Kategóriák

A megfelelő motorolaj kiválasztásához szükséges ismeretek

Kenőanyagok: A motorolaj V.

A megfelelő motorolaj kiválasztásához szükséges ismeretek

Az előző négy részben megismerkedhettünk az olajok főbb jellemzőivel, tulajdonságaikkal összetételükkel, feladataikkal. Ebben az írásban a gyakorlati oldaláról lesz megközelítve a témakör: járművünk számára megfelelő olaj kiválasztásához szükséges információkról, az olajok technikai adatlapján feltüntetett adatokról lesz szó. Részben bemutatásra kerül az Engine Oils programom is, illetve alkalmazásának gyakorlati haszna. A software teljes körű ismertetését a cikksorozat VI. része tartalmazza.


A megfelelő olaj

Arra kérdésre, hogy járművünkbe milyen olaj való, nagyon egyszerűen válaszolni lehet: olyan, amilyet autónk használati útmutatója előír. Viszont sokszor a gyártók nem egy adott olajmárkát, típust adnak meg, hanem csak az olaj folyósságával, teljesítményszintjével szembeni követelményeket rögzítik. Abban az esetben, ha konkrét olajat javasolnak, előfordulhat, hogy az már kifutott, nem kapható. Azonban a piacon számos, a motor gyártója által megkövetelt folyóssági jellemzőkkel bíró és teljesítményszint-előírásoknak megfelelő olaj kapható, ezek között kisebb-nagyobb minőségbeli eltérések lehetnek. Ezen írás a helyes választáshoz szükséges információk részletezésével próbál segítséget nyújtani.

Milyen olaj lenne a legideálisabb autónk motorjába? Olyan, amelyik a motor üzemállapotához minden körülmények között maximálisan alkalmazkodik, azaz mind hidegindításkor, mind normál üzemben, mind forszírozott tempónál a motor igényének teljes mértékben megfelel. Az olaj szemszögéből megközelítve a dolgot az lenne a legmegfelelőbb, ha a motor mindig ugyanolyan üzemi körülmények között dolgozna, így arra az igénybevételre lehetne optimalizálni tulajdonságait. Ilyen állandó, ideális állapot a valóságban természetesen nincs, kivéve, ha motorunkat sohasem állítanánk le. A motor normál üzemi hőmérséklete átlagos használatot, hibátlan hűtőrendszert feltételezve egy jól meghatározott hőmérsékletintervallumon belül ingadozik, így ezt a tartományt alapállapotként lehet venni. A problémát az okozza, hogy ezt az üzemi hőmérsékletet el kell érni, illetve időnként az erőforrás (egyes alkatrészei) ezt túllép(het)i(k).


A megfelelő olaj meghatározásához a következőket kell ismerni:

  • milyen a gyárilag előírt olaj viszkozitási besorolása
  • milyen teljesítményszintű olaj használatát írja elő a gyár az erőforrásunkhoz
  • az erőforrás futásteljesítménye
  • milyen tüzelőanyaggal használjuk a motort
  • milyen a várható felhasználás jellege
  • külső hőmérséklet



Viszkozitási osztály, futásteljesítmény

A járműgyártók megadják, hogy az általuk gyártott erőforrás milyen viszkozitási osztályú és teljesítményszintű olajat igényel. A viszkozitási osztályban alapos megfontolások után mind felfelé, mind lefelé eltérhetünk a gyári ajánlástól (a lefelé való eltérés főként a hidegoldalra értendő, részletesen lásd lejjebb). Az erőforrás futásteljesítményének ismerete azért kap szerepet, mivel előfordulhat, hogy a sokat futott, kopott erőforrásunk fokozott mértékben eszi az olajat, így a gyárilag előírt melegoldali viszkozitási osztály helyett viszkózusabb olajat alkalmazva mérsékelhetjük az olajfogyasztást, azonban ez csak látszatintézkedés,  a motorgenerált nem váltja ki!


Teljesítményszint

A motorba kizárólag csak olyan motorolaj önthető, melynek teljesítményszintje eléri vagy meghaladja a jármű gyártója által megkövetelt szintet. Például, ha autónk használati útmutatója API SJ szintet jelöl meg, akkor alacsonyabb minősítésű (SH, SG stb.) olajat nem szabad beletölteni, ellenben SJ-nél magasabb fokozatút (SL, SM, SN) igen. Ha járművünk gyártója az API és ACEA szintek mellett megköveteli, hogy a kenőanyag egyéb minősítésekkel is rendelkezzen (például: MB 229.3, 229.5, GM-LL-A-025, GM-LL-B-025, VW 502 00/503 01/505 00, BMW Longlife-01 stb.) akkor a motorba kerülő friss olajnak ezeket az előírásokat is teljesítenie kell! Külön figyelmet igényelnek a DPF (Diesel Particulate Filter) részecskeszűrővel felszerelt korszerű dízelmotorok. Az ilyen erőforrások számára alacsony vagy közepes szulfáthamu (Sulphated Ash), foszfor (Phosphorous) és kéntartalmú (Sulfur) - összefoglaló megnevezéssel SAPS - olajok használata az előírt, mivel a magas SAPS tartalmú olaj a kipufogógázba kerülve a részecskeszűrőt eltömítheti. Az ebbe a kategóriába sorolt olajok ACEA minősítése "C". Ha a motor gyártója ACEA C kategóriás olajat követel meg, akkor az nem helyettesíthető ACEA B minősítésű olajjal, hiába, hogy például az ACEA C1 osztály megfeleltethető az ACEA B5 alacsony SAPS tartalmú változatának. Ez fordítva is igaz: az alacsony SAPS tartalmú olajok nem biztos, hogy kielégítik a hagyományos dízelmotorok által támasztott követelményeket! Az egyes teljesítményszintek leírásai a cikksorozat előző részében olvashatók.


