Lepkość oleju

Lepkość oleju to jeden z najważniejszych parametrów samochodowych olejów silnikowych. Większość właścicieli samochodów słyszała o tym parametrze, widziała oznaczenie lepkości na etykietach olejarki, ale niewiele osób wie, co oznaczają te litery i cyfry i na co wpływają. W tym artykule porozmawiamy o lepkości oleju, systemach oznaczania lepkości oraz o tym, jak wybrać lepkość oleju do silnika samochodu.

Do czego służy olej?

Olej samochodowy gwarantuje prawidłowe działanie różnych układów. Służy do zmniejszania tarcia, chłodzenia, smarowania, przenoszenia ciśnienia na części i podzespoły samochodu, usuwania produktów spalania. Najtrudniejsze warunki pracy dla olejów silnikowych. Nie powinny tracić swoich właściwości przy chwilowych zmianach obciążeń termicznych i mechanicznych, pod wpływem tlenu atmosferycznego i agresywnych substancji powstających podczas niepełnego spalania paliwa.

Olej tworzy film olejowy na powierzchni części trących i zmniejsza zużycie, chroni przed rdzą oraz ogranicza wpływ chemicznie aktywnych składników powstających podczas pracy silnika. Krążący w skrzyni korbowej olej usuwa ciepło, usuwa produkty zużycia (wióry metalu) ze strefy styku części trących, uszczelnia szczeliny między ściankami cylindra a częściami grupy tłoków.

Co to jest lepkość oleju?

Lepkość to najważniejsza cecha oleju silnikowego, która zależy od temperatury. Olej nie powinien być zbyt lepki w chłodne dni, aby rozrusznik mógł obracać wałem korbowym, a pompa olejowa mogła pompować olej do układu smarowania. W wysokich temperaturach olej nie powinien mieć obniżonej lepkości, aby utworzyć film olejowy między częściami trącymi i zapewnić niezbędne ciśnienie w układzie.

Oznaczenia olejów silnikowych według klasyfikacji SAE

Klasyfikacja SAE (American Society of Automotive Engineers) charakteryzuje lepkość i określa, w jakim sezonie olej może być używany. W paszporcie pojazdu producent reguluje odpowiednie oznaczenia.

Oleje według klasyfikacji SAE dzielą się na:

• Zima: na znaczku widnieje litera: W (zima) 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W;
• Lato — 20, 30, 40, 50, 60;
• Cały sezon: 0W-30, 5W-40 itd.

Cyfra przed literą W w oznaczeniu oleju silnikowego wskazuje jego lepkość niskotemperaturową, czyli próg temperatury, przy której silnik samochodowy napełniony tym olejem może ruszyć „na zimno”, a pompa olejowa będzie pompować olej bez zagrożenia tarcia suchego z części silnika. Np. dla oleju 10W40 temperatura minimalna to -10 stopni (od liczby przed W odejmij 40), a temperatura krytyczna, przy której rozrusznik może uruchomić silnik to -25 stopni (od liczby przed W). Dlatego im niższa liczba przed literą W w oznaczeniu oleju, tym niższa temperatura powietrza, dla której jest przeznaczony.

Liczba po literze W w oznaczeniu oleju silnikowego wskazuje jego lepkość w wysokich temperaturach, czyli minimalną i maksymalną lepkość oleju w jego temperaturach roboczych (od 100 do 150 stopni). Im wyższa liczba po W, tym wyższa lepkość tego oleju silnikowego w temperaturach roboczych.

Lepkość w wysokich temperaturach, jaką musi mieć olej silnikowy Twojego samochodu, jest znana tylko jego producentowi, dlatego zaleca się ścisłe przestrzeganie wymagań producenta samochodu dotyczących olejów silnikowych, które są wskazane w instrukcji samochodu.

Do stosowania w różnych warunkach temperaturowych zalecane są oleje o różnych klasach lepkości:

SAE 0W-30 - -30° do +20°C;

SAE 0W-40 - -30° do +35°C;

SAE 5W-30 - -25° do +20°C;

SAE 5W-40 - -25° do +35°C;

SAE 10W-30 - -20° do +30°C;

SAE 10W-40 - -20° do +35°C;

SAE 15W-40 - -15° do +45°C;

SAE 20W-40 - -10° do +45°C.

