej przestaje być pompowalny.

*

Temperatura płynięcia

*

Kolejną własnością niskotemperaturową charakteryzującą olej silnikowy
jest *temperatura płynięcia. *Jest to najniższa temperatura, w której
olej znajduje się na granicy *utraty *płynności, pozostając nadal cieczą.

*

Uwaga!

*

Nie należy mylić tej wartości z graniczną temperaturą pompowalności.

Często spotyka się pojęcie *temperatury krzepnięcia *oleju. Pojęcie to
było stosowane w przeszłości i określało temperaturę, w której olej
przechodził w stan stały z utratą wszystkich swoich własności
użytkowych. Z praktycznego punktu widzenia parametr ten ma znaczenie
przy przechowywaniu oleju i przy manipulacji nim.

*

Temperatura zapłonu

*

Temperatura zapłonu jest to najniższa temperatura, przy której w ściśle
określonych warunkach następuje zapalenie par oleju od zewnętrznego
źródła ognia. Z fizycznego punktu widzenia odpowiada temperaturze, w
której prężność par oleju wynos ok. 8 mm Hg. Z chemicznego punktu
widzenia mówi ona o obecności w oleju niskowrzących składników, co
prowadzić może do ubytków w trakcie jego pracy w silniku. Ubytki w
wyniku odparowania prowadzą do zwiększenia ilości powstających nagarów i
laków (ze spalonych par oleju), jak i zwiększonej toksyczności spalin.

Powyższe rozważania odnoszą się do sytuacji, gdy temperatura zapłonu
oleju świeżego jest za niska. Gdy spada temperatura zapłonu oleju już
eksploatowanego w silniku, świadczy to jednoznacznie o przedostawaniu
się *paliwa *do oleju. Oleje silnikowe posiadają temperaturę zapłonu
pomiędzy *200° C *a *250° C.*

*

Odparowalność wg Noacka

*

We współczesnych silnikach podstawowym źródłem strat oleju (po
wyeliminowaniu strat poprzez wycieki, uszczelnienia, itp.), są starty
przez odparowanie, wynikające z jednej strony z obecności niskowrzących
frakcji w oleju, z drugiej zaś z coraz wyższych temperatur, w których
pracować musi olej w silniku. Temperatura zapłonu mówi nam tylko o
obecności niskowrzących składników oleju, natomiast nic nie mówi o ich
ilości. W związku z tym wprowadzono dodatkowe oznaczenie jakości oleju w
postaci oznaczania odparowalności wg NOACKA. Praktycznie parametr ten
informuje nas o potencjalnych ubytkach oleju, które mogą wystąpić w
trakcie eksploatacji oleju w silniku. Im wartość ta jest niższa, tym
naturalne straty oleju będą mniejsze.

*

Odporność na pienienie

*

To bardzo ważna własność oleju smarowego. Gdy w trakcie eksploatacji
powstanie w układzie olejowym silnika piana, następuje przerwanie
"filmu" olejowego i zanik przepływu oleju, co może doprowadzić do
wystąpienia zjawiska smarowania granicznego. Prowadzi ono do
zwiększonego zużycia silnika, a w skrajnym przypadku nawet do zatarcia.
Główną przyczyną tworzenia piany jest obecność w oleju wody lub płynu
chłodniczego. Metodologia oznaczania odporności na pienienie polega na
pomiarze skłonności oleju do tworzenia piany i ocenie stabilności
powstałej piany. Badanie prowadzone jest w określonej sekwencji
temperatur, symulującej graniczne warunki pracy silnika. Badanie
prowadzone jest w trzech temperaturach:

* w 25° C
* w 95° C
* w 25^o C po badaniu w 95° C.

W nowoczesnych olejach skłonność do tworzenia piany kształtuje się na
poziomie:

10cm/50cm/10cm.

Stabilność zaś na poziomie:

0/0/0.



*

Liczba zasadowa (TBN).