Tüzelőanyag típusa

Azokat az olajokat, melyek csomagolásán az ACEA A és B szint, és/vagy az API S/C kategória is fel van tüntetve, használhatjuk személygépjárművek (hagyományos, nem DPF-fel szerelt) dízel és benzinmotorjaiban egyaránt. Természetesen a motorolajok minősítési szintjének egyeznie kell a járműgyártó által megkövetelt szinttel. Léteznek kimondottan dízel motorokba való olajok, az ilyenek alkalmazását benzinmotorban ha lehet, kerüljük! A tisztán E85-tel működő vagy gáz/benzint használó motorok egyes esetekben speciális motorolajt igényelhetnek, ezért új olaj vásárlása előtt érdeklődjünk utána, hogy - gyári kivitel esetén a jármű gyártója, utólagos átalakításnál az átalakítást végző műhely - milyen speciális kenőanyag alkalmazását javasolja.


Felhasználás jellege

A cikksorozat negyedik részében már kifejtésre került, a motorolaj viszkozitása erősen függ a hőmérsékletétől, így a normál üzemi körülményektől eltérő üzemállapotok gyakoriságának, jellegének ismerete az olaj kiválasztásánál az egyik döntő tényező.  Azaz, az egyik fontos dolog, amit számításba kell vennünk, az a járművünk várható felhasználási köre. Külön kiemelendő a hidegindítások, a rövid távú utak várható száma, illetve a sportos igénybevétel gyakorisága. Hidegindítás során a kenőanyagba juthatnak a tüzelőanyag magas forráspontú összetevői, ezzel megváltoztatva annak összetételét, viszkozitását, elsavasíthatják azt, módosíthatják kenési képességét. A rövid utak - melyek során a motornak nincs ideje kellően bemelegedni - nagyon igénybeveszik az olajat, ez pedig az ajánlott olajcsere-periódust lerövidíti. Forszírozott igénybevételnél jó, ha ismerjük az erőforrásunk melegedési hajlamát, illetve a vásárolni kívánt kenőanyag melegoldali viszkozitását, párolgási jellemzőit. A magas párolgási veszteséggel rendelkező olajnál számolhatunk az olaj vastagodásával, valamint rosszabb emissziós értékeivel. Erről később bővebben szó fog esni.


Hőmérséklet (körülolajozás időszükséglete)

Régebben, az egyfokozatú (monograde) olajok használatának idején a külső hőmérséklet ismerete nagyobb szerepet kapott, mint manapság. A többfokozatú (multigrade) olajok idejében, azonban ma sem szabad figyelmen kívül hagyni! A külső hőmérsékletnek a hidegindítás szempontjából van nagy jelentősége, üzemmeleg motornál - az olaj szemszögéből nézve - fontossága nem olyan domináns (hibátlan hűtőkört, átlagos használatot feltételezve). Miért kell ennyire kihangsúlyozni a hidegindítás problémáját? Azért, mert ekkor lép fel a motorkopás döntő hányada! Ahogy már említésre került, a kenőanyag viszkozitása a hőmérséklet csökkenésével exponenciálisan növekedik, folyóssága jelentős mértékben leromlik. Hidegindításról nemcsak akkor beszélhetünk, amikor az autónkat a téli hidegben keltjük életre, hanem akkor is, amikor 20-25 °C-on! A kenőanyag már ezen a hőmérsékleten is számottevően viszkózusabb, mint a motor üzemi hőfokán. Ezért a hideg motorolaj indítás során lassa(bba)n jut el az olajteknőből a kenési helyekre, mint üzemmeleg (üzemmeleg közeli) állapot esetén. A kenési helyeken pedig az olaj tulajdonságától, az olajkör felépéítésétől és az utolsó indítás óta eltelt időtől függöen több-kevesebb "maradványolaj" található, ami az utánpótlás megérkezéséig részben vagy csak kevésbé - rosszabb esetben egyáltalán nem - tudja ellátni feladatát.
A motor körülolajozásához szükséges idő az olajozórendszer felépítése mellett döntő mértékben az alkalmazott olaj folyósságától is függ. Az Engine Oils program több mint 300 olaj adatát tartalmazó adatbázisából 4 eltérő viszkozitási osztályú olajat kiválasztva vizsgáljuk meg, mekkora eltérést mutatnak az olajok folyósságai! A cikkben szereplő ábrákon - ha azok az olajok összehasonlításának céljából kerültek közlésre - a kenőanyagok nevei olvashatatlanul vannak feltüntetve, a színmegjelölés semmilyen összefüggésben nincs a vizsgált olajok csomagolásainak vagy logóinak színeivel, csak és kizárólag a programon belüli megkülönböztetésre szolgál!

