Olej to ma ciężkie życie

, 15 lutego 2012, 12:09

By silnik pracował możliwie długo bezawaryjnie, niezbędne jest jego skuteczne smarowanie. I to niezależnie od warunków – temperatury otoczenia/oleju, obciążenia czy prędkości obrotowej. Przed nowoczesnymi olejami stoją więc niełatwe zadania.

Olej a temperatura

Kluczowe znaczenie dla poprawnej pracy oleju ma temperatura, ponieważ wraz z jej zmianą, zmienia się też lepkość oleju. Dla przykładu syntetyczny olej silnikowy (np. jeden z najbardziej stabilnych Castrol EDGE 0W-40) ma lepkość kinematyczną na poziomie 75,7 mm2/s w 40°C, natomiast w temp. 100°C – 12,8 mm2/s. W olejach mineralnych zmiany te są jeszcze większe: w 40°C lepkość kinematyczna wynosi 103 mm2/s, a w 100°C już tylko 14,4 mm2/s.

Przy okazji warto wspomnieć także o temperaturze płynięcia, czyli o punkcie, w którym olej jeszcze jest ciałem płynnym, a poniżej którego zmienia się w ciało stałe. Dla ww. oleju syntetycznego temperatura ta wynosi -60 st. C, dla olejów mineralnych oscyluje w okolicach -30 st. C. Im niższa temperatura płynięcia, tym lepiej, gdyż olej będzie szybciej napełniał układ smarowania i przy tzw. zimnym rozruchu szybciej będzie prawidłowo chronił silnik przed zużyciem.

Zupełnie inna sytuacja występuje w wysilonych jednostkach napędowych, stosowanych np. w sporcie. Tam pełne wykorzystanie mocy następuje najczęściej po rozgrzaniu silnika, ale temperatury panujące w silniku są znacznie wyższe. W autach „cywilnych” po rozgrzaniu silnika temperatura pracy oleju najczęściej mieści się w granicach 80-110°C, a w samochodach rajdowych temperatury te są o około 30-50°C wyższe. Oleje są specjalnie projektowane na podobne temperatury pracy ciągłej, oczywiście z marginesem bezpieczeństwa (do około 150°C dla tzw. „cywilnych” olejów samochodowych i około 180°C dla „cywilnych” olejów motocyklowych). Temperatury te mogą być czasem przekraczane, ale wpływ „stresu termicznego” będzie bardzo uzależniony od czasu, jaki upływa przy rozgrzanym oleju, który powinien być możliwie krótki. Przykładem może być szybka jazda autem z silnikiem turbodoładowanym. Turbosprężarka bardzo podgrzewa olej, który ją smaruje (nawet do okolic 300°C), ale takie temperatury nie będą wpływać negatywnie na olej, jeśli czas pracy będzie krótki. Ze względu na to układ smarowania jest zazwyczaj projektowany tak, aby po turbosprężarce olej trafiał bezpośrednio do miski olejowej i tam był schładzany.


Olej a obciążeniaOlej Castrol Edge

Nawet jeśli jeździmy samochodem spokojnie, w jego silniku są elementy, które pracują w bardzo trudnych warunkach. W każdym czterosuwowym silniku jest jeden (lub więcej) wałek rozrządu, którego krzywki naciskają na popychacze zaworowe. Naciski dynamiczne rzędu nawet 10 ton/cm2 są przenoszone przez cienką warstwę filmu olejowego i to od jego wytrzymałości zależy, czy dojdzie do przerwania filmu olejowego i kontaktu metal-metal. Jeśli olej będzie w stanie wytrzymać tak duże naciski, to każdy element silnika będzie odpowiednio chroniony, zarówno przy maksymalnych obciążeniach, jak również podczas spokojnej jazdy osiedlowymi uliczkami.