Zawartość popiołu siarczanowego

*

Jedną z najważniejszych funkcji oleju w silniku oprócz smarowania jest
jego zdolność do utrzymywania silnika w czystości oraz zdolność do
neutralizacji kwaśnych produktów spalania, mogących przedostawać się do
oleju.
Cechy te nadają olejowi dodatki dyspergująco-myjące. Ilość dodawanych
środków dyspergująco-myjących jest uzależniona od klasy jakości oleju,
który pragniemy otrzymać. Im wyższa klasa jakościowa oleju, tym więcej
dodatków tego typu.
Miarą zawartości dodatków dyspergująco-myjących jest *liczba zasadowa
*(powszechnie stosowany jest skrót *TBN). *Liczba zasadowa wyrażana jest
w mg KOH/g. TBN mówi nam również o zdolnościach neutralizacyjnych oleju.
Przyjmuje się następującą zasadę:

* im *większa *zawartość *siarki *w stosowanym paliwie, tym stosowany
olej winien mieć *wyższą TBN.*
**

**

Oleje silnikowe świeże posiadają TBN w granicach

**

*2,5 *mg KOH/g do *15.0 *mg KOH/g.

W miarę eksploatacji oleju następuje naturalne zużywanie dodatków
myjąco-dyspergujących. Konsekwencją tego jest spadek TBN-u. Gdy TBN
spadnie poniżej określonej granicy, należy olej wymienić. Zawartość
dodatków myjąco-dyspergujących w sposób pośredni jest kontrolowana
poprzez oznaczenie tzw. popiołu siarczanowego. Oznaczona jest w ten
sposób zawartość metali (wapń, magnez, cynk) wprowadzanych do oleju w
postaci dodatków uszlachetniających. Oznaczenie to jest typowe dla oleju
świeżego.
W oleju już eksploatowanym występuje znacznie więcej metali i
pierwiastków pochodzących ze źródeł innych niż dodatki. Poglądowy wykaz
pierwiastków możliwych do wykrycia w olejach smarowych, zarówno
świeżych, jak i przepracowanych:

*

PIERWIASTKI W OLEJACH SMAROWYCH

(świeżych i przepracowanych)

ŹRÓDŁA POCHODZENIA

*

*

Pierwiastek Symbol Źródła pochodzenia

*

Aluminium AI Tłoki, fożyska, kurz, dodatki

*

Antymon Sb Smary, łożyska

*

Bar Ba Dodatki, woda, smary

*

Bor B Płyn chłodniczy, dodatki, woda morska

*

Kadm Cd Łożyska, platerowanie

*

Wapń Ca Dodatki, woda, smary

*

Chrom Cr Tuleje, pierścienie, smary, płyn chłodniczy

*

Kobalt Co Łożyska, elementy turbin

*

Miedź Cu Łożyska, płyn chłodniczy, tuleje

*

Żelazo Fe Cylindry, popychacze, woda, rdza

*

Ołów Pb Łożyska, smary, benzyna, farby

*

Magnez Mg Łożyska, dodatki, woda morska

*

Mangan Mn Zawory, paliwo, wal korbowy

*

Molibden Mo Dodatki, pierścienie

*

Nikiel Ni Wał, smary, pierścienie

*

Fosfor P Dodatki, płyn chłodniczy, smary

*

Potas K Płyn chłodniczy, dodatki

*

Krzem Si Dodatki antypienne, kurz

*

Srebro Ag Łożyska

*

Sód Na Płyn chłodniczy, dodatki, woda morska

*

Cyna Sn Łożyska, chłodnice

*

Tytan Ti Elementy turbin, pierścienie, zawory

*

Wanad V Zawory, łopatki turbin, katalizatory

*

Cynk Zn Dodatki, łożyska, platerowanie



*

PODSTAWOWE WŁASNOŚCI OLEJÓW

*

Własność Charakterystyka

1.Lepkość w 100°C - Odpowiada w przybliżeniu lepkości oleju w
normalnych warunkach pracy silnika

2.Wskaźnik lepkości - Mówi o tym, jak zmienia się lepkość oleju wraz ze
zmianami temperatury.

