Dobra strona warsztatu

Gęstość czy lepkość?

11 / 03 / 2016

Nie raz słyszeliście pewnie radę „fachowca” by odpowiednio dobrać gęstość oleju. Niektórzy nawet potrafią ocenić ją „na oko”. W rzeczywistości ten parametr nie jest aż tak istotny. To co ma największe znaczenie przy doborze oleju jest jego lepkość.

Gęstość to stosunek masy substancji, do jej objętości. Zmienia się ona w zależności od temperatury i ciśnienia, ale zmiany te są niewielkie. Znaczenie tego parametru dla pracy silnika jest znikome. Co ciekawe typowy olej silnikowy ma mniejszą gęstość od wody. Gdy połączy się te substancje, olej zawsze znajdzie się na powierzchni.

lepkosc_Castrol_wykres_temperatury

Co to jest lepkość?

Każdy płyn charakteryzują dwa rodzaje lepkości. Lepkość dynamiczna to stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania. Stosunek lepkości dynamicznej do gęstości płynu określa jego lepkość kinematyczną. W największym uproszczeniu jest to opór przed przemieszczaniem się warstw oleju. To właśnie lepkość kinematyczna decyduje o trwałości filmu olejowego w silniku.

Nie ma recepty

W trakcie eksploatacji oleju następuje zużywanie się pakietu dodatków uszlachetniających, olejów bazowych oraz tworzenie się szlamów, laków i nagarów. Do tego dochodzi ścieranie się elementów metalowych części współpracujących silnika
Wzrost lepkości jest głównie powodowany przez obecność tlenu, który reaguje z węglowodorami zawartymi w oleju. Ich utlenianie powoduje osadzanie się w silniku laków. Dalsze reakcje chemiczne rozpoczęcie polimeryzacji struktury oleju, co prowadzi do wzrostu jego lepkości. Na jej zwiększenie wpływ ma także obecna w silniku sadza.
Za spadek lepkości oleju silnikowego w trakcie eksploatacji odpowiedzialne są ciągłe procesy ścinania polimerów, rozrzedzenie oleju paliwem – jazda na zbyt krótkich odcinkach powoduje że silnik, pracujący na „ssaniu” nie jest w stanie zużyć całego paliwa i paliwo to przedostaje się do skrzyni korbowej. Jeżeli silnik nie jest dogrzany do temperatury roboczej, paliwo nie może odparować z oleju. Podobna sytuacja zdarza się w trakcie jazdy z mocą bliską maksymalnej, kiedy również część nie spalonego paliwa miesza się z olejem.
Podsumowując – olej o zbyt niskiej lepkości cechuje się zbyt słabą odpornością filmu olejowego na obciążenia i dużą łatwością zerwania tegoż filmu pod, relatywnie, niewielkimi obciążeniami. Olej o zbyt dużej lepkości powoduje obciążenia silnika prowadzące do spadku jego mocy i większego zużycia paliwa. Zwiększa też ryzyko uszkodzenia silnika podczas rozruchu, gdyż wysoka lepkość wydłuża czas dostarczania oleju do węzłów tarcia, przez co silnik dość długo pracuje bez ochronnej warstwy oleju.
Michał Izdebski, dział techniczny Castrol

Mogło by się wydawać, że im większa lepkość tym lepszy olej. Niestety, nie da się tego zdefiniować w tak prosty sposób. Większa lepkość w teorii gwarantuje bardziej trwały film olejowy, ale z drugiej strony taki olej stawia większe opory podczas rozruchu i wolniej wypełnia układ smarowania. W nowoczesnych, dokładnie spasowanych silnikach olej o zbyt dużej lepkości utrudniałby ich pracę. Wysoka lepkość powoduje też, że olej dużo łatwiej „łapie” wszelkie zanieczyszczenia i wolniej się z nich oczyszcza. Dlatego tak ważne jest stosowanie się do zaleceń producentów samochodu przy doborze oleju.

Różnica temperatur

Co gorsza lepkość oleju zależy od jego temperatury. Inaczej pracuje w zimnym silniku, a inaczej w rozgrzanym. Inaczej latem, inaczej zimą. Dlatego końcowy produkt musi uwzględniać nie tylko pory roku, ale i styl jazdy kierowców. Dziś rzadko można już spotkać oleje sezonowe. Współczesne oleje dostosowane są do wszystkich pór roku, co widać po ich oznaczeniach wg. klasyfikacji SEA. Im niższa cyfra przed literą „W”, tym bardziej odporny na zimno jest olej. A więc olej oznaczony 5W będzie chronić silnik przy -30 st. C, a olej 15W może sprawiać problemy przy temperaturach niższych niż -10 st. C. Druga cyfra to lepkość letnia – tu SEA określa kilka wartości (20, 30, 40, 50, 60), które wyznaczane są dla temperatur 100 i 150 st. C.

Olej idealny

 

Marzeniem producentów oleju jest stworzenie takiego produktu, który zachowałby idealną płynność w niskich temperaturach, przy rozruchu silnika, gwarantując przy tym trwały film olejowy w temperaturze roboczej. Z pomocą przychodzą tu dodatki uszlachetniające np. polimery zwane modyfikatorami lepkości. Film olejowy można dodatkowo wzmacniać dodatkami przeciwzużyciowymi np. ZDDP w olejach motocyklowych lub Titanium FST w olejach do samochodów osobowych.

lepkosc_Castrol_wykres_lepkosci

Share on FacebookTweet about this on Twitter
* Wymagane pola

Administratorem Pana/i danych osobowych jest BP Europa SE Oddział w Polsce z siedzibą w Krakowie, ul. Jasnogórska 1, 31-358 Kraków. Dane mogą być udostępniane innym podmiotom współpracującym. Podanie danych osobowych jest dobrowolne. Osobie, której dane dotyczą, przysługuje prawo wglądu do danych osobowych oraz ich poprawiania.

Bądź na bieżącoZapisz się do newslettera

Strona Warsztat Castrol wykorzystuje pliki cookies w celu poprawy efektywności jej działania. Możecie Państwo dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies w dowolnym momencie, w przeciwnym razie uznajemy, że wyrażają Państwo zgodę by kontynuować przeglądanie treści. Więcej informacji na temat działania plików cookies znajdziecie Państwo w Polityce prywatności pod linkiem na dole strony. x