Trošku delší
Motorové oleje:
Jejich funkcí je mazání všech třecích dvojic v motoru, odvádění tepla (olej odvádí asi 10% vznikajícího tepla v motoru), dotěsňování pístů a pístních kroužků, odplavování nečistot všeho druhu a konzervace vnitřních částí motoru při jeho odstavení z provozu.
Motorové oleje se vyrábějí z ropy destilací (vznikne tzv. minerální olej), nebo se vyrábějí „složením“ jednotlivých komponentů, které musí olej obsahovat. Taková výroba syntetickou cestou má výhodu v tom, že olej obsahuje jen ty složky, které jsou nezbytně nutné a vhodné. Ostatní, které tam být nemusí, ale není je možné klasickou cestou odstranit a které zhoršují vlastnosti oleje tam tedy nejsou, oleje mají výrazně lepší parametry, ale také výrazně vyšší cenu (3 – 5x).
Na motorový olej jsou kladeny protichůdné nároky. Kromě toho, že má motor mazat za všech teplot, a to jak kluzná ložiska, tak různá ložiska valivá, ozubené převody, řetězy, vačky atd., musí odvádět teplo z horkých míst motoru, kde není možné chladit kapalinou (písty, kroužky, kluzná uložení), dotěsňovat píst ve válci, konzervovat motor při delším odstavení z provozu, při spalování vytvářet co nejmenší množství popela a toto vše musí zvládat dlouhé tisíce kilometrů.
Do surového minerálního oleje se přidávají inhibitory a detergenty (zkráceně aditiva). Inhibitory chrání olej před účinky kyslíku a mazané plochy proti otěru a korozi, detergenty udržují v disperzi nerozpustné složky v oleji a neutralizují kyselé spaliny a kyselé oxidační zplodiny. Dále se olej upravuje z hlediska viskozity, její hodnota by se měla s teplotou měnit co nejméně. Neupravený olej mění viskozitu ve velmi širokém rozsahu podle teploty, čím je teplota nižší, tím je viskozita větší (olej houstne a špatně teče), se zvyšující se teplotou olej řídne, až ztratí mazací schopnosti. Úprava se provádí technologickým postupem při výrobě oleje a speciálními přísadami.
Viskozita – důležitý, ale velmi často jediný údaj, který motoristu zajímá při koupi oleje, bez ohledu na výkonnostní klasifikaci. Viskozita je míra vnitřního tření kapaliny a je způsobena odporem, který kladou jednotlivé molekuly kapaliny vzájemnému pohybu (každá kapalina má svoji velikost viskozity). Jednotkou této kinematické viskozity (nebo také vazkosti) je mm2/s. Měří se průtokem kapaliny kapilárou, přičemž tíha působící průtok kapaliny je dána její hustotou. Násobením kinematické viskozity hustotou kapaliny získáme dynamickou viskozitu, vyjádřenou v Pa . s. Pro nás je důležitý viskozitní index, vyjadřující jedním číslem závislost viskozity na teplotě. Čím je toto číslo vyšší, tím je menší teplotní gradient viskozity, průběh teplotně viskozitní křivky je plošší a viskozita se mění jen nepatrně. Takový olej je pro motor z hlediska viskozity nejvhodnější.
Mezinárodně byly pro srovnání jednotlivých olejů stanoveny viskozitní třídy podle SAE. Stupnice má 6 stupňů, dělí se po 10 a většinou začíná číslem 20 a končí na 60. Označení SAE 20, SAE 30 atd. udává tzv. letní viskozitní index, čím vyšší je toto číslo, tím má olej větší viskozitu a je vhodný pro provoz za vysokých okolních teplot. Viskozita těchto olejů se měří při teplotě oleje 100º C. Pokud je olej označen pouze tímto symbolem (SAE 30 atd.), jedná se o jednotřídní – sezónní olej (monograde). Oleje podle SAE 30 je možné používat do okolní teploty 40 °C, oleje podle SAE 40, 50, 60 již horní teplotu okolního vzduchu nemají omezenou. Obecně se dá říci, že čím je toto číslo nižší, tím má vhodnější vlastnosti pro zimní provoz. Z praxe se dá v zimě používat olej podle SAE 20, při mrazech pod -10º C však nastávají problémy se spouštěním motoru.
Z těchto důvodů má stupnice SAE ještě druhou řadu, doplněnou o písmeno W (Winter – zima). Stupnice začíná nulou a má opět šest stupňů, je odstupňovaná po 5 (např. SAE 15 W). Zde je srovnávací teplota -18º C. Také platí, že čím nižší číslo, tím je olej vhodnější pro nižší teploty.
Dnešní moderní oleje jsou již vyráběny výhradně jakožto oleje vícestupňové – celoroční (multigrade). Označují se podle SAE složením viskozitních indexů pro letní a zimní provoz, oddělené lomítkem, např. 10W/40. První číslo udává viskozitní třídu při -18º C, druhé číslo při 100º C. Vyrábějí se oleje v různých kombinacích těchto tříd, starší typy od 20W/30 až po extrémní hodnotu 5W/60, určenou pro vysoce zatížené závodní motory. Tak velké rozsahy jsou dosažitelné pouze u syntetických olejů, minerální většinou nepřekročí rozdíl mezi čísly 30 jednotek (15W/40, 20W/50).
Jestli se někomu zdá, že okolní teplota vzduchu nemůže mít na viskozitu oleje takový vliv, tak by měl brát v potaz odvod tepla olejem z motoru, kdy plocha olejové vany umožní vyzáření jen určitého množství tepla (čím je větší rozdíl teplot mezi teplotou oleje a okolním vzduchem, tím se odvede více tepla), zvýšení okolní teploty vede také ke zvýšení teploty v olejové vaně, celková teplota oleje motoru se tedy zvýší a tak poklesne viskozita oleje pod použitelnou hodnotu. Dnes již není běžné vybavovat motory chladiči oleje a tak používání oleje podle SAE 30 v tropech není jistě nejlepším řešením.
Viskozitní index se udává u všech typů motorových a převodových olejů bez ohledu na způsob jejich výroby. Hodnota zimního indexu je dobrým rozpoznávacím kritériem pro typ oleje: 0W a 5W přísluší olejům plně syntetickým, 10W (téměř výhradně 10W/40) olejům polosyntetickým, 15W a výše jsou oleje minerální. 10W je možné i u oleje minerálního, často se používala hodnota 10W/30, několik málo firem na světě umí i 10W/40. Kromě tohoto určuje typ i letní index, větší rozsah než 40 značí plnou syntetiku (10W/60).
