Zalety i wady niskiej lepkości oleju

 

Na łamach różnych czasopism branżowych pojawiają się często publikacje, w których poprawę ochrony silników i oszczędności zużywanego paliwa wiąże się zbyt prosto ze stosowaniem olejów syntetycznych o niskich lepkościach.

Głoszone, są w artykułach ide, że wystarczy obniżyć zimową klasę lepkości oleju SAE, np. z 15W-xx na 5W-xx, a już otrzyma się potencjalne oszczędności paliwa, które dodatkowo można zwiększyć przez obniżenie klasy letniej. Najlepszy byłby zatem olej SAE 0W-10. Wprawdzie prace nad olejami silnikowymi o takiej klasie lepkości prowadzi, się obecnie, w Japonii z myślą o pojazdach hybrydowych, ale można wątpić, czy byłby to dobry środek smarny do silników samochodów ciężarowych lub autobusów.

Niestety tezy proste i atrakcyjne pod względem marketingowym nie znajdują równie łatwego potwierdzenia w obiektywnej rzeczywistości. Z dostępnych bowiem danych wynika, że zastąpienie w dużym silniku wysokoprężnym oleju mineralnego o klasie, lepkości SAE 15W-40 olejem syntetycznym SAE 10W-40 pozwala przy jeździe autostradą uzyskać oszczędność paliwa rzędu 3,6%. Z kolei zastąpienie, tego syntetyku innym, o lepkości 5W-30 daje dalszą oszczędność rzędu 1,1%. Nie są to efekty oszałamiające, ale przy flocie liczącej 500-1000 ciężarówek gra jest z pewnością warta świeczki.

Gdy jednak słyszę opowieści o znacznie większej skali możliwych oszczędności paliwa, wspominam swego profesora fizyki z Politechniki . Mawiał on w takich wypadkach: "przez każde trzy punkty można poprowadzić tę samą prostą, jeśli będzie ona odpowiednio gruba". Dlatego zamiast powtarzać wiadomości, które można uznać za optymistyczne jedynie na podobnej zasadzie, przestudiowałem uważnie klasyfikację lepkościową SAE, by na jej podstawie przygotować załączone wykresy dla olejów o różnych klasach lepkości.

Porównanie rzeczywistej lepkości olejów różnych klas w całym zakresie możliwych temperatur silnika

Okazało się, że obniżanie lepkości oleju zapewnia jedną ewidentną korzyść: możliwość łatwego rozruchu silnika w coraz niższych temperaturach, aż do -40°C dla klasy 0W-xx. Olej klasy 5W-xx zachowuje się podobnie w temperaturze -35°C, 10W-xx ma tę samą płynność przy -30°C, a najpowszechniej stosowany olej mineralny 15W-40 w temperaturze -25°C.

Jak z tego widać, nawet ostatni z wymienionych tu produktów umożliwia bezproblemowe uruchamianie silników użytkowanych w całej Polsce (najwyżej z wyjątkiem Suwalszczyzny).

Trudno też zgodzić się z ,twierdzeniem, że silnik nie ulega tak znacznemu zużyciu podczas uruchamiania, gdy syntetyk o dużej płynności szybciej dociera do wszystkich smarowanych zakamarków. Przeczą temu silniki większości ciężarówek jeżdżących w Polsce na olejach mineralnych 15W-40, bo wcale nie chcą się psuć nawet przy częstych uruchamianiach. Nie wolno też zapominać o tym, że lepki (gęsty) olej przeciska się, przez magistrale powoli, gdy jest tłoczony pierwszy raz. Kiedy już jednak w silniku zagości i przyklei się do wszystkich smarowanych powierzchni, to po kolejnych uruchomieniach wymaga tylko uzupełniania.

Uruchomiony silnik (szczególnie benzynowy) szybko się, nagrzewa, a wraz z nim olej, w którym wzrost temperatury zawsze powoduje drastyczny spadek lepkości. Kiedyś było to przyczyną wielu poważnych awarii, gdy lepkość zadowalająca w niskich temperaturach stawała się niedostateczna w wyższych. Dla silnika najważniejsza jest lepkość oleju w jego normalnej temperaturze pracy, gdyż od tego zależy utrzymywanie właściwej grubości filmu olejowego rozdzielającego współpracujące części i zabezpieczającego je przed zniszczeniem. Część mocy silnika zużywana jest wprawdzie na pokonanie wewnętrznego tarcia oleju, a jest ono tym większe, im wyższą olej ma lepkość. Jednak z kolei zbyt niska lepkość powoduje zrywanie filmu smarnego i wzmożone zużycie smarowanych części.

Z zamieszczonego wykresu wynika, że najmniejsze opory, czyli możliwość zaoszczędzenia największej ilości paliwa, zapewniają oleje o letniej klasie SAE xx-30. W zakresie temperatur 100-150°C wykresy lepkości dla olejów 5W-30, 10W-30 i 15W-30 (niezależnie od rodzaju oleju bazowego) właściwie się pokrywają, czyli, tak samo wpływają na ekonomię zużycia paliwa.

Oleje o klasach lepkości xx-40, mające wyższą lepkość, lepiej, uszczelniają, wyciszają i zabezpieczają silnik, ale są mniej korzystne ze względów ekologicznych.

Oleje o klasie lepkości SAE 15W-40 tworzą najgrubszy, film smarny, rozdzielający współpracujące elementy i doszczelniający szczególnie stare silniki, są, ekonomiczne w stosowaniu przy niezbyt wydłużonych przebiegach, ale nie dają możliwości oszczędzania paliwa.