Klasyfikacje Olejów Silnikowych

 

1/ SAE - klasyfikacja lepkościowa olejów silnikowych.

Określa ona lepkość oleju zarówno w niskich, jak i w wysokich temperaturach otoczenia. Powszechnie stosowane są oleje wielosezonowe. Zapewniają one odpowiednią lepkość oleju zarówno w warunkach zimowych, jak i letnich.

Dobór lepkości oleju uzależniony jest od konstrukcji urządzenia i warunków jego eksploatacji (zakresu temperatur stosowania). Obok wspomnianych klasyfikacji określających jakość oleju silnikowego, nie mniej istotna jest klasyfikacja określająca właściwości lepkościowo - temperaturowe oleju w zróżnicowanych warunkach pracy. Klasyfikację lepkościową olejów silnikowych opracowało i stale aktualizuje, amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Samochodowych (SAE), stąd jej oznakowanie: SAE J 300 Viscosity Grades for Engine Oils, uzupełnione datą aktualizacji. Zakłada ona podział zakresu lepkości olejów na 11 klas. Sześć z nich, oznakowanych symbolem cyfrowym i literą W (od ang. winter - zima) przeznaczonych jest do stosowania w temperaturach ujemnych, pozostałych pięć to tzw. oleje letnie.

Klasy olejów "W" charakteryzują trzy wskaźniki:
- minimalna lepkość kinematyczna w temperaturze 100° C, zabezpieczająca odpowiednią lepkość oleju w nagrzanym silniku;
- lepkość strukturalna w temperaturach ujemnych, uzależnionych od klasy lepkości, zabezpieczająca przed zbyt wysokimi oporami w momencie rozruchu silnika;
- pompowalność w temperaturach ujemnych, uzależnionych od klasy lepkości, zabezpieczająca ciągły dopływ oleju do pompy przetłaczającej go do układu smarowania silnika.

 

Klasy olejów letnich charakteryzują:
- zakres lepkości kinematycznej w temperaturze 100° C , zabezpieczający odpowiednią lepkość oleju w nagrzanym silniku
- lepkość dynamiczna w temperaturze 150° C przy dużej szybkości ścinania, zabezpieczająca dostatecznie szybkie powstawanie warstewki oleju oddzielającej smarowane elementy przy rozruchu nagrzanego silnika.
Oleje spełniające wymagania pojedynczej klasy lepkości, nazywane popularnie olejami "sezonowymi" systematycznie wypierane są na rynku przez oleje spełniające zarazem wymagania kilku klas w zakresie np. od 20W do 40, a więc nadające się do stosowania w temperaturach ujemnych (20W) i dodatnich (40); dla olejów tych przyjęła się nazwa "wielosezonowe".

 

 

 

2/ API - klasyfikacja jakościowa opracowana przez American Petroleum Institute.

Klasyfikacja API stanowiła, w chwili jej opracowania, pierwszą w skali światowej próbę usystematyzowania jakości dostępnych na rynku olejów silnikowych. Z tego też powodu szybko zyskała dużą popularność.

 

Klasyfikacja API dzieli oleje silnikowe na dwie grupy:
S - obejmującą oleje do silników o zapłonie iskrowym (benzynowych)
C - obejmującą oleje do silników o zapłonie samoczynnym (Diesla).
W obydwu tych grupach poszczególne klasy jakości olejów oznaczono kolejnymi literami alfabetu poczynając od A.

 

W grupie olejów do silników o zapłonie iskrowym odnoszono początkowo poszczególne klasy jakości do wzrostu wymagań stawianych przez silniki w miarę rozwoju ich konstrukcji i tak:
klasa SA - obejmuje oleje nie zawierające dodatków uszlachetniających przeznaczone do najstarszych typów silników;
klasa SB - oleje do silników o konstrukcji sprzed 1958 r.,
klasa SC - oleje do silników konstruowanych z początkiem lat 60 - tych,
klasa SD - oleje do silników konstruowanych z końcem lat 60 - tych i z początkiem lat 70 - tych,
klasa SE - oleje do silników konstruowanych w latach 70 - tych,
klasa SF - oleje do silników o konstrukcji lat 80 - tych,
klasa SG, SH, SJ - oleje do silników o konstrukcji z lat 90 - tych,
przy czym poczynając od SD oleje klas wyższych mogą być stosowane tam, gdzie przewidywano użycie olejów o niższej klasie jakości, jadnak nie niższej niż SC (SD tam, gdzie SC, SE tam, gdzie SC i SD oraz SF tam, gdzie SC,SD i SE).