Viskozita je sice důležitý údaj, ale mnoho neříká o mazacích schopnostech oleje. K posouzení komplexnosti vlastností motorových a převodových olejů slouží další normy.
Důležitějším kritériem při hodnocení motorových olejů je tzv. výkonnostní specifikace. Jde o posouzení mazacích schopností a vlastností oleje jako celku. Pro posuzování se dlouho používala a dodnes používá americká norma API (American Petroleum Institute), která ale pro evropské zážehové motory ztrácí na významu, její aktualizace zaostává za vývojem. Pro vznětové motory je naopak velmi vhodná, zde zatím Američanům neujel vlak. Stupnice se označuje písmeny, pro zážehové motory je určeno S a pro vznětové písmeno C. Za tato písmena se přidává další písmeno zhruba podle anglické abecedy, každé následující písmeno značí vyšší výkonnostní stupeň (SA, SB, SC… CA, CB, CC atd.). Pokud je olej vhodný pro oba typy motorů, označuje se kombinacemi výkonnostních klasifikací oddělených lomítkem (SD/CC apod.). Platí, že vlevo se uvádí vždy vyšší specifikace, která udává vhodnější vlastnosti pro typ motoru (SD/CB označuje olej pro zážehové motory starší konstrukce s možností použití do vznětových motorů s nízkým měrným výkonem bez přeplňování, CC/SB označuje opak). Pokud není znak kombinovaný, je olej určen pouze pro tento typ motoru, převážně jsou takto označovány oleje pro vznětové motory. V praxi to znamená, že je olej určen pro motory podle označení na levé straně, označení na pravé straně je jen jakousi možností pro druhý typ motoru pro dolití v případě nouze. Doporučuje se proto používat olej pouze takový, který má odpovídající specifikaci pro konkrétní typ motoru uvedenou v levé části klasifikačního stupně.
Oleje označované API SA až SE jsou vhodné pro konstrukce motorů asi do přelomu 70. a 80. let minulého století a do dnešních moderních motorů s vyšším měrným výkonem by se neměly používat, snižují jejich životnost a mohou vést až k poruše motoru (hlavně přeplňované motory, turbodmychadla vyžadují velmi kvalitní oleje). Totéž platí i o API CA až CC. Dnešní moderní oleje mají již běžně SJ a CF, dokonce se již objevily CG a CH. Použití olejů s vyšší specifikací pro starší konstrukce motorů vhodné je, před použitím je vhodné motor nejdříve propláchnout odpovídajícím přípravkem pro odstranění černých kalů a části karbonu.
Pokud je za API Cx znak 4 (API CF-4), jde o olej určený pro provoz s naftou s vyšším obsahem síry, olej je speciálně aditivován pro omezení vytváření kyseliny sírové a dalších sloučenin síry. Pokud je olej označen pouze API CG-4, je určen pro vysoce přeplňované motory nákladních vozidel a pro používání v benzínových motorech není vhodný.
Evropa má také svoji normu. Norma ACEA je pro posuzování kvality olejů vhodnější než API. Označuje se kombinací písmen a čísel. Pro zážehové motory je určeno A, pro vznětové B a pro nákladní vozidla E. Za každý znak se připisuje číslo výkonnosti a určení. Č. 1 je označením pro lehkoběžné oleje, snižující spotřebu paliva, č. 2 a 3 jsou výkonnostní stupně podobně jako u API a č. 4 je vhodnost oleje pro vznětové motory s vysokotlakým vstřikováním (Common rail, HD, PD atd.). Číslo 5 označuje olej s vlastnostmi B1 + B3 + B4 a platí pouze pro vznětové motory. Za kombinaci těchto znaků se ještě vkládá číslo roku vydání této normy, takže označení může vypadat asi takto: ACEA A3, B3 – 96, nebo ACEA A2, B2, E2 – 96 atd.
Proč se rozlišuje olej pro nákladní a osobní vozidla? Vznětové motory nákladních vozidel jsou velkoobjemové motory s přeplňováním s nižším měrným výkonem, které jsou ale často dlouhodobě provozovány na maximální výkon, dalším požadavkem je delší výměnná lhůta, protože servisní zásahy snižují výtěžnost vozidla, také výměna velkého objemu olejové náplně prodražuje provoz. Vznětové motory osobních vozidel jsou na tom opačně, relativně malý objem motoru, ale vysoký měrný výkon, maximální zatížení z důvodu značného přebytku výkonu nastává jen občas a krátkodobě, výměnná lhůta malého objemu oleje není určujícím kritériem.
Dalšími normami jsou normy jednotlivých výrobců vozidel, kde jsou stanoveny vlastnosti pro typovou řadu nebo i jednotlivé typy vyráběných motorů té které automobilky. Zde je velká volnost označení a každá firma má označení jiné. Pro vlastníka vozidla je důležité vědět, která norma je platná pro jeho vozidlo a podle toho kupovat vhodný olej. Firemní normy začaly nabývat na významu od doby, kdy automobilky začaly přecházet na prodloužené servisní intervaly, kdy se ponechává olejová náplň až 30 000 km u zážehových a až 50 000 km u vznětových motorů. Motory mají přídavná čidla, podle kterých počítač určuje opotřebení olejové náplně a podle druhu provozu určuje vhodný interval výměny oleje. Podmínkou tohoto druhu provozu je použití olejů podle standardů výrobce, olej musí splňovat příslušnou výkonnostní normu (u VW je to 503.00 pro zážehové a 506.00 pro vznětové motory kromě PD a 506.01 pro PD). Většinou se jedná o oleje syntetické 0W/30, seznam všech schválených typů je k dispozici ve značkových servisech.