Diff_viscosity
1. ábra - Különböző viszkozitási osztályú olajok folyósságai

 

A vizsgált olajok: 15w-40 (piros), 10w-40 (zöld), 5w-40 (sárga), 0w-40 (kék). A bal felső diagram az olajok kinematikai viszkozitásának változását mutatja -20 °C és 120 °C között. A jobb felső és jobb alsó diagramokon ez a tartomány -20 °C - 40 °C és 40 °C - 120 °C intervallumokra van szétbontva a könnyebb áttekinthetőség végett. A bal alsó oszlopdiagram a vizsgált olajok HTHS dinamikai viszkozitását hasonlítja össze közvetlenül. Előzetes vizsgálat alapján is látni lehet, hogy az olajok jelentős folyósságbeli különbséggel rendelkeznek alacsonyabb hőmérsékleten. A program segítségével pillanatok alatt megtudhatjuk, hogy a motor teljes körülolajozásához a vizsgált olajok közül melyiknek van a legnagyobb időszükséglete egy adott hőmérsékleten vagy egy adott hőmérséklet-tartományon belül: csak az intervallumot kell leszűkíteni a vizsgálni kívánt termikus tartományra és kiíratni az olajok folyósságát. Például, ha arra keressük a választ, hogy -10 °C-on mekkora a viszkozitások közötti differencia, akkor a program használatával erre gyorsan választ kapunk:

Kulonbozo folyossag

2. ábra - Különböző viszkozitási osztályú olajok folyósságai -11 °C és - 6 °C között

 

A kapott eredmények:

  • a 15w-40 viszkozitási osztályú olaj folyóssága - 10 °C -on: 3690,67 mm^2/s
  • a 10w-40 viszkozitási osztályú olaj folyóssága - 10 °C -on: 2163,8 mm^2/s
  • az 5w-40 viszkozitási osztályú olaj folyóssága - 10 °C -on: 1393,17 mm^2/s
  • a 0w-40 viszkozitási osztályú olaj folyóssága - 10 °C -on: 1118,06 mm^2/s

Ha kiindulási alapnak a 15w-40-es olaj viszkozitását vesszük, akkor százalékos formában a körülolajozás időszükséglete:

  • 15w-40 viszkozitási osztályú olaj esetén: 100 %
  • 10w-40 viszkozitási osztályú olaj esetén: 58,6 %
  • 5w-40 viszkozitási osztályú olaj esetén: 37,7 %
  • 0w-40 viszkozitási osztályú olaj esetén: 30,29 %

Már a 10w olaj esetén is a körülolajozás időszükséglete közelítve 58,6 % ~ 60%-a a 15W olajénak, de 0w olaj esetén még az egyharmadát sem éri el! Nem elhanyagolható különbségek! Főleg, ha ehhez hozzávesszük azt is, hogy a hazai klimatikus viszonyok között -10 °C-nál hidegebb is szokott lenni és alacsonyabb hőmérsékleten még jelentősebb lenne a differencia!

A folyósabb olajnak vannak ezenkívül más előnyei is: ahogy korábbi részben már megismertük, kiszélesíti a kenőanyag felhasználási hőmérséklethatárát, valamint energiatakarékosabb. Az előbb felsorolt 4 kenőanyagra igaz, hogy közel azonos folyósággal rendelkeznek 100 °C-on, hiszen mind a 4 olaj melegoldali viszkozitása SAE 40-es - kinematikai viszkozitásuk tehát 12,5-16,3 mm^2/s közé esik -, azonban azalatt az idő alatt, míg a motorolaj eléri ezt a hőmérsékletet, számottevően különböznek: lásd az 1. ábrán a jobb alsó diagramot! Így a bemelegedési időtartam során a viszkózusabb olaj rontja a motor hatásfokát, többletfogyasztást okoz, mivel az olajpumpa nagyobb teljesítményt vesz fel a vastagabb olaj nagyobb energiaszükségletű áramoltatása miatt. Nem mellékes az sem, hogy a motor beindításához az önindítónak nagyobb erőt kell kifejteni (nagyobb áramot vesz fel), ha 15w hidegoldali besorolású olajat alkalmazunk az alacsonyabb téli fokozatú helyett. Tehát egy helyes olajválasztással akár az akkumulátorunk élettartamát is meghosszabbíthatjuk, vagy kisebb indítóáramú (olcsóbb) akkumulátorra lehet szükségünk!
Az alacsonyabb téli fokozatú olajoknak az előállítása magasabb technológiai szintet követel meg a gyártók részéről, költségesebb. Az ilyen kenőanyagok már részszintetikusak, vagy szintetikus technológiával előállítottak (Group III+ alapolajat használó motorolajok), vagy teljesen szintetikusak. Alapkövetelmény ezekkel szemben az igen magas viszkozitásindex, hiszen a hidegen is jó folyási tulajdonsággal rendelkező olaj üzemmeleg motornál sem hígulhat fel túlságosan. A gyártók részéről emiatt szokott lenni egy kis marketing trükk: általában a 0w, 5w hidegoldali besorolású olajok 100 °C-on mért kinematikai viszkozitása a melegoldali viszkozitási osztályuk intervallumának alsó felébe-harmadába esnek. Az Engine Oils program segítséget nyújt annak megállapításában, hogy a kiválasztott olajunk melegoldali viszkozitása az SAE osztályon belül hol helyezkedik el:

SAE osztalyok

3. ábra - Az SAE viszkozitási osztályok és a vizsgált olajok minősítése

 

A 4 vizsgált olaj az előzőekben már elemzett kenőanyag. Az egyes olajok palettájának alsó részén látható, hogy az aktuális viszkozitási osztály (SAE 40; 12,5-16,3 mm^2/s) mely részére esik a melegoldali folyósságuk:

  • a 15w-40-es olaj az intervallum felső harmadában helyezkedik el (15,2 mm^2/s)
  • a 10w-40-es olaj az intervallum középső részén helyezkedik el (14,71 mm^2/s)
  • az 5w-40-es olaj az intervallum alsó felében helyezkedik el (13,9 mm^2/s)
  • a 0w-40-es olaj az intervallum alsó harmadában helyezkedik el (13,6 mm^2/s)