3.Lepkość w ujemnych temperaturach - Mówi o warunkach startu zimowego
silnika.

4.Temperatura płynięcia - Temperatura, poniżej której olej ulega zestaleniu.

5.Temperatura zapłonu - Miara zawartości lotnych składników w oleju.

6.Odparowalność - Miara potencjalnych strat oleju przez odparowanie w
czasie pracy w silniku.

7.Liczba zasadowa (TBN) - Określa zdolności myjące i neutralizujące oleju.

Wyszczególnione wyżej własności są najczęściej stosowane do opisowej
charakterystyki jakościowej oleju.
Przy ich pomocy można porównać oleje między sobą, określić zakres ich
stosowania i skontrolować jakość oleju świeżego.



4

*

spis treści <#spis>

* *

Dobór olejów silnikowych

*

Możliwość stosowania odpowiedniego oleju w zależności od temperatury
otoczenia przedstawia poniższy wykres.
Jeżeli chcemy zastosować do silnika olej innego producenta (innej marki)
to powinniśmy:

*

dobrać olej o tej samej klasie lepkości

*

tej samej klasie jakościowej

W przypadku braku zaleceń wg ACEA/CCMC może być wystarczająca
klasyfikacja wg API z tym jednak zastrzeżeniem, że klasyfikacja
europejska jest ostrzejsza i w większym stopniu uwzględnia europejskie
konstrukcje silników. Olej niższej klasy jakościowej można zastąpić
olejem klasy np. SG/CD, ale nigdy odwrotnie. Nie jest również wskazane
przechodzenie na stosowanie oleju lepszego o kilka klas np. z klasy SD
na SG. Jeżeli mamy wątpliwości to najlepiej wybrać olej klasy
lepkościowej SAE 15W/40 lub 10W/40. Są to optymalne klasy dla warunków
klimatycznych w Polsce. Należy zwracać szczególną uwagę na informacje
producenta olejów syntetycznych w zakresie mieszalności tych olejów z
olejami mineralnymi. Jeżeli takiej informacji nie ma, nie należy mieszać
olejów syntetycznych z mineralnymi.

*





*

5

*

spis treści <#spis>

* *

Dodatki uszlachetniające do olejów smarnych.

*

Czysty olej mineralny, otrzymany bezpośrednio z przerobu ropy naftowej,
nie jest w stanie spełnić wszystkich wymaganych od niego funkcji. W
związku z tym należy zmodyfikować jego jakość. Do tego celu służą
dodatki uszlachetniające do olejów smarowych Są to indywidualne związki
chemiczne lub ich mieszaniny o określonej budowie i posiadające
działanie zmieniające, uszlachetniające własności użytkowe olejów.
Istnieje cala gama typów i rodzajów stosowanych dodatków, wywarzanych
przez//kilku producentów w świecie. Większość znanych producentów olejów
stosuje dodatki od tych samych wytwórców. Dodatki mogą być stosowane
bądź to jako komponenty indywidualne, bądź to w postaci wielofunkcyjnych
pakietów. Najczęściej stosuje się następujący zestaw dodatków (w
odniesieniu do olejów silnikowych):

* pakiet jakościowy (zawierający: detergenty, dyspergatory,
antyutleniacze. dodatki antykorozyjne, przeciwzużyciowe i inne),
* wiskozatory,
* depresatory,
* ew. dodatki antypienne. Ilość dodatków w olejach silnikowych jest
zróżnicowana i zależy od klasy jakości oleju i od klasy lepkości. Im
wyższa klasa jakości, tym bardziej udział pakietu jakościowego
rośnie. W olejach najżywszej klasy osiąga on poziom nawet do 15% wag.

lość wiskozatorów waha się (w zależności od rodzaj wiskozatora) od
jednego do kilku procent. Środki przeciwpienne dodawane są w ilościach
rzędu tysięcznych części procenta.

