Motocykle

Przeciętny współczesny motocykl napędzany jest jednostką czterosuwową z obiegiem oleju, wspólnym dla silnika, skrzyni biegów i sprzęgła. Jaki będzie najlepszy olej silnikowy dla takiego właśnie motocykla?

Każdy olej silnikowy scharakteryzować można trzema podstawowymi parametrami, tj. rodzajem bazy olejowej, współczynnikiem lepkości i klasą jakościową. Poza tym można ustalić ich szczegółowe parametry, takie jak: zawartość popiołów, zawartość i rodzaj dodatków uszlachetniających, temperatura płynięcia i temperatura zapłonu par oleju. Jednak silniki współczesnych motocykli mają szczególne cechy konstrukcyjne, które zmuszają użytkowników do stosowania specjalnych olejów motocyklowych. Oleje zalecane do smarowania tych silników różnią się od olejów samochodowych i najczęściej spełniają wyższe wymagania. Wynika to między innymi z roli, jaką pełni olej we współczesnym silniku motocyklowym.

Wszędzie tam, gdzie występuje brak chłodzenia cieczą, olej silnikowy odprowadza znacznie więcej ciepła od denka tłoka, bloku cylindrów i głowicy. Umieszczenie silnika, skrzyni biegów i sprzęgła we wspólnej obudowie silnika motocyklowego i smarowanie wspólnym obiegiem oleju wymusza uniwersalność oleju motocyklowego. Musi on zapewniać należyte smarowanie elementom silnika i skrzyni biegów, a jednocześnie nie powodować poślizgu tarcz „mokrego” sprzęgła.

Zwróćmy także uwagę na około 50% większą moc „z litra” silników motocyklowych w porównaniu z typowymi silnikami samochodowymi oraz na często „ekstremalny” sposób eksploatacji jednośladów, co sprawia, że oleje motocyklowe muszą poradzić sobie z większymi obciążeniami mechanicznymi.
Jaki zatem olej będzie najlepszy do silnika motocyklowego? Może 0W50, a może 20W20? Czy ma to być olej klasy SJ czy SF?
Większość współczesnych motocyklowych silników czterosuwowych smarowanych jest wspólnym obiegiem oleju, który dociera także do skrzyni biegów i komory sprzęgła. To „wspólne” smarowanie powoduje konieczność zastosowania specjalnych olejów nadających się równie dobrze do smarowania silnika, skrzyni biegów i mokrego, wielotarczowego sprzęgła. Tak ostre wymagania spełniają oleje motocyklowe dobrej jakości. Zastosowanie samochodowego oleju silnikowego w takim motocyklowym układzie smarowania spowoduje zapewne poślizg sprzęgła, a w krótkim czasie skończy się spaleniem tarcz ciernych. Ponadto przeciętnej klasy olej samochodowy może nie poradzić sobie z odprowadzaniem ciepła i dojdzie zapewne do przegrzania głowicy. Wysokie obciążenia mechaniczne i duże naciski jednostkowe mogą spowodować rozerwanie warstewki oleju na powierzchniach panewek i zębów kół w skrzyni biegów, a brak dodatków wspomagających pracę przekładni zębatych doprowadzi do przyspieszonego ich zużycia.

Mineralny czy syntetyczny?
Oleje mineralne, wykorzystujące bazy olejowe pochodzące z przeróbki ropy naftowej, dysponują właściwościami niewystarczającymi do prawidłowej pracy we współczesnych silnikach motocyklowych.
Oleje wykorzystujące bazy syntetyczne powstałe w wyniku złożonych przemian chemicznych charakteryzują się zdolnością do tworzenia wytrzymalszego filmu olejowego, dobrymi zdolnościami przeciwutleniającymi w wysokich temperaturach i niskiej skłonności do tworzenia osadów. Ponadto olejowe bazy syntetyczne zapewniają stabilną lepkość w wysokich temperaturach i dobrą płynność w niskich. Oleje takie zapewniają niższy współczynnik tarcia, co wpływa na wzrost użytecznej mocy, zmniejszenie zużycia paliwa i zmniejszenie zużycia współpracujących elementów silnika. Znacznie dłużej zachowują fabryczne właściwości w toku eksploatacji, gdyż w niewielkim stopniu reagują z produktami spalania przedostającymi się do przestrzeni smarowanej w silniku motocyklowym.