Az olajok technikai adatlapja


Ugyan az olajos flakonokon a gyártók feltüntetik a kenőanyag viszkozitási besorolását, teljesítményszintjét, de egyéb - a viszkozitási osztály kivételével -, az olaj folyási tulajdonságára utaló  adatokat nem, vagy csak ritkán. Például az egyik ismert gyártó termékének flakonján ez áll: 10w-40, AP SL/CF, ACEA A3/B3.  Ebből a legfontosabb - járművünk gyártója által előírt olaj kiválasztásához nélkülözhetetlen - információkat megtudhatjuk, de ez közel sem jelent akkora információmennyiséget, amely alapján az olajat - egy másik, azonos teljesítményszintű és viszkozitási osztályú olajjal - érdemileg össze tudnánk hasonlítani! Márpedig két, azonos SAE osztállyal, API/ACEA teljesítményszinttel rendelkező motorolaj között számos különbség lehet egyes jellemzőkben. Mit tudunk tenni? Felkeressük a kenőanyag gyártójának honlapját, ahonnan letöltjük a termék adatlapját!
Többnyire az alábbi adatok közül tartalmaznak néhányat a technikai adatlapok (sajnos nagyon kevés esetben vannak feltüntetve az alábbi jellemzők; csillaggal jelölve a leggyakrabban megadott tulajdonságok):

  • kinematikai viszkozitás 40 °C-on *
  • kinematikai viszkozitás 100 °C-on *
  • Viszkozitásindex *
  • teljesítményszint *
  • sűrűség *
  • hidegindíthatósági viszkozitás (CCS viszkozitás)
  • szivattyúzhatósági határhőmérséklet / viszkozitás
  • dermedéspont *
  • lobbanáspont *
  • gyulladáspont
  • NOACK párolgási veszteség
  • HTHS viszkozitás
  • Four Ball Wear teszteredmény
  • teljes bázisszám (TBN)
  • foszfortartalom
  • cinktartalom
  • szulfáthamu-tartalom

Ami ebből számunkra a legfontosabb: viszkozitási adatok (osztály, index, HTHS, mért adatok), teljesítményszint. Két vagy több olaj minőségének összehasonlításához szükséges adatok az előbbieken kívül: TBN, hamutartalom, NOACK párolgási veszteség, foszfor- és cinktartalom, dermedéspont, lobbanáspont.

Az egyes jellemzők ismertetése:


Kinematikai viszkozitás 40 °C-on

A cikksorozat IV. részében a kinematikai viszkozitás részletesen tárgyalásra került, az ezzel kapcsolatos tudnivalókat lásd ott. A mérésének végrehajtását az American Society for Testing and Materials (ASTM) D 445 szabvány rögzíti. Az adat önmagában nem sokat árul el, de például a viszkozitásindex számolásához nélkülözhetetlen. Valamint kellő tapasztalattal a 40 °C-on mért viszkozitás, a viszkozitási osztály és viszkozitás index együtteséből durva becsléssel következtethetünk az olaj 40 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten mutatott folyósságára, folyósságának változására.


Kinematikai viszkozitás 100 °C-on

A mérésének végrehajtását az ASTM D 445 szabvány rögzíti. Az adat információt szolgáltat a normál körülmények között működő motorban dolgozó olaj "átlagos" viszkozitásáról (az erőforrások üzemi hőfoka 100 °C körül mozog, ez a viszkozitási érték erre a hőmérsékletre értendő, de természetesen az egyes forróbb vagy hidegebb alkatrészeken az olaj viszkozitása ettől eltérhet). A 100 °C-on mért viszkozitás ismerete elengedhetetlen a viszkozitásindex kiszámításához, valamint az SAE melegoldali besorolás meghatározásához.

A 40 °C és 100 °C-on mért kinematikai viszkozitásértékek alapján az olaj viszkozitása tetszőleges hőmérsékleteken meghatározható számolással. Az Engine Oils program ez alapján képes a vizsgált olajok folyósságát meghatározni.


Viszkozitásindex

A cikksorozat IV. részében bemutatásra került, csak a legfontosabbat ismételném meg: a viszkozitásindex az olaj folyósságának hőmérséklet-érzékenységét számszerűsíti. Mértékegység nélküli viszonyszám. Minél magasabb a VI érték, az olaj annál kevésbé érzékenyen reagál a hőmérséklet változására, folyósságát annál kevésbe változtatja. Két olaj közül a magasabb VI-ű a jobb. Meghatározásának - a 40 °C és 100 °C-on mért kinematikai viszkozitáson alapuló - módját az ASTM D2270 szabvány rögzíti.


Teljesítményszint

Jellemzően az API és/vagy az ACEA teljesítményszinteket tüntetik fel a motorolajok technikai adatlapján, de ha az olaj rendelkezik egyéb minősítésekkel is, azok is feltüntetésre kerülnek. Fontos, hogyha járművünk használati útmutatója az API és ACEA szintek mellett megköveteli, hogy a kenőanyag egyéb minősítésekkel is rendelkezzen (például: MB 229.3, 229.5, GM-LL-A-025, GM-LL-B-025, VW 502 00/503 01/505 00, BMW Longlife-01 stb.), akkor a motorba kerülő friss olajnak ezeket az előírásokat is teljesítenie kell!


Sűrűség

Majdnem mindegyik olaj adatlapján feltüntetésre kerül. Jellemzően a 15 °C-on mért sűrűséget adják meg a gyártók g/cm^3 mértékegységben. A sűrűség nem azonos a viszkozitással! Az ASTM 1298 szabvány tartalmazza mérésének előírt végrehajtását.

 


Hidegindíthatósági viszkozitás

A fogalom ismertetésére a sorozat előző részében került sor. Értékét sajnos nem túl gyakran tüntetik fel az olaj technikai adatlapján. Az adott viszkozitási osztályhoz tartozó legalacsonyabb hőmérsékleten mért dinamikai viszkozitást szokták közölni. Például, ha az olaj 0w-30 besorolású - amihez előírás szerint -35 °C-on legfeljebb 6200 mPas viszkozitás társulhat - akkor megadják, hogy -35 °C-on mekkora az olaj dinamikai viszkozitása, példánkban 5800 mPas. Mérésének leírását az ASTM 5293 szabvány tartalmazza.


