Czołg T-72 zużywa 10 l/100km oleju CB50, a całym układzie mieści 65 litrów Fot. J. Kończak

Z dochodzących głosów wielu ekspertów wyłania się jeden kierunek – najważniejsza jest regularna wymiana oleju. W zasadzie jest to sprawa jakoby życia lub śmierci, oczywiście jednostki napędowej. I tu pojawiają się pierwsze wątpliwości wśród logicznie myślących oczywiście. Spójrzmy, oleje silnikowe powędrowały jakościowo w górę, od powiedzmy, poziomu, który był w latach osiemdziesiątych, o kilka klas niezależnie czy to silniki benzynowe czy też diesla. Jednakże okresy do wymiany praktycznie się nie zmieniły. O co tu chodzi? Można odpowiedzieć, że przecież silniki są teraz bardziej wysilone i mają większą moc itd. Może i tak, ale dlaczego opisane spostrzeżenie dotyczy w głównej mierze samochodów osobowych i dostawczych, natomiast wśród ciężarowych, jest w miarę „normalnie” i przebiegi rosną. Myślę, że ten wstęp zaciekawił na tyle by wchłonąć teraz porcję teorii, która jest niezbędna by mówić o oleju silnikowym.

Skąd się bierze olej i co zawiera?

Cięższe frakcje ropy naftowej, po odpowiednich procesach oczyszczających, znajdują zastosowanie jako różnego rodzaju oleje smarne. Samochodowy olej silnikowy jest wytwarzany ze średnio ciężkich destylatów ropy naftowej. Destylat poddawany jest specjalnemu procesowi rafinacji, w czasie ,którego następuje oczyszczanie pro¬duktu i częściowe usunięcie składników niepotrzebnych. Rafinacja może być prze¬prowadzana za pomocą kwasu siarkowego lub przy użyciu różnego rodzaju roz¬puszczalników. Tę drugą metodę nazywamy rafinacją selektywną. Oleje otrzymane metodą rafinacji selektywnej (oleje selektywne) mają na ogół wyższą jakość niż oleje otrzymane przez rafinację kawasem siarkowym.

W skład olejów silnikowych, oprócz węglowodorów stanowiących główny składnik chemiczny, wchodzą w różnych ilościach inhibitory, mające na celu poprawę niektórych własności produktu.

Należą do nich inhibitory:

• • obniżające temperaturę krzepnięcia olejów,
• • poprawiające wskaźnik lepkości,
• • poprawiające smarność,
• • przeciwdziałające korozji,
• • przeciwdziałające utlenianiu,
• • przeciwdziałające pienieniu się oleju,
• • utrzymujące kanały olejowe oraz elementy silnika w czystości.

Jakie parametry są ważne?

Mówimy obecnie o tak zwanej bazie olejowej. D niej dokładane są wspomniane inhibitory. Na pierwszy plan w hierarchii ważności wysuwa się lepkość. Lepkość jest najważniejszym czynnikiem, decydującym o doborze oleju do sil¬nika. Najczęściej oznacza się ją w temp. 50°C. Lepkość kinematyczna olejów podawana bywa albo w jednostkach bezwzględnych - centistokesach, albo w jednostkach względnych w stopniach Englera. Nieraz możemy się spotkać również z lepkością względną wyznaczoną w aparatach Saybolta lub Redwooda wyrażoną w sekundach Saybolta lub w sekundach Redwooda. Ta parametry odnajdziemy w poradnikach technicznych w postaci stabelaryzowanej.

Ponieważ przy eksploatacji silników samochodowych różnice temperatur oleju smarującego są duże, zatem bardzo ważną cechą jest przebieg zmiany lepkości w zależności od temperatury.

Ze wzrostem temperatury lepkość oleju maleje, przy spadku temperatury lepkość wzrasta. Im zmiany lepkości są mniejsze, tym olej uważany jest za lepszy. Miarą zmiany lepkości przy zmianie temperatury jest wskaźnik lepkości (indeks wiskozowy). Skalę wskaźnika lepkości przyjęto posługując się dwoma wzorcowymi olejami. Wskaźnik lepkości dla oleju wzorcowego "R" (high) odznaczającego się niewielkimi zmianami lepkości - oznaczono jako 100. Wskaźnik lepkości dla oleju wzorcowego "L" (low) odznaczającego się dużymi zmianami lepkości oznaczono jako O.