Jaki ma być współczynnik lepkości?
Society of Automotive Engineeres opracowało klasyfikację lepkościową olejów silnikowych wykorzystywaną na całym świecie. Klasę lepkości według SAE znajdziemy na prawie każdej butelce oleju silnikowego.
Najprościej rzecz ujmując, lepkość jest miarą tarcia wewnętrznego w cieczy, a w praktyce oznacza to, że olej o zbyt dużej lepkości (w niskiej temperaturze) może nie dotrzeć do najdalszych części układu smarowania, gdyż pompa oleju nie wytworzy ciśnienia wystarczającego do pokonania sił tarcia. Oczywiście wraz ze wzrostem temperatury lepkość zwykłego oleju ulega zmniejszeniu i może się okazać, że olej o zbyt małej lepkości nie zapewni odpowiedniej wytrzymałości filmu olejowego w wysokiej temperaturze. Dlatego kiedyś stosowano latem oleje o dużej lepkości, a zimą o małej.
Obecnie stosuje się głównie oleje wielosezonowe, nadające się do eksploatacji w szerokim zakresie temperatur. Jako granicę przydatności oleju do smarowania silnika w niskiej temperaturze przyjęto wartość 3500 cP (jest to miara lepkości dynamicznej). Przy tej wartości możliwe jest jeszcze stosunkowo łatwe przepompowywanie oleju i uruchomienie silnika bez nadmiernych oporów związanych z tarciem w samym oleju. Przy niższych temperaturach olej może nawet utracić płynność. Temperatura płynięcia jest związana z pompowalnością podawaną niekiedy przez producentów. Temperatura pompowalności to granica, przy której olej będzie jeszcze przetłaczany przez pompę oleju pod dostatecznym ciśnieniem. Jest ona zazwyczaj o około 7 do 10 stopni Celsjusza wyższa od temperatury płynięcia. Oczywiście motocykle nie są zwykle używane w temperaturach ujemnych, więc parametry oleju związane z niskimi temperaturami nie są tak ważne dla motocyklisty.
Klasyfikacja SAE wyróżnia następujące klasy olejów zimowych: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W i następujące klasy olejów letnich: 20, 30, 40, 50 i 60.
Najprościej mówiąc, olej wielosezonowy klasy SAE 10W50 zachowuje wystarczającą lepkość do bezproblemowego rozruchu silnika jeszcze w temperaturze minus 20 stopni Celsjusza, a w temperaturze 100 stopni Celsjusza będzie się zachowywał jak olej letni klasy 50.
Jeżeli zdecydowaliśmy się na olej mineralny lub półsyntetyczny, to nie powinniśmy ulegać namowom reklam, lecz wybrać olej o wąskim zakresie temperaturowym. Większość motocyklistów zaczyna sezon, gdy temperatura wzrasta powyżej 10 stopni Celsjusza, a więc na pewno wystarczający będzie olej 15W lub 20W.
Wielosezonowość olejów mineralnych i półsyntetycznych uzyskiwana jest na skutek dodawania polimerów do baz olejowych o niskiej lepkości. Polimery zapobiegają rozrzedzeniu oleju w wysokich temperaturach, ale niestety spalają się, a ich łańcuchy rwą się w trakcie eksploatacji, dlatego olej wielosezonowy szybciej traci fabryczne właściwości, tworząc jednocześnie niebezpieczne osady. Bazy olejów syntetycznych są mniej podatne na rozrzedzenie przy wzroście temperatury, więc oleje w pełni syntetyczne są w naturalny sposób wielosezonowe. Jeżeli zatem zależy nam na oleju zdolnym do pracy w szerokim zakresie temperatur, koniecznie musi to być olej syntetyczny.
Wybór oleju półsyntetycznego jest najbardziej ryzykowny, gdyż nie wiemy na pewno, z jakiego rodzaju produktem mamy do czynienia. Niektórzy producenci mieszają bazy mineralne i syntetyczne w celu znacznej poprawy parametrów oleju mineralnego, ale inni stosują jedynie nieznaczne dodatki syntetyczne do zwykłego oleju mineralnego. Oba oleje nazywane będą półsyntetycznymi, dlatego tak naprawdę nie wiemy, co nalewamy do silnika.