Szivattyúzhatósági határhőmérséklet (viszkozitás)

A cikksorozat előző részében részletesen ki lett tárgyalva. Ez, és a hidegindíthatósági viszkozitás szabja meg együttesen az olaj téli fokozatának megjelölését. Az adatlapon ritka esetben szokott feltüntetésre kerülni. Az adott viszkozitási osztály hidegindíthatósági határhőmérsékletén mért dinamikai viszkozitást szokták közölni. Például, ha egy 5w-40 osztályú olaj - aminek 60000 mPas-hoz tartozó határhőmérséklete -35 °C - adatlapján kerül megadásra, akkor a -35 °C-on mért dinamikai viszkozitást tüntetik fel. Az ASTM 4684 szabvány tartalmazza mérésének előírt végrehajtását.
Nem ajánlott a gépjármű motorját beindítani, ha az olajteknőben lévő olaj hőmérséklete 10 °C-kal megközelíti az adott téli fokozat szivattyúzhatósági határhőmérsékletét!


Dermedéspont

Gyakran szerepeltetik az olajok adatlapján. Tájékoztató jelleggel bír, a jármű indíthatósága szempontjából a szivattyúzhatósági határhőmérséklet fontosabb. A motorolaj alapolajának tulajdonságára lehet belőle következtetni. Azt a hőmérsékletet adja meg, melytől 3 °C-kal alacsonyabb hőmérsékleten az olaj a ferde tárgylemezen legalább 5 sec időtartamig nem mutat folyós jelleget. Mérésének szabványos végrehajtását az ASTM D97 tartalmazza.


Lobbanáspont

Többnyire feltüntetik a motorolajok adatlapján. Lobbanásponton azt az 1013 milibar nyomásra átszámított legkisebb hőmérsékletet értik, amelyen megszabott körülmények között a kőolajtermékből annyi gőz keletkezik, hogy a fölötte lévő levegővel elegyedve, láng közelítésére a vizsgált anyag teljes felületére kiterjedően belobban. A lobbanáspont az olaj párolgására, összetételére, a motorolaj hígulására és tűzveszélyességére jellemző érték, így ismerete egyrészt az illető olaj felhasználhatósága szempontjából, másrészt üzembiztonsági okokból szükséges. A mérés szabványos kivitelezésének leírását az ASTM D92 tartalmazza.


Gyulladáspont

Ritkán szokott feltüntetésre kerülni az adatlapon. Azt a legalacsonyabb hőmérsékletet takarja a fogalom, melyen meghatározott vizsgálati körülmények között az anyagból annyi gőz és gáz szabadul fel, hogy láng közelítésére ezek meggyulladnak és legalább 5 másodpercig tartó folyamatos égést produkálnak. A mérés szabványos végrehajtásának követelményeit az ASTM D92 tartalmazza.


NOACK párolgási veszteség

Számszerűleg, százalékos formában azt adja meg, hogy az ASTM D5800 szabványban rögzített feltételek mellett az olajat egy órán át 250 °C-on tartva, annak hány tömegszázaléka párolog el. A párolgási veszteség mértékének feltüntetése nem túl gyakori az adatlapokon, pedig - az olaj többi jellemzőinek ismeretében - az egyik legfontosabb olyan tulajdonság, amiből a kenőanyag minőségére következtetni lehet. Az olaj teljesítményszint-besorolásához nagyságának ismerete elengedhetetlen (például nem kaphatja meg az olaj az API SL minősítést, ha a NOACK párolgási vesztesége 15%-nál magasabb), tehát a gyártók biztosan ismerik ennek értékét. Ezért árulkodó lehet, ha mégsem tüntetik fel az olaj technikai adatlapján. Ásványi olajok esetén 15%-nál is magasabb lehet a párolgási veszteség, viszont a szintetikus olajok könnyedén produkálhatnak akár 10%-nál is kisebb értéket. Jellemzően az alacsonyabb viszkozitási osztályú vagy "szélesebb" osztálybesorolású - pl. 0w-50 - olajok párolgási vesztesége magasabb, mint a viszkózusabb társaiké, de egy adott viszkozitási osztályon belül a szintetikus olajok párolgási vesztesége jelentősen alacsonyabb, mint az ásványi eredetű olajoké.
Önmagában vizsgálva a magasabb párolgási értéket nem jelent feltétlenül rosszabb motorvédelmet, inkább azt jelzi, hogy magas hőfokon üzemeltetve a motort az olaj nagyobb hányada fog elillanni, ezzel rontva a károsanyag-emissziót, viszkózusabb kenőanyagot hátrahagyva maga után, rövidítve az olajcsere-periódust vagy növelve az utántöltések számát és/vagy az ehhez szükséges olaj mennyiségét. A többi jellemzővel együtt vizsgálva viszont fontos megállapításokat tehetünk: a magas NOACK érték azt jelenti, hogy az olaj párolgása közben sok hamut, hamuképző anyagot (a DD, a foszfortartalmú és savsemlegesítő adalékok jelentős hamuképző hatással bírnak, lásd a cikksorozat II. részét) hagy maga után a kenőanyagban; az alacsony NOACK érték ezzel épp ellentétes jelentéssel bír. Vagyis, ha az olaj párolgási vesztesége alacsony, kevesebb üledék fog keletkezni a magas hőmérsékleten bekövetkező párolgásakor, tehát azok a - főként fémtartalmú - adalékok, melyek az olaj párolgásakor az olajban lerakódásokat okozhatnak, magasabb térfogatszázalékban lehetnek jelen az olaj mérsékelt párolgási hajlama miatt. Mivel többnyire detergens-diszpergens, kopásgátló (ZDDP) és savsemlegesítő additívokról van szó, ezért az alacsony NOACK értékű olajok egyben nagyobb motortisztító- és kopásgátló hatással rendelkez(het)nek és kevésbé hamar savasod(hat)nak el.