 

Klasy SG, SH i SJ - obejmują oleje najwyższej aktualnie jakości przeznaczone do nowoczesnych silników benzynowych stosowanych w samochodach osobowych, dostawczych i lekkich ciężarówkach, przy czym własności użytkowe olejów SH przewyższają własności olejów SG w zakresie odporności na utlenianie i zdolności przeciwdziałania zanieczyszczeniu wewnętrznych elementów silnika; skuteczniej chronią one także silnik przed zużyciem i korozją.

 

Również w przypadku grupy C oznakowano kolejnymi literami alfabetu poczynając od A, jednak innaczej, niż w przypadku olejów grupy S określono zakres ich stosowania. I tak:

 

klasa CA - obejmuje oleje silników pracujących przy łagodnych i umiarkowanych obciążeniach, zasilanych wysokojakościowymi olejami napędowymi;
klasa CB - oleje do silników pracujących również przy umiarkowanych obciążeniach lecz zasilanych paliwami gorszej jakości; oleje te posiadają lepsze własności przeciwzużyciowe i większą zdolność przeciwdziałania zanieczyszczeniu wewnętrznych elementów silnika;
klasa CC - oleje zarówno do silników wolnossących, jak i doładowanych pracujących przy umiarkowanych i dużych obciążeniach: posiadają one zdolność przeciwdziałania osadom powstającym przy wysokich temperaturach i podwyższone własności przeciwkorozyjne;
klasa CD - oleje do silników wolnossących, doładowanych i wysokodoładowanych zasilanych paliwami o zróżnicowanej jakości, w tym również paliwami o dużej zawatrości siarki; posiadają one wysokie własności przeciwzużycoiwe, przeciwkorozyjne, a także wysoką zdolność przeciwdziałania osadom wysokotemperaturowym;
klasa CD II - oleje do wysokoobciążonych dwusuwowych silników Diesla, posiadające oprócz typowych własności olejów CD, podwyższoną zdolność przeciwdziałania osadom i zwiększone własności przeciwzużyciowe;
klasa CE - oleje do doładowanych i wysokodoładowanych silników pracujących przy wysokich obćiążeniach zarówno przy niskiej, jak i przy wysokiej prędkości obrotowej;
klasa CF-4 - oleje do szybkoobrotowych, czterosuwowych silników Diesla, wymagających olejów o jakości wyższej niż CE, przydatne zwłaszcza do silników dużych, szybkich ciężarówek w transporcie autostradowym;
klasa CF - oleje do wolnossących, doładowanych i wysokodoładowanych silników Diesla o wtrysku pośrednim, zasilanych paliwami o zróżnicowanej jakości, w tym paliw o dużej zawartości siarki; wprowadzono je w 1994 r., gdy jakość olejów CD okazała się niewystarczająca;
klasa CF-2 - oleje do wysokoobciążonych dwusuwowych silników Diesla, wprowadzono je w 1994 r., gdy jakość olejów CD II okazała się niewystarczająca;
klasa CG-4 - oleje do szybkoobrotowych, czterosuwowych silników Diesla eksploatowanych zarówno przy dużych obciążeniach w transporcie autostradowyn (przy zasilaniu paliwem o zawartości siarki rzędu 0.05% mas.) jak i poza autostradami (przy zasilaniu paliwem o zawartości siarki nie przewyższającej 0.5% mas.); są one szczególnie przydatne do silników spełniających wymagania norm dotyczących emisji zanieczyszczeń w spalinach, wydanych w 1994 r.

 

 

 

3/ Klasyfikacja olejów wg producentów samochodów:

 

Poza klasyfikacjami olejów opracowanymi przez międzynarodowe organizacje, również producenci samochodów,
m. in.: Mercedes-Benz, Volkswagen, BMW, Ford, General Motors, Renault, MAN, Volvo, Scania opracowują własne metody badań i wymagania dla olejów silnikowych w postaci norm fabrycznych.