Wyróżnić można trzy zasadnicze grupy dodatków:

* dodatki poprawiające własności już istniejące w oleju. wiskozatary
(poprawiające charakterystykę lepkościową oleju oraz wskaźnik
lepkości), depresatory (poprawiające własności niskotemperaturowe
oleju, temperaturę płynięcia, lepkość w minusowych temperaturach, itp.)
* dodatki wprowadzające nowe własności: detergenty i dyspergetay
(poprawiające własności myjące i zdolności neutralizacyjne),
* dodatki chroniące olej przed utratą własności użytkowych w warunkach
eksploatacyjnych: antyutleniacze, dodatki anrykororyjne i
anryrdzewne itp.



*

Detergenty i despergatory.

*

Jest to najważniejsza i największa grupa dodatków uszlachetniających,
wnosząca nowe właściwości do oleju. Z chemicznego punktu widzenia
*detergenty *są sulfonianami lub fenolanami wapnia lub magnezu,
natomiast *dyspergatory *są pochodnymi kwasów bursztynoimidowych.
Funkcje spełniane w oleju to:

* zdolność do utrzymywania silnika w czystości
* utrzymywanie wymytych osadów w stanie zdyspergowanym ( rozproszonym
w oleju ) aby umożliwić ich oddzielenie na filtrze olejowym.

Miarą obecności detergentów i dyspergatorów w oleju jest TBN (całkowita
liczba zasadowa) oraz zawartość metali (Ca, Mg). Ogólnie można
powiedzieć, że wyższa klasa jakości oleju wymaga** większej zawartości
dodatków dyspergujqco-myjacych i tym samym posiada wyższy TBN.
Podkreślić należy, że w trakcie eksploatacji następuje �śwyczerpanie”
zawartości detergentów-dyspergatorów w oleju. Miarą stopnia wyczerpania
jest spadek TBN. Stopień spadku TBN jest jednym z kryteriów decydujących
o konieczności wymiany oleju.



*

Dodatki: antykorozyjne antyrdzewne antyutleniajace

*

Kolejna ważna grupę dodatków stanowią dodatki anrykorazyjne i
antyutleniajace. Funkcja, którą spełniają w oleju, jest jednoznacznie
określona nazwą. Mają za zadanie zapobiegać przedwczesnemu starzeniu się
oleju, jak również przeciwdziałać korozyjnemu oddziaływaniu produktów
zużycia oleju na metalowe części silnika.
Istnieje cały szereg związków o skomplikowanej budowie chemicznej
spełniających tę funkcję. Najczęściej stosowane są sole cynkowe kwasu
dwualkilodwutiofosforowego.

Miarą obecności tych związków w oleju jest:

* stopień oddziaływania korozyjnego oleju,
* zawartość cynku.

*

Wiskozatory.

*

Jest to grupa dodatków odpowiedzialna za charakterystykę lepkościową
oleju. Z chemicznego punktu widzenia są to różnego rodzaju związki
polimerowe o określonej lepkości i określonym ciężarze cząsteczkowym. Po
ich dodaniu do oleju uzyskujemy:

* wzrost lepkości kinematycznej oleju,
* wzrost wskaźnika lepkości,
* często (ale nie przy wszystkich stosowanych polimerach) obniżenie
temperatury płynięcia

Podstawową własnością wskazującą na obecność wiskozatora w oleju jest
wskaźnik lepkości. Oleje mineralne czyste posiadają ten wskaźnik na
poziomie 90-105. Oleje uszlachetnione mają**natomiast WL130 i więcej. Im
wyższy ten wskaźnik, tym mniejsze są zmiany lepkości oleju wraz z
temperaturą.

*

Depresatory.

*

Czyste oleje mineralne posiadają temperaturę płynięcia na poziomie –9^0
C do –18^0 C. Celem obniżenia tej temperatury (aby olej nie zakrzepł w
warunkach zimowych oraz zachować płynność umożliwiając jego
pompowalność) do oleju dodaje się grupę dodatków zwanych depresatorami
tj. związki polimerowe. Często zdarza się, że wiskozatory pełnią
równocześnie rolę depresatorów. Depreatory obniżają temperaturę
płynięcia oleju do poziomu –25^0 C i niżej.