W ubiegłym roku na rynku pojawiła się technologia FST™ (Fluid Strength Technology™), która wzmacnia film olejowy i nadaje mu wysokie zdolności adaptacyjne do zmiennych warunków pracy silnika i eksploatacji pojazdu. Tym samym redukuje kontakt metal-metal o ponad 40 proc., co wpływa na zwiększenie żywotności silnika. Stosowana we wszystkich olejach Castrol EDGE i Castrol EDGE Professional technologia FST™ umożliwia wykorzystanie zmiennego ciśnienia w filmie olejowym znajdującym się pomiędzy współpracującymi elementami silnika i dostosowanie trwałości tego oleju do zmiennych warunków pracy. W przypadku małych obciążeń (np. podczas postoju na światłach), kiedy ciśnienie w filmie olejowym jest niskie, olej zachowuje płynność, a niewielkie opory wewnętrzne oleju umożliwiają lżejszy bieg silnika i zmniejszenie oporów tarcia. W rezultacie zyskujemy mniejsze zużycie paliwa i niższą emisję spalin. Natomiast podczas dużych obciążeń następuje gwałtowny wzrost ciśnienia w filmie olejowym (nawet do 10 ton/cm2). Dotyczy to szczególnie wałka rozrządu współpracującego z popychaczem zaworowym lub panewek korbowodów w momencie korzystania z pełnej mocy silnika. Olej musi wówczas charakteryzować się bardzo dużą wytrzymałością, która zapewni ochronę współpracujących elementów i nie dopuści do kontaktu metal-metal. Przy tak dużych obciążeniach technologia FST™ umożliwia wzmocnienie filmu olejowego, który przeciwstawia się wzrastającym siłom próbującym rozerwać ochronną warstwę oleju.


Olej a prędkość obrotowaWarstwa oleju, chroniąca silnik przed nadmiernym zużyciem

Choć brzmi to paradoksalnie, dla większości elementów silnika wyższa prędkość obrotowa jest korzystniejsza, ze względu na tworzenie się trwalszego klina smarnego. Okazuje się, że jednostkowe zużycie podczas jednego obrotu wału korbowego silnika jest mniejsze przy prędkości np. 6000 obr./min. niż dla jednego obrotu dla 1000 obr./min. Jest to spowodowane ww. klinem smarnym oraz wyższym ciśnieniem w układzie smarowania i większym wydatkiem pompy oleju (pompa przetłoczy więcej litrów oleju w tym samym czasie dla dużych obrotów). Zużycie to trzeba jednak odnosić też do liczby tych zjawisk w czasie. Dlatego nie należy przesadzać z jazdą na wysokich obrotach, bo przecież silnik przy prędkości obrotowej 6000 obr./min. będzie miał 6 razy więcej „pracy” do wykonania niż eksploatowany przy 1000 obr./min.

Wydatek pompy oleju (ilość przetłoczonego oleju) będzie zależał nie tylko od obrotów, lecz także od samego oleju. Jeśli producent silnika zaprojektował układ smarowania na olej SAE 5W-30 to przy zastosowaniu oleju 5W-40 opory pracy silnika przy 100°C (jest to najczęstsza temperatura pracy oleju) jak i pompy oleju będą większe. Paweł Mastalerek, kierownik Działu Technicznego CastrolSkutkować to będzie większym zużyciem paliwa lub mniejszą mocą silnika oraz mniejszą ilością przepompowanego oleju przez węzły tarcia, co z kolei może doprowadzić do pogorszenia ochrony przeciwzużyciowej silnika. Ze względu na to zawsze należy stosować taki olej, jaki poleca producent pojazdu.

Artykuł przygotowany przez firmę Castrol
Autor: Paweł Mastalerek, kierownik Działu Technicznego Castrol

Komentarze

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy, które są wyłącznie prywatną opinią ich autorów. Jeśli uważasz, że któryś z kometarzy jest obraźliwy, zgłoś to pod adres redakcja@motofocus.pl.

