Wszystkie zawarte w tym dokumencie informacje majà charakter orientacyjny i na ich podstawie nie nale y przedstawiaç adnych àdaƒ [wymagaƒ]. ExxonMobil nie odpowiada za zamieszczone tu informacje. Wszystkie prawa do zmian sà zastrze one. 08/06
Mobil Firma Mobil wywodzi si z zało onego w roku 1866 przedsi biorstwa Vacuum Oil Company,. Pierwszym zarejestrowanym przez Vacuum Oil Company produktem był smar u ywany do konserwacji uprz y i siodeł, a w roku 1869 Vacuum Oil Company wprowadziło na rynek swój pierwszy przebój, specjalny smar Gargoyle 600-W. Od ponad stu lat Mobil Oil opiera swojà działalnoêç głównie na wysokiej jakoêci swoich produktów, oraz niezawodnoêci dostaw i Êcisłej współpracy z klientami. Udzielane kierowcom, i klientom korporacyjnym porady techniczne w sprawach zwiàzanych ze stosowaniem olejów i smarów, oraz wspomaganie rozwoju efektywnoêci smarowania w przemyêle, stanowià dziê główny nurt działaƒ w sferze obsługi klienta. Głównym czynnikiem stanowiàcym o wysokiej jakoêci produktu sà tak e prace rozwojowe, oraz opracowywanie i wdra anie nowych procesów technologicznych, dzi ki którym firma Mobil otrzymała, jako pierwszy z producentów olejów i smarów, uznawany w całej Europie certyfikat jakoêci ISO 9000. Zdobywane od poczàtku istnienia firmy Mobil Oil, wiedza, umiej tnoêci i doêwiadczenie przejawiajà si tak e w dbałoêci tej firmy o ochron Êrodowiska w fazie rozwijania produktu i w pełnym przekroju działalnoêci. Rozwój technologii post puje, wymagania rosnà, a potrzeby klientów zmieniajà si, mimo to główny fundament, na którym wspiera si funkcjonowanie przedsi biorstwa, pozostaje ten sam: staramy si zaoferowaç naszym klientom to, co najlepsze, zarówno w sferze produkcji, jak i w pionie obsługi.
S P I S T R E Â C I Pochodzenie olejów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja Mobil, sto lat w Europie...3 Odpowiednie smarowanie kluczem do obni enia kosztów...7 Skàd pochodzà oleje i smary?...8 Rafinacja oleju mineralnego...8 Wysokorafinowany olej mineralny...9 Produkcja syntetycznych olejów bazowych...9. Dodatki do olejów bazowych...9 Podział olejów smarujàcych...10 WłaÊciwoÊci olejów i smarów...10. LepkoÊç, czyli płynnoêç olejów...10. Indeks lepkoêci (VI)...10. Temperatura płyni cia...11. Temperatura zapłonu...11. Całkowita liczba zasadowa (Total Base Number TBN)...11. Klasyfikacja olejów smarujàcych...11 Klasyfikacja lepkoêci olejów silnikowych SAE...11 Klasyfikacja lepkoêci olejów do przekładni i układu nap dowego SAE...12 Klasyfikacja jakoêci olejów silnikowych API...12. Symbolem klasyfikacji API olejów do silników benzynowych jest S...12. Symbolem klasyfikacji API olejów do silników Diesla jest C...13 Klasyfikacja olejów do silników dwusuwowych...14 Klasyfikacja jakoêci olejów do przekładni i układów nap dowych API...14 Klasyfikacja olejów hydraulicznych...14 Klasyfikacja smarów plastycznych...15. Klasyfikacja według konsystencji smarów...15 Klasyfikacje producentów samochodów...15. Klasyfikacja ACEA...15. Silniki benzynowe i lekkie silniki Diesla...16. Oleje Low Saps do samochodów osobowych...16. Silniki Diesla w samochodach ci arowych...16 Klasyfikacje ze wzgl du na oszcz dnoêç paliwa...17. Klasyfikacja ILSAC...17 Cele i znaczenie smarowania Silników...18 Przekładni i układów nap dowych...18 Układów hydraulicznych...18 Smarami plastycznymi...18 Podczas rozruchów silnika w niskich temperaturach...19 Ze wzgl du na oszcz dnoêç paliwa...19 Przy zmiennych warunkach eksploatacji...20 Zu ycie oleju...20 Wybór odpowiednich olejów smarujàcych Olej syntetyczny czy mineralny...22 Do silnika...22 Do silnika dwusuwowego...22 Do przekładni...23 Do układu hydraulicznego...23 Do innych miejsc...23 Do centralnego układu smarowania...23
S P I S T R E Â C I Woda...24 Paliwo...24 Inne produkty spalania...25 Zabrudzenia zewn trzne...25 Znaczenie warunków eksploatacji...25 Znaczenie jakoêci oleju...25 OkreÊlenie cz stotliwoêci wymiany oleju...25 Wymiana oleju. Kiedy? Jak cz sto? Silnik...27 Silnik czterosuwowy...27. Silnik dwusuwowy...28. Silnik rotacyjny (Wankla)...28 Instalacje paliwowe...29. Gaênik...29. Układ wtrysku paliwa w silniku benzynowym...29. Układ wtrysku paliwa w silniku Diesla...29. System pomp sekcyjnych...29. System pomp rozdzielczych...29. Układ smarowania...29. Turbospr arka...30. Smarowanie spr arki...31 Utrzymywanie czystoêci spalin...31 Europejskie normy czystoêci spalin...32. Działanie katalizatora trójfunkcyjnego...32. Budowa katalizatora trójfunkcyjnego...32. Katalizator SCR...32. Filtr ciàgłej regeneracji CRT...33. Wymagania w stosunku do paliwa i oleju silnikowego...33. Oleje do układów z zastosowaniem katalizatorów...33 Układ przeniesienia nap du...34. Skrzynia biegów...34. Automatyczna skrzynia biegów...34. Przekładnia główna i mechanizm ró nicowy...35 Układ hydrauliczny...35 Przeglàd konstrukcji silnika i układu nap dowego System SI...36 Skróty u ywane w tekêcie...36 Mi dzynarodowy system jednostek SI Skróty u ywane w tekêcie Bezpieczeƒstwo osób...37 Utylizacja przepracowanego oleju...37 Produkowane oleje a bezpieczeƒstwo Magazynowanie olejów i smarów...38 Magazynowanie olejów i smarów
Odpowiednie smarowanie kluczem do obni enia kosztów Koło fortuny stan łoby, gdyby nie codzienne smarowanie. Powiedzenie to mo e zaskakiwaç, ale dobrze przystaje do rzeczywistoêci. Du a cz Êç z otaczajàcych nas dziedzin, takich jak transport, nowoczesne rolnictwo, gospodarka leêna, przemysł, a nawet nasze ulubione sposoby sp dzania czasu wolnego, funkcjonuje tylko dlatego, e dbamy, aby nie zatarły si tryby obsługujàcej ich maszynerii. Wprawione w ruch koła nie mogà si zatrzymaç. Najdrobniejsze niedociàgni cia w ich smarowaniu mogà doprowadziç do pokaênych strat lub chocia by uniemo liwiç sp dzenie miłego urlopu. Aby uchroniç si przed przykrymi niespodziankami, nale y poddawaç maszyny i Êrodki transportu regularnej konserwacji, stosujàc odpowiednie materiały. Samochody i urzàdzenia mechaniczne majà przecie ró ne konstrukcje. U ywanie ich do ró nych celów powoduje, e ró nie si je obcià a. Stàd przeznaczone dla nich Êrodki smarujàce równie muszà spełniaç odmienne i ÊciÊle okreêlone wymogi. Poprzez prace badawczo rozwojowe nad nowymi rodzajami olejów smarujàcych Mobil dominuje, we współpracy z producentami samochodów i maszyn, zarówno w laboratoriach, jak i w warunkach codziennego u ytkowania. Ich celem jest pewnoêç, e własnoêci produkowanych Êrodków b dà odpowiednie dla najrozmaitszych konstrukcji i ró nych warunków u ytkowania. Panujàce w Polsce warunki klimatyczne i Êrodowiskowe to wyjàtkowe wyzwanie dla olejów stosowanych w pojazdach i urzàdzeniach. Zarówno silniki, jak i układy hydrauliczne, muszà byç zdolne do pracy w bardzo niskich temperaturach, ale tak e w wysokiej temperaturze i przy du ym obcià eniu. Wymaga to stosowania takich olejów i smarów, które b dà odpowiednie do panujàcych warunków. Na jakoêci tych materiałów nie warto oszcz dzaç, zwłaszcza, e ich koszty sà stosunkowo niewielkie i wynoszà oko o 1,1% ogólnych kosztów u ytkowania. NiewłaÊciwy wybór oleju czy smaru mo e skutkowaç znacznym pogorszeniem tych proporcji. Ksià ka ta opowiada, za pomocà słów i obrazów, o cechach i klasyfikacjach Êrodków smarujàcych, zadaniach jakie majà do spełnienia, znaczeniu doboru odpowiedniego oleju i o zasadach jego wymiany. Krótki przeglàd budowy silnika i układu przenoszenia mocy przedstawia elementy najpopularniejszych konstrukcji samochodów i maszyn. Zach camy Paƒstwa do konsekwentnego stosowania Êrodków smarnych zalecanych przez producenta. Mamy nadziej, e niniejszy przewodnik dostarczy Paƒstwu po ytecznej wiedzy oraz e pomo e odkryç sekret ekonomicznej jazdy.
Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja Skàd pochodzà oleje i smary? Pokłady ropy naftowej tworzyły si przed milionami lat, kiedy wi kszoêç powierzchni kuli ziemskiej pokrywał ocean. Wszechogarniajàce morze obfitowało w drobnoustroje, faun i flor, a wraz z upływem czasu szczàtki, zmieszane z glinà, wapnem i piaskiem, zestaliły si stopniowo w jednolità mas. Na skutek oddziaływania du ych ciênieƒ, wysokiej temperatury i obecnoêci katalitycznych dodatków, z organicznych pozostałoêci utworzyła si materia, którà znamy pod nazwà ropy naftowej. Nie jest to wi c twór jednorodny. Ropa naftowa pochodzàca z ró nych złó cz sto ró ni si wieloma właêciwoêciami, a nawet te same zło a mogà kryç pokłady ropy o niejednolitych parametrach. W poszukiwaniach złó ropy naftowej, w przeszłoêci, jak równie i dziê stosowane sà ró ne metody. Jednà z nich jest m.in. technika sejsmiki refleksyjnej, polegajàcej na tym, e w powierzchni ziemi wiercone sà kilkudziesi ciometrowe otwory, a na ich dnie przeprowadza si kontrolowane wybuchy. Wywoływane w ten sposób fale sejsmiczne przenikajà ró ne pokłady geologiczne, w swoisty, charakterystyczny dla danego podło a sposób. Mierzàc sił i kierunek tych drgaƒ, geolodzy uzyskujà wiele danych zarówno na temat samych pokładów, jak i obszaru ich wyst powania. Gdy przeprowadzone badania Êwiadczà o mo liwym wyst powaniu złó ropy, rozpoczynajà si próbne wiercenia, których celem jest ustalenie wielkoêci złó. Rafinacja oleju mineralnego Wydobywana z gł bi ziemi lub dna oceanu ropa naftowa nie stanowi jeszcze gotowego paliwa czy oleju. Aby tak si stało, nale y poddaç jà zło onemu procesowi technologicznemu. Polega on na tym, e rop naftowà najpierw si oczyszcza, podgrzewa a do osiàgni cia temperatury wrzenia i dopiero wtedy wprowadza si jà do kolumny destylacyjnej, gdzie opary wrzàcej ropy sà chłodzone. Wtedy poszczególne frakcje skraplajà si kolejno, według właêciwej dla nich temperatury wrzenia. Na najni szym poziomie kondensujà si ci kie oleje opałowe, nast pnie lekkie oleje opałowe, nafta, benzyna oraz gaz i eter naftowy. Na dnie kolumny destylacyjnej pozostajà najci sze frakcje, które w ogóle nie parujà w temperaturze, w jakiej odbywa si destylacja. Zwiàzki te poddawane sà destylacji pod zmniejszonym ciênieniem, w trakcie której wydestylowane zostajà oleje bazowe gotowych olejów smarujàcych. Nale y dodaç, e w zwykłych rafineriach paliwa nie prowadzi si rafinacji olejów bazowych Êrodków smarujàcych. Wydestylowane pró niowo oleje bazowe poddawane sà nast pnie specjalnej obróbce, której cz Êcià jest m.in. rafinacja selektywnym rozpuszczalnikiem, odparafinowanie rafinatu i oczyszczenie chemiczne. Bazowe oleje smarowe wyprodukowane przy u yciu tej metody nazywa si olejami bazowymi pierwszej i drugiej grupy. Grupa 1 to grupa olejów bazowych o najni szym stopniu rafinacji, stanowiàcych zazwyczaj mieszank ró nych łaƒcuchów w glowodorów. Grupa 2: oleje bazowe z tej grupy majà dobre właêciwoêci smarowania (niski stopieƒ lotnoêci, du à odpornoêç na utlenianie i wysokà temperatur zapłonu), ale zaledwie zadowalajàcy stopieƒ przydatnoêci w warunkach niskich temperatur (temperatura płyni cia, lepkoêç CCS), poza tym charakteryzujà si niskà wytrzymałoêcià na degradacje w wysokich temperaturach. Schemat przerobu ropy naftowej w rafinerii. Produkcja paliw płynnych. ETER NAFTOWY ETER NAFTOWY MAGAZYN SUROWEJ ROPY NAFTOWEJ BENZYNA CI KA BENZYNA CI KA REFORMING OCZYSZCZENIE CHEMICZNE MIESZALNIA I PRZERÓB USZLACHETNIAJÑCY BENZYNA WYSOKOOKTANOWA BENZYNA NISKOOKTANOWA ROZPUSZCZALNIK KEROZYNA (NAFTA LOTNICZA) SUROWIEC DO PRZERÓBKI PETROCHEMICZNEJ DESTYLACJA ATMOSFERYCZNA SUROWA NAFTA OCZYSZCZENIE CHEMICZNE NAFTA ÂWIETLNA NAFTA DO SILNIKÓW PALIWO DO SILNIKÓW WYSOKOPR NYCH (DIESLA) OLEJ GAZOWY MIESZALNIA LEKKI OLEJ OPAŁOWY GAZ ROPA WODA PODGRZEWANIE CI KIE FRAKCJE OLEJOWE KRAKING ZOB. SCHEMAT WYTWARZANIA OLEJÓW SMAROWYCH MIESZALNIA CI KI OLEJ OPAŁOWY PALIWO DO TURBIN OKR TOWYCH Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja
OLEJ GAZOWY DO RAFINACJI PALIW PŁYNNYCH CD. SCHEMATU PRODUKCJI PALIW PŁYNNYCH PRÓ NIOWY OLEJ NAP DOWY PRODUKCJA TŁUSZCZÓW DESTYLACJA POD ZMNIEJSZONYM CIÂNIENIEM (PRÓ NIOWA) LEKKI OLEJ BAZOWY CI KI OLEJ BAZOWY TŁUSZCZE MIESZALNIA I DODATKI RAFINACJA ROZPUSZCZALNIKIEM ALBO KWASEM ODPARAFINOWANIE FILTRACJA PODGRZEWANIE CI KIE FRAKCJE OLEJOWE OBRÓBKA CHEMICZNA OLEJ SMARUJÑCY ASFALT WOSK I PARAFINA Schemat przerobu ropy naftowej w rafinerii. Produkcja olejów smarowych. JakoÊç oleju mineralnego mo na dziê poprawiaç, rozwijajàc proces rafinacji. Rodzaj wysokorafinowanego oleju w przypadku produktu firmy Mobil nosi nazw oleju XHQ (Extra High Quality). Du a poprawa jakoêci to w tym przypadku około 40 procentowa poprawa odpornoêci na degradacje i na utlenianie w warunkach wysokich temperatur. Olej bazowy XHQ jest wytwarzany w procesie hydrokrakingu. Zwykły olej mineralny jest w tym procesie poddawany dodatkowej obróbce w komorze wodorowej, gdzie nienasycone czàsteczki w glowodorowe sà w obecnoêci wodoru łàczone sà w wi ksze polimery, by zwi kszyç ich odpornoêç na wysokie temperatury. W najcz Êciej spotykanym modelu destylacji olejów bazowych tego rodzaju olej bazowy XHQ lub XHVI traktuje si jako syntetyczny olej bazowy i okreêla si go jako syntetyczny olej bazowy trzeciej grupy. Surowa ropa naftowa to ró ne mieszanki tysi cy w glowodorów. Jak stwierdzono powy ej, ich nadajàce si do smarowania komponenty wytràca si z surowca m.in. w procesie ekstrakcji pod normalnym ciênieniem, w destylacji pró niowej i w innych procesach obróbki chemicznej. Jednak e nawet po zakoƒczeniu tych procesów, w skład otrzymanego w ich wyniku oleju bazowego wchodzi wiele czàsteczek o ró nych własnoêciach smarujàcych. Wysokorafinowany olej mineralny Produkcja bazowych olejów syntetycznych W odró nieniu od produktu opisanego powy ej, syntetyczne oleje bazowe sà produktami o z góry okreêlonym składzie chemicznym. Wytwarza si je w toku ÊciÊle okreêlonego i kontrolowanego procesu petrochemicznego przerobu surowej ropy naftowej i za pomocà krakingu termicznego gazu naturalnego. Z tego właênie wzgl du czàsteczki uzyskanych za pomocà tego procesu zwiàzków majà ÊciÊle okreêlonà budow molekularnà i z góry zaplanowane właêciwoêci smarne. KATALIZATOR KATALIZATOR ALKENY ETEN C2H4 Syntetyczne oleje bazowe mo na pogrupowaç wg nast pujàcej klasyfikacji: W glowodory syntetyczne Polialfaolefiny Alkilowane aromaty Estry organiczne Dwuestry kwasów Poliestry Inne Poliglikole Estry fosforowe Silikaty Silikony Etery polifenolowe Fluorow glowodory Mieszanki Mieszaniny wymienionych powy ej zwiàzków, które mogà zawieraç te drobne iloêci olejów mineralnych SzeÊç z wymienionych powy ej rodzajów olejów bazowych, a mianowicie polialfaolefiny, alkilowane aromaty, dwuestry kwasów, poliestry, poliglikole i estry fosforowe, to ponad 90% wszystkich olejów syntetycznych u ywanych na całym Êwiecie. Polialfaolefiny zaliczane sà do czwartej grupy olejów syntetycznych, a estry i pozostałe zwiàzki z listy to oleje bazowe grupy 5. POLIMERYZACJA CZYSZCZENIE I USUNI CIE KATALIZATORA DESTYLACJA UWODORNIENIE FILTRACJA OLEJ SHC Olej bazowy nie jest jednak jeszcze gotowym produktem przeznaczonym dla u ytkownika. W kolejnej fazie produkcji dochodzi do wymieszania olejów bazowych z dodatkami. Poni ej omówimy zadania i funkcje spełniane przez najcz Êciej stosowane dodatki do olejów bazowych. Olej silnikowy powinien charakteryzowaç si wysokim współczynnikiem (indeksem) lepkoêci VI. Naturalny indeks lepkoêci oleju mo na poprawiç za pomocà dodatkowych składników VI. Sà to polimery o długich łaƒcuchach i du ych molekułach. DługoÊç ich łaƒcuchów opóênia obni anie si lepkoêci przy Dodatki do olejów bazowych Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja
