Olej silnikowy – skład, funkcje i klasyfikacja lepkości

20 kwietnia 2023, 15:16

Olej silnikowy to dla wielu kierowców po prostu uporczywy dodatkowy wydatek konieczny do utrzymania samochodu. Prawda jest jednak taka, że wymiana oleju to chyba najlepsze, co możemy zrobić, aby przedłużyć żywotność auta. Ten artykuł poświęcamy olejom silnikowym, których rola w samochodzie jest daleko bardziej złożona niż komukolwiek mogłoby się wydawać.

Nalewanie oleju do silnika
fot. pexels.com

Czym jest olej silnikowy?

Oleje silnikowe są połączeniem różnych substancji stosowanych do smarowania silników spalinowych. Zwykle składają się z olejów bazowych uzupełnionych dodatkami, zwłaszcza przeciwzużyciowymi, jak również środkami czyszczącymi, dyspergatorami oraz – w przypadku olejów wielosezonowych – polepszaczami wskaźnika lepkości. Oprócz wymienionych wyżej podstawowych składników, prawie wszystkie oleje smarowe zawierają inhibitory korozji i utleniania. Olej silnikowy może składać się tylko z bazowego środka smarnego, ale może również zawierać dodatki umożliwiające oczyszczanie oleju, pracę w warunkach ekstremalnego ciśnienia, jak również zapobiegające korozji elementów silnika. Oleje silnikowe to przede wszystkim oleje bazowe złożone z węglowodorów ropopochodnych, polialfaolefin (PAO) lub ich mieszaniny w różnych proporcjach, czasami z dodatkiem estrów w proporcji do 20% wagowo w celu poprawy rozpuszczalności dodatków.

fot. pexels.com

Jakie zadania stoją przed olejem w silniku?

Olej silnikowy jest postrzegany jako prosty środek smarny, ale lista stawianych mu wymagań jest długa. Jakie funkcje powinien spełniać nowoczesny olej w silniku spalinowym?

  • zmniejszenie strat związanych z tarciem,
  • wysoki wskaźnik lepkości (mała wrażliwość lepkości kinematycznej na zmiany temperatury),
  • zmniejszenie zużycia w stanie smarowania granicznego,
  • działanie dyspergujące (zapobieganie powstawaniu osadów),
  • działanie detergentowe (rozpuszczanie osadów, utrzymanie czystości),
  • ochrona przed korozją,
  • niewielki stopień spienienia,
  • uszczelnienie (pierścień tłokowy)
  • kompatybilność z uszczelnieniami,
  • chłodzenie, odprowadzanie ciepła,
  • stabilność termiczna,
  • stabilność oksydacyjna.

Widać więc, że olej silnikowy jest niezbędny dla naszego silnika. Przy jego częściowym lub całkowitym braku silnik może ulec trwałemu uszkodzeniu i to nawet w bardzo krótkim czasie. Aby to zobrazować, warto obejrzeć poniższy film, na którym Mercedes jest eksploatowany bez oleju silnikowego:

Co oznaczają parametry oleju?