Minerální oleje:
Minerální olej se vyrábějí destilací z ropy, kdy se oddělí lehčí a těžší uhlovodíkové složky, výsledný produkt se technologicky upravuje a aditivuje. V začátcích automobilizmu se olejům zvláštní pozornost nevěnovala, protože velmi nízké měrné výkony motorů a relativně málo ujetých kilometrů za rok netlačily výrobce olejů k nějakému zvláštnímu vývoji. (Kromě ropných olejů se velmi rozšířilo používání ricinového oleje, který se vyznačoval vysokou odolností proti působení tlaku. Ricinový olej se získává ze semen skočce, je nevysychavý, ale obsahuje jedovaté alkaloidy ricin a ricinin, požití i malého množství vyvolávalo silné průjmy. Ricinový olej značně pěnil a přísady proti pěnění zhoršovaly jeho stabilitu a ostatní vlastnosti, takže se postupně přestal u čtyřdobých motorů používat, dost dlouho se udržel jako mazací olej u dvoudobých motorů, a to dokonce pro závodní motory. Byla to doba, kdy zplodiny z výfuku měly vůni. Dnes se ricinový olej používá k výrobě fermeží.) S postupem času byla snaha zlepšovat mazací vlastnosti a tlakové parametry olejů, k tomu později přibyla nutnost omezit tvorbu karbonových úsad. Jako první aditiva se používaly protipěnící přísady, pěnění oleje znemožňovalo správnou činnost mazacího čerpadla. Později se přidávaly antioxidanty a přísady pro zvýšení tlakového namáhání olejového filmu, s velkým úspěchem se používal chlór. Chlór ale způsoboval vnitřní korozi motoru a tak byl později nahrazen zinkovými sloučeninami. Dále přišly detergenty, které omezovaly tvorbu karbonu a neutralizovaly kyselé složky, vzniklé z působení spalin a vzdušné vlhkosti, dále protiotěrové přísady a přísady čistící. V posledních asi 40 letech se začal vyžadovat vhodný viskozitní index, výroba olejů se změnila a také přísad pro udržení viskozity v širokém rozsahu teplot přibylo. Celkově se používá asi 60 druhů různých aditiv, které se v určitém počtu a množství přidávají do olejů, podle jejich počtu a složení jednotlivých přísad má potom olej vlastnosti. Většinou na jeden typ oleje připadá asi 8 – 12 přísad. Změna jednotlivých přísad a jejich množství nesmí narušit vlastnosti oleje, proto při každé změně aditiva se provádí rozsáhlé zkoušky vlastností oleje, pokud nevyhoví, buď se přeřadí do jiné odpovídající třídy, nebo se dále pokračuje ve výběru přísad, až se požadovaných parametrů dosáhne.
Z tohoto pohledu můžeme oleje rozdělit na oleje neaditivované, označované písmenem A (např. M6A) a aditivované, označované AD (M6AD). Oleje A jsou z dnešního pohledu oleje velmi nekvalitní s krátkou trvanlivostí a dnes se prakticky nepoužívají. Při každé výměně olejové náplně bylo nutné motor propláchnout proplachovacím olejem, aby se olejový systém pročistil od velkého množství různých úsad. Vyrábějí se v malém množství pouze pro speciální použití u historických vozidel nebo letadel, protože např. u letadel jak někdo jednou něco schválí, nejede přes to vlak a jakákoliv změna čehokoli způsobí to, že letadlo nesmí do vzduchu. Je jasné, že máme-li stroj, který je dlouhou dobu provozován na olej typu A, není možné jednoduše přejít na olej AD.
Oleje AD jsou vyráběny tak, že jsou navzájem mezi sebou mísitelné a tak při dolévání oleje jinou značkou nedojde k poškození motoru, platí vždy pro stejný druh oleje (minerální, syntetický). Je to nouzové řešení, protože každý olej má jiné složení aditiv a tak se celá olejová náplň z pohledu vyváženosti přísad naruší, to vám potvrdí každý odborník na tribotechniku. Doporučuje se vybrat jeden vhodný typ oleje pro daný motor a tento používat trvale až do GO motoru. Jakákoliv změna typu oleje totiž způsobí rozpouštění tzv. kladných úsad, které vymezují vůle, které vznikly nedokonalostí technologických postupů při výrobě (karbon, lakové úsady, které dotěsní místa s nadměrnou vůlí), změní se vnitřní „klima“ v motoru a většinou dojde ke zvýšení spotřeby oleje do doby, než nový typ oleje opět vytvoří potřebné kladné usazeniny. Proto trvalé používání jednoho typu i když méně kvalitního oleje je pro motor lepší, než neustálé hledání lepších a nebo levnějších značek olejů (oblíbené řešení typu „kamarád mi nosí z práce sudový olej za dvacku litr“).
Aditivované a neaditivované oleje: nejde o přesný terminus technicus, neaditivované oleje jsou také částečně aditivovány, ale aditivované oleje je označení pro oleje s aditivy omezujícími opotřebení a tvorbu karbonu, tyto přísady jsou schopné také karbon rozpouštět. Takové rozdělení je nutné z jednoduchého důvodu: neaditivované oleje vytvářejí ve styku s benzínem nebo naftou vysoké množství karbonových úsad, které se usazují na stěnách motoru. Za určitý čas je těchto úsad velké množství a pokud použijeme aditivovaný olej, začnou jeho aditiva tento karbon silně rozpouštět, může dojít k vytvoření mazlavé hmoty, která obtížně proudí mazacími kanály, které se většinou ucpou a tak není příslušná část motoru mazána a doje k jejímu zadření. Proto se nesmí aditivovaný olej používat v motorech, které byly delší dobu provozovány na neaditivovaný olej, záměna je možná až po důkladném odstranění karbonu z motoru (např. při GO motoru).
Karbon je těžce definovatelná chemická sloučenina, jejíž velkou část tvoří nějaká forma uhlíku. Při styku oleje s palivem typu benzín – nafta se začne působením teploty, vlhkosti a dalších činitelů karbon vytvářet a postupně se usazuje na stěnách, nejdříve relativně pomalu, jakmile se celý povrch kovu pokryje vrstvou karbonu, usazování karbonu se zrychlí. Karbon se vytváří vždy, pouze sestava vhodných aditiv a typ oleje (minerální, syntetický) tvorbu karbonu omezuje s větším či menším úspěchem. Karbon zhoršuje přestup tepla z motoru stěnami a tak je při silně zakarbonovaném motoru teplota uvnitř vyšší. Každá nová náplň oleje má snahu starý karbon rozpouštět, tím se aditiva vyčerpávají a potom nestačí zabraňovat tvorbě karbonu nového. Rozpuštěný karbon potom proudí mazacími kanály až k filtru, který ucpává více, než potřebujeme a tím snižuje jeho životnost. Pro snížení tvorby karbonu je nutné dosáhnout styku oleje s co nejmenším množstvím paliva, které se do olejové náplně dostane, proto je dlouhá a častá jízda na sytič nevhodná, také velká vůle pístů ve válcích napomáhá profuku palivové směsi do prostoru pod písty, totéž platí pro vodítka sacích ventilů. Benzín se sice postupně z oleje odpaří, ale to platí při důkladném prohřátí oleje aspoň na 80° C, což nebývá v městském provozu často splněno. To je také jeden z mnoha důvodů, proč by se měla výměnná lhůta olejové náplně motoru zkrátit v městském a podobném provozu zhruba o 1/3 v zimě a 1/4 v létě.