wzroêcie temperatury. Jednym z zadaƒ oleju jest utrzymanie czystoêci silnika. Do tego potrzebne sà dodatki, które rozbijajà zanieczyszczenia, powstałe głównie jako pozostałoêci spalania, na drobniejsze czàstki, które wiàzane sà przez olej. Takie działanie chroni przed osadzaniem si zanieczyszczeƒ w układzie smarowania lub na współpracujàcych powierzchniach. Przy wymianie oleju zanieczyszczenia te usuwane sà z silnika razem ze zu ytym olejem. Zakres, w jakim olej jest w stanie powstrzymaç mechaniczne zu ywanie si elementów tràcych, mo na poprawiç za pomocà specjalnych dodatków. Na przykład, kiedy na kołach z batych przekładni układu nap dowego pojawiajà si du e naciski powierzchniowe, do olejów przekładniowych dodaje si tzw. dodatki EP, które zapobiegajà bezpoêredniemu stykaniu si i zacieraniu współpracujàcych powierzchni z bów. Od olejów u ytkowanych w wysokich temperaturach oczekuje si du ej odpornoêci na utlenianie. Równie i t właêciwoêç mo na w razie potrzeby poprawiç za pomocà dodatków, podobnie jak własnoêci chroniàce przed korozjà. Niska temperatura płyni cia to wa na właêciwoêç w u ytkowaniu pojazdów mechanicznych, stàd w oleju o takim przeznaczeniu stosuje si dodatki wpływajàce na obni enie temperatury płyni cia. Podział olejów smarujàcych Oleje smarujàce mo na podzieliç na w pełni syntetyczne, syntetyczne i substancje oparte na składnikach mineralnych. W pełni syntetyczny olej samochodowy wytwarzany jest w 100% z syntetycznych olejów bazowych. Olej syntetyczny (półsyntetyczny, semisyntetyczny, cz Êciowo syntetyczny, itd.) zawiera co najmniej 10% bazowych olejów syntetycznych. Smary czy te oleje silnikowe produkowane ze składników mineralnych zawierajà tylko mineralne oleje bazowe lub mniej ni 10% bazowych olejów syntetycznych. W kategorii substancji w pełni syntetycznych mo na wyodr bniç kilka wyjàtków. W Niemczech do grupy w pełni syntetycznych olejów smarujàcych zaliczane sà produkty na bazie olejów z grupy 4. i 5. (polialfaolefinów i estrów). W Japonii do grupy substancji w pełni syntetycznych zaliczane sà tylko produkty na bazie polialfaolefin. W Ameryce Północnej oleje mogà byç uznane za w pełni syntetyczne, jeêli indeks lepkoêci mieszanki mineralnego oleju bazowego (grupa 2.) i syntetycznego oleju bazowego przekracza 120. WłaÊciwoÊci olejów i smarów zale à od właêciwoêci u ytej do ich wytworzenia surowej ropy naftowej, wydestylowanych olejów bazowych oraz od dodatków, które decydujà o ostatecznej postaci smaru przeznaczonego do u ytkowania w konkretnym celu i konkretnych warunkach. WłaÊciwoÊci olejów i smarów LepkoÊç czyli płynnoêç LepkoÊç oleju jest to stopieƒ tarcia wewn trznego jego czàsteczek, który okreêla podatnoêç na ich poruszenie wzgl dem siebie. Powszechnie wiadomo, e np. woda jest bardzo płynna. I jej wewn trzne tarcie jest małe. Mówimy wtedy, e woda ma niskà lepkoêç. Musztarda ma niewielkà płynnoêç Jest bardzo g sta i stàd jej wysoka lepkoêç. LepkoÊç mierzy si w danej temperaturze wiskozymetrem (lepkoêciomierzem). Przyrzàd ten mierzy czas przepływu ÊciÊle okreêlonej próbki oleju poprzez okreêlonej wielkoêci kapilar. Zmierzony w ten sposób czas przepływu zamieniany jest na jednostki kinematycznej lepkoêci oleju, tzw. stokes (1 St = 1 cm²/s). W praktyce najprzydatniejsza do pomiarów jest setna cz Êç stoke, czyli centistoke (1 cst = 1 mm²/s.) W niskich temperaturach pomiary lepkoêci za pomocà wiskozymetru nie dajà miarodajnych rezultatów. W takich warunkach lepiej sprawdza si tzw. próba zimnego startu (Cold Cranking Simulator CCS), która oparta jest na zasadzie symulacji funkcjonowania smarowania w ło yskach tocznych. Symulator mierzy zapotrzebowanie na energi, które uzale nione jest od panujàcej w symulatorze lepkoêci cieczy. Im wy sza jest lepkoêç, tym wi cej potrzeba energii do wprowadzenia układu w ruch. Otrzymany wynik zamieniany jest na jednostki lepkoêci dynamicznej, poise (1 P = 0,1 Pas); jej setna cz Êç to centipoise (1 cp = mpas). W przypadku olejów silnikowych bardzo przydatny jest równie pomiar granicznej temperatury pompowalnoêci. Dokonuje si go za pomocà minirotarywiskozymetru (MRV). Pomaga on upewniç si, e olej smarujàcy i chroniàcy silnik rzeczywiêcie spełnia swoje zadanie nawet w niskiej temperaturze. Ze wzgl dów praktycznych oleje i ich lepkoêç dzieli si według klasyfikacji SAE. Praktyczne znaczenie parametrów lepkoêci omówimy razem z rolà i znaczeniem samego smarowania. Indeks lepkoêci (VI) LepkoÊç oleju nie jest wartoêcià stałà i wpływ na jej wartoêç majà uwarunkowania termiczne. Mówiàc proêciej im wy sza temperatura, tym ni sza lepkoêç, tzn. olej jest coraz rzadszy, a warstwa oleju jest coraz cieƒsza. Gdy temperatura spada lepkoêç roênie. Olej g stnieje, a warstwa oleju jest grubsza. Niektóre z olejów sà bardziej podatne na zmiany lepkoêci, inne mniej. Stopieƒ tej zmiennoêci zale y od wskaźnik SAE 30 lepkość oleju Indeks lepkoêci temperatura oleju Pomiar lepkoêci oleju wielostopniowego 10 Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja
indeksu lepkoêci oleju (VI), obliczanego matematycznie. Wa ne tu jest porównanie zmiennoêci dwóch całkiem ró nych rodzajów lepkoêci oleju. W sytuacji, w której znana jest lepkoêç oleju w temperaturze +40ºC oraz w +100ºC, mo liwe jest tak e okreêlenie lepkoêci VI z wystarczajàcà precyzjà za pomocà ró nych diagramów lepkoêci. Temperatura płyni cia oleju to temperatura, w której olej przestaje spływaç pod własnym ci arem. Pomiar przeprowadza si w warunkach laboratoryjnych. Na wyniki pomiaru oddziałuje m.in. tempo płyni cia. Przeprowadzona w lodówce próba na zasadzie zrób to sam nie poka e wi c miarodajnych danych. Punkt płyni cia oleju silnikowego nie wyra a bezwzgl dnej, granicznej temperatury płyni cia, poniewa podczas smarowania silnika nie wykorzystuje si własnego ci aru cieczy. Przy uruchomieniu silnika olej mo e zachowaç płynnoêç tak e w temperaturze ni szej od temperatury płyni cia. Jednà z najwa niejszych zalet olejów w pełni syntetycznych jest właênie ich niska temperatura płyni cia, zazwyczaj poni ej 50ºC. Temperatura zapłonu oleju to najni sza temperatura, w której unoszàce si w powietrzu pary oleju mogà w zetkni ciu z płomieniem ulec zapłonowi. Temperatura zapłonu oleju silnikowego powinna byç mo liwie jak najwy sza, poniewa wpływa ona na zu ycie oleju. Temperatura zapłonu olejów silnikowych stosowanych do silników dwusuwowych powinna byç z kolei mo liwie jak najni sza, aby olej w silniku był spalany jak najdokładniej. Całkowita liczba zasadowa (Total Base Number TBN) przydaje si do okreêlania zdolnoêci oleju do neutralizacji kwaênych produktów spalania paliwa. Olej silnikowy wchłania je, chroniàc tym samym cz Êci metalowe. Wa ne jest, aby olej był w stanie je zoboj tniç i zapobiec korozji. Całkowite liczby zasadowe ró nych olejów nie nadajà si do porównaƒ, poniewa na zdolnoêç oleju do neutralizacji kwasów wpływ majà tak e właêciwoêci dodatków. Podlegajàce smarowaniu powierzchnie i ró ne warunki u ytkowania stawiajà olejom smarujàcym ró ne wymagania. Dokładne okreêlenie wymagaƒ pozwala upewniç si, e wybrany olej b dzie odpowiadał wykonywaniu konkretnych zadaƒ. Oleje smarujàce klasyfikowane sà według posiadanych własnoêci. Rodzaje klasyfikacji mo na podzieliç na dwie główne grupy. Na klasyfikacje ze wzgl du na lepkoêç (klasyfikacja lepkoêciowa) i klasyfikacje uwzgl dniajàce jakoêç oleju (klasyfikacja jakoêciowa). W pierwszej kolejnoêci przyjrzymy si klasyfikacjom według lepkoêci. Poszczególne klasy lepkoêci SAE w praktyce pomagajà okreêliç odpowiednià gruboêç filmu olejowego. W przypadku olejów silnikowych gruboêç filmu olejowego oleju mierzy si zarówno w niskich jak i wysokich