Anonim, 15 lutego 2012, 18:10 0 0

To jest bardzo ważne! a jest mało przestrzegane!.
A klientom przy reklamacji tłumaczy się, że słabej jakości kupili części?.
A to przyczyna, że te elementy są najbardziej poszukiwane na rynku(wysoka sprzedaż), a na pewno i przede wszystkim w niektórych modelach BMW i FIAT!, wystarczy dbać o olej!.
Gdzie poprzez przewód doprowadzający(pająk, wiązka) do górnej części silnika, czyli głowica i cały mechanizm korbowy, z powodów nieodpowiedniego dobrania oleju, dochodzi do częstej, szybszej krystalizacji w przewodzie, który nie jest przewidziany do każdej gęstości(parametrów oleju) i dochodzi do szybszego krystalizowanie się w nim, pod wpływem wyższej temperatury, i zbyt wysokiej gęstości.
A co doprowadza, że dochodzi do słabego smarowania miejsc pracujących, bo przewód doprowadzający jest po prostu zatkany, a powinno się go za każdym razem, wymiany oleju..., przynajmniej przepłukać, wyczyścić, lub wymienić!.
A błędy które się popełnia, doprowadzają do tego, że dochodzi do zatarcie wałka i szybkiego zużycia dźwigienek, i ewentualnie popychaczy, co kosztuje w następstwie kilka krotnie więcej, niż sam olej i jego wymiana!.
pozdrawiam SOFIMCARS

Odpowiedz

Anonim, 16 lutego 2012, 9:00 0 0

Cyt."Jeśli producent silnika zaprojektował układ smarowania na olej SAE 5W-30 to przy zastosowaniu oleju 5W-40 opory pracy silnika przy 100°C (jest to najczęstsza temperatura pracy oleju) jak i pompy oleju będą większe. Skutkować to będzie większym zużyciem paliwa lub mniejszą mocą silnika oraz mniejszą ilością przepompowanego oleju przez węzły tarcia, co z kolei może doprowadzić do pogorszenia ochrony przeciwzużyciowej silnika."

No właśnie, tylko dlaczego niektórzy producenci samochodów podają zakres stosowanych olejów w tym samym silniku i w tych samych warunkach klimatycznych od 0W20 do 15W40? Logicznym wytłumaczeniem mogą być bardzo małe wymagania silnika względem oleju, a co za tym idzie prosta konstrukcja silnika.

Odpowiedz

Anonim, 16 lutego 2012, 9:57 0 0

Tylko,że jesli silnik jakoś daje radę w czasie pracy na zimno to chyba na gorąco tez da radę nawet na oleju np:5W-60. Czy zastosujemy ....-20 czy ...-60 to różnica lepkości w wysokich temp. będzie niewielka, a podobno olej o większej lepkości w 100 lepiej chroni powierzchnie współpracujące.

Odpowiedz

Anonim, 16 lutego 2012, 10:12 0 0

I skąd mam wiedzieć na ile potrzeba stosowania np 5W-30 wynika z potrzeb konstrukcji silnika a na ile z np. chęci zmniejszenia zużycia paliwa, aby spełnić jakąś normę spalin EURO X?

Odpowiedz

Anonim, 16 lutego 2012, 16:27 0 0

SOFIMCARS: "do górnej części silnika, czyli głowica i cały mechanizm korbowy"
jakby nie patrzeć, to mechanizm korbowy to nie jest górna część silnika.
Pomijam już gramatykę (a raczej jej brak) i sens Twojej wypowiedzi.

Odpowiedz

Anonim, 17 lutego 2012, 8:43 0 0

Cyt. "jakby nie patrzeć, to mechanizm korbowy to nie jest górna część silnika.
Pomijam już gramatykę (a raczej jej brak) i sens Twojej wypowiedzi."

Faktycznie, ja też nie lubię tekstu, który trudno zrozumieć z racji braku odpowiedniej gramatyki.
Pisząc: "TO mechanizm korbowy TO nie jest górna część silnika" - też się nie popisałeś.

Przypomina mi się tutaj stare biblijne powiedzenie:
Historia o ślepym chirurgu

"Czemu to widzisz drzazgę w oku swego brata, a belki we własnym oku nie dostrzegasz?
Albo, jak możesz mówić swemu bratu: Pozwól, że usunę drzazgę z twego oka, gdy belka tkwi w twoim oku? Obłudniku, wyrzuć najpierw belkę ze swego oka, a wtedy przejrzysz, ażeby usunąć drzazgę z oka twego brata (Mt 7, 2-5)."
Pozdrawiam "lewar"

Odpowiedz