Minerální olej má také sklon k tvorbě černých kalů, které vznikají z působení vlhkosti. Tyto kaly zůstávají na dně olejové vany a znehodnocují novou olejovou náplň. Moderní minerální oleje jsou speciálně upraveny a aditivovány pro snížení tvorby těchto kalů a tak je tento problém méně významný. Při používání oleje Mogul Forte jsem po cca 55 000 km (výměna rozvodů u Š 120 LS) nenašel ve vaně stopu černých kalů a to nebyl motor nikdy žádným čistícím přípravkem ošetřen.
Výměnná lhůta minerálních olejů nebývá nijak závratná a je dosti silně závislá na druhu provozu. Minerální oleje rychleji degenerují z působení vzdušné vlhkosti a kyslíku. Většinou je vhodné i kvalitní minerální oleje měnit již po 10 000 km. Velmi kvalitní minerální oleje jsou zase natolik drahé, že se vyplatí spíše používání olejů polosyntetických.
Ještě důležitá informace, tou je antioxidační stálost. Olej působením vzdušného kyslíky, teploty, spalin a dalších činidel postupně oxiduje. Oxidace se dá omezit přísadami, ale největší vliv na ni má základní surovina, ropa. Podle naleziště má ropa určité složení a obsah nežádoucích příměsí, z kterých se nejvíce sleduje síra. V naší republice kupujeme levnější ruskou ropu, která je svým složením někde na konci pomyslného žebříčku kvality a obsah síry je vysoko nad rozumným limitem. Technologické zpracování takové ropy pro dosažení vysokých parametrů výrobků z ní je náročné a výsledné výrobky prodražuje, proto se technologie upraví jen tak, aby výrobky splňovaly normy na dolní hranici povolených parametrů. Některé vlastnosti výrobků z takové ropy prostě odstranit nelze a musíme se smířit s tím, že kvalita těchto produktů bude nižší. To právě platí pro oxidační stálost, která je nízká a tak všechny tuzemské oleje se musí vyměnit nejpozději po roce od výměny bez ohledu na počet ujetých kilometrů. Výrobce udává limit např. 10 000 km nebo jeden rok, co přijde dříve. Kromě toho tuzemské oleje ztrácejí zhruba po 6 – 7 000 km čistící schopnost a motor není v tomto ohledu chráněn (další důvod pro zkrácení výměnné lhůty).
Minerální oleje mají svá omezení, většinou nelze vyrobit olej s větším rozsahem viskozitních stupňů než 25 (15W/40), 10W/40 bývá zcela výjimečně (napsáno být může, skutečnost bývá často odlišná). Většího rozsahu se dá dosáhnout pouze směrem nahoru (Mogul Super má 15W/50), směrem k nižším teplotám se dosahuje 10W/30, 5W/30 je téměř nedosažitelné. Olej 10W/30 je vhodný pro starší konstrukce motorů provozovaných v chladnějším klimatu, při vysokých okolních teplotách (nad 35° C) je doporučeno vybavit motor chladičem oleje.
Pokud se vám zdá z předchozího popisu, že je minerální olej vhodný tak akorát na topení, není to tak docela pravda. Jistě, minerální oleje nepatří do moderních motorů s vysokým měrným výkonem a zvlášť motory TDi je vůbec nemají v lásce, ale pro motory starší konstrukce a motory s měrným výkonem do cca 37 – 40 kW/dm3 jsou plně dostačující. Jejich výhodou je kromě přijatelné ceny také to, že nejsou náchylné k degeneraci z krátkodobého působení vysokých teplot (přehřátý olej se po zchládnutí opět chová normálně). K tomuto jevu dochází velmi často při záběhu motoru, kdy se mikroobjemy oleje ve styku s ještě nezaběhnutými třecími dvojicemi (např. pístní kroužek – válec) silně přehřívají. Minerální oleje jsou tedy pro záběh motorů vhodnější, než oleje syntetické a protože o něco hůře mažou, dojde k záběhu motoru relativně dříve. To je sice hezká věc, ale vždy je nutné dodržet doporučení výrobce jaký olej se má pro záběh použít, většinou je vhodným olejem již z výroby motor naplněn. (Před plným přechodem na aditivované oleje se doporučovalo jako první náplň olej typu A (neobsahoval protiotěrové přísady), po ujetí cca 2 500 km se po vypláchnutí vyplachovacím olejem olej A nahradil olejem typu AD. Za tak málo kilometrů ještě nedošlo k vytvoření nebezpečného množství karbonu a tak přechod na AD proběhl bez problémů. Později se s omezením výroby neaditivovaných olejů od tohoto postupu rozumně upustilo.)
Provoz se studeným motorem (platí pro všechny typy a druhy olejů, včetně syntetických):
Motorový olej má svoje nejlepší mazací a další vlastnosti při teplotě blízké 100° C. Za provozu teplota oleje silně kolísá od cca 40° C do 120 – 130° C, zaleží na zatížení motoru (olejový okruh nemůže mít již z principu žádný termostat). Po nastartování studeného motoru dochází vlivem vzdušné vlhkosti, vody v oleji, spalin a teploty k vytváření různých kyselin na těch částech motorů, kde jsou pro to podmínky nejpříznivější, a to je spodní část válce. Začnou se vytvářet různé kyseliny, nejvíce kyselina sírová (obsah síry v oleji a palivu je vždy nějaký), pohybem pístu tam a zpět se tyto kyseliny roztírají po povrchu válce, kyseliny znehodnocují olejový film, který se začne trhat a kromě přímého působení kyselin na povrch kovů dochází také k nadměrnému opotřebení z nedostatečného mazání. Tento stav je nejvýraznější do teploty stěny válce 60° C (ve spodní části válce teplota většinou odpovídá teplotě chladící kapaliny, vzduchem chlazené motory jsou na tom z důvodu vyšší teploty válců a rychlejšího prohřátí motoru o něco lépe). Pokud se motor prohřívá pomalu, nepříznivý stav trvá o to déle a motor se opotřebuje více, než odpovídá najetým kilometrům. Kyseliny znehodnocují celou olejovou náplň, která se musí také dříve vyměnit. Další z důvodů, proč je nutné v městském provozu měnit olej dříve.