temperaturach. Temperatura płyni cia Temperatura zapłonu Całkowita liczba zasadowa (TBN) Klasyfikacja olejów smarujàcych Klasyfikacja lepkoêci olejów silnikowych SAE Klas SAE odnoszàcà si do pomiaru w niskiej temperaturze mo na rozpoznaç po literze W (Winter) poprzedzanà cyfrà, która okreêla t klas. Dla ka dej klasy lepkoêci okreêla si lepkoêç maksymalnà w temperaturze pomiaru, a ponadto granicznà wartoêç pompowalnoêci w temperaturze poni ej 5ºC. W pomiarach lepkoêci u ywa si symulatora zimnego startu (CCS). Warunki pomiaru majà odpowiadaç warunkom panujàcym w silniku w momencie jego uruchamiania na zimno. OkreÊlenie granicznej temperatury pompowalnoêci ma ponadto zagwarantowaç, e olej b dzie pełnił aktywnà rol smarujàcà tak e w niskiej temperaturze i nie zakrzepnie w stałà brej zaraz poni ej temperatury pomiaru. Temperatur pompowalnoêci oleju silnikowego mo na w praktyce traktowaç jako najni szà bezpiecznà temperatur rozruchu silnika. Klasa SAE WłasnoÊci oleju przy niskich temperaturach Maksymalna lepkoêç CCS, cp a) Temperatura pomiaru [ºC] Najni sza temperatura pompowalnoêci ºC c), 60.000 cp WłasnoÊci oleju przy wysokich temperaturach LepkoÊç HT/HS, LepkoÊç +100º b) 150ºC, cp mm²/s (centistoke, cst) Min Max Min 0W 6200-35 -40 3,8 5W 6600-30 -35 3,8 10W 7000-25 -30 4,1 15W 7000-20 -25 5,6 20W 9500-15 -20 5,6 25W 13000-10 -15 9,3 20 5,6 9,3 2,6 30 9,3 12,5 2,9 40 12,5 16,3 2,9 d) 3,7 e) 50 16,3 21,9 3,7 60 21,9 26,1 3,7 a) pomiar przy u yciu CCS (Cold Ranking Simulator = symulujàcy warunki rozruchu na zimno przyrzàd do mierzenia lepkoêci dynamicznej ASTM D 5293) b) lepkoêç kinematyczna (ASTM D445) c) graniczna temperatura pompowalnoêci zmierzona przy u yciu MRV (Minirotary Viscosimeter) ASTM D 4684 d) SAE 0W-40, 5W-40 i 10W-40 e) SAE 15W-40, 20W-40, 25W-40 i 40 W kategorii, której nie oznaczono literà W, lepkoêç zmierzono tylko w temperaturze +100ºC. Dla klasy lepkoêci w niskich temperaturach okreêlono te lepkoêç minimalnà w temperaturze +100ºC. Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja 11
Olej wielosezonowy to olej, który spełnia jeden z kryteriów lepkoêci zimowej dla współczynnika SAE-W, a ponadto spełnia wymóg dla granicznej temperatury pompowalnoêci, oraz którego lepkoêç w temperaturze +100ºC wypełnia któryê z wymogów dla wskaêników lepkoêci w wysokich temperaturach. Klasyfikacja lepkoêci oleju SAE do przekładni i wału nap dowego LepkoÊç olejów do smarowania przekładni z batych oznaczona jest według klasyfikacji SAE. Wyjàtkiem sà oleje do automatycznych skrzyƒ biegów, których nie klasyfikuje si według lepkoêci. Jest dziewi ç klas SAE. Klasyfikujàc od najmniejszej lepkoêci w gór, sà to: 70W, 75W, 80W, 85W, 80, 85, 90, 110, 140, 190, 250. Dla przeznaczonych do u ytkowania w zimie olejów klasy SAE 70W, 75W, 80W i 85W okreêla si temperatury odpowiadajàce najwi kszej lepkoêci 150.000 cp, oraz minimalnà lepkoêç w temperaturze +100ºC. LepkoÊç olejów klasy SAE 80, 85, 90, 110, 140, 190 i 250 okreêla si wyłàcznie w temperaturze +100ºC. WartoÊci odpowiadajàce temperaturze i lepkoêci olejów sà uwidocznione w załàczonych poni ej schematach. Klasa SAE Najwy sza temperatura a), w której lepkoêç wynosi 150 Pas (150000 centipoise, cp) LepkoÊç w +100ºC b) mm²/s (centistoke, cst) Powy ej Poni ej 70W -55 C 4,1 75W -40 C 4,1 80W -26 C 7,0 85W -12 C 11,0 80 7,0 11,0 85 11,0 13,5 90 13,5 18,5 110 18,5 24,0 140 24,0 32,5 190 32,5 41,0 250 41,0 a) Pomiar lepkoêci olejów SAE 70W, 75W, 80W i 85W wykonuje si w temperaturze -55ºC, -40ºC, -26ºC i -12ºC wiskozymetrem Brookfielda. Licznik pracuje na zasadzie okreêlenia momentu skr tu, gdy kołnierz obraca si w zamarzni tym oleju b) Pomiar lepkoêci w temperaturze + 100ºC wykonuje si za pomocà wiskozymetru kapilarnego tak jak w olejach silnikowych Oleje wielosezonowe do przekładni i układów nap dowych odpowiadajà wymogom lepkoêci w przypadku obu temperatur i obu metod pomiarowych. Na przykład, lepkoêç oleju SAE 85W-140 nie mo e przewy szaç 150 000 cp w temperaturze -12ºC. LepkoÊç ta powinna wynosiç co najmniej 24 cst, ale mniej ni 32,5 cst w temperaturze +100ºC. Nale y zauwa yç, e klasyfikacja SAE odnoszàca si do przekładni nie jest dalszym ciàgiem klasyfikacji SAE odnoszàcej si do olejów silnikowych. Na przykład olej SAE 80W odpowiada SAE 20 oleju silnikowego, a SAE 90 jest pod wzgl dem lepkoêci tym samym co SAE 40 lub 50 dla oleju silnikowego. Na rozbie nà numeracj zdecydowano si po to, aby oleje silnikowe i oleje do mechanizmów przenoszenia nap du mo na było oddzieliç od siebie równie nawet na poziomie klasyfikacji lepkoêci. Klasyfikacja jakoêci olejów silnikowych API Klasyfikacja SAE nie dotyczy jakoêci oleju. Oznaczenie jakoêci oleju wymaga wieloetapowych badaƒ laboratoryjnych i praktycznych. Badania te sà prowadzone przez współpracujàcych ze sobà producentów samochodów i maszyn, oraz producentów olejów ró nych klas. Osiàgni te rezultaty pomagajà wyznaczyç odpowiednie dla olejów smarowych parametry i kategorie jakoêci, na podstawie których okreêla si zalecenia regulujàce stosowanie olejów w konkretnych pojazdach czy maszynach. JakoÊç oleju silnikowego okreêla si w klasyfikacji API na drodze odpowiednio okreêlonych testów, podczas których bada si m.in. zu ycie i czystoêç gładzi cylindrów, pierêcieni tłokowych, ło ysk i zaworów, jak równie gromadzenie si zanieczyszczeƒ, oraz stopieƒ wyst powania korozji i utleniania oleju. Nale y zwróciç uwag na to, e klasyfikacja API uwzgl dnia wyłàcznie podstawowe parametry oleju. Stàd pomi dzy poszczególnymi olejami zakwalifikowanymi do tej samej klasy API w praktyce pojawiaç si mogà ró nice, które nie sà uwzgl dnione w klasyfikacji. Symbolem klasyfikacji API olejów do silników benzynowych jest wyznacznik S Kolejna litera po literze S okreêla klas jakoêci i warunków eksploatacji oleju w sposób nast pujàcy: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG i SH: wycofane z u ytku. SG: Wymaga lepszych parametrów w zakresie odpornoêci na Êcieranie, zachowania czystoêci, ochrony przed zanieczyszczeniem i trwałoêci ni wczeêniejsze klasy. Dotyczy głównie samochodów wyprodukowanych przed rokiem 1993. SH: Klasa jakoêci wprowadzona w 1993 roku, zastàpiła klas SG. Testy silnikowe i wartoêci graniczne pozostały te same, co w klasie SG, ale bardzo ÊciÊle okreêlone i kontrolowane procedury testowania sprawiajà, e jest to klasa w sposób istotny bardziej wymagajàca. Dotyczy głównie silników stosowanych w samochodach wyprodukowanych przed rokiem 1996. SJ: Klasa jakoêci wprowadzona w 1996 roku. Testy silnikowe i procedury testowania te same, co w klasie SH, ale wymaga mniejszego parowania i ni szej zawartoêci fosforu. Dotyczy silników samochodów wyprodukowanych przed rokiem 2001. 12 Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja
