Vékony, vékonyabb, még vékonyabb… Olaj nélküli motorolajok?

Előző cikkünkben az Adblue-s autókról és magáról az Ad-Blue-ról írtunk. Amennyibe még nem olvastad, úgy IDE KATTINTVA megteheted.

Az elmúlt évek során egyre többször tapasztaljuk, hogy az eddig megszokott viszkozitásoktól eltérően egyre alacsonyabb viszkozitású, ahogy a köznyelv említi, egyre „vékonyabb” motorolaj kell az új autókba.

Jelenleg az Európai autógyártók jellemzően a 0W-20 és 5W-20 viszkozitású motorolajok használatát írják elő, de találkozhatunk 0W-16 és egyes Japán és Ázsiai piacokon a 0W-8 viszkozitású motorolajokkal is.

Ebben a cikkben annak próbálunk meg utánajárni, hogy miért van ez így és okozhat-e problémát akár a használata ezeknek az új viszkozitású motorolajoknak a használata, vagy akár az, ha az előírástól eltérően magasabb viszkozitású „vastagabb” motorolajat töltünk az autónkba.

Először is nézzük meg, hogy mit jelent a viszkozitás:

A viszkozitás a folyadék folyással szembeni ellenállása. Ez a tulajdonság a folyadékrétegek között fellépő surlódóerőből adódik. Minél nagyobb ez a súrlódás, annál magasabb a folyadék viszkozitása, azaz: annál nehezebben folyik. Ebből következik, hogy minél kisebb ez a surlódóerő annál alacsonyabb a viszkozitás, tehát az adott folyadék annál könnyebben folyik.

Miért válnak egyre hígabbá a motorolajok, és miért fordulhat elő, hogy a motorolajnak egy idő után már akár egyáltalán nincs olajtartalma? A tendencia az, hogy egyre hígabb motorolajokat alkalmaznak a üzemanyagfogyasztás és a károsanyag-kibocsátás csökkentése érdekében. Azonban ezeknek a viszkozitású motorolajoknak a használatához  a motort is erre a használatra kell tervezni.

Sokszor felmerül a kérdés, hogy mitől függ a motorolaj viszkozitása egy motorban? A megfelelő viszkozitást alapvetően két dolog határozza megy. Az egyik az általános üzemi hőfok, azaz a használat, a másik pedig a motorban található csapágyak illesztési hézaga és az olaj járatok (furatok) vastagsága, ugyanis ezeken keresztül jut el az olaj azokra a helyekre amiket hűteni és kenni szükséges.

Mi a helyzet vastag vagy a vékony motorolajjal?

A motorolaj viszkozitását manapság már két számmal jelzik, például 5W-30. Az első szám a „W”-vel a hideg hőmérsékleti viszkozitást jelenti, azaz mennyire folyékony az olaj alacsony hőmérsékleten (nem csak hidegben, hanem az üzemi hőfoktól eltérő hőmérsékleten). A második szám a magas hőmérsékleti, azaz üzemi hőmérsékelten lévő viszkozitást jelenti, azaz mennyire folyékony az olaj magas hőmérsékleten. Mindkét számra igaz: minél magasabb annál „vastagabb” az olaj. És fordítva: minél alacsonyabb a szám, annál „vékonyabb” az olaj.

Olajos berkeken belül sok évvel ezelőtt elhangzott egy kijelentés, hogy a 10W-40 vagy 5W-40 viszkozitású motorolajokkal megalkottuk a motor számára leghasznosabb viszkozitású motorolajat. Ha ez tényleg így van, akkor Miért válnak egyre hígabbá a motorolajok és miért nem használunk a mai napig minden autóban 10W-40 vagy 5W-40 motorolajat? Ennek oka a gépjárműgyártók és az emissziók további csökkentése iránti erőfeszítéseikben rejlik. Minél hígabb egy motorolaj, annál kevesebb erőre van szüksége a motornak az olaj pumpálásához és ez csökkenti az üzemanyagfogyasztást, ami kevesebb károsanyag kibocsátást eredményez. Ennek a fogyasztáscsökkenésre gyakorolt hatása nem hatalmas (1-2%), de a „vékony” olajok használata csak az egyik a sokféle változtatás és beállítás a járműveink hatékonyságának növelése érdekében.