Také stav chladící soustavy motoru, hlavně činnost termostatu, se podílí na uvedeném jevu. Pokud se nám zdá, že se motor prohřívá dlouho a teplota za provozu nedosahuje předepsané hodnoty, je nutné zjednat okamžitou nápravu. Podle výše uvedeného si již můžeme odvodit, proč se udává až 8x vyšší opotřebení při provozu se studeným motorem.
Další skupinou olejů jsou oleje vyrobené syntetickou cestou. První pokusy s výrobou syntetických olejů jsou z konce čtyřicátých let a úspěch včetně patentové přihlášky se dostavil v první polovině let padesátých, takže opět poslední výkřik hi-tech v mazání je starý padesát let. Vývoj těchto olejů byl podnícen dosažením větších viskozitních rozpětí, protože minerální oleje nejvyšší kvality končily někde na 15W/40.
Syntetické oleje:
Syntetický olej se vyrábí velmi náročnou technologií, kdy se z ropného základu extrahují pouze ty složky, které jsou pro mazání vhodné; nepotřebné a nevhodné složky, které nejdou normální destilací odstranit a v minerálním oleji tedy zůstávají, zde nejsou přítomné a tedy olejový základ neovlivňují. Takto získaný základový olej se aditivuje podobně jako olej minerální, ovšem mnoho aditiv je odlišných a vhodných pouze do synteticky vyráběných olejů. Z hlediska viskozity není velkým problémem dosáhnout 0W/50 (tento olej se ale běžně nevyrábí) a 5W/60. Olej 5W/60 se používá pro vysoce namáhané závodní motory, kde je i složení aditiv upraveno pro tak náročné použití. Výroba syntetických olejů je velmi variabilní z hlediska složení základové složky, proto je možné s pomocí vhodných aditiv vyrobit olej s obrácenou charakteristikou viskozity, kdy olej se zvyšující se teplotou houstne. Rozdíl v hustotě ale není tak výrazný jako u klasického minerálního oleje. Takto se chová většina kvalitních syntetických olejů, zvláště typy určené do motorů s prodlouženými servisními intervaly (0W/30).
Velkou výhodou syntetických olejů je menší tvorba karbonu. Ne že by se netvořil, ale tvoří se ho méně a u syntetických olejů je možné použití aditiv, které udržují karbon neustále ve vznosu, takže se téměř neusazuje, při výměně olejové náplně se vypustí spolu s olejem. Oxidace těchto olejů je také pomalejší, protože olej neobsahuje složky, které jsou oxidačně méně odolné. Tvorba černých kalů je jev neznámý. Syntetický olej dobře snáší použití speciálních čistících aditiv, které na rozdíl od minerálních olejů fungují dlouhodobě a jejich účinnost klesá jen pozvolna.
Jednou z velmi důležitých vlastností syntetických olejů je schopnost větší aditivace, oleje je možné více aditivovat přísadami, které pro minerální oleje nejsou vhodné (s minerálními oleji „nespolupracují“). Běžná aditiva jsou všeobecně známa, v syntetických olejích se ale objevují i takové exotické látky, jako kysličníky wolframu, o kterých se všeobecně příliš neví k čemu slouží. Výrazně odlišné složení základního oleje a aditiv výrazně ovlivňuje životnost olejů, udává se v optimálním režimu až 80 000 km. Prakticky dosažitelná hodnota je okolo 30 000 km bez ztráty mazacích vlastností u motorů benzínových, u motorů naftových až 50 000 km. Vše záleží na druhu provozu a kvalitě filtrace olejové náplně.
Mazací schopnost syntetického oleje je dána hlavně jeho konstantní viskozitou a schopností vytvářet pevnější mazací film na třecích dvojicích. Pevnějšímu styku oleje s kovovou stěnou motoru výrazně napomáhají syntetické estery, které způsobují menší stékavost oleje ze stěn a tak i při dlouhodobém odstavení motoru z provozu mazané plochy výrazně méně korodují. Při startu zajišťují slušné mazání do doby, než olejové čerpadlo naplní všechny kanály mazací soustavy olejem a olej začne mazat. Opotřebení motorů je proto zastudena menší, než při použití olejů minerálních. Pokud někdo uvádí, že jeho olej obsahuje syntetické estery, které chrání atd. (známý Castrol GTX Magnatec), je to jen reklamní žvást, estery jsou obsaženy ve všech syntetických olejích. Syntetický olej má ale jednu nepříjemnou vlastnost – při tepelném přetížení se narušuje, tato změna je na rozdíl od minerálních olejů nevratná, proto do závodních motorů musí být používán olej s vyšším viskozitním číslem, než při použití oleje minerálního. I z tohoto důvodu se tepelně namáhané motory vybavují chladiči oleje. Tepelné přetížení u normálního sériového motoru může nastat pouze v době záběhu, kdy mikroobjemy oleje ve styku s ještě neohlazenými nerovnostmi mohou vlivem vývinu tepla degenerovat. Z tohoto důvodu výrobci motorů často používají pro záběh jako první náplň olej polosyntetický, ačkoli to nikde oficiálně neuvádějí.
Syntetické oleje se obecně dále dělí na dvě kategorie, normální a tzv. Eco. Eco znamená „ekonomické“ a v praxi značí oleje lehkoběžné snižující odpory třením a tím spotřebu paliva. Podle typu může úspora paliva dosáhnout od 3 do cca 8%. Obchodní označení lehkoběžných olejů se různí, nejčastěji se používá označení ECONOMIC, ENERGY I a ENERGY II. Lehkoběžné oleje najdeme i v kategorii polosyntetických olejů, ovšem tam nebývá úspora tak výrazná, většinou se pohybuje okolo 3%.
