Nieustanny pęd do zwiększenia niezawodności silników samochodowych, zmniejszenia zużycia środków smarowych i paliw, a więc obniżenia kosztów eksploatacji powoduje ciągłe podwyższanie wymagań w stosunku do parametrów jakościowych wytwarzanych olejów smarowych i kolejne modyfikacje klasyfikacji jakościowych. Klienci oczekują w swoim samochodzie nowoczesnego silnika, oszczędnego, trwałego i zapewniającego dobre osiągi przez cały okres eksploatacji oraz wydłużonych okresów wymian oleju silnikowego. Oczekiwaniom tym starają się sprostać producenci samochodów i wytwórcy środków smarowych, traktując olej silnikowy jako istotny element konstrukcji silnika. Głównymi stymulatorami tych zmian są: postęp w konstrukcji silników samochodowych, dążenie do optymalnego wykorzystania zasobów surowcowych, szczególnie oszczędności energii oraz wzrastające wymogi ochrony środowiska. Silna w ostatnich latach tendencja do zmniejszania zużycia energii, a co za tym idzie zmniejszenia zużycia paliwa oraz ułatwienie rozruchu zimnego silnika spowodowało, że zaczęto wytwarzać oleje silnikowe o coraz to mniejszej lepkości. Początkowo zmniejszenie lepkości oleju silnikowego było problemem technologicznym, a w przypadku oleju mineralnego powodowało znaczne zwiększenie odparowalności, a także zużycia oleju. Drogą do rozwiązania tego problemu stała się więc zmiana bazy olejowej z mineralnej na syntetyczną. Zastosowanie bazy syntetycznej o zaprojektowanej budowie chemicznej i właściwościach otworzyło nowe możliwości jakościowe dla olejów silnikowych jak:
- polepszenie właściwości reologicznych;
- zmniejszenie oporów tarcia a tym samym zużycia paliwa poprzez stosowanie olejów o niskiej lepkości przy równoczesnej niskiej odparowalności;
- większą odporność na utlenianie w warunkach wysokich temperatur oraz zapewnienie dłuższej pracy oleju w silniku;
- wysoką zdolność do biodegradacji (około 75%).
Dobór oleju smarującego do silnika
Bardzo ważnym zagadnieniem dotyczącym poprawnej pracy silnika i jego trwałości jest właściwy dobór oleju smarującego, który w zasadzie powinien zostać rozstrzygnięty już na etapie projektowania silnika. Nowoczesny silnik spalinowy wymaga indywidualnego dobrania i stosowania oleju smarującego o odpowiedniej jakości, uwzględniający jego klasę lepkości: wysokie obciążenia cieplne silnika, ilość gorących i agresywnych gazów spalinowych przedmuchiwanych do skrzyni korbowej, konieczność ich szybkiej cyrkulacji oraz efektywność smarowania w każdych warunkach pracy silnika. W pracach badawczych dobór ten jest oparty o standardy klasyfikacji lepkościowej i jakościowej:
- klasyfikacja lepkościowa: dobór uzależniony jest od przewidywanych warunków pracy silnika, strefy klimatycznej użytkowania oraz ogólnego stanu technicznego silnika;
- klasa jakościowa: dobór uzależniony jest ok. konstrukcji silnika, wysilenia, obciążeń cieplnych oraz jakości stosowanego paliwa;
Wymagany dla potwierdzenia trafności wyboru oleju silnikowego zakres prac w tym zakresie obejmuje badania laboratoryjne, testy silnikowe i badania eksploatacyjne, które stanowią ostatni etap oceny jego właściwości użytkowych.