*

Dodatki przeciwpienieniu.

*

Bardzo ważna grupą dodatków, aczkolwiek obecną w oleju w minimalnych
ilościach, są dodatki przeciwpienne. Są to najczęściej polimery
silikonowe zapobiegające skłonności oleju do pienienia.


*

Inne

*

Oprócz wymienionych wyżej dodatków w skład oleju, w zależności od jego
jakości, wchodzą również inne dodatki, jak np.:

* modyfikatory tarcia,
* dodatki typu EP,
* dodatki przeciwzuiyciowe.

Jak widać, olej smarowy jest skomplikowaną mieszaniną olejów bazowych z
różnymi związkami chemicznymi. Rolą i zadaniem technologa opracowującego
nowy olej jest dobranie takiego składu, zarówno pod względem ilościowym
jak i jakościowym, który dostosowywałby jakość oleju do wymagań
definiowanych przez:

* normy,
* specyfikacje jakościowe.
* konstruktorów silników.



6

*

spis treści <#spis>

* **

*Klasyfikacja jakościowa olejów silnikowych*.



**

*Według klasyfikacji API* (Amerykański Instytut Naftowy) oleje dzieją
się na dwie grupy:

* oznaczone symbolem �śS” przeznaczone dla silników z zapłonem iskrowym.
* Oznaczona symbolem �śC” przeznaczona dla silników z zapłonem
samoczynnym (wysokoprężnych).

1.Grupa olejów silnikowych z zapłonem iskrowym obejmuje następujące
kategorie:

Silniki benzynowe:

SA, SB, SC., SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL

Najwyższą jakość mają oleje kategorii SJ i SL, które stosuje się w
najnowocześniejszych i najbardziej obciążonych silników (bezpośredni
wtrysk, turbodoładowane, wyposażone w katalizator).

2. Grupa olejów silnikowych z zapłonem samoczynnym obejmuje kategorie:

Silniki wysokoprężne:

CA, CB, CC, CD, CDII, CE, CF, CF-4, CL

Najwyższą jakość mają oleje kategorii CF i CL, które przeznaczone są do
najbardziej wysilonych mechanicznie i cieplnie (także z doładowaniem)
wysokoobrotowych silników wysokoprężnych.

3. Trzecią grupą olejów stanowią oleje uniwersalne przeznaczone do
silników zarówno z zapłonem iskrowym jak i samoczynnym. Oleje te oznacza
się podwójnymi symbolami w układzie łamanym np.

CF/SJ

API SG/CD

API SH/CD/EC

SAE 15W/40

API SG/CD



**

*Klasyfikacja lepkościowa według SAE *(stowarzyszenie inżynierów
samochodowych)

Oleje zimowe:

0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W

Najniższą lepkość ma olej SAE 0W a najwyższą SAE 25W. Przy cyfrze
literka W (winter – zima), są olejami zimowymi o niskiej temperaturze
krzepnięcia przeznaczonymi do eksploatowania w okresie zimowym.

Oleje letnie:

20, 30, 40, 50, 60

Najniższą lepkość ma olej SAE 20 a najwyższą SAE 60. Oleje letnie
oznacza się bez literki W. W praktyce wszystkie obecnie produkowane
oleje są wielosezonowe i ich oznaczenia składa się z dwóch członów np.
15W/40. Wówczas mówimy, że w niskich temperaturach olej zachowuje się
jak SAE 15W, natomiast po rozgrzaniu silnika jak SAE 40. Oleje o
pierwszym członie w oznaczeniu niższym niż 15W a więc 10W, 5W, 0W,
przeznaczone są przede wszystkim dla warunków ostrej zimy, gdyż
gwarantują łatwiejszy rozruch silnika (są rzadsze w niskich
temperaturach) oraz szybszy dopływ oleju do wszystkich punktów
smarowniczych.