Polosyntetické oleje:
„Vezmi nádobu dvakrát tak velkou, vraz tam litr minerálního oleje a litr oleje syntetického, důkladně promíchej, přiveď k varu a dvacet minut na silném ohni pod poklicí vař…“ tak tohle je tak dobré pro kuchařku M. D. Rettigové, ale pro vytvoření polosyntetického oleje není tento návod správný, takto polosyntetický olej nevzniká. Název „polosyntetický“ neznamená od každého polovinu, ale označuje skupinu olejů, která už není minerálním, ale ještě není plnohodnotným olejem syntetickým. Vyrábí se zhruba takto: vezme se minerální základ, který je ale vyroben jakousi syntetickou cestou (přesně nevysvětleno) a do něj se přimíchává syntetický olej určitého složení. Obsah syntetické složky podle normy nesmí být menší než 20% objemu, špičkové polosyntetické oleje obsahují až 65% syntetického oleje. Poměr těchto složek dává výslednou cenu, pokud není nadhodnocena prodejní sítí, je dobrým ukazatelem kvality polosyntetického oleje. Takto vyrobený základ se dále aditivuje pro dosažení potřebných parametrů. Polosyntetické oleje jsou jakýmsi kompromisem mezi oleji minerálními a plně syntetickými, od každé skupiny mají určité dobré vlastnosti. Nejsou sice jako celek lepší než oleje syntetické, každopádně jsou kvalitativně na vyšší úrovni než oleje minerální. Jejich cena a provozní vlastnosti je předurčují do motorů s vyšším měrným výkonem, než který je únosný pro oleje minerální, tvorba karbonu a černých kalů je výrazně menší. Dosažitelné rozpětí viskozitních tříd plně pokrývá evropské požadavky a jejich většímu rozšíření brání někdy zbytečně vysoká cena, obchodní politika bývá často nepochopitelná.
Životnost polosyntetických olejů je větší než olejů minerálních a běžně se u všech udává výměna minimálně po 15 000 km. Podle provozních podmínek je možné výměnu prodloužit až na dvojnásobek, ovšem záleží na značce oleje, oleje s vyšším obsahem syntetické složky na tom jsou výrazně lépe.
Při použití polosyntetických olejů do starších konstrukcí motorů po vyčištění v rámci GO dochází k vylepšení provozních vlastností motorů, ovšem otázkou je ekonomika provozu. Starší typy motorů mívají z dnešního hlediska větší spotřebu oleje a časté dolévání dražšího oleje provoz vozidla prodražuje. Mazací schopnosti polosyntetických olejů většinou omezují spotřebu oleje pod původní povolenou hodnotou, ovšem ne vždy je pokles výraznější. Proto záleží na ekonomické úvaze, jaký olej použijeme.
Oleje pro motory spalující LPG:
Pro plynové motory se vyrábějí oleje speciálně aditivované, protože např. LPG vytváří s olejem zvláštní typ úsad, který se téměř nedá rozpustit a agresivní zplodiny LPG rychleji olej znehodnocují. Kdysi se vyráběl minerální olej Mogul pro plynové stacionární motory (nic lepšího u nás na trhu tehdy nebylo, polo a plná syntetika je olej u nás existenčně výrazně mladší), které mohly spalovat LPG, bioplyn, svítiplyn, zemní plyn a snad i jiné technické plyny, dodával se v sudech pro podniky, protože na jakýkoli plyn se u nás jezdit nesmělo. Specifikace podle API byla někde okolo SB – SC a tak je jasné, že takový olej není pro dnešní motory nejvhodnější. Většina výrobců olejů běžné minerální oleje nedoporučuje, pouze polo nebo plnou syntetiku, někteří velcí výrobci mají speciální řadu olejů pro plynové motory a také ji řádně označují. Kromě zmíněného Mogulu jsem objevil leták na Trysk Super Turbo M7ADS IV, kde se praví, že jde o „univerzální olej pro běžnou strukturu vozového parku firem s výjimkou vysokotlakého vstřikování včetně LPG a bionafty II. generace“ (API SG/CF-4, ACEA A2, B2, E2 – 96). Ovšem po zkušenostech z Autotecu, kde došlo k těžkému konfliktu mezi Škoda Auto a výrobcem „Speciálního oleje pro Škoda Felicia“ (Mogul, však čtyřlitrová balení se speciální stříbrnou nálepkou jistě z dřívějška znáte, měl přezdívku „motoru je Škoda pro takový olej“), kdy vzduchem létaly propagační materiály a vypadalo to na pár facek, není radno věřit každému všechno. Asi i v Paramu dostali po prstech, na obalu oleje již nic o LPG a bionaftě psáno není.
Obecně hlásaná „pravda“ o vlastnostech LPG vůči oleji je pouze polopravdou. Pravdou je to, že LPG ve styku s olejem vytváří výrazně méně karbonu a tak motor provozovaný na LPG bývá uvnitř většinou čistější. Na základě tohoto jevu prodejci zařízení LPG doporučují zcela nesprávně možnost prodloužení kilometrového proběhu do výměny oleje. Skutečnost je taková, že olej ve styku s vyšší produkcí dusíkatých zplodin více „koroduje“, vytváří se zvláštní úsady ve spalovacím prostoru, které mají odlišný charakter proti klasickému karbonu a velmi těžko se odstraňují. Olej rychleji ztrácí čistící a určité mazací vlastnosti a je vhodné zkrátit výměnnou lhůtu o 1/3. Klasické minerální oleje by se používat vůbec neměly, pouze polo nebo plná syntetika. Minerální oleje je možné použít v případě, že jsou pro používání v motorech na LPG příslušně aditivovány látkami, omezujícími nitrooxidaci. Tyto oleje jsou vždy řádně označeny jako vhodné pro provoz na LPG, nitrooxidační aditiva jsou používána i u olejů polo a plně syntetických. Firma Total má novou řadu asi 9-ti olejů různého složení a viskozitní klasifikace jak pro motory stacionární, tak i pro motory vozidlové, ale převážně velké původní dieselové motory přestavěné na LPG nebo CNG (městské autobusy atd.). Dodávají se pouze v sudovém balení pro servisy a velké firmy. Z nyní dostupných olejů je možné použít polosyntetický Total Quartz 7000 (10W/40, API SJ/CF), kterému odpovídá olej Total Super Plus (modrá etiketa, obsah syntetické složky 60%, výměna 15 000 km na LPG), který dostanete v Globusu Baumarkt a v Carrefouru, ovšem cena je 289 Kč za litr, pětilitrové balení stojí 1390 Kč (278 Kč/l). Minerální Total Quartz 5000 (15W/40, API SJ/CF) má v obchodě označení Total Motor Oil Super (oranžová etiketa, na LPG 10 000 km) za 179 Kč/l (ceny se shodují s cenami u čerpacích stanic Total). Oba oleje jsou vhodné pro LPG i CNG, na etiketách toto označení ale není. Údajně je to nějaká záhadná obchodní politika, i vysoká cena v „levných“ obchodních řetězcích do této divné politiky patří. (Dalo mi dost práce zjistit jak to je, nikdo nebyl ochoten férově přiznat shodnost těchto olejů. U ostatních značek na trhu nemám „špióna“ a tak více informací nyní neposkytnu.) Každopádně vysoká cena těchto olejů spoustu zájemců od koupě odradí, zvlášť pokud má jejich motor zvýšenou spotřebu oleje.
