A belsőégésű motorral szerelt járművekben használt motorolaj egy alapolaj és adalékok kombinációja alkotta folyadék amit elsődlegesen a motor alkatrészeinek kenésére, a felületek súrlódásának csökkentésére és hűtésére terveztek. A ma használt motorolaj már szinte köszönő viszonyban sincs azzal amit a járműgyártás hajnalán használtak a belsőégésű motorok kenésére, de az igazi áttörés a 90-es évek végén kezdődött és ez a fejlődés a mai napig is tart. 

Ez a cikkünk a belsőégésű motorokban használt modern motorolajok feladatairól szól és azokról az alapanyagokról amik szükségesek ahhoz, hogy ezeket a feladatokat el tudja látni.

Legutóbbi cikkünkben a járművekben található folyadékokról és azok csere intervallumairól írtunk. Ezt  a cikkünket IDE KATTINTVA olvashatod el

Attól függetlenül, hogy rengeteget változott, alap funkciója továbbra is a motor mozgó alkatrészeinek kenése. A kenés szempontjából elsődlegesen érintett alkatrészek általában a következők:

• Fő- és vezérműtengelyek
• Csapágyak
• Szelepszárak
• Szelepfészkek
• Dugattyú és henger
• Turbó mozgó és forgó alkatrészei
• Láncok és fogaskerekek

Viszont a modern autókban használt szintetikus motorolaj már túlmutat a felületek kenésének és hűtésének funkcióján és sokkal több feladatot lát el a motorban. A motorolaj feladatai közé tartoznak a következő feladatok is:

• A felületek közötti súrlódás szabályozása a felületek közötti kenés biztosításával
• A motor alkatrészein kialakuló kopás csökkentése
• Szabályozza motor alkatrészeinek a hőmérsékletét azzal, hogy átveszi a felületekről a hőt és elszállítja azt a hűtő felületekre
• Tisztítja a belső felületeket, ezzel megelőzi a megelőzi és megszünteti a lerakódásokat
• Szabályozza a lerakódások kialakulását azzal, hogy lebegésben tartja a működés során keletkező szennyező anyagokat majd elszállítja azokat a szűrőkhöz
• Védi a fémfelületeket a korrózió kialakulásától
• Semlegesíti az égés során keletkező savas szennyeződéseket
• Fenntartja a motor üzemanyag hatékonyságát és biztosítja a teljesítményét
• Hidraulika olajként funkcionál a változó szelepvezérlésű motorok egyek alkatrészeinél
• Biztosítja és támogatja a károsanyagkibocsátást csökkentő rendszerek védelmét 

A motorolaj a mai napig is alapolajok és adalékok keverékéből áll, viszont ezeknek az összetevőknek a minősége hatalmas fejlődésen ment keresztül. Az alapolaj a motorolaj 70-95%-át teszik ki és keletkezhet hagyományosan kőolajból vagy kémiai eljárással is készülhet. A fennmaradó 5-30%-ot az adalékanyagok teszik ki. 

Az alapolajok a kenőanyagok gyártásának kiindulási anyagai, tulajdonságaik nagyban befolyásolják a kész kenőanyag teljesítményét és jellemzőit. Általában nyersolajból származnak, de előállíthatók szintetikus vagy bioalapú forrásokból is. Az American Petroleum Institute öt alapolaj-csoportba sorolja őket Group I.-től Group V.-ig. Az alapolajok meghatározzák a késztermék belső tulajdonságait, beleértve a viszkozitást, a stabilitást a hosszú élettartamot és a teherbíró képességet (szélsőséges nyomásnak való ellenálló képességet).

Az alapolajok három általános kategóriája az ásványi, szintetikus és bioalapú. Ezeken a kategóriákon túl vannak jól meghatározott és elfogadott műszaki kategóriák, amelyeket a kenőanyag gyártók az alapolajok kiválasztásához használnak.

Az ásványi alapolajok kőolajból származnak és ez az egyik leggyakrabban használt alapolaj típus. Viszonylag olcsók és széles körben beszerezhetők, de vannak korlátai is, például viszonylag alacsony viszkozitási indexük, gyenge termikus stabilitásuk és rövidebb élettartamuk.

A szintetikus alapolajok kémiai úton kerülnek előállításra, és olyan speciális tulajdonságokra szabhatók, mint például a magas viszkozitási index vagy a kiváló termikus stabilitás. A szintetikus alapolaj előállítása összetettebb folyamat, mint az ásványolajok finomítása, mivel ez a szénhidrogén molekulák szerkezetének módosításával jár, viszont így eredményként egyenletesebb olaj molekulákat kapunk. Az olaj előállítási eljárásai biztosítják, hogy csak a legjobb molekulák maradjanak meg. Összetételéből adódóan az úgynevezett szintetikus motorolaj csúcsminőségű olajnak számít, amely tisztább és nagyobb teljesítményt és hosszabb olaj élettartamot biztosít, mint az ásványolaj.