SL: Klasa jakoêci wprowadzona w 2001 roku. Testy silnika i procedury testowania te same, co w klasie SJ, ale wi ksze ograniczenia dla osadów zwiàzanych z eksploatacjà w wysokich temperaturach i dla zu ycia oleju. Niektóre z olejów nale àcych do tej klasy mogà te odpowiadaç standardom oszcz dnoêci paliwa ILSAC GF-3. Dotyczy silników samochodów wyprodukowanych przed rokiem 2004. SM: Klasa jakoêci wprowadzona w 2004 roku. Oleje z tej grupy charakteryzujà si lepszymi parametrami odpornoêci na utlenianie, zapobieganiu osadzaniu si zanieczyszczeƒ i lepszà wydajnoêcià smarowania w niskich temperaturach podczas całego okresu u ytkowania. Niektóre z olejów z tej grupy mogà te spełniaç standardy oszcz dnoêci paliwa ILSAC GF-4. Do silników benzynowych zawsze mo na u ywaç oleju o wy szej klasie jakoêci od tej, którà rekomenduje producent. W przeszłoêci, w starszych samochodach u ywano olejów innych, ni szych kategorii, ni te które pojawiły si dopiero póêniej. Korzystanie z nowszych olejów o lepszej jakoêci zawsze przynosi korzyêç. Kolejna po literze C litera okreêla klas jakoêci i warunków eksploatacji oleju w sposób nast pujàcy: CA, CB, CC, CD, CD-II, i CE: wycofane z u ytku. CC: Do lekkich silników wysokopr nych. Zawiera dodatki do oleju przeciwko zbieraniu si osadów i zanieczyszczeƒ tworzàce si podczas pracy w wysokiej temperaturze, przeciw korozji i rdzy. Symbolem klasyfikacji API olejów do silników Diesla jest wyznacznik C CD: Do mocno obcià onych i eksploatowanych, czterosuwowych silników wysokopr nych. Skuteczne dodatki do oleju zapobiegajàce Êcieraniu, zbieraniu si osadów, rdzy i korozji przy korzystaniu z paliw o ró nej jakoêci. CD-II: Do dwusuwowych silników wysokopr nych. CE: Spełnia wymagania obowiàzujàce ni sze klasy, a ponadto doskonale sprawdza si w warunkach, w których silnik jest zmuszony pracowaç na niskich obrotach przy wyjàtkowo du ym obcià eniu, lub na wysokich obrotach i du ym obcià eniu. CF-4: Przewy sza parametry CE pod wzgl dem zu ycia i zanieczyszczeƒ tłoków. CF-2: Do dwusuwowych silników Diesla. Zast puje klas CD-II. CF: Zast puje klas CD. Do silników, w których korzysta si z zasiarczonego paliwa. CG-4: Do silników amerykaƒskich o niskim poziomie emisji spalin. Zast puje klasy CD, CE i CF-4. Spełnia wymogi emisji spalin z roku 1994. CH-4:Klasa wprowadzona w 1998 roku. Do silników amerykaƒskich emitujàcych niewielkà iloêç toksycznych spalin, zaprojektowanych zgodnie z wymogami emisji spalin z roku 1998. Zast puje klasy CD, CE i CF-4 i CG-4. CI-4: Wprowadzona w 2002 roku. Do siników amerykaƒskich emitujàcych niewielkà iloêç toksycznych spalin, zaprojektowanych zgodnie z wymogami emisji spalin z roku 2004. W szczególnoêci nadaje si do silników, w których zastosowano obieg recyrkulacji spalin (EGR). Zast puje klasy CD, CE i CF-4, CG-4 i CH-4. We wszystkich silnikach czterosuwowych mo na stosowaç oleje lepszej jakoêci od rekomendowanych przez ich producenta. Wpływa to pozytywnie na ochron silnika przed zu yciem mechanicznym, korozjà itp. W silnikach dwusuwowych nale y jednak bezwzgl dnie korzystaç z olejów zalecanych przez producenta. Olej silnikowy spełnia zazwyczaj wymogi API odnoszàce si zarówno do olejów, do silników benzynowych, jak i do silników wysokopr nych. Klasa API mo e byç oznaczona równie na przykład jako SJ/CF. Oznacza to, e olej spełnia lub przewy sza wymóg SJ dla silników benzynowych i nadaje si równie do silników wysokopr nych, w których odpowiednie parametry wymagane według klasyfikacji API sytuujà si w kategorii CF. Je eli klasa API wynosi CG-4/SH, oznacza to, e olej nadaje si do u ycia w intensywnie eksploatowanych silnikach Diesla i tych silnikach benzynowych, dla których klasa SH jest klasà wystarczajàcà pod warunkiem jednak, e olej spełnia równie odpowiednie kryteria dotyczàce lepkoêci. Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja 13
Klasyfikacja olejów do silników dwusuwowych Kryteria jakoêciowe olejów przeznaczonych do u ytkowania w silnikach dwusuwowych oznacza si według klasyfikacji API, ISO, JASO lub NMMA. Analogicznie do silników czterosuwowych, odpowiednie kategorie okreêlane sà na podstawie testów silnika i testów laboratoryjnych. API TA (ISO-L-ETA): Do silników dwusuwowych stosowanych w motorowerach, kosiarkach do trawy i innych urzàdzeniach o małej mocy. Zazwyczaj o pojemnoêci skokowej poni ej 50 ccm. API TB (ISO-L-ETB): WłasnoÊci smarujàce oleju sà wystarczajàce dla silników małych motocykli i skuterów. Wycofane z u ytku. Zazwyczaj o pojemnoêci skokowej 50-200 ccm. API TC (ISO-L-ETC): Do silników, które sà nara one na uszkodzenia przy szybkim uzyskiwaniu maksymalnej mocy. Taki olej musi spełniaç swoje zadania w bardzo wysokiej temperaturze bez ryzyka zatarcia silnika. WłaÊciwoÊci oleju sà w zupełnoêci wystarczajàce dla najwi kszych nawet motocykli, skuterów Ênie nych, lub pił mechanicznych. Zazwyczaj sà to silniki o pojemnoêci skokowej 50-500 ccm. API TCS: Tak jak API TC, ale jest to olej syntetyczny. API TD (ISO-L-ETD): Do silników zaburtowych w motorówkach. Wycofane z u ytku. JASO FB/ISO-L-EGB: Oleje niskiej jakoêci. JASO FB/ISO-L-EGC: Minimalny wymóg japoƒskich producentów silników. JASO FCS: Tak jak JASO FC, ale jest to olej syntetyczny. ISO-L-EGD: Oleje dwusuwowe o doskonałych parametrach ochrony przed zabrudzeniem i wy szej sprawnoêci przy wysokich temperaturach. NMMA TC-W3: Oleje do silników stosowanych w łodziach motorowych. Zast puje klas API TD. Klasyfikacja jakoêci olejów do przekładni układu nap dowego API Symbolami klasyfikacji jakoêci olejów do smarowania przekładni układów nap dowych sà litery GL. Cyfra nast pujàca po tych literach odnosi si do zalecanego typu eksploatacji. Zawiera wi c informacj nie tyle o kategorii jakoêci oleju, ile o jego zdolnoêci do przenoszenia obcià eƒ. Stàd właêciwy dobór oleju do smarowania przekładni wymaga zawsze sprawdzenia zaleceƒ co do klasy GL, lepkoêci i innych parametrów. Obecnie na rynku jest pi ç klas API GL, które charakteryzujà si nast pujàcymi cechami: API GL-1: Olej przekładniowy bez dodatków typu EP. Olej zawiera jednak dodatki przeciwdziałajàce utlenianiu i korozji, a tak e dodatki obni ajàce temperatur płyni cia. API GL-2 i GL-3: Olej zawierajàcy lekkie domieszki EP. API GL-4: Olej z du à zawartoêcià dodatku EP, zazwyczaj stosowany do manualnych skrzyƒ biegów. API GL-5: Olej zawierajàcej wyjàtkowo du à iloêç dodatku EP (w przybli eniu dwa razy wi cej ni olej GL-4). Przeznaczony do mocno obcià onych przekładni głównych o zaz bieniu hipoidalnym. WłaÊciwy dobór oleju przekładniowego i oleju do reszty elementów układu nap dowego wymaga wi c stosowania oleju o zalecanej klasie GL. Na przykład, zastosowanie oleju klasy GL-5 w przekładni, do której rekomenduje si olej GL-4, skutkowaç mo e uszkodzeniem synchronizacji. Klasyfikacja jakoêci API nie dotyczy olejów do automatycznych skrzyƒ biegów. Oleje do przekładni automatycznych nie dzielà si według ogólnie przyj tej typologii jakoêci. Szczegółowe lub ogólne wymagania co do spełnianych przez nie parametrów formułuje sam producent skrzyƒ biegów. Doborem olejów przekładniowych oraz zajmiemy si w kontekêcie właêciwego doboru olejów w ogóle. Klasyfikacja olejów hydraulicznych W praktyce ka dy producent układów lub urzàdzeƒ hydraulicznych okreêla odpowiednie dla nich parametry. Oleje do układów hydraulicznych stosowane w ró nego typu pojazdach muszà zazwyczaj spełniaç nast pujàce wymogi: odpornoêç na zu ycie odpornoêç na utlenianie odpornoêç na korozj odpornoêç na pienienie zdolnoêç do oddzielania wody okreêlonà lepkoêç przy rozruchu i w trakcie pracy wysoki indeks lepkoêci niskà temperatur płyni cia 14 Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja
W pojazdach, w których stosuje si układy hydrauliczne cz sto stosuje si specjalny olej hydrauliczny, lub olej silnikowy o parametrach jakoêci API CD i lepkoêci SAE 10W. Je eli olej powinien charakteryzowaç si tak e odpornoêcià na tworzenie emulsji z wodà, nale y zawsze si gaç po specjalny olej hydrauliczny. Producenci układów hydraulicznych stosujà si przy okreêlaniu swoich zaleceƒ do standardów ogólnych. Najbardziej znane z tych standardów to: DIN 51524 HVLP (ISO 6743-4HV) (SS 15 54 34 SH/SHS) Oleje zawierajà dodatki przeciwdziałajàce korozji, utlenianiu i zu yciu, oraz ulepszacze wskaênika lepkoêci (VI>140, ciênienie>100bar). Stosowane sà w hydraulice zewn trznej. DIN 51524 HLP (ISO 6743-4HM) Oleje zawierajà dodatki przeciwdziałajàce korozji, utlenianiu i zu yciu (VI 80-100, ciênienie>100bar). Stosowane sà w hydraulice wewn trznej. DIN 51524 HL (ISO 6743-4HL) Oleje zawierajà dodatki antykorozyjne i inhibitory utleniania (VI około 70, ciênienie>100bar). Stosowane w hydraulice wewn trznej starszych systemów. JeÊli chodzi o wymogi dotyczàce lepkoêci, to np. Vickers podaje, e w trakcie rozruchu lepkoêç mo e wynosiç: W pompie skrzydełkowej nie wi cej ni 800 mm²/s (cst) W pompie tłoczkowej nie wi cej ni 200 mm²/s (cst) LepkoÊç nie mo e w adnych warunkach spaêç poni ej 10 mm²/s (cst = centistoke) Tendencje do zmian tolerancji pasowaƒ elementów układów hydraulicznych, oraz wzrostu temperatury i ciênienia, w jakich sà u ytkowane, stwarza dodatkowy wymóg utrzymania właêciwej czystoêci oleju. Ocenia si, e ponad 80% zakłóceƒ w funkcjonowaniu systemów hydraulicznych spowodowane jest zanieczyszczeniami. Przed wyborem konkretnego oleju hydraulicznego nale y wi c zawsze sprawdziç, jakie sà zalecenia producenta układu hydraulicznego. DoÊwiadczenie pokazuje, e na jakoêci oleju hydraulicznego nie opłaca si oszcz dzaç. Smary klasyfikuje si ze wzgl du na rodzaj u ytego zag szczacza, oraz ze wzgl du na konsystencj. Produkuje si je z oleju i mydła metalicznego, lub mieszanek mydeł zag szczaczy, które majà wiàzaç olej. Zag szczaczem oleju w smarach samochodowych jest mydło litowe. Konsystencj smarów okreêla si według klasyfikacji NLGI. Specjalny, okreêlony normà, sto ek urzàdzenia do pomiaru jakoêci smaru zanurzany jest w nim na około 5 sekund, przy temperaturze +25ºC. Wynikiem pomiaru jest gł bokoêç zanurzenia sto ka, mierzona w dziesiàtych milimetra. Im mniejsza jest gł bokoêç zanurzenia, czyli penetracja, tym wy szy wskaênik NLGI. W pojazdach u ywa si najcz Êciej uniwersalnych smarów klasy NLGI 2. Klasa NLGI Penetracja/1/10 m 000 445 475 00 400 430 0 355 385 1 310 340 2 265 295 3 220 250 4 175 205 5 130 160 6 85 115 Bywa, e poza klasyfikacjà jakoêci API, producenci samochodów okreêlajà jakoêç oleju na podstawie przeprowadzanych we własnym zakresie testów. Robià tak m.in. Caterpillar, Mercedes-Benz, Ford, General Motors, Mack, M.A.N., Volkswagen i Volvo. ACEA to Europejskie Zrzeszenie Producentów Pojazdów Samochodowych, które powstało w miejsce wczeêniejszego CCMC. Zadaniem tego stowarzyszenia jest m.in. rozwijanie klasyfikacji jakoêci olejów silnikowych w kontekêcie europejskich rozwiàzaƒ technicznych i warunków u ytkowania. Klasyfikacje jakoêci ACEA weszły w ycie z poczàtkiem 1996 roku, kiedy wycofano z u ytkowania wczeêniejsze kategorie G4, G5, PD2, D4 i D5. Zastàpiły je odpowiednio klasy ACEA A2, A3, B2, E1 i E3. Klasyfikacja smarów plastycznych Klasyfikacja według konsystencji smarów Klasyfikacje producentów samochodów Klasyfikacja ACEA Zgodnie z nowà klasyfikacjà ACEA 10/2004 oleje silnikowe dzielà si na trzy grupy: A/B oleje do silników benzynowych i silników wysokopr nych stosowanych w samochodach osobowych i dostawczych. C oleje o niskiej zawartoêci popiołu, przeznaczone do silników benzynowych i wysokopr nych stosowanych w samochodach osobowych i dostawczych E oleje do silników wysokopr nych stosowanych w samochodach ci arowych. Zaliczenie do którejê z wy ej wymienionych grup wymaga przeprowadzenia odpowiednich testów w laboratoryjnych chemicznych i badaƒ praktycznych. Testy laboratoryjne sprawdzajà m.in. lepkoêç oleju, jego odpornoêç na pienienie, szczelnoêç, antykorozyjnoêç. W testach przeprowadzanych w warunkach pozalaboratoryjnych bada si m.in. odpornoêç na Êcieranie ło ysk Êlizgowych, zu ycie pierêcieni tłokowych, wałów krzywkowych i gładzi cylindrów. Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja 15
Silniki benzynowe i lekkie silniki Diesla Poni ej obowiàzujàce klasyfikacje: A1/B1: Przeznaczone do silników benzynowych i wysokopr nych, w których u ywa si olejów o niskim współczynniku tarcia i niskiej lepkoêci, gdzie lepkoêç HTHS wynosi 2,6 3.5 cp. A3/B3: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci i wysokich parametrach do silników benzynowych i wysokopr nych o wydłu onym przebiegu pomi dzy wymianami oleju i trudnych warunkach eksploatowania, A3/B4: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci i wysokich parametrach do silników benzynowych i silników diesla z wtryskiem bezpoêrednim. Nadajà si tak e do tych silników, w których zaleca si u ycie klasy A3/B3. Oleje Low Saps do samochodów osobowych A5/B5: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci i wysokich parametrach do silników benzynowych i wysokopr nych o wydłu onym przebiegu pomi dzy wymianami oleju, korzystajàcych z olejów o niskim współczynniku tarcia i niskiej lepkoêci, gdzie lepkoêç HTHS wynosi 2,9 3.5 cp. C1: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci i wysokich parametrach. Przeznaczone do pracy w silnikach wyposa onych w katalizatory, jak równie do silników benzynowych i wysokopr nych posiadajàcych filtr czàstek stałych DPF i trójfunkcyjny (trójdro ny) katalizator TWC, w których wymaga si olejów klasy SAPS o niskim współczynniku tarcia i niskiej lepkoêci, (o lepkoêci HTHS wy szej ni 2,9 cp). Oleje te wydłu ajà ywotnoêç filtra DPF i katalizatora TWC, oszcz dzajà paliwo i majà najni szy poziom popiołu (SAPS) C2: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci i wysokich parametrach, przeznaczone do silników benzynowych i wysokopr nych wyposa onych w katalizator, filtr czàstek stałych i katalizator trójfunkcyjnym (trójdro ny) kiedy wymaga si olejów klasy SAPS, o niskim współczynniku tarcia i niskiej lepkoêci (o lepkoêci HTHS wy szej ni 2,9 cp). Oleje te wydłu ajà ywotnoêç filtra DPF i katalizatora TWC oraz oszcz dzajà paliwo. Charakteryzujà si równie obni onym poziomem popiołu (SAPS) C3: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci i wysokich parametrach, przeznaczone do silników wyposa onych w katalizator, jak równie do silników benzynowych i wysokopr nych z filtrem czàstek stałych i z katalizatorem trójfunkcyjnym (trójdro nym). Oleje te wydłu ajà ywotnoêç filtra DPF i katalizatora TWC. Majà obni ony poziom popiołu (SAPS). Oleje do Silników Wysokopr nych u ywanych w samochodach ci arowych E1: Wymóg podstawowy, klasa wycofana z rynku w 1999 roku. E2: Powszechnie stosowane w samochodach ci arowych wyposa onych w silniki wysokopr ne, tak e z turbodoładowaniem, obcià onych w stopniu du ym lub Êrednim, dla normalnych przebiegów bez wymiany oleju. E3: Oleje wielostopniowe do silników EURO 1 i EURO 2, odpowiednie do zmiennych warunków atmosferycznych i wydłu onych przebiegów bez wymiany oleju. Lepsza ochrona przed zu yciem, osadami sadzy i szlamu ni w olejach klasy E2. Z koƒcem 2006 roku klasa ta b dzie wycofana z rynku. E4: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci, o doskonałych parametrach wpływajàcych na zachowanie czystoêci tłoków, chroniàce przed zu yciem mechanicznym, osadami sadzy i jednoczeênie o doskonałej smarownoêci. Rekomendowane do nowoczesnych silników Diesla, spełniajàcych normy czystoêci spalin EURO 1, EURO 2, EURO 3 i EURO 4, u ytkowanych w trudnych warunkach, przy wydłu onych przebiegach bez wymiany oleju. Odpowiednie do silników, w których nie zastosowano filtra czàstek stałych, a tak e do niektórych silników z EGR, oraz niektórych silników z systemami SCR (Selective Catalytic Reduction) i NOx. E5: Oleje te spełniajà równie wymagania amerykaƒskich producentów silników. Chronià przed przyêpieszonym zu yciem lepiej ni w klasach E3 i E4, ale gwarancj czystoêci tłoków oferujà na poziomie E3, czyli gorzej ni w klasie E4. Odpowiednie do bardzo długich przebiegów. Z koƒcem 2006 roku klasa ta b dzie wycofana z rynku. E6: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci, o doskonałych parametrach zapewniajàcych czystoêç tłoków, chroniàce przed zu yciem mechanicznym i osadami sadzy, a jednoczeênie o doskonałej smarownoêci. Rekomendowane do nowoczesnych silników Diesla, spełniajàcych normy czystoêci spalin EURO 1, EURO 2, EURO 3 i EURO 4, u ytkowanych w trudnych warunkach i przy wydłu onych przebiegach bez wymiany oleju. Odpowiednie do silników z filtrem czàstek stałych, lub te bez niego, a tak e do niektórych silników z EGR oraz niektórych silników z systemami SCR i NOx. Oleje klasy E6 rekomendowane sà do silników z filtrem czàstek stałych, w których planowane jest u ytkowanie paliwa o niskiej zawartoêci siarki (max 50 ppm). E7: Stabilne oleje o stałym wskaêniku lepkoêci, które zapewniajà wyjàtkowo skutecznà ochron i czystoêç tłoków, oraz zapobiegajà zu yciu gładzi cylindrów. Ponadto charakteryzuje je doskonała ochrona silnika 16 Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja
przed przedwczesnym zu yciem, gromadzeniem si sadzy w instalacji turbodoładowania, kontrola poziomu zanieczyszczeƒ i doskonała smarownoêç. Zalecane do nowoczesnych silników Diesla, spełniajàcych normy czystoêci spalin EURO 1, EURO 2, EURO 3 i EURO 4, u ytkowanych w trudnych warunkach i przy wydłu onych przebiegach bez wymiany oleju. Odpowiednie do silników, których nie wyposa ono w filtr czàstek stałych, a tak e do wi kszoêci silników z EGR, oraz wi kszoêci silników z systemami SCR i NOx. Porównywanie klas oleju silnikowego okreêlonych w API oraz w ACEA nie jest miarodajne m.in. ze wzgl du na stosowanie ró nych technik testowania. Ogólnie mo na jednak powiedzieç, e właêciwoêci olejów nowych klas ACEA przewy szajà właêciwoêci olejów z odpowiadajàcych im, najwy szych klas API. W roku 1993 pojawiła si nowa klasyfikacja oleju, uwzgl dniajàca jego wpływ na oszcz dnoêci w zu yciu paliwa. Wyra a si ona procentowo, w odniesieniu do oleju b dàcego punktem odniesienia. Klasyfikacja ze wzgl du na oszcz dnoêç paliwa jest ÊciÊle zwiàzana z klasyfikacjà API. Na przykład klasa API SH/EC informuje, e olej nale àcy do klasy API SH zapewnia oszcz dnoêç paliwa rz du 1,5% w stosunku do oleju mineralnego SAE 20W-30. Stosowanie oleju API SH/EC II (czasem okreêlanego jako ILSAC GF-1) daje ju 2,7 % oszcz dnoêci w stosunku do tego samego punktu odniesienia. Klasyfikacje ze wzgl du na oszcz dnoêç paliwa Klasyfikacja ILSAC W roku 1996 klasyfikacj API SJ powiàzano z klasyfikacjà oszcz dnoêciowà ILSAC GF-2, w której punktem odniesienia jest olej syntetyczny 5W-30. W ramach nowej klasyfikacji okreêlono próg oszcz dnoêci dla poszczególnych klas lepkoêci. SAE 0W-20 i 5W-20 oszcz dnoêç min. 1,4% SAE 0W-30/40 i 5W-30/40/50 oszcz dnoêç min. 1,1% SAE 10W-XX i inne oleje oszcz dnoêç min. 0,5% Czyli im olej o ni szej lepkoêci, tym wi ksza oszcz dnoêç paliwa. W roku 2001 klasyfikacj API SM powiàzano z klasyfikacjà oszcz dnoêciowà ILSAC GF-3, w której punktem odniesienia jest ten sam olej syntetyczny 5W-30. Zakresy oszcz dnoêci paliwa policzono tu w odniesieniu do tych samych klas lepkoêci co we wczeêniejszej klasyfikacji ILSAC GF-2. SAE 0W-20 i 5W-20 oszcz dnoêç min. 2,0% SAE 0W-30 i 5W-30 oszcz dnoêç min. 1,6% SAE 10W-30 i inne oleje oszcz dnoêç min. 0,9% W roku 2004 klasyfikacj API SM powiàzano z klasyfikacjà oszcz dnoêciowà ILSAC GF-4, w której punktem odniesienia jest ten sam olej syntetyczny 5W-30. Zakresy oszcz dnoêci paliwa policzono tu w odniesieniu do tych samych klas lepkoêci, co we wczeêniejszej klasyfikacji ILSAC GF-3. SAE 0W-20 i 5W-20 oszcz dnoêç min. 2,3% SAE 0W-30 i 5W-30 oszcz dnoêç min. 1,8% Inne oleje oszcz dnoêç min. 1,1% Pochodzenie smarów, rafinacja, właêciwoêci i klasyfikacja 17
Cele i znaczenie smarowania Ârodki smarujàce muszà charakteryzowaç si ró nymi właêciwoêciami, zale nie od przeznaczenia i zastosowania. Poni ej przyjrzymy si wymaganiom, jakie przed smarami i olejami stawiajà najbardziej popularne konstrukcje techniczne. Silników Olej wysokiej jakoêci: rozdrobnione i wchłoni te przez olej produkty spalania. Olej niskiej jakoêci: grube i niezasymilowane przez olej pozostałoêci spalania. Przekładni układów nap dowych Układów hydraulicznych Smarami plastycznymi Przy zimowym rozruchu silnika Olej spełnia nast pujàce funkcje w silniku: Ograniczenie tarcia i zu ycia mechanicznego Chłodzenie Uszczelnienie Wiàzanie zanieczyszczeƒ Zapobieganie korozji Głównym zadaniem oleju jest zmniejszenie tarcia i mechanicznego zu ycia ruchomych elementów silnika. Niezale nie od warunków u ytkowania olej musi tworzyç na pokrytych nim powierzchniach trwałà, odpowiednio grubà warstw (film olejowy), którego rolà jest zapobieganie bezpoêredniemu ich stykowi. Zadaniem oleju jest spowodowanie wystàpienia zjawiska tarcia półpłynnego lub płynnego. Olej wpływa tak e na chłodzenie cz Êci mechanicznych. W przypadku silnika spalinowego przenosi ciepło odbierane ze smarowanych powierzchni i całego układu smarowania do miski olejowej, gdzie jest schładzany. Dla utrzymania ekonomicznej i niezakłóconej pracy silnika wa ne jest, by zachowywał on odpowiednià temperatur. Olej spełnia tak e rol uszczelniajàcà przestrzeni pomi dzy pierêcieniami tłokowymi a gładzià cylindra. Zapewnia to utrzymanie w cylindrze odpowiednich ciênieƒ i właêciwà prac. Temperatura w okolicach pracujàcych tłoków wynosi 200 300ºC. Olej musi mieç zatem mieç wystarczajàco wysoki wskaênik lepkoêci, aby uszczelniç wszystkie luzy. Ârodek smarujàcy powinien tak e gwarantowaç zachowanie czystoêci silnika. Olej dobrej jakoêci rozbija stałe produkty powstałe podczas procesu spalania na drobne czàsteczki i wià e je ze sobà. Dzi ki temu nie tworzà one przywierajàcej do powierzchni sadzy ani nie zostawiajà szlamu krà àcego w układzie. Wysokie temperatury wyst pujàce w silniku wymagajà tak e odpornoêci oleju na utlenianie. Ponadto olej neutralizuje kwasy powstajàce z procesów spalania, wody i innych zanieczyszczeƒ, przez co zapobiega rozwojowi procesów korozji smarowanych elementów. Olej u yty do smarowania przekładni, stosowanych jako elementy układu nap dowego, ma zadanie podobne do oleju silnikowego. Ma wpływaç na zmniejszenie tarcia i zu ycia powierzchni, przez co musi posiadaç odpowiednià lepkoêç i odpornoêç na utlenianie. Ponadto olej w przekładniach powinien zapobiegaç korozji elementów, a tak e tłumiç hałas towarzyszàcy ich pracy. W kołach z batych, gdzie zwykle wyst puje du e tarcie, olej musi je minimalizowaç. W automatycznych skrzyniach biegów olej musi oprócz ww. właêciwoêci posiadaç zdolnoêç do przenoszenia odpowiednich momentów obrotowych w układzie hydrodynamicznym. Poza tym od oleju u ytego do smarowania przekładni automatycznych oczekuje si zdolnoêci do ograniczania tarcia przy zmieniajàcej si pr dkoêci pracy układu. W układach hydraulicznych głównym zadaniem oleju jest przenoszenie mocy. Ponadto olej zapewnia smarowanie cz Êci ruchomych, uszczelnia, chłodzi i chroni cz Êci przed korozjà. Cele te łàczà si z całym szeregiem wymagaƒ, do których powrócimy przy okazji omawiania stosownej klasyfikacji. Szczególnie du ej iloêci smarów plastycznych u ywa si w samochodach ci arowych. Zmniejszenie tarcia i Êcierania powierzchni współpracujàcych elementów jest ich najwa niejszà funkcjà. Ponadto smary majà chroniç powierzchnie nara one na rdz i korozj, jak równie uszczelniaç miejsca szczególnie nara one na działanie wilgoci, kurzu i innych zanieczyszczeƒ. Chłodniejsze pory roku nakładajà na stosowane w samochodach Êrodki smarne dodatkowe wymagania. Przy uruchamianiu silnika w niskiej temperaturze wa ny jest stan techniczny samego silnika jak i jego osprz tu (np. urzàdzeƒ zapłonu i rozruchu, układu zasilania). JeÊli wszystko jest sprawne to o powodzeniu szybkiego uruchomienia zimnego silnika decyduje wyłàcznie liczba obrotów, która zale y praktycznie od dwóch elementów: sprawnoêci akumulatora i lepkoêci oleju silnikowego. Jak wczeêniej wspominaliêmy, lepkoêç oleju podlega wahaniom. Przy spadku temperatury lepkoêç roênie. Im bardziej lepki olej tym wi kszy opór, jaki stawia ruchomym cz Êciom silnika. W rezultacie przy g stym oleju silnikowym liczba obrotów silnika spada, co przysparza wi cej problemów podczas próby jego uruchomienia. Poczàtkowa pr dkoêç z jakà silnik powinien si obracaç, to co najmniej 70 80 obrotów na minut. 18 Cele i znaczenie smarowania