W oparciu o wyniki tak kompleksowo przeprowadzonych badań producent pojazdu samochodowego wprowadza zalecenia odnośnie wymagań jakościowych (klasy jakości i klasy lepkości) dla oleju silnikowego przeznaczonego dla wytypowanego silnika. Wskazania producenta pojazdu powinny być dla klienta podstawowym kryterium wyboru oleju silnikowego. Nie każdy użytkownik samochodu posiada wiedzę na temat wymagań jakościowych dla oleju silnikowego przeznaczonego do smarowania silnika, a ponadto jesteśmy zalani ogromną ilością produktów olejowych oferowanych przez około czterdzieści przedstawicielstw różnych koncernów. Duża odpowiedzialność za właściwy dobór oleju spoczywa na pracownikach obsługi serwisowej pojazdów samochodowych. Warsztatowcy powinni wykazać się gruntowną wiedzą na temat rodzajów olejów, ich klasyfikacji jakościowej i lepkościowej, dobierania olejów zamiennych. Powinni umieć wyjaśnić klientowi, co oznaczają poszczególne symbole znajdujące się na etykietach olejów silnikowych. Aby wzbudzić zaufanie klienta, mechanicy muszą być ekspertami w swojej dziedzinie. Pracownik warsztatu powinien umieć doradzić klientowi, jaki olej zastosować, zgodnie z zaleceniami producenta w zależności od warunków klimatycznych, w jakich pojazd będzie eksploatowany, wieku i marki samochodu, rodzaju silnika, oraz rodzaju oleju użytkowanego wcześniej. Mały nacisk w warsztatach samochodowych stawia się na dokładne poznanie etykiety produktu. W dzisiejszej dobie olej silnikowy stanowi integralną część silnika, mówiąc wprost jest jego elementem konstrukcyjnym, musi więc spełniać zadanie postawione przez producenta silnika. Dobry olej musi “działać” w bardzo zmiennych warunkach pracy silnika, począwszy od uruchomienia silnika (szczególnie w temperaturach ujemnych), poprzez pracę na wolnych obrotach i przy dużych obciążeniach aż do momentu jego zatrzymania. We wszystkich tych warunkach olej musi zagwarantować, że wszystkie trące części współpracujące ze sobą będą oddzielone cienką warstwą oleju zwaną potocznie “filmem”. Brak tego “filmu” z pewnością doprowadzi do przedwczesnego zużycia silnika, a tym samym narazi właściciela samochodu na duże koszty remontu silnika, a także pozostawi dużo do myślenia o fachowcu, który zalał olej, nie zachowując parametrów spełniających wymagania producentów silników.
Kryteria wyboru “marki” oleju silnikowego
Według kluczowe znaczenie wśród wielu kryteriów wyboru oleju silnikowego przez klienta ma:
- cena (26%)
- zalecenia producenta samochodów (18%)
- porada mechanika (15%)
- poprzednie doświadczenia (15%)
- renoma marki (7%)
- specjalne właściwości oleju / unikalne rozwiązania technologiczne (5%)
Istotnym kryterium są również oczekiwane korzyści. Najważniejsza korzyścią (33% wskazań na pierwszym miejscu), jakiej oczekują użytkownicy tych produktów jest przedłużenie żywotności silnika. Kolejna pozycja to korzyści, jakie czerpał będzie użytkownik:
- osiągi silnika (18%);
- mniejsze zużycie paliwa (16%);
- bezproblemowa praca silnika (14%);
Czołowe miejsce w tym rankingu zajmuje miejsce zakupu oleju silnikowego (gdzie): 43% osób kupujących olej silnikowy w ciągu ostatnich 12 miesięcy jako miejsce zakupu wskazało stację obsługi (warsztaty samochodowe i sklepy przy warsztatach – autoryzowane i nieautoryzowane). Największą ilość tych produktów zakupiono w warsztatach autoryzowanych.
Fot. 2 Ilustracja osadów na powierzchniach zewnętrznych i wewnętrznych piasty tłoków silnika samochodu badawczego napędzanego benzyną bezołowiową węglowodorową S95 po przebiegu eksploatacyjnym 60 tys. km.