A félszintetikus, vagy rész szintetikus motorolaj előállításához szintetikus és hagyományos alapolajok keverékét használják, hogy nagyobb ellenállást biztosítson az oxidációval szemben, és jobb teljesítményt nyújtson alacsony hőmérsékleten ásványolaj alapú motorolajok. A keverékben az arányok nem egyenlőek: a félszintetikus olaj legfeljebb 30% szintetikus olajat tartalmaz. Érdemes tudni, hogy a már 1% szintetikus olajat tartalmazó motorolajat is „félszintetikus olajnak” neveznek.

A jó minőségű alapolaj nagyon sok funkciót már önmagában tökéletesen ellát a motorolaj feladatai közül, viszont egyes feladatok ellátására nem képes. Ezen tulajdonságok biztosításának érdekében használnak különböző adalékokat a motorolaj előállításához.

Az adalékok feladata, hogy egyrészt a meglévő alapolaj tulajdonságait feljavítsák, másrészt a kedvezőtlen tulajdonságait elnyomják és nem utolsó sorban olyan új tulajdonságokkal lássák el amikkel nem rendelkezik. A leggyakoribb adalékok a következők

• Viszkozitás módosító adalékok (VII) – segítik, hogy a motorolaj széles hőmérséklet tartományban is megfelelően funkcionáljon
• Folyáspont módosító adalékok – segítik, hogy a motorolaj alacsony hőmérsékleten is folyékony és ezáltal szivattyúzható maradjon
• Detergens adalékok – ezek tisztítja a motor alkatrészeit és semlegesíti az égés során keletkező savas termékeket
• Diszpergens adalékok – ők akik meggátolják, hogy a szennyező anyagok nagyobb egységbe álljanak össze és kirakódjanak felületeken, emellett lebegésben is tartják őket az olajban.
• Korróziógátló adalékok – megelőzik a korrózió kialakulását a motor fém alkatrészein
• Súrlódásmódosító adalékok (FM) – csökkentik a súrlódást a felületek között
• Kopásgátló adalékok (AW) – csökkentik a súrlódást és megakadályozza az adhéziós kopást
• Nyomásálló adalékok (EP) – kémiai réteget létrehozva szabályozzák a felületi kopást
• Oxidációgátló adalékok (Antioxidants) – Biztosítják a motorolaj öregedéssel szembeni ellenállását

A motorolajok viszkozitása

A viszkozitás nem más, mint a folyadékok folyással szembeni ellenállása. 

Az olaj viszkozitása lényegében azt jelenti, hogy milyen könnyen folyik az olaj egy adott hőmérsékleten. Az alacsony viszkozitású olajokat sokszor vékonynak nevezi és ezek alacsonyabb hőmérsékleten könnyebben áramlanak, míg a magasabb viszkozitású olajokat vastagnak szokták hívni és ezek lassabban áramlanak ugyanazon a hőmérsékleten.

Alacsony hőmérsékleten az alacsony viszkozitású olajok jobban csökkentik a súrlódást, elősegítik a motorok könnyebb indítását és gyorsabban jutnak el a motor kenés szempontjából kritikus részeihez. Magasabb hőmérsékleten a magas viszkozitású olajok jobban fenntartják az olajnyomást, az olajfilm réteg szilárdságát, és jobban támogatják a nagyobb terhelést kapó alkatrészeket.

A viszkozitási index az olajnak azon képességét mutatja, hogy mennyire áll ellen az olaj a viszkozitás változással szemben a hőmérséklet változása során. A legtöbb többfokozatú motorolaj viszkozitásmódosító adalékokkal készül, amelyek polimer adalékokat használnak az olaj állandó viszkozitásának megőrzéséhez széles hőmérséklet-tartományban, ezzel megvédve a motor alkatrészeit a kopástól. A magasabb viszkozitási index számmal rendelkező motorolaj szélesebb hőmérsékleti tartományban képes megőrizni viszkozitását és így biztosítja a stabil olajfilm réteget.

A többfokozatú motorolaj viszkozitása esetén az első szám (0W, 5W, 10W) a hidegindítási tulajdonságokat jelöli. Minél alacsonyabb ez a szám, annál jobb a motorolaj hidegindítási tulajdonsága. Fontos kiemelni, hogy egy átlagos motor kopásának közel 75%-a a hidegindítás és a bemelegedés során keletkezik.