Jaka powinna być klasa jakościowa oleju?
Klasyfikacja jakościowa olejów silnikowych według API (Amerykańskiego Instytutu Nafty) jest najpopularniejsza. Wyróżnia ona normy olejów dla silników benzynowych, oznaczane literą „S” i silników wysokoprężnych, oznaczane literą „C”. Oczywiście litera „C” dla motocyklistów nie jest ważna. Po literze oznaczającej typ silnika umieszczana jest druga litera oznaczająca normę jakościową. Im dalsza litera alfabetu, tym norma wyższa i nowsza. Dla silników wysokoprężnych jest umieszczana dodatkowa cyfra oznaczająca klasę wewnątrz danej normy. Najnowsze obowiązujące obecnie normy to SN i CJ-4.
Norma jakościowa oleju określa między innymi temperaturę zapłonu par oleju, zawartość popiołów, skłonność do powstawania osadów, zawartość dodatków chroniących silnik, takich jak ditiofosforany cynku, jakość i wytrzymałość wytwarzanego filmu olejowego, odporność na starzenie. Niestety, między olejami spełniającymi różne normy API istnieje ograniczona zamienność. Dopuszczalne jest zastosowanie oleju o normie wyższej do silników zaprojektowanych do smarowania olejami najbliższych niższych norm, natomiast niedopuszczalne jest stosowanie oleju o normie niższej niż ta, do której zaprojektowany jest silnik. Niedozwolone jest również stosowanie oleju o normie zdecydowanie wyższej, dlatego cały czas produkowane są oleje o niższych normach, które należy stosować w starszych silnikach.
Czytając opisy norm jakościowych API, podawane na opakowaniach oleju i w folderach producentów, niewiele dowiemy się o produkcie. Poniżej podaję opisy normy SL i SM.
• API SL – stawia w porównaniu z API SJ jeszcze wyższe wymagania w stosunku do oleju silnikowego odnośnie odporności na starzenie, lepkości, oszczędności zużycia paliwa i czystości silnika, w szczególności w przypadku wydłużonych okresów między wymianą oleju. Obowiązuje od 2001 roku.
• API SM – stawia w stosunku do oleju najwyższe wymagania odnośnie odporności na starzenie, stabilności lepkości, oszczędności zużycia paliwa, zużycia silnika, emisji spalin i czystości tłoka – szczególnie w przypadku wydłużonych okresów między wymianami oleju. Obowiązuje od 2005 roku.

Przed wyborem oleju silnikowego należy zwrócić uwagę na to, że silniki jednośladów pracują w ciężkich warunkach. Wahania temperatury pracy są w nich dużo większe i gwałtowniejsze niż w dużych silnikach samochodowych. Silniki skuterów i motocykli mają mniejszą pojemność i zdecydowanie mniejsze gabaryty, a są zdecydowanie bardziej wysilone niż większość silników samochodowych. Dlatego nie polecam stosowania olejów klas jakościowych API SJ i wyższych, jeżeli producent motocykla wyraźnie nie żąda zastosowania olejów tych klas. Oleje klasy SG i SH zawierają najwięcej skutecznie działających dodatków zabezpieczających silnik przed zużyciem. W olejach wyższych klas zredukowano zawartość tych dodatków z uwagi na ich szkodliwy wpływ na katalizatory.

Rafał Dmowski