Mobil1 Syntetic

API SJ/CF

SAE 5W/50

ACEA A3-96/BC-96

Porsche VW 500

Bmw VW 505

Zalecane stosowanie olejów w funkcji temperatur otoczenia

*



*

*Klasyfikacja Europejska ACEA* (CCMC)

W związku z tym, że warunki eksploatacji pojazdów europejskich są
odmienne w porównaniu z amerykańskimi, opracowano klasyfikację ACEA
(CCMC). Uwzględnia ona jedynie nowoczesne, o wysokiej jakości oleje
silnikowe. Występują tu dwie grupy:

G – oleje do silników czterosuwowych o zapłonie ZI

D – oleje do silników wysokoprężnych o zapłonie ZS

W grupie G rozróżnia się klasy:

G1, G2, G3, G4, G5

W grupie D rozróżnia się klasy:

PD1, PD2, D1, D2, D3, D4, D5

(Uwaga : im wyższa liczba tym wyższa klasa)

Klasy PD1 i PD2 dotyczą silników samochodów osobowych o zapłonie
samoczynnym. Natomiast klasy D1, D2, D3, D4, D5 dotyczą samochodów
ciężarowych o zapłonie samoczynnym.

Przykłady oznaczeń olejów:

1. Lotos Syntetic SAE 5W/40

API SH/CD/EC

CCMC (ACEA) G-5/PD-2

Syntetyczny olej najwyższej klasy do najnowocześniejszych silników ZI i
ZS osobowych, dostawczych, lekkich ciężarówek.

2. Lotos semi Syntetic SAE 10W/40

API SG/CD

CCMC (ACEA) G4/PD2

Półsyntetyczny olej silnikowy do nowoczesnych silników ZI I ZS
samochodów osobowych i dostawczych.

3. Lotos Mineralny SAE 15W/40

API SG/CD

CCMC (ACEA) G4/PD2

Wielosezonowy olej silnikowy do silników ZI I ZS samochodów osobowych I
dostawczych.

Oleje energooszczędne (klasyfikacja EC)

Energia wytwarzana przez silnik spalinowy w części jest zużywana na
pokonanie oporów wewnętrznych. Opory te są bezpośrednio zależne od
lepkości oleju. W związku z tym silniki smarowane olejami o większej
lepkości zużywają nieco więcej paliwa niż silniki o smarowane olejami o
mniejszej lepkości. Oszczędność paliwa może być rzędu kilku procent. Na
początku lat 90 Amerykański Instytut Naftowy wprowadził klasyfikację –
Energy Conserving.

Rozróżnia się:

EC I – oszczędność paliwa powyżej 1,5%

EC II – oszczędność paliwa powyżej 2,7%

EC III – oszczędność paliwa powyżej 3,9%

Klasyfikacja EC odnosi się do samochodów osobowych dostawczych o masie
całkowitej do 3855 kg.





7

*

spis treści <#spis>

* *

Olej typu Castrol GTX Magnatec

*

Człon nazwy �śMagna” sugeruje magnetyczne właściwości tego środka
smarnego. Efektem tego oleju jest to, że cząsteczki zostały
namagnesowane i przylgnęły do istotnych powierzchni metalowych w
silniku. Jest to technologia UMA – Unikalnego Przyciągania
Molekularnego. Magnatec zawiera szczególny komponent – syntetyczny
ester, który wiąże się z metalowymi podłożem właśnie w krytycznych dla
zużycia silnika temperaturach –20^0 C do 70^0 C. Jak dowodzi
laboratorium badawcze Castrola, zużycie silnika w tym zakresie
temperatur okazuje się cztero krotnie mniejsze niż w wypadku stosowania
klasycznego oleju silnikowego. W pozostałych zakresach temperatur, a
więc poniżej 20^0 C i powyżej 70^0 C działają znane dotychczas
technologie i magnatec daje efekty podobne do innych dobrych olejów.
Nowy olej Castrol jest produktem syntetycznym i ma lepkość 5W/40, jest
zatem wystarczająco uniwersalny by nadawać się do olbrzymiej większości
silników samochodowych.

Jak działa UMA w temperaturze 40 stopni Celsjusza? Różnica w zużyciu
części jest olbrzymia, według laboratorium Castrola podobne proporcje
występują, gdy porównamy Magnatec z olejami innych firm.