HTHS viszkozitás

Részletesen a cikksorozat IV. részében került bemutatásra. A high temperature - high shear viszkozitás az olaj dinamikus viszkozitása 150 °C-on, magas (10^6/s) nyírófeszültség mellett. Mérésének szabványos kivitelezését az ASTM D4683 rögzíti. A teszt az olaj igénybevételét szimulálja az üzemi hőfokon működő motor főtengely- és hajtórúd-csapágyazásainál. A magasabb HTHS érték alacsonyabb csapágykopást, a szelepvezérlés olajkenésű elemeinek kisebb mértékű kopását és hosszabb motortartósságot jelent, viszont rontja az üzemanyag-fogyasztást és csökkenti a leadott motorteljesítményt, visszafogja a motor pörgési hajlamát magasabb fordulatszámokon. Az előírt - viszkozitási osztálytól függő - minimumértékét az SAE J300 szabvány rögzíti. Az ACEA A1/B1 és A5/B5 besorolású, könnyűfutású, üzemanyag-takarékos olajok alacsonyabb HTHS értékkel rendelkeznek a többi olajhoz képest, ezért az ilyen olajokat csak abban az esetben szabad egy adott erőforrásban alkalmazni, ha azt annak gyártója megengedte.


Four Ball Wear teszt

Az ASTM leírása szerint a Four Ball Wear teszt a kenőanyag csúszóérintkezéssel kapcsolódó alkatrészek közötti relatív kopásgátló tulajdonságának meghatározására szolgál. A mérési eljárás szabványos kivitelezését az ASTM D4172 szabvány tartalmazza. Ritkán kerül feltüntetésre, a gyártók egyik érvelése ellene az, hogy nem a motorban fellépő hatásokat szimulálja a mérés. Az alacsonyabb FWB érték jobb kopásgátló tulajdonságot jelent.


Teljes savszám (TAN)

A teljes savszám (TAN) az olajban lévő gyenge szerves és erős szervetlen savak mennyiségének mérőszáma. Az olaj elsavasodása a fémalkatrészek felületén korróziót, a siklócsapágyakban korróziós kopást, iszapképződést okozhat. A friss olaj savassága az adalékokból ered. A savas termékek mennyisége az üzemelés során az öregedés és a szennyezők miatt nő. Nem gyakran kerül feltüntetésre az olajok adatlapján. A kisebb TAN érték kedvezőbb. Szabványos mérését az ASTM D664 tartalmazza.


Teljes bázisszámy (TBN)

Az olaj savsemlegesítő hatását adja meg. Mérésének menetét az ASTM D2896 rögzíti. Feltüntetett mértékegysége a mg KOH/g, ami a kenőanyag milligrammban kifejezett kálium-hidroxiddal egyenértékű savtalanító tulajdonságát jellemzi grammnyi kenőanyagra vonatkoztatva. Jellemző értéke benzinmotorba való olajok esetén 5-8, dízel erőforrásokba ajánlott olajok esetén 9-14. A magasabb érték ugyan nagyobb savasodással szembeni ellenálló képességet jelent, viszont egyúttal emeli az olaj hamutartalmát is. Az olaj használata során a TBN értéke folyamatosan csökken.


Foszfortartalom

A foszfortartalom nagysága az olaj kopásgátló hatásával van összefüggésben, mivel a foszfortartalmú adalékok közé tartozik a cink-dialkilditiofoszfát (ZDDP; részletesen lásd a cikksorozat II. részében), vagyis a ZDDP mennyiségéről (is) informál. Százalékos formában vagy ppm-ben adják meg. Nem túl gyakran kerül feltüntetésre az olaj adatlapján. A kopásgátló hatás mellett a kenőanyag korrózióellenes és oxidációgátló hatásáról is tájékoztat, mivel a ZDDP hatása ezekre is kiterjed. A foszfortartalom mértéke korlátozott, mivel a kipufogógázba jutva ronthatja a katalizátor hatásfokát, vagy az újabb dízelmotorok részecskeszűrőjét eltömítheti. Például az API előírása a 0w-20, 5w-20, 5w-30, 10w-30 osztályú olajok számára legfeljebb 0,10 % (1000 ppm) foszfortartalmat enged meg.


Cinktartalom

A foszfortartalomnál leírtak érvényesek erre is, mivel a ZDDP cinket is tartalmaz. Egyúttal ez azt is jelenti, hogy a cinktartalom lényegesen nem haladja meg a foszfortartalmat az olajban.


Szulfáthamu-tartalom

Mértékének nagysága fontos, mivel az olaj párolgása, esetleges égése során a motortérben hátrahagyott lerakódások mennyiségéről tájékoztat. Ennek ellenére az olajok adatlapján sok esetben nem kerül feltüntetésre. Jellemzően 1% körüli az értéke. Közvetlen összefüggésben van a fémtartalmú DD adalékok mennyiségével. Az alacsony hamutartalom kívánatos a lerakódások elkerülésének érdekében, de a túl alacsony hamutartalom egyben alacsony tisztító-lebegtető adalékarányt is jelent.