Oznaczenie olejów silnikowych zgodnie ze standardem API

Norma API (American Petroleum Institute) określa, gdzie olej powinien być używany. Składa się z dwóch liter łacińskich. Pierwsza litera S oznacza benzynę, C – olej napędowy. Druga litera to data opracowania samochodu.

Silniki benzynowe:

• SC - samochody wyprodukowane przed 1964;
• SD: samochody wyprodukowane w latach 1964-1968;
• SE - egzemplarze wyprodukowane w latach 1969-1972;
• SF - samochody produkowane w latach 1973-1988;
• SG - samochody opracowane w latach 1989-1994 do eksploatacji w trudnych warunkach;
• Sh - samochody opracowane w latach 1995-1996 do ciężkich warunków pracy;
• SJ - egzemplarze, z datą wydania 1997-2000, o najlepszej energooszczędności;
• SL - samochody, z początkiem produkcji w latach 2001-2003, o długiej żywotności;
• SM - samochody produkowane od 2004 roku;
• SL+ poprawiona odporność na utlenianie.

Do silników wysokoprężnych:

• SV - samochody wyprodukowane przed 1961 r., wysoka zawartość siarki w paliwie;
• SS - samochody wyprodukowane przed 1983 r., pracujące w trudnych warunkach;
• CD - samochody wyprodukowane przed 1990 rokiem, które musiały pracować w trudnych warunkach iz dużą zawartością siarki w paliwie;
• CE - samochody wyprodukowane przed 1990 r. i posiadające silnik turbinowy;
• CF - samochody produkowane od 1990 roku, z turbiną;
• CG-4 - egzemplarze produkowane od 1994 roku, z turbiną;
• CH-4 - samochody od 1998 roku, zgodnie z normami toksyczności przyjętymi w Stanach Zjednoczonych;
• KI-4 - samochody z turbodoładowaniem z zaworem EGR;
• CI-4 plus - podobny do poprzedniego, zgodnie z wysokimi amerykańskimi standardami toksyczności.

Lepkość kinematyczna i dynamiczna oleju

Aby określić jakość oleju, określa się jego lepkość kinematyczną i dynamiczną.

Lepkość kinematyczna jest wskaźnikiem płynności w temperaturach normalnych (+40°C) i podwyższonych (+100°C). Oznaczono za pomocą lepkościomierza kapilarnego. Aby to określić, bierze się pod uwagę czas, przez jaki olej płynie w danych temperaturach. Mierzone w mm2/sek.

Lepkość dynamiczna jest wskaźnikiem, który określa reakcję środka smarnego w rzeczywistym symulatorze obciążenia - lepkościomierzu rotacyjnym. Urządzenie symuluje rzeczywiste obciążenia silnika, uwzględniając ciśnienie w przewodach i temperaturę +150 °C oraz kontroluje zachowanie się płynu smarującego, jak precyzyjnie zmienia się jego lepkość w momentach obciążenia.

Charakterystyka olejów samochodowych

• temperatura zapłonu;
• temperatura płynięcia;
• wskaźnik lepkości;
• liczba alkaliczna;
• liczba kwasowa.

Temperatura zapłonu to wartość charakteryzująca obecność w oleju lekkich frakcji, które bardzo szybko odparowują i spalają się, pogarszając jakość oleju. Minimalna temperatura zapłonu nie może być niższa niż 220°C.

Temperatura płynięcia to wartość, przy której olej traci płynność. Temperatura wskazuje moment wykrystalizowania parafiny i całkowitego zestalenia oleju.

wskaźnik lepkości - charakteryzuje zależność lepkości oleju od zmian temperatury. Im wyższa wartość, tym większy zakres temperatur pracy oleju. Produkty o niskim wskaźniku lepkości umożliwiają pracę silnika tylko w wąskim zakresie temperatur. Ponieważ po podgrzaniu stają się zbyt płynne i przestają się smarować, a po schłodzeniu szybko gęstnieją.