Skladovatelnost:
Oleje velkých výrobců v originálním balení vydrží 5 let, pro letectví je tato lhůta z bezpečnostních důvodů často poloviční i kratší, přestože jde o stejný olej. Pokud olej nalijeme do motoru, začne běžet dvouletá výměnná lhůta i když motor odstavíme z provozu. Oleje nespotřebované by měly zůstat v původních obalech řádně uzavřené a nevystavené vyšším teplotám a slunečnímu záření.
Výměnné lhůty:
Životnost olejů je dána jejich složením, druhem provozu a použitým systémem filtrace. Občasně provozovaný motor má na olej více zničující vliv než-li motor, který prakticky nevychladne. Na životnost oleje má pozitivní vliv dlouhodobý běh motoru při částečném zatížení, kdy počet studených startů na počet ujetých kilometrů je malý. Proto se nedá přesný kilometrový proběh jednoduše určit, často je minerální olej po 15 000 km méně opotřebený, než olej plně syntetický. Kromě kilometrového proběhu je důležitá i časová hodnota, dnešní moderní oleje vyrobené z neruské ropy mají udávané 2 roky, tuzemské rok jeden. V žádném případě se nedoporučuje časovou lhůtu překračovat, protože degradace oleje z působení vzdušného kyslíku, vlhkosti a spalin pokračuje stejně rychle bez ohledu na to, jestli motor jezdí nebo stojí v garáži. Důležitým kritériem je filtrace oleje, staré motory s obtokovou filtrací (pouze 20% oleje prochází přes filtr, zbylých 80% jde přímo do olejového okruhu) mívají předepsaných 5 – 6 000 km bez ohledu na typ oleje. Motory s plnoprůtokovým filtrem nejsou z tohoto důvodu omezovány, ovšem doporučuje se používat výrobcem předepsané značky filtrů. Kilometrový proběh je možné prodloužit, pokud je motor prakticky neustále v provozu (např. kamionová doprava). I u minerálního Mogulu Stabil M7ADS IV se dlouhodobě dosahuje u nákladních vozidel výměnné lhůty až 45 000 km. Skutečnou lhůtu je možné určit buď pravidelným rozborem oleje, nebo náhradní metodou, která se nyní rozšiřuje u osobních vozidel. Provedou se rozsáhlé zkoušky při různých druzích provozu pro daný motor a podle toho se stanoví křivka opotřebení oleje. Do olejové náplně se umístí snímače množství oleje a jeho teploty, dále se sleduje druh provozu, počet studených startů a u naftových motorů i spotřeba paliva, protože množství sazí ze spálené nafty negativně ovlivňuje kvalitu oleje. Všechny hodnoty vyhodnocuje počítač a na základě zjištěných údajů určí opotřebení oleje a nutnost jeho výměny. Při převážně městském provozu se maximálního kilometrového proběhu nedosáhne, z praxe vyplývá, že nejméně se olej opotřebuje při dlouhých jízdách ekonomickým způsobem, kdy se snažíme o dosažení nejmenší spotřeby při přiměřeném rychlostním průměru. Časté využívání maximálního výkonu a krátké jízdy naopak životnost oleje zkracují. Každopádně každý olej má určitou rezervu, po ujetí předepsaných kilometrů mazat nepřestává. Mnozí výrobci olejů čas od času provedou veřejný test za přítomnosti státních zkušeben, kdy provozují motory s olejovou náplní s dvojnásobnou výměnou lhůtou, s motorem najedou přes 150 000 km a potom nechají motor rozebrat a posoudit jeho technický stav, který většinou vykazuje stejné opotřebení, jako motor s výměnnou lhůtou podle předpisu výrobce. Jaksi u toho zapomenou poznamenat, že pro takový test se vyrobí várka oleje s plným obsahem aditiv a motor je provozován prakticky bez zastavení a tudíž je olej neustále teplý. Takový test kdysi provedl v ČSSR i tuzemský výrobce oleje Mogul (nebo Madit) Super Stabil M7ADS, kdy nechal v provozu motor Š 120 s obtokovou filtrací olej po dobu 35 000 km, aniž by se nějak motor výrazněji více opotřebil. Druhý mně známý pokus byl proveden před několika roky s olejem Mogul Forte GX – FE (polosyntetický 10W/40), kdy Favorit najel 5 x 35 000 km bez výraznějšího opotřebení motoru, opotřebení nebylo vyšší, než při normální výměně olejové náplně po 15 000 km. Ovšem nikde jsem neviděl, že by výrobce olejů tak dlouhé výměnné lhůty doporučoval.