Pojęcia „lepkość” i „gęstość” często używane są zamiennie, jednak nic bardziej mylnego. Terminy te należy bowiem rozgraniczyć. Gęstość to masa danego materiału na jednostkę objętości – litr wody jest około 13,6 razy lżejszy od litra rtęci (w temperaturze pokojowej), więc rtęć jest o tyle gęstsza. ​Jednak mimo że rtęć ma tak dużą gęstość, to miód, który ma około dziesięć razy mniejszą gęstość od niej, jest cieczą znacznie bardziej lepką. Lepkość nie świadczy zatem o gęstości cieczy, ale o stopniu jej oporu wewnętrznego, a więc płynności. Ale jakie to ma znaczenie dla olejów silnikowych? Na pojemnikach z olejem silnikowym czy w instrukcji obsługi samochodu często napotykamy oznaczenia SAE, np. 0W20, 5W30 lub 10W40. Lepkość olejów silnikowych (należy zaznaczyć, że istnieje również lepkość kinematyczna i dynamiczna, między którymi istnieje zależność, ale nie będziemy dłużej zagłębiać się w ten temat) cechują dwie podstawowe właściwości. Liczba przed „W” to lepkość zimna, a liczba po „W” lepkość gorąca. Sama litera „W” oznacza, że olej może być stosowany również w zimowych warunkach. Liczba po lewej stronie wskazuje, jak dobrze olej jest w stanie zachować lepkość w niskich temperaturach, a także jak długo trwa jego odporność na zamarzanie. Innymi słowy jest to temperatura graniczna dla stosowania oleju. Im wyższa liczba, tym wyższa jest temperatura graniczna. Liczby po prawej stronie wskazują, jak łatwo silnik pompuje olej w temperaturze roboczej – a więc jaka jest lepkość oleju w wysokich temperaturach. Im niższa ta liczba, tym łatwiej silnik pompuje olej, jest on czystszy i lepiej się chłodzi – w zamian za to powłoka olejowa na powierzchniach smarowania będzie cieńsza. W efekcie możemy znaleźć również oleje do samochodów osobowych o numerach 15W50, 20W60 lub nawet wyższych. Ponieważ w niektórych zastosowaniach (np. wyścigi torowe, terenowe) układ podczas pracy narażony jest na poważne obciążenie cieplne, więc olej 0W20 czy 0W16 nie jest w stanie ochronić silnika. Poniższy film pokazuje różnicę w lepkości na żywo przy temperaturze -20°C:

Wymiana oleju silnikowego. Interwały i skutki ich zaniechania

Nie jest tajemnicą, że olej i filtr oleju należy wymieniać regularnie – a mianowicie w terminie określonym przez producenta. Brak wymiany lub powtarzające się opóźnienia mogą być zgubne dla silnika. W przypadku samochodów osobowych interwał ten najczęściej może wynosić od 10 do 30 tysięcy kilometrów (niezależnie od tego, czy jest to olej mineralny, półsyntetyczny czy syntetyczny), ale nie jesteśmy zobowiązani do odczekania wszystkich tych interwałów.

Chociaż istnieje cały przemysł związany z regularną wymianą i konserwacją oleju, wymiana oleju jest stosunkowo prostą czynnością serwisową, którą właściciel samochodu może wykonać samodzielnie. Polega ona na spuszczeniu oleju z silnika do miski ociekowej, wymianie filtra i wlaniu świeżego oleju. W przeciwieństwie do smarów przekładniowych, olej w silnikach jest w pewnym stopniu narażony na działanie produktów spalania i w trakcie eksploatacji w oleju gromadzą się mikroskopijne cząstki sadzy. Ponadto podczas tarcia metalowych części silnika, w wyniku zużycia powierzchni, w oleju pojawiają się mikroskopijne cząstki metalu. Takie cząstki mogą krążyć w oleju i ścierać się o powierzchnię elementów, powodując ich zużycie. Filtr oleju usuwa dużo cząstek i osadów, ale w końcu filtr oleju może się zatkać, jeśli jest używany przez wyjątkowo długi czas. Olej silnikowy, a zwłaszcza dodatki ulegają degradacji termicznej i mechanicznej, co powoduje zmniejszenie lepkości oleju i jego rezerwowej zasadowości. Przy zmniejszonej lepkości olej nie jest w stanie smarować silnika w dostatecznym stopniu, co zwiększa prawdopodobieństwo zużycia i przegrzania. Zasadowość rezerwowa to zdolność oleju do opierania się tworzeniu kwasów. Kiedy rezerwowa zasadowość spada do zera, tworzą się kwasy, co prowadzi do korozji silnika.

źródło: wikipedia.com

Komentarze

Komentarz musi być dłuższy niż 5 znaków!

Proszę zaakceptuj regulamin!

Brak komentarzy!