Low-SAPS és Mid-SAPS olajok

Az egyre fokozódó környezetvédelmi előírások a motorgyártók mellett a kenőanyaggyártóktól is egyre szigorúbb szabályok betartását követeli meg. Az elmúlt években leginkább a dízel motorok környezetkárosító hatása csökkent, köszönhetően az SCR katalizátorok és részecskeszűrők (DPF) megjelenésének. Ehhez azonban az is kellett, hogy olyan új motorolajokat fejlesszenek ki az olajtársaságok, melyek a régebbiekkel szemben kisebb mennyiségben tartalmaznak szulfáthamut (SA), foszfort (P), ként (S), mivel ezek az anyagok a kipufogógázba kerülve a részecskeszűrőt eltömíthetik, a katalizátor hatásfokát leronthatják. Az ilyen olajokat szokás SAPS tartalmuk mennyiségétől függően alacsony SAPS (low-SAPS), vagy közepes SAPS (mid-SAPS) tartalmú kenőanyagoknak nevezni. Használatuk csak azokban az erőforrásokban megengedett, melyekre gyártója ACEA C minősítésű olaj alkalmazását írja elő. Az alábbi ábra a kis- és közepes SAPS tartalmú olajok összehasonlítását tartalmazza:

Low-SAPS
1. táblázat - Alacsony SAPS tartalmú olajok összehasonlítása
forrás: Baladincz - Hancsók - Magyar - Pölzcmann: Környezetbarát motorolajok


Viszkozitási osztályok váltása

Járművünk gyártója által előírt hideg- és melegoldali viszkozitási osztálytól alapos megfontolások után mind felfelé, mind lefelé el lehet térni. Osztályváltás előtt kérjük inkább szakértő segítségét! Az alábbiakban az egyes lehetőségek és a váltás lehetséges okai, hatásai kerülnek röviden felsorolásra:


Hidegoldali viszkozitási osztály

Kisebb viszkozitású (alacsonyabb w "értékű") olajra történő váltás: erről az előzőekben, a különböző hidegoldali viszkozitású olajok -10 °C-on mért folyósságának összehasonlításánál már részletesen szó esett. A példán keresztül számszerűleg bemutatásra került mekkora folyósságbeli különbségek lehetnek a 15w, 10w, 5w, 0w motorolajok között.
Kopott, sokat futott motor esetén az alacsonyabb téli osztályra történő váltás magasabb olajfogyasztást vonhat maga után (jobb hidegfolyóssága miatt, lásd lejjebb), ám ha az olajfogyás nem drasztikusan növekszik meg, érdemes kitartani az alacsonyabb fokozat mellett, mivel a hidegindításkori motorkopás kialakulásának kockázatát nagymértékben csökkenteni tudja. A sorozat III. részében részletezésre került, hogy a szintetikus olajra történő váltásnál - ami általában egyúttal alacsonyabb téli fokozatra történő váltást is jelent - a megnövekedő olajfogyasztást több dolog is okozhatja. Ennek okai röviden: a szintetikus olaj jobban tapadó olajfilm-rétegét a (kissé) kopott hengerben az olajlehúzó gyűrű kevésbé hatékonyan tudja eltávolítani a hengerfalról, így az az égéstérbe jut és ott elég. Alacsony hőmérsékleten - az ásványi olajhoz képest - folyósabb szintetikus olaj a régebbi gyártású, nagyobb illesztési hézagokkal készült motor üzemi hőfokra történő melegedéséig könnyebben bejuthat az égéstérbe akár az előbb vázolt ok miatt, akár például a szelepvezetők-, szelepszár- és szelepszárszimmeringek alacsony hőmérsékleten - a sokat futott motornál a használattól már egyébként is - megnövekedett illesztési hézagain keresztüli átfolyás miatt. A harmadik ok, ami miatt nagyobb mértékű olajfogyást tapasztalhat az autótulajdonos: az alacsonyabb téli fokozatú olaj párolgása. Számottevően kisebb a szintetikus és félszintetikus olajok párolgási vesztesége az ásványi olajokkal összehasonlítva egy adott viszkozitási osztályon belül. Azonban két, azonos melegoldali viszkozitási osztályú és azonos eredetű olaj között annak lesz magasabb a párolgási vesztesége, melynek téli fokozata alacsonyabb. Ezért előfordulhat az, hogyha az autótulajdonos az ásványi 15w-40-es olajról átvált egy kevésbé minőségi fél- vagy (erősen kétes minőségű) teljesen szintetikus 10w-40-es vagy 5w-40-es olajra, akkor annak párolgási vesztesége nagyobb lesz, mint a korábban használt 15w-40-es ásványi olajé. A megnövekedett olajfogyasztás bár nem jó, de egy bizonyos mértékig - ennek nagysága a gépjármű gyártója által meg van adva - tolerálható.

Nagyobb viszkozitású (magasabb w "értékű") olajra történő váltás: nem ajánlott, az előzőekben már kitárgyalásra került miért nem. Kopott motor esetén sem javallott. Hidegindítás során nagyobb mértékben növelné tovább a kopást, mint egy folyósabb. Elképzelhető, hogy az olajfogyasztás a motor bemelegedéséig csökkenne (jobban kitöltené a hidegben megnövekedett illesztési hézagokat). Inkább fogyassza kissé az olajat a motor a bemelegedéséig, minthogy a körülolajozáshoz szükséges időt a "vastagabb" olajjal megnöveljük!