Przyrost temperatury silnika w czasie znormalizowanego europejskiego
testu (m. in. określenie zanieczyszczenia spalin i zużycia paliwa)
wskazuje, że badana jednostka pokonuje około połowę swojej testowej
drogi w temperaturze poniżej 70 stopni Celsjusza.



Tak według Castrola kształtuje się zużycie części silnika (w nanometrach
na godzinę) w zależności od jego temperatury, przy użyciu różnych olejów.

*



Oleje syntetyczne

*

Przeglądając zestawienia z pewnością zauważymy, że poważne firmy mają w
swej ofercie oleje określane jako syntetyczne. Zwykle są one najdroższe
w ofercie danej firmy. Czym różnią się od �śklasycznych”, mineralnych?
Mówiąc krótko: olejem bazowym. W olejach określanych jako mineralne olej
bazowy jest produktem rafinacji ropy naftowej. Jest lepszy lub gorszy,
może mieć różne parametry lepkościowe, ale ma pewne ograniczenia – do
uzyskania wysokiego wskaźnika lepkości (czyli wskaźnika określającego
odporność na spadek lepkości ze wzrostem temperatury) wymaga specjalnych
dodatków. Oleje syntetyczne to takie, w których olej bazowy (lub jego
część) powstaje na drodze syntezy chemicznej. Produkt taki ma od razu
wybitnie dobre własności smarne i lepkościowe. W efekcie oleje
syntetyczne mają największe zakresy lepkości (np. 10W60 lub podobne) i
najwyższe klasy jakości (np. SG/CD). Nadają się zatem do szczególnie
obciążonych silników w tym z turbodoładowaniem i szerokiego zakresu
warunków zewnętrznych. Mają też najbardziej korzystne zalecenia co do
długości przebiegu w silniku.

Najczęściej stosowanymi olejami silnikowymi są w dalszym ciągu oleje
mineralne. Korzyści ze stosowania syntetycznych olejów silnikowych jest
bardzo wiele. Do największego zużycia elementów silnika dochodzi w
momęcie rozruchu, kiedy olej nie dotrze wszędzie tam, gdzie powinien i
mówimy o tzw. tarciu suchym lub półsuchym. Oleje syntetyczne, dzięki
doskonałej płynności w niskich temperaturach, gwarantują nam
zminimalizowanie tego negatywnego zjawiska. W wysokich temperaturach
tego typu oleje również sprawują się lepiej i zapewniają bardzo trwały
tzw. film olejowy (cienką otoczkę oleju, która nie spływa),
zabezpieczający pracujące części silnika przed zużyciem mechanicznym.
Ponadto dzięki niższemu współczynnikowi tarcia przy zastosowaniu
syntetycznego środka smarowego, zużywamy mniej energii. Bazowe oleje
syntetyczne dzięki swej unikalnej konstrukcji, są o wiele odporniejsze
na procesy starzenia niż tradycyjne oleje mineralne. Pozwala to nie
tylko wydłużyć okres ich eksploatowania, lecz dodatkowo gwarantuje, że
od wymiany do wymiany olej syntetyczny zachowuje wysokie parametry.
Przede wszystkim dzięki mniejszemu zużyciu paliwa emitujemy mniej
szkodliwych związków, a dodatkowo oleje syntetyczne lepiej współpracują
z katalizatorami niż oleje tradycyjne. Przyszłość zdecydowanie należy do
grupy produktów syntetycznych. Klasycznym przykładem rozwoju olejów
silnikowych opartych na syntetycznych olejach bazowych jest Mobil 1.
Wprowadzono go na rynek w 1976 roku (jako pierwszy w pełni syntetyczny
olej bazowy), następnie był kilkakrotnie modyfikowany. Ostatnia istotna
zmiana miała miejsce w 1996 roku, kiedy to wprowadzony został do
sprzedaży �śtrój syntetyczny” Mobil 1 0W/40. Jego innowacyjność polega na
zastosowaniu unikalnych trzech różnych płynów syntetycznych (jeden z
nich do tej pory stosowany był jedynie w technologii lotniczej i
kosmicznej).