Dobór właściwego oleju do silnika jest w znacznym stopniu dokonywany na podstawie lepkości. Olej lekki, o małej lepkości jest pod wielu względami bardzo korzystny. Im mniejsza lepkość, tym mniejsze są straty mechaniczne silnika .

Z dużym przybliżeniem można powiedzieć, że zmniejszenie lepkości oleju o 1 cSt powiększa sprawność mechaniczną o 20%. Lekki olej szybciej krąży w silniku i dzięki temu lepiej odprowadza ciepło z łożysk. Przyczynia się również do łatwiejszego prze¬chodzenia ciepła z tłoka na ścianki cylindra. Wreszcie mała lepkość ma duże zna¬czenie dla uruchamiania silnika w niskich temperaturach .

Głównym czynnikiem, który ogranicza stosowanie olejów o małej lepkości, jest zwiększające się zużycie oleju, a co za tym idzie zwiększenie się kosztów eksploatacji samochodu. Zużycie oleju zwiększa się szczególnie, jeżeli poszczególne elementy współpracujące są wytarte i powstają pomiędzy nimi nadmierne luzy. Przy tym może zachodzić niebezpieczeństwo, że wydatek pompy olejowej nie będzie wystarczający na pokrycie zwiększonych potrzeb dostarczania oleju.

Ważne parametry

Oprócz lepkości i smarności zasadniczymi cechami olejów silnikowych, które mogą decydować o przydatności oleju do pracy w silniku .samochodowym, są:

• a) Temperatura krzepnięcia oleju, decydująca o możliwościach sto¬sowania danego oleju przy niskich temperaturach otoczenia.
• b) Liczba Conradsona, charakteryzująca skłonność oleju do koksowania. Skłonność oleju do koksowania wzrasta znacznie w miarę starzenia się oleju.
• c) Temperatura zapłonu która aczkolwiek jest zawsze znacznie niższa od temperatury panującej wewnątrz cylindra, jest jednak w pewnym stopniu miarą jakości przeprowadzonej destylacji oleju. (Przy dobrej destylacji temperatura zapłonu jest wysoka).
• d) Odporność na starzenie, będąca bardzo ważną cechą, gdyż od niej zależy trwałość oleju w warunkach pracy. Olej w silniku ulega szybkiemu utle¬nianiu się, następuje przy tym częściowy rozkład i polimeryzacja oleju.

Zmiany wymienionych parametrów wiążą się, co należy podkreślić, ze zmianą lepkości i utratą smarności przy jednoczesnym zwiększeniu zdolności koksowania. Wszystkie , zjawiska powodują ko¬nieczność całkowitej wymiany oleju silnikowego co pewien okres czasu. W tym miejscu drobna uwaga, wspomnieliśmy, że przecież nasze oleje są coraz lepsze.

Istotna dla całego silnika jest także czystość olejów, która ma również zasadnicze znaczenie dla trwałości. Oprócz możliwych zanieczyszczeń mechanicznych olej może zawierać w sobie kwasy organiczne, których zawartość można wykryć przez oznaczenie liczby kwasowej oleju. (Liczba kwasowa jest to ilość miligramów KOH wżytego do zobojętnienia jednego grama oleju). Wol¬ne kwasy mineralne i ługi wykrywa się przez oznaczenie odczynu oleju. Niepożąda¬nym dodatkiem mogą być też resztki porafinacyjne w postaci pewnych soli, które przy spalaniu oleju powstawiają osad w formie popiołu, jako też smoliste związki zwane asfaltami. To wszytko odkłada się na powierzchnia łożysk oraz w kanałach olejowych, ograniczając obieg oleju tym samym psują smarowanie – stąd spadek trwałości silnika.