Fot. 3 Ilustracja pierścieni tłokowych silnika samochodu badawczego napędzanego benzyną bezołowiową S95 z dodatkiem etanolu po przebiegu eksploatacyjnym 60 tys. km
Wymiana oleju w silniku
Każdy pojazd samochodowy zgodnie z zaleceniami producenta powinien mieć wykonywane na bieżąco czynności związane z okresowym przeglądem serwisowym (technicznym) połączonym z jednoczesną wymianą akcesorii i płynów eksploatacyjnych. Jedną z bardziej istotnych czynności, którym poddawany musi być pojazd w trakcie jego eksploatacji, jest wymiana oleju w silniku. W trakcie eksploatacji olej silnikowy ulega zanieczyszczeniu opiłkami metali i cząsteczkami produktów spalania, co w konsekwencji prowadzi do procesu jego starzenia, utleniania i innych niekorzystnych zjawisk. W wyniku zachodzących procesów degradacji zmieniają się właściwości fizykochemiczne oleju. Olej silnikowy traci swój potencjał eksploatacyjny, w związku z tym producenci samochodów i wytwórcy olejów silnikowych zalecają jego wymianę po przekroczeniu przez pojazd określonego przebiegu eksploatacyjnego lub po upływie określonego czasu.
Ocena użytkowa oleju
Olej silnikowy Platinum Max Energy SL/CF SAE 5W/30 jest produkowany wg technologii opracowanej o wyniki badań przewidziane wymaganiem klasyfikacji jakościowej API oraz przeszedł proces certyfikacji wyrobu uprawniający do przypisania mu klasy jakościowej SL/CF w klasie lepkościowej SAE 5W/30. Mimo udokumentowanej jakości potwierdzonej w testach laboratoryjnych i testach silnikowych producent oleju poddał ocenie właściwości użytkowe przedmiotowego produktu w badaniach eksploatacyjnych prowadzonych w Instytucie Technologii Nafty w Krakowie.
W badaniach wykorzystano cztery samochody charakteryzujące się nowoczesna konstrukcją węzła ciernego o zawężonej wartości luzów montażowych. Badania obejmowały dwie próby badawcze 2´30 tys. km z uwzględnieniem warunków klimatycznych w kraju. Pojazdy zasilane były dwoma benzynami silnikowymi spełniającymi wymagania normy EN:228 o różnym poziomie związków tlenowych (dwa samochody eksploatowane na benzynie nie zawierającej związków tlenowych, a pozostałe dwa na benzynie z udziałem etanolu w ilości ok. 5%(V/V)). Właściwości fizykochemiczne oleju stosowanego w badaniach przedstawiono w tabl. 1, natomiast ich zmiany w eksploatacji w tabl. 2.
Olej silnikowy Platinum Max Energy dzięki wyjątkowej płynności zapewnia łatwy rozruch i szybką cyrkulację oleju w silniku. Eliminując zjawisko tarcia mieszanego stanowi doskonałą ochronę silnika. Posiada doskonałe właściwości odprowadzania ciepła ze współpracujących części silnika, gdzie występują wysokie temperatury. Jego bardzo niska lotność oraz odporność na działanie wysokiej temperatury i ścinanie zapewniają doskonałe smarowanie najważniejszych części silnika oraz zmniejszają zużycie oleju i paliwa. Przedmiotowy olej silnikowy utrzymuje rezerwę alkaliczną na poziomie gwarantującym zabezpieczenie silnika przed awarią do przebiegu eksploatacyjnego 30 tys. km, co potwierdza wygląd elementów silnika - fot. 1.
Fot. 1. Stan techniczny łożysk ślizgowych samochodu badawczego po przebiegu eksploatacyjnym 60 tys. km.
Olej skrupulatnie wymywa osady koksowe przyczyniając się do utrzymania cylindrów, tłoków i pierścieni w czystości, prowadząc do wydłużenia czasu życia silników. Dobre właściwości dyspergująco-myjące potwierdza wysoka ocena punktowa zanieczyszczenia wybranych elementów silnika zewnętrzna i wewnętrzna powierzchnia płaszcza - piasty tłoków i pierścieni po przebiegu eksploatacyjnym 60 ty. km –tabl. 3, natomiast ogólny ich wygląd przedstawiono na fot. 2.
Ocenę punktową stopnia unieruchomienia pierścieni tłoków silnika po przebiegu eksploatacyjnym 60 tys. km zamieszczono w tabl. 4, natomiast ilustrację ich stanu technicznego przestawiono na fot. 3.