Melegoldali viszkozitási osztály

Kisebb viszkozitású olajra történő váltás: a gyárilag előírt osztálynál alacsonyabb osztályra való ugrás nem ajánlott! A gyártók üzemmeleg motorra vonatkoztatva adják meg a melegoldali szükséges viszkozitást, figyelembe véve az egyes illesztési tűréseket. Az illesztési tűrések nagysága függ a gyártási pontosságtól, motor kopottságától. A napjainkban készülő erőforrások finomabb illesztésekkel készülnek, mint a régebbiek, ezért ezekben az erőforrásokban gyárilag előírt a 30-as, sőt, a 20-as melegoldali viszkozitású olajok alkalmazása. Ugyanezen olaj egy régebbi, nagyobb tűréssel készült és/vagy kopott motor esetén már nem biztos, hogy megfelelően ki tudja tölteni az egyes alkatrészek közötti hézagokat, könnyebben ki/lefolyhat onnan (nem hoz létre kellően vastag filmréteget), ezzel vegyes súrlódást okozva. Lehetséges ugyan, hogy a jó állapotú, korosabb motorunkban megfelelő lenne 30-as olajat használni 40-es helyett, ám döntésünk helyességét csak üzemeltetés során tudjuk megállapítani (például motor melegedésén). Egy rossz olajválasztással viszont jelentős mértékben lecsökkenthetjük a motor élettartamát! Ezért ezzel inkább ne kísérletezzünk, a gyárilag megadott melegoldali viszkozitási osztálynál ne használjunk alacsonyabb melegoldali osztályba tartozó kenőanyagot!

Nagyobb viszkozitású olajra történő váltás: megengedett, de nem ajánlott! Például ha motorunk számára megfelelő a 40-es melegoldali viszkozitású olaj, akkor 50-es vagy 60-as olajat alkalmazva a kenőanyag üzemmelegen már túl "vastag", többletfogyasztást okozhat, a motor kevésbé lesz pörgős. Alkalmazásának egyik indokolt oka lehet az, ha az erőforrásunkban már kopott (például a hengerfal) és emiatt a motorunk a kívántnál nagyobb mértékben eszi az olajat. Az üzemmelegen vastagabb olaj az alkatrészek közti rést viszkózusabb volta miatt jobban kitölti, azok nehezebben jutnak be az égéstérbe (pl. szelepszárszimmering, hengerfal-dugattyú-dugattyúgyűrűk), így emiatt a motor olajfogyasztása csökkenni fog / csökkenhet. Ám ne feledjük, hogy ez csak átmeneti megoldás, a motorgenerált nem helyettesítheti! A másik gyakori oka a magasabb melegoldali viszkozitási osztályra történő váltásnak a sportos, tartós nagy igénybevétel, kiváltképp meleg éghajlati körülmények között, vagy kis sebességű, de a motor számára nagy terhelést jelentő alkalmazások, például szlalomverseny, drift. Az ilyen üzemi körülmények esetén a viszkózusabb olaj magasabb HTHS értéke kerül előtérbe, mivel magas hőfokon is megfelelő biztonsági tartalékkal tudja a szükséges kenőfilm erősséget biztosítani. Hátránya a magas HTHS értéknek, hogy csökkenti a motor hasznos teljesítményét, mivel a nagyobb dinamikai viszkozitással rendelkező olaj szivattyúzásához, pumpálásához nagyobb energiára van szükség, így a motor főtengelyén jelentkező teljesítménynek - a kisebb HTHS viszkozitású olaj használatához képest - nagyobb hányada fordítódik az olaj áramoltatására. Ez a motor pörgősségét is mérsékelheti. Egyes versenyolajok épp emiatt nem rendelkeznek túlzottan magas HTHS viszkozitással. Mint a fentiekből is látszik, csak igen indokolt esetben érdemes a gyárilag megszabott viszkozitási osztálynál magasabb fokozatúra váltani.


Konklúzió

A motorolaj komplex kőolajipari termék. Az optimális alapolaj és adalékanyag-koncentrátum összeállítása hosszú kutató-fejlesztőmunka eredménye. A járműtulajdonos által utólagosan az olajba öntött további adalékanyagok a gondosan megtervezett összetétel megváltozásával jár. A "házi" utókezeléssel az olajba juttatott anyagok reakcióba léphetnek a bázisként szolgáló olajjal, annak adalékaival, ezáltal lerakódásokat, bevonatokat, viszkozitás-módosulást, teljesítőképesség-csökkenést okozva. Ezért minden körülmény között kerüljük az olajok utólagos adalékolását! Az utólagos adalékolás helyett válasszunk inkább prémiummárkás, lehetőleg minimum félszintetikus kenőanyagot!


Puskás János úr (szerző) megtisztelő engedélyével. Division Performance -Mérnöki megoldások járművek részére

 

Felhasznált irodalom:

1, Gépjárműszerkezetek - Műszaki Könyvkiadó
2, Belsőégésű motorok folyamatai - dr. Kalmár István, dr. Stukovszky Zsolt
3, BME - Közlekedésmérnöki Kar - Műszaki kémia - órai jegyzet
4, Opie Oils - Oil man
5, Környezetbarát motorolajok - Baladincz Jenő - Hancsók Jenő - Magyar Szabolcs - Pölzcmann György
6, ZPlus - Techbrief - Oil Base Stocks
7, Michael Kaufman - Motor Oil Bible  

Puskás János úr (a cikksorozat  szerzője) megtisztelő engedélyével. Division Performance -Mérnöki megoldások járművek részére

Nyilatkozat:

Az oldalon közzétett információk tájékoztató jellegűek és felelősségvállalás nélkül kerültek közlésre. Eltérés esetén a gépjármű és a kenőanyag gyártójának álláspontja az irányadó.

Ebben a kategóriában nincsenek termékek.

Kérjen árajánlatot, Klikk ide!

OilPower Webáruház | OilPower Webáruház © 2017 | E-mail
Shophunter.eu a boltvadász