A motorolaj viszkozitásának jelölésénél használt második szám a motorolaj üzemi hőfok mellett mért viszkozitási osztályát jelöli. Ez kvázi az olajfilm vastagságát mutatja meg magas hőmérsékleten. Az alacsonyabb számú olaj jobb üzemanyag takarékosságot, a magasabb viszont vastagabb olajfilm réteget biztosít üzemi hőfokon.

Pl.: SAE J 300 viszkozitási osztály szerint egy 5W-30-as motorolaj hideg indíthatósága -30C, szivattyúzhatósága -35C viszkozitása 100C-on pedig 9,3 – 12,5 cSt közé esik.

Motorolaj szabványok:

A motorolajok jelölésénél használt szabványokat három csoportra oszthatjuk. 

• ACEA – Association of European Automotive Manufacturers: A benzin motorokra vonatkozó szabványok A betüvel, a hagyományos dízel motorok esetében B, míg a kipufogógáz kezelő rendszerrel szerelt motorok esetében C jelöléseket használ.

• Gépgyártók motorolajra vonatkozó saját előírásai: Az európai gyártók többsége saját motorolaj szabványt használ, ami többnyire az aktuális ACEA motorolaj szabványra épül, de annak egy szigorított változata. pl.: Volkswagen VW 504.00/507.00; BMW LL-04 vagy Mercedes Benz MB 229.51, stb.
• API – American Petroleum Institut – Személygépjárművekre vonatkozó jelölései benzinmotorok esetében SA-tól SP-ig terjed, ahol az SP a legmagasabb szint.  Dízelmotorok esetében a jelölés CA-tól CK-4-ig terjed ahol a CK-4 a legmagasabb szint.

Akár az ACEA, akár a járműgyártók saját motorolaj szabványait vesszük alapul, nem jobb a magasabb szám, vagy gyengébb az alacsonyabb és a magasabb számú jelölés nem feltétlen fedi le az alacsonyabb számú jelölést. Fontos, hogy mindig olyan motorolajat válasszunk aminek a használatát a  járműgyártó előírt.

Motorolajok keverhetősége:

Bár bizonyos motorolajok összekeverése nem feltétlenül károsíthatja a motort, mivel azok azonos összetételűek, nem ajánlott a különböző típusú és minőségű olajok keverése, mivel azok esetleges eltérő összetétele befolyásolhatja a motorolaj tulajdonságait, ami kártékony hatással lehet a motorra.

Bár minden motorolajat szabványosítva van, nem javasolt a különböző márkájú motorolajok keverése, még akkor sem, ha azok viszkozitása és motorolaj szabványa megegyezik. Ennek az oka az, hogy a különböző gyártók különböző gyártási módszereket és speciális adalékanyagokat alkalmaznak, ami azt jelenti, hogy elképzelhető olyan motorolaj keverék kombináció ahol az adalékok összeférhetetlensége kockázatot jelenthet.

Abban az esetben, amennyiben mégis elkerülhetetlen a különböző gyártók motorolajainak a keverése, mondjuk egy alacsony olajszint okán szükségszerű utántöltés miatt, úgy az utántöltést követő lehetető legrövidebb időn belül szükséges az olaj töltet cseréje.

Zárszó:

Ahogy felhasználói szinten is tapasztaljuk, hogy addig ameddig 15-20 évvel ezelőtt könnyű volt eligazodni a motorolajok kínálatában, addig manapság egy-egy viszkozitás esetén is rengeteg különböző jelölésű motorolaj jelenik meg ugyanattól a kenőanyag gyártótól. Mindez abból adódik, hogy a járműgyártók egyre nehezebben és egyre bonyolultabban tudják teljesíteni a környezetvédelmi előírásokat és ez egyre újabb kihívásokat támaszt a kenőanyag gyártókkal szemben is. Ezeknek a speciális igényeknek a kielégítése eredményezi azt, hogy ma már szinte minden járműgyártó olyan saját motorolaj szabványt használ ami nincs összhangban más járműgyártók szabványaival, és szinte minden szabványra egyedi motorolajat szükséges gyártani. Ez eredményezi azt, hogy soha nem volt annyira fontos a megfelelő viszkozitású és járműgyártói jóváhagyással rendelkező motorolaj használata mint manapság. 

A cikket írta: Bajomi Vilmos „Olajos Vili”

Amennyiben kenéstechnikai tanácsra van szüksége, vagy segítségre szorul a megfelelő kenőanyagok kiválasztásában, úgy keressen bennünket következő elérhetőségeinken:

Tel: +3630 285 8781

e-mai: olajosvili@gmail.com