Liczba zasadowa (TBN) wskazuje ilość substancji alkalicznych (wodorotlenek potasu) w jednym gramie oleju silnikowego. Jednostka miary mgKOH/g. Występuje w płynach silnikowych w postaci detergentów i dyspergatorów. Jego obecność pomaga neutralizować szkodliwe kwasy i zwalczać osady powstające podczas pracy silnika. Z biegiem czasu TBN spada. Duży spadek liczby bazowej powoduje korozję i brud w skrzyni korbowej. Największym czynnikiem redukcji BN jest obecność siarki w paliwie. Dlatego oleje do silników Diesla, w których siarka występuje w większych ilościach, powinny mieć wyższy TBN.

Liczba kwasowa (TAN) charakteryzuje obecność produktów utleniania w wyniku długotrwałej eksploatacji i przegrzania płynu silnikowego. Jego wzrost wskazuje na skrócenie żywotności oleju.

Baza olejowa i dodatki

Oleje samochodowe składają się z oleju bazowego i dodatków. Dodatki to specjalne substancje, które dodawane są do olejku w celu poprawy jego właściwości.

Baza olejowa:

• minerał;
• hydrokraking;
• półsyntetyki (mieszanina wody mineralnej i syntetyków);
• syntetyczny (ukierunkowana synteza).

W nowoczesnych olejach udział dodatków wynosi 15-20%.

Zgodnie z przeznaczeniem dodatki dzielą się na:

• detergenty i dyspergatory: nie pozwalają na sklejanie się drobnych pozostałości (żywice, bitum itp.) oraz mając w swoim składzie zasady neutralizują kwasy i zapobiegają zagęszczaniu osadów;
• przeciwzużyciowy - tworzy warstwę ochronną na częściach metalowych i zmniejsza zużycie powierzchni trących poprzez zmniejszenie tarcia;
• indeks - zwiększa lepkość oleju w wysokich temperaturach, aw niskich temperaturach zwiększa jego płynność;
• odpieniacze - ograniczają tworzenie się piany (mieszaniny powietrza i oleju), która pogarsza odprowadzanie ciepła i jakość smaru;
• modyfikatory tarcia: zmniejszają współczynnik tarcia między częściami metalowymi.

Mineralne, syntetyczne i półsyntetyczne oleje silnikowe

Olej to mieszanina węglowodorów o specyficznej strukturze węgla. Mogą łączyć się w długie łańcuchy lub rozgałęziać. Im dłuższe i prostsze łańcuchy węglowe, tym lepszy olej.

Oleje mineralne pozyskiwane są z ropy naftowej na kilka sposobów:

• najprostszym sposobem jest destylacja oleju z ekstrakcją rozpuszczalników z produktów naftowych;
• bardziej złożona metoda - hydrokraking;
• jeszcze bardziej złożony jest hydrokraking katalityczny.

Olej syntetyczny otrzymuje się z gazu ziemnego poprzez zwiększenie długości łańcuchów węglowodorowych. W ten sposób łatwiej uzyskać dłuższe struny. "Syntetyki" - znacznie lepsze niż oleje mineralne, trzy do pięciu razy. Jego jedyną wadą jest bardzo wysoka cena.

„Półsyntetyki” - mieszanka olejów mineralnych i syntetycznych.

Jaka lepkość oleju jest najlepsza dla twojego silnika samochodowego

Tylko lepkość wskazana w książce serwisowej jest odpowiednia dla Twojego samochodu. Wszystkie parametry silnika są testowane przez producenta, olej silnikowy dobierany jest z uwzględnieniem wszystkich parametrów i trybów pracy.

Rozgrzanie silnika i lepkość oleju silnikowego

Po uruchomieniu samochodu olej silnikowy jest zimny i lepki. Dlatego grubość filmu olejowego w szczelinach jest duża, a współczynnik tarcia w tym miejscu jest wysoki. Gdy silnik się rozgrzewa, olej szybko się nagrzewa i zaczyna działać. Dlatego producenci nie zalecają natychmiastowego ładowania silnika (zaczynając od ruchu bez wysokiej jakości rozgrzania) w silnych mrozach.