W silnikach eksploatowanych przez długi okres przy zastosowaniu oleju
silnikowego nie najwyższej jakości, wewnątrz tworzą się osady zwane
nagarami. Napełnienie takiego silnika nowoczesnym olejem syntetycznym
powoduje natychmiastowe wypłukanie nagarów, co prowadzi do
rozszczelnienia silnika. Najlepiej używać �śsyntetyków” już od początku
eksploatacji pojazdu.

*



Oleje mineralne

*

Olej mineralny o klasie lepkości 15W/40 w temperaturze +20^0 C
potrzebuje około 3 sekund, aby nasmarować najodleglejszą dźwigienkę
zaworową. W warunkach zimowych natomiast, przy temperaturze –20^0 C,
potrzeba aż 13 sekund, aby nasmarować najdalszy element w silniku. W
takiej samej niskiej temperaturze oleje wykonane na bazach syntetycznych
potrzebują tylko połowy tego czasu, aby nasmarować cały silnik. Dzieje
się tak ze względu na specyficzne cechy, które posiadają oleje
półsyntetyczne i syntetyczne, do których przede wszystkim zaliczyć
należy niższą lepkość w ujemnych temperaturach. To ona powoduje, że na
uruchomienie zimnego silnika wymagana jest mniejsza moc i natężenie
prądu pobieranego z akumulatora, a czas dotarcia do poszczególnych
punktów smarowania jest krótszy niż w przypadku oleju mineralnego.
Oprócz niższej lepkości oleje półsyntetyczne i syntetyczne
charakteryzują się także dużo większą odpornością na utlenianie w
wysokich temperaturach, dzięki czemu mają mniejszą skłonność do
tworzenia szlamów i osadów w silniku. Mniejsza lotność olejów wykonanych
na bazach syntetycznych powoduje także ich zmniejszone zużycie. Badania
laboratoryjne przeprowadzone przez Rafinerie Gdańską, która jako
pierwsza polska rafineria rozpoczęła produkcję półsyntetycznego oleju
Lotos Semi-syntetic 10W/40 i jako jedyna produkuje olej syntetyczny
Lotos Syntetic 5W/40, dowiodły, że zastosowanie półsyntetycznego oleju
zmniejsza jego zużycie w silniku o 14%, a oleju syntetycznego nawet o
40%. Bazy syntetyczne mają niższy współczynnik tarcia w porównaniu z
olejami mineralnymi, co powoduje zwiększenie mocy silnika i poprawę
takich parametrów, jak przyśpieszenie pojazdu i zmniejszenie do ok. 5%
zużycia paliwa.

Na pozaeuropejskie wyścigi Grand Prix, np. w Australii, Malezji czy
Japonii Castrol zazwyczaj zabiera 200 litrów oleju silnikowego i 80
litrów oleju przekładniowego. Przy braku niespodziewanych zdarzeń,
podczas weekendowego wyścigu zużywa się około 60 litrów oleju.
Olej Castrol stosowany w silniku BMW w Formule 1 osiąga temperaturę
pracy około 140 stopni Celsjusza, olej przekładniowy zaś około 150
stopni, czyli mniej więcej takie same jak w normalnym samochodzie drogowym.
W układzie smarowania silnika BMW F1 V10 jest 5,5 litra oleju, którego
część znajduje się w zbiorniku uzupełniającym. Kierowca może uzupełnić
olej w układzie smarowania podczas jazdy poprzez włączenie odpowiedniego
przycisku, gdy kierownictwo teamu mu to nakaże. Chodzi m. in. o to, aby
przez cały czas w silniku znajdowała się minimalna ilość oleju, co
ogranicza powstawanie strat na skutek zawirowań cieczy. W skrzyni biegów
znajduje się około 1 litra oleju.
Silnik BMW Formuły 1 zużywa około 1 litra oleju Castrol na 100 km.

*początek strony <#gora>*

*