Liczba obrotów silnika przy starcie obr./min Wpływ lepkoêci na liczb obrotów silnika. Wpływ lepkości na liczbę obrotów silnika Zamieszczony wykres pokazuje wpływ lepkoêci na liczb obrotów silnika podczas jego uruchamiania. Z wykresu wynika, e np. w temperaturze -30ºC olej Mobil 1 0W-40 pozwala na osiàgni cie 120 obr./min., olej SAE 10W 60 obr./min., SAE 20 zaê na 10 obr./min. Silnik musi byç uruchamiany nawet na silnym mrozie i równie olej musi wypełniaç swe zadania w ka dych warunkach pogodowych. Je eli lepkoêç oleju jest zbyt wysoka, jego przepompowanie przez układ smarowania silnika trwa znacznie dłu ej ni oleju o ni szej klasie lepkoêci i równie znacznie dłu ej ni w temperaturach dodatnich. Niedostateczne smarowanie mo e staç si przyczynà powa nych uszkodzeƒ, które nie sà mo e dostrzegalne natychmiast, ale po pewnym czasie ujawniajà si w postaci np. nadmiernego zu ycia oleju silnikowego, niskiego ciênienia spr ania i spadku mocy silnika. Zapewnienie łatwego rozruchu silnika w niskich temperaturach i zapewnienie mu efektywnego smarowania natychmiast po rozpocz ciu pracy wymagajà odpowiedniej lepkoêci oleju silnikowego. Przy zastosowaniu olejów SAE 10W, SAE 10W-30 i SAE 10W-40 silnik mo e byç, jeêli uwzgl dniç wyłàcznie smarowanie, uruchomiony ju w temperaturze -25ºC. Dolnà granicà skutecznego rozruchu dla olejów SAE 20 jest temperatura -15 ºC, a SAE 30 około -5 ºC. Granicà stosowalnoêci w pełni syntetycznego oleju Mobil 1 0W-40 jest -45 ºC. Temperatury uwzgl dniajà +5 ºC doliczone do granicy pompowalnoêci SAE. Jak wczeêniej zostało wspomniane, głównym zadaniem oleju jest zmniejszenie tarcia i zu ycia powierzchni. Zbyt silne tarcie współpracujàcych elementów powoduje spadek mocy silnika. Ogólnie mo na przyjàç, e spadek ten, spowodowany tarciem wynosi około 10%. Zwi kszona lepkoêç olejów silnikowych równie wià e si z kolejnymi stratami. Przeciwstawienie si tym tendencjom wymaga doboru olejów pod kàtem odpowiednich właêciwoêci, czego efektem z pewnoêcià b dà realne oszcz dnoêci paliwa. Wi kszoêç olejów syntetycznych charakteryzuje si znacznie zwi kszonymi własnoêciami ograniczajàcymi tarcie w ka dych warunkach termicznych, dlatego si ganie po nie skutecznie zapobiega stratom mocy silnika i korzystnie wpływa na koszty eksploatacji pojazdu. Ze wzgl du na oszcz dnoêç paliwa Przeprowadzone badania pozwoliły ustaliç, e napełnianie układu olejem Mobil 1 0W-40 pomaga oszcz dziç przeci tnie 4% paliwa. W przypadku niskich temperatur oszcz dnoêci te sà jeszcze bardziej znaczàce. Podobne straty mocy w takich warunkach powoduje olej g stniejàcy w przekładniach i w układzie przeniesienia nap du. Zwykły olej mineralny mo e si zamieniç w ciało stałe ju przy -10ºC. Stàd wniosek, e stosowanie równie w tym przypadku olejów syntetycznych przyczynia si do oszcz dnoêci paliwa. Korzystanie z oleju syntetycznego daje w zimie oszcz dnoêci rz du 10 15% ogólnych kosztów eksploatacji pojazdu, co przy jednorazowej wymianie oleju przekłada si na około 390 PLN*. Oszcz dnoêci sà tym wi ksze, im ni sza jest temperatura i im krótsze sà odległoêci pokonywane przez samochód. Olej syntetyczny Olej mineralny Zużycie paliwa Przebyta droga Wpływ wielkoêci przebiegu samochodu na zu ycie paliwa * za o enia: zu ycie paliwa 7,5 l/100 km; Êredni przebieg mi dzy wymianami oleju 15000 km; cena paliwa 3,50 PLN/litr; rzàd oszcz dnoêci 10% Cele i znaczenie smarowania 19
Przy zmiennych warunkach eksploatacji Funkcjonowanie pojazdów i maszyn niezale nie od warunków eksploatacji nie mo e budziç obaw o ich stan techniczny. Samochody wykorzystywane bywajà w ró ny sposób np. do krótkiej jazdy po mieêcie, długich i szybkich podró y po autostradach, przewo enia ci kich ładunków, jak równie do poruszania si w trudnym terenie. W trakcie krótkich przejazdów miejskich (zwłaszcza zimà) silnik jest niemal ciàgle niedogrzany. Paliwo nie jest wi c spalane w sposób całkowity i w zwiàzku z tym powstaje wtedy wi cej ni zwykle ubocznych produktów spalania w postaci pozostałoêci, czyli czàstek stałych. Zgodnie ze wspomnianà wczeêniej jednà z funkcji oleju silnikowego, sà przez niego wychwytywane i wiàzane, przez co zwi ksza si jego zanieczyszczenie. W zimie do oleju dostaje si te wi ksza iloêç wody. Wszystkie ciała obce, które mieszajà si z olejem, sà szkodliwe, a ich pojawianiu si nie mo na w pełni zapobiec. Rozwiàzaniem, które pozwala kontrolowaç ich szkodliwy wpływ czyli rozwój korozji, gromadzenie si sadzy i szlamu jest korzystanie z oleju wysokiej jakoêci i regularna jego wymiana. Temperatura oleju silnikowego podczas pracy silnika waha si pomi dzy +80ºC a +130ºC. Długie obcià enie ładunkiem lub wysokie obroty mogà jednak wpłynàç na znaczàcy jej wzrost. Wysoka temperatura pracy silnika wymaga od oleju dobrej odpornoêci na utlenianie i wystarczajàco wysokiej lepkoêci. LepkoÊç nie mo e spadaç poni ej 6 cst (mm2/s). Na przykład, olej SAE 10W osiàga granic 6 cst przy około +100ºC, a wielosezonowy olej SAE 10W-40 w temperaturze +140ºC. Zbyt cienkà warstw oleju mo na w praktyce rozpoznaç, gdy mamy do czynienia z szybkim ubywaniem oleju, oraz rosnàcà temperaturà wewnàtrz silnika. Świadczy to o zu yciu współpracujàcych powierzchni i grodzi ich zatarciem. Zakres stosowania oleju samochodowego o okreêlonej lepkoêci uzale niony jest zatem od tego, jakie sà wymagane parametry zimowego rozruchu i jaka jest najni sza dozwolona lepkoêç. Zakresy termicznej stosowalnoêci olejów Zu ycie oleju Zu ycie oleju w obiegu silnika jest zjawiskiem naturalnym, którego nie da si uniknàç. Olej smaruje m.in. tłoki, pierêcienie tłokowe, gładzie cylindrów, elementy rozrzàdu i ło yska. Poprzez odpowiednià konstrukcj tłoków i pierêcieni tłokowych olej dostaje si na powierzchni gładzi cylindra, gdzie oprócz funkcji smarujàcej pełni równie rol uszczelniacza pomi dzy tłokiem a cylindrem. W fazie suwu pracy, kiedy tłok porusza si w dół, warstwa oleju pozostajàcego na gładzi cylindra nad nim ulega spaleniu. Niewielkie iloêci oleju silnikowego dostajà si równie do komory spalania od góry i pochodzà z prowadnic zaworów. Jest to zjawisko niepo àdane i jego iloêç zale y wyłàcznie od luzów mi dzy prowadnicami a trzonkami zaworów. Ten olej równie zostaje spalony. 1. Stan silnika. Im dłu ej trwa eksploatacja silnika, tym wi ksze jest mechaniczne zu ycie jego elementów. Zwykle objawia si to powi kszonymi luzami, a to z kolei skutkowaç musi zwi kszonym zu yciem oleju silnikowego, który w wi kszych iloêciach zostaje po prostu spalany. Ponadto w mocno wyeksploatowanych silnikach cz sto zdarzajà si tak e wycieki zewn trzne, które jeszcze bardziej pogarszajà bilans zu ycia oleju. Wyciek jednej kropli oleju na 30 metrów przebytej drogi zamienia si po 1000 km w cały litr. 2. LepkoÊç i parowanie oleju. LepkoÊç i parowanie oleju majà du y wpływ na jego zu ycie. Jak pokazuje zamieszczona poni ej ilustracja im cieƒsza warstwa oleju, tym wi cej si go przedostaje do komory spalania. Odchudzanie filmu olejowego filmu przyczynia si tak e do wi kszych wycieków. W przypadku oleju mineralnego, wpływ na jego zu ycie ma tak e parowanie niskich jego frakcji. ZdolnoÊç do parowania wià e si z kolei ze składem olejów bazowych, ich lepkoêcià i temperaturà. Parowaniu sprzyjajà wysokie temperatury. Zjawisko parowania w mniejszym stopniu dotyczy olejów syntetycznych, stàd mniejsze ich zu ycie w porównaniu z olejami mineralnymi tej samej klasy SAE. 20 Cele i znaczenie smarowania