Lepkość oleju silnikowego w temperaturach roboczych

W warunkach dużego obciążenia wzrasta współczynnik tarcia i wzrasta temperatura. Ze względu na wysoką temperaturę olej rozrzedza się i zmniejsza się grubość powłoki. Zmniejsza się współczynnik tarcia i olej się ochładza. Oznacza to, że temperatura i grubość folii różnią się w granicach ściśle określonych przez producenta. To właśnie ten tryb pozwoli olejowi dobrze spełniać swoje zadanie.

Co się dzieje, gdy lepkość oleju jest powyżej normy?

Jeśli lepkość jest wyższa niż normalnie, nawet po rozgrzaniu silnika lepkość oleju nie spadnie do wartości obliczonej przez inżyniera. W normalnych warunkach obciążenia temperatura silnika będzie rosła, aż lepkość powróci do normy. Stąd wniosek następujący: temperatura robocza podczas pracy źle dobranego oleju silnikowego będzie stale wzrastać, co zwiększa zużycie części i zespołów silnika.

Pod dużym obciążeniem: Podczas awaryjnego przyspieszania lub na długim stromym wzniesieniu temperatura silnika wzrośnie jeszcze bardziej i może przekroczyć temperaturę, w której olej zachowuje swoje właściwości eksploatacyjne. Utlenia się i tworzy lakier, sadza i kwasy.

Inną wadą zbyt lepkiego oleju jest to, że część mocy silnika zostanie utracona z powodu dużych sił pompowania w układzie.

Co się dzieje, gdy lepkość oleju jest poniżej normy?

Lepkość oleju poniżej normy nie przyniesie niczego dobrego silnikowi, film olejowy w szczelinach będzie poniżej normy i po prostu nie będzie miał czasu na usunięcie ciepła ze strefy tarcia. Dlatego w tych punktach pod obciążeniem olej się spali. Zanieczyszczenia i wióry metalowe między tłokiem a cylindrem mogą spowodować zatarcie silnika.

Zbyt rzadki olej w nowym silniku, gdy szczeliny nie będą zbyt szerokie, będzie działać, ale gdy silnik nie będzie już nowy i szczeliny same się powiększą, proces spalania oleju przyspieszy.

Cienka warstwa oleju w szczelinach nie będzie w stanie zapewnić normalnej kompresji, a część produktów spalania benzyny dostanie się do oleju. Spada moc, wzrasta temperatura pracy, przyspiesza proces ścierania i wypalania oleju.

Takie oleje są stosowane w specjalnym sprzęcie, którego tryby są przeznaczone do pracy z tymi olejami.

Wyniki

Oleje o tej samej klasie lepkości, o tych samych właściwościach, produkowane przez firmę zawartą w „Wielkiej Piątce” i mające tę samą bazę olejową, z reguły nie wchodzą w agresywne oddziaływanie. Ale jeśli nie chcesz dużych problemów, lepiej dodać nie więcej niż 10-15% całkowitej objętości. W niedalekiej przyszłości, po napełnieniu oleju, lepiej całkowicie wymienić olej.

Zanim wybierzesz olejek, powinieneś dowiedzieć się:

• data produkcji samochodu;
• obecność lub brak forsowania;
• obecność turbiny;
• warunki pracy silnika (miasto, teren, zawody sportowe, przewóz ładunków);
• minimalna temperatura otoczenia;
• stopień zużycia silnika;
• stopień kompatybilności silnika i oleju w twoim samochodzie.

Aby zrozumieć, kiedy należy wymienić olej, musisz skupić się na dokumentacji samochodu. W przypadku niektórych samochodów okresy są długie (30 000-50 000 km). W przypadku Rosji, biorąc pod uwagę jakość paliwa, warunki pracy i trudne warunki pogodowe, wymianę należy przeprowadzić po 7 - 500 10 km.

Wymagana jest okresowa kontrola jakości i ilości oleju. Zwróć uwagę na ich wygląd. Przebieg pojazdu i godziny pracy silnika (czas pracy) mogą się nie zgadzać. W korku silnik pracuje w obciążonym trybie termicznym, ale licznik kilometrów nie kręci się (samochód nie jeździ). W efekcie samochód niewiele jeździł, a silnik pracował bardzo dobrze. W takim przypadku lepiej jest wymienić olej wcześniej, nie czekając na wymagany przebieg na liczniku.