Należy podkreślić, że przedmiotowy olej silnikowy zapewnia doskonałą ochronę silnika przed zużyciem mechanicznym, co potwierdzają pomiary mikrometryczne silnika przed i po przebiegu eksploatacyjnym 60 tys. km –tabl. 5. oraz zawartość w oleju pierwiastków metali pochodzących ze zużycia elementów silnika w okresie eksploatacji 30 tys. km - tabl. 2.
Nowoczesny silnik spalinowy wymaga indywidualnego dobrania i stosowania oleju silnikowego o odpowiedniej klasie jakościowej i lepkościowej, oraz wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klientów. Mając powyższe na uwadze czołowy krajowy producent olejów silnikowych ORLEN OIL Sp. z o.o. poddał ocenie w badaniach eksploatacyjnych realizowanych w Instytucie Technologii Nafty w Krakowie jeden ze swoich najnowszych produktów.
Tablica 1: Właściwości fizykochemiczne oleju silnikowego Platinum Max Energy SL/CF SAE 5W/30 (świeżego) przeznaczonego do badań eksploatacyjnych.
Tabllica 2. Właściwości fizykochemiczne oleju silnikowego Platinum MaxEnergy SL/CF SAE 5W/30 w okresie eksploatacji samochodu badawczego zasilanego benzyną węglowodorową S95 z dodatkiem etanolu.
Tablica 3. Ocena punktowa stopnia zanieczyszczenia zewnętrznych i wewnętrznych powierzchni płaszczy tłoków silnika po przebiegu eksploatacyjnym 60 tys. km.
Tablica 4: Ocena punktowa stopnia unieruchomienia pierścieni tłokowych silnika samochodu badawczego po przebiegu eksploatacyjnym 60 tys. km
Tablica 5. Karta pomiarów mikrometrycznych geometrycznych średnicy zewnętrznej tłoków silnika samochodu badawczego po przebiegu eksploatacyjnym 60 tys. km. Na rysunku po lewej: + - oznacza ubytek, - oznacza przyrost. Dokładność pomiarów: 0,001 [mm]
Ocenę właściwości użytkowych oleju silnikowego Platinum Max Energy SL/CF SAE 5W/30 przeznaczonego do smarowania nowoczesnych silników samochodowych napędzanych benzyną węglowodorową 95 i z dodatkiem etanolu ok. 5%(V/V) przeprowadzono w warunkach intensywnej eksploatacji w okresie letnim i zimowym.
W zakresie właściwości użytkowych badany olej wykazał:
- odporność na utlenianie ocenianą na podstawie przyrostu liczby kwasowej do poziomu akceptowalnego przez czołowych producentów silników benzynowych, oraz wyglądu wybranych elementów nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych silnika jako dobrą do przebiegu eksploatacyjnego 25 tys. km;
- właściwości dyspergująco-myjące oznaczone w oparciu o ilość i rodzaj zanieczyszczeń w oleju i wytrąconych na elementach silnika osadów jako zadowalające do przebiegu eksploatacyjnego 30 tys. km;
- właściwości przeciwzużyciowe ocenione na podstawie poziomu zawartości pierwiastków metali pochodzących ze zużycia elementów silnika, oraz pomiarów mikrometrycznych silników po zakończeniu badań jako dobre do przebiegu eksploatacyjnego 60 tys. km.
Badania eksploatacyjne Platinum Max Energy SL/CF SAE 5W/30 przeprowadzone w nowoczesnych samochodach upoważniają do stwierdzenia jego gwarantowanej przydatności użytkowej do przebiegu eksploatacyjnego 25 tys. km w pełnym zakresie właściwości użytkowych przy stosowaniu benzyn silnikowych określonych normą EN 228.
Przedstawiona powyżej ocena właściwości użytkowych przedmiotowego oleju silnikowego potwierdza, że oczekiwania klientów wybierających olej Platinium Max Energy SL/CF SAE 5W/30 zostaną w pełni zrealizowane.
Janusz Jakóbiec
Grzegorz Wysopal
Wiesława Urzędowska
Instytut Technologii Nafty - Kraków
Komentarze (0)