Závěr: výměnná lhůta není pevná hodnota, někdy je nutné ji výrazně zkrátit, někdy je možné i výrazně prodloužit. Není možné jednoduchým způsobem bez přístrojů přesně dobu výměny určit a proto se doporučuje vyměnit olejovou náplň podle předpisů výrobce. Kolikrát sice vyměníme olej který je ještě provozuschopný, ale ono to jinak nejde. Přestože rozbor oleje není drahý, žádná soukromá osoba se nebude zabývat testováním oleje ve vlastním vozidle. Stejně by cena za olejovou náplň a pravidelné testy vyšla zhruba nastejno, jako předepsané výměny. Takový postup je vhodný pro velké spediční firmy s rozsáhlým vozovým parkem (případně železnice s desítkami lokomotiv), kde si mohou dovolit vlastní laboratoř, velké objemy olejů motorů nákladních vozidel zdůvodní takový postup. Ovšem v tuzemsku… škoda mluvit. (Perlička na závěr – jeden neobyčejně šetřivý motorista s Felicií 1,6 dosáhl evropského rekordu, kdy první výměnu oleje (plná syntetika) provedl po 112 000 km („Vždyť to olej nežralo…“), olej již nešlo normálně vypustit, musel se naředit tlumičovým olejem. Natlakovat olejový systém vzduchem pro kontrolu stavu již potom nešlo („zemědělské“ vůle na všem), po dalších cca 1500 km se motor odporoučel definitivně. Nebýt toho, že se motor prakticky přestal točit, tak na původní olej jezdil dodnes.)
Filtry:
Původní filtrace oleje byla často řešena jako obtoková, tzn. že se filtr umístil do obtokového kanálu, kudy procházelo zhruba 15 – 20% čerpaného oleje. Teoreticky se časem kompletní olejová náplň přefiltrovala, ovšem teorie je věc jedna, praxe druhá. Obtoková filtrace byla používána proto, že filtr byl výrobně jednoduchý, nebyl namáhán plným tlakem oleje. Olej byl levný a tak nikomu nevadilo každých 5 000 km olej vyměnit. U mnoha vozidel se používalo několikastupňové čištění, kdy byly za sebou umísťovány filtry s kovovými lamelami, které postupně zachytávaly mechanické částice podle jejich velikosti, na konci řady byl obtokový filtr s papírovou vložkou. Lamelové filtry měly páčku, kterou se občas zakývalo a tím se lamely pročistily, usazené částice se shromažďovaly ve spodní záchytné komoře filtru, jednou za čas se komora odkalila. Prostě fantazie. Obtoková filtrace měla na druhé straně jedno pozitivum, olej se často nestačil znehodnotit nevhodným provozem a byl nahrazen novou náplní dříve, než ztratil většinu svých vlastností. Z tohoto důvodu se často ani neudávalo nějaké zkracování výměnných lhůt.
Se zvyšujícími se nároky na výkon a hlavně životnost motorů a s nástupem nové řady aditivovaných olejů bylo nutné přepracovat soustavu filtrace, požadavkem bylo udržet olej co nejvíce čistý, aby se do kluzných ložisek nedostávaly pevné částice, které poškozují povrch čepů, vaček atd. Plnoprůtokový filtr musel snášet plný tlak oleje a pětinásobný průtok oleje proti obtokovému filtru, jeho konstrukce a použité materiály jsou odlišné, odlišné je i uspořádání olejového okruhu (bez úpravy není možné takový filtr namontovat místo filtru obtokového). Z důvodu nebezpečí poruchy mazání při totálním ucpání filtru je vybaven pojistným ventilem, který propustí olej obtokem okolo vložky (lépe nefiltrovaný, než žádný olej). Rozdíl mezi obtokovým a plnoprůtokovým filtrem je kromě konstrukce ve velikosti zachycovaných částic, plnoprůtokový je o něco hrubší a nedokáže zachytit velmi malé částice, obtokový filtr je jemnější a tudíž olej na výstupu z filtru je čistější. Na základě tohoto rozdílu f. Tecnocar vyvinula kombinovaný filtr, který v jednom pouzdře sdružuje filtr plnoprůtokový i obtokový, montuje se normálně na místo plnoprůtokového filtru. Tento filtr je zvlášť vhodný pro vozidla pracující v rozvážkovém režimu, ovšem použít ho můžeme na všechna vozidla s plnoprůtokovou filtrací. Bohužel jsem se nedopátral oficiálního zastoupení, na původní adrese už nikdo takový není a na náhradní adrese se mi ozvala nějaká česká firma, která tuto značku prodává, ale tento typ jim nic neříkal, znali jen objednací čísla klasických filtrů na všechna dostupná vozidla.
Začátkem osmdesátých let minulého století se objevil japonský přídavný filtr, šlo o nádobu o objemu asi 1,5 l, v které byla filtrační vložka z nějakého speciálního „chlupatého“ papíru, který byl stočen do ruličky stejně jako toaletní papír. Filtr byl připojen do systému pomocí hadic. Olej protékal axiálně (ne přes stěnu papíru, ale mezi závity), „chlupatost“ zajišťovala zachytávání částic menší než 1 μm, prakticky i karbon, který se ještě neusadil. Ve „spolupráci“ se syntetickým olejem se udávala výměnná lhůta oleje v ideálním případě až po 80 000 km. Víc o tom nevím, jestli je tento filtr na trhu mi není známo. Jen chci zdůraznit, že kvalitní filtrace nezanedbatelně ovlivňuje životnost olejové náplně a životnost motoru.
Závěr: filtry používejte předepsané od solidních výrobců, zde je garantovaná filtrační kapacita pro předepsanou výměnnou lhůtu. Starší typy filtrů ještě ze socialistických zásob byly konstruovány na 10 000 km a pro delší výměnné lhůty nejsou vhodné. Přes třináct let od zániku socialismu u nás se ještě občas někde na trhu objeví, nápadná je jejich nízká cena, popis azbukou a případně i zaprášenost. Filtrují také, ale jen do 10 000 km. U nových typů filtrů se nedejte zmást jejich malými rozměry, nové materiály s vyšší filtrační kapacitou umožňují vyrobit filtry polovičních rozměrů proti původnímu provedení.
Voda v oleji:
Voda patří do chladiče a ostřikovačů, v oleji nemá co dělat. Povolené množství, které ještě olej snese, je 0,1%, kritická hodnota je 0,3%. Voda se do oleje dostává ze vzdušné vlhkosti, pokud se olej dostatečně prohřeje (nad 80° C), z oleje se odpaří. Větší množství vody v oleji s ním vytvoří něco jako emulzi středně šedé barvy, takto znehodnocený olej je nejlépe vypustit a po výplachu motoru nahradit novým. Naprostou zkázou je jakákoliv nemrznoucí kapalina, i malé množství glykolu olej znehodnotí, není možná záchrana olejové náplně. Existují speciální převodové oleje pro použití v podmínkách možného vniknutí vody (a to i slané) do převodovky (lodě), tyto oleje se s vodou nesmísí, chovají se podobně jako mazací tuk A00.