De hogyan tud egy ilyen vékony motorolaj mégis megfelelően kenni?

Ez már csak a legkorszerűbb kenőanyagtechnológia használatával érhető el. A motorolajok két fő összetevőből állnak: az alapolajból és az adalékokból. Régebben az alapolaj volt a legfontosabb  tényező a motorolajban, de ma már az adalékok a legfontosabbak. Az adalékok már nemcsak a tisztításért és a korrózióvédelemért felelősek az alacsony viszkozitású olajoknál, hanem a hűtésért és a kenésért is. A modern, alacsony viszkozitású motorolajok esetében az alapolaj, alig több, mint az adalékcsomagok szállító folyadékká. A modern olajok majdnem harmadát az adalékok teszik ki, szemben a régi hagyományos olajokkal szemben, ahol ez 5-7% volt.

Mi történik, ha ilyen vékony olajat töltünk egy olyan motorba amit nem erre terveztek?

Itt térünk vissza az illesztési hézagokra. Egy motort egy adott használatra egy adott hőmérséklet mellett egy bizonyos viszkozitásra terveznek. Ha egy motor nem alacsony viszkozitású motorolaj használatára van tervezve, úgy véletlenül se használjunk ilyen olajat, mert az olajfilm egyszerűen túl vékony lesz a motor számára. Az olaj nem lesz képes elviselni a terhelést, majd összeomlik. A megszakadó olajfilm jelentősen növeli a kopás kockázatát, ami akár a motorblokkban található csapágyak kopását is okozhatja. Ez pedig akár súlyos motorhibát okozhat.

De mi történik, ha az előírt viszkozitáshoz képest magasabb viszkozitású, „vastagabb” olajat használunk?

Az előírtnál magasabb viszkozitású motorolaj használata rövid távon kevésbé káros, mint az előírtnál alacsonyabb viszkozitás használata. Elsődlegesen az üzemanyag fogyasztás emelkedik meg. De a magasabb viszkozitású motorolaj szivattyúzhatóságához több energia szükséges és az olajpumpa nagyobb terhelésnek van kitéve ami  akár az olajpumpa meghibásodását okozhatja ami kritikus a motor működésének szempontjából. Másrészt egy magasabb viszkozitású motorolaj adott hőmérsékleten mindig lassabban áramlik, mint az alacsony viszkozitású így kevésbé tudja a felületeket hűteni, ami a motor alkatrészeinek a túlmelegedését okozhatja. Mindkét eset kritikus a motor optimális működésének szempontjából. Szélsőséges esetben pedig, ha az olajpumpa a túlterhelés következtében tönkremegy, a motor kenés nélkül marad és azonnal tönkremegy.

Milyen vékony lehet egyáltalán a motorolaj?

Ez egy izgalmas kérdés. A jelenleg meghatározott legkisebb viszkozitás a motorolaj számára 0W-8. Ez már majdnem egyfokozatú motorolaj.

Az ilyen alacsony viszkozitások esetében a nehézség főleg az olaj elpárologtatásban rejlik, mert minél vékonyabb az olaj, annál könnyebben párolog. A 0W-8 esetében ez az egyensúly még éppen fenntartható. Az ennél alacsonyabb viszkozitásokhoz már valószínűleg teljesen más kémiai összetételre lenne szükség, ami már nem olajon alapulna. Mindenesetre a 0W-8 viszkozitású motorolajok használata jelenleg a japán piacra korlátozódik. Eddig csak a japán autóipari szervezet, a JASO publikált motorolaj specifikációt 0W-8 viszkozitásra, de eddig sem az európai autógyártók szövetsége (ACEA), sem az amerikai API nem tette meg ugyanezt. Ezenkívül a 0W-8 csak benzinmotorokban használható. A dízelmotorokhoz jelenleg a 0W-20 a legalacsonyabb viszkozitás a motorban tapasztalható magasabb nyomás miatt.