 

 

4/ Klasyfikacja Europejska

ACEA -  organizacja europejskich producentów samochodów  opracowała nowe zasady oceny jakości olejów silnikowych, obejmujące sekwencje testów silnikowych i laboratoryjnych, stosowanych do oceny jakości olejów do silników benzynowych oraz lekkich (do samochodów osobowych) i ciężkich (do samochodów ciężarowych) silników o zapłonie samoczynnym. W wieloletnich pracach poprzedzających wprowadzenie tej klasyfikacji jakościowej brały udział organizacje przemysłowe przemysłu rafineryjnego i wytwórców dodatków uszlachetniających. Znaczna część specyfikacji obejmująca m. in. silnikowe metody badań opiera się przede wszystkim o metody badań opracowane przez CEC.

 

Klasyfikacja ACEA obejmuje oleje najwyższej jakości dostosowane do wymagań współczesnych silników wytwarzanych w Europie. Wydzielono w niej (w roku 1996) trzy grupy olejów:
* do silników o zapłonie iskrowym (benzynowych) - klasy [5]:
A1-96, A2-96 i A3-96 (obecnie 5 klas A1-A5)
* do lekkoobciążonych silników o zapłonie samoczynnym (Diesla) - klasy:
B1-96, B2-96 i B3-96 (obecnie 5 klas B1-B5)
* do wysokoobciążonych silników o zapłonie samoczynnym (Diesla) - klasy:
E1-96, E2-96 i E3-96 (obecnie klasy E2-E9)
W przypadku własności fizycznych i chemicznych różnice jakości olejów klas A1-96, A2-96 i A3-96 dotyczą odporności na działanie naprężeń ścinających, skłonności do odparowywania w wysokiej temperaturze oraz zdolności do przeciwdziałania zanieczyszczeniu wewnętrznych elementów silnika, przy czym jakość rośnie ze wzrostem wartości sumbolu cyfrowego przy literze A.
Oleje klas E1-96, E2-96 i E3-96 różnią się wyraźnie własnościami przeciwzużyciowymi i zdolnością przeciwdziałania zanieczyszczeniu wewnętrznych elementów silnika. W miarę wzrostu wartości symbolu cyfrowego przy literze E rosną także wymagania odnośnie dopuszczalnego ubytku oleju w czasie pracy silnika. Dla oleju klasyE3-96 ograniczono ponadto dopuszczalny przyrost lapkości powodowany skupianiem się cząsteczek sadzy przedostającej się zkomór spalania. W przyszłości przewiduje się rozszerzenie tej grupy olejów o dodatkową klasę o podwyższonej jakości, obejmującą oleje do silników spełniających najwyższe wymagania w zakresie dopuszczalnej emisji zanieczyszczeń do środowiska.
Na zakończenie przeglądu zasad klasyfikacji jakości należy wspomnieć o tzw. specyfikacjach firmowych publikowanych przez niektórych producentów silników, np. Mercedesa, Volkswagena, Volvo czy MAN'a. Zwykle żądają oni olejów spełniających wymagania europejskich klas jakości oraz dodatkowych testów opracowanych we własnym zakresie (VW, Volvo i MAN) albo narzucaj specyficzne wymagania firmowe (Mercedes).

 

 


 

LITERATURA:

 

1. Oleksiak S. Wspólczesne klasyfikacje olejów silnikowych, Międzynarodowe Targi Motoryzacyjne, Poznań, maj 1998 r.
2. Materiały z praezntacji Dyraktora Technicznaeg CEC - Franka Palmera - ITN Kraków, czerwiec 1996 r.
3. CEC Annual Handbook 1997 r.
4. Nash.H., Gross T.: CEC - working principles and strategies for the improvement of efficiency and quality - 10 Międzynarodowe Kolokwium Tribologiczne, Esslingen 1996 r.
5. Blackman P.: Dodatki do olejów - Materiały z Seminarium "Dodatki do olejów i paliw", Zgorzelisko, 18-20 września 1995 r.
6. M. Gairing, ACEA - European Engine Oil Sequences - 10 Międzynarodowe Kolokwium Tribologiczne, Esslingen, styczeń 1996 r.
7. C. Von Eberan-Eberhorst, M. Gairing.: A Comparison of International Engine Oil Classifications and Specifications - 11 Miądzynarodowe Kolokwium Tribologiczne, Esslingen, styczeń 1998 r.