Tehnika Ulja

TEHNIKA y MOTORNA ULJA

Tekuće zlato

U cestovnom prometu je većina vozila pogonjena motorima s unutarnjim izgaranjem, a njihove je pokretne i nepokretne dijelove potrebno podmazivati kako bi sve ispravno radilo. Tu su od ključnog značaja motorna ulja, bez kojih motor, zapravo, ne bi mogao funkcionirati, pa tako ta vrsta maziva zaslužuje posebnu pažnju

PIŠE: LUDVIK PEVEC

rva mineralna ulja dobivena su iz nafte i počela su se razvijati s izumom parnog stroja, a još je 1911. godine američko udruženje automobilskih inženjera (SAE) izradilo prvi standardni sistem za mjerenje viskoznosti ulja. U međuvremenu su konstruktori motora u suradnji sa stručnjacima iz velikih naftnih kompanija, ali i proizvođačima dodataka (aditiva) za maziva, razvijali sve bolja i kvalitetnija ulja, koja omogućavaju pouzdan rad motora i pri najdužim servisnim intervalima.

Štoviše, intenzivan razvoj ulja u posljednje vrijeme rezultirao je ekonomičnijim prometalima, koja imaju veću specifičnu snagu, a istovremeno troše manje goriva i imaju čišće ispušne plinove. U cjelini su motori s unutarnjim izgaranjem pouzdaniji i trajniji, nemaju više problema s hladnim startom, te su manje zahtjevni za održavanje budući moderna ulja imaju posebne dodatke koji svojim specifičnim svojstvima produžavaju radni vijek ulja.

Osnovni uzrok potrebe za podmazivanjem je trenje, koje nastaje pri klizanju jedne obrađene površine po drugoj, pri čemu se ne stvara samo otpor trenja, nego se, u ovisnosti od brzine i opterećenja površine, stvara i toplina. I stoga je, iako ima i druge zadaće, primarna funkcija ulja osiguravanje neprekinutog, tekućeg filma maziva, koji sprječava direktan kontakt metala i metala među pokretnim dijelovima. Jednom kad je uspostavljen, taj fluidni film koji se tvori između dvije površine bitno smanjuje trenje, odnosno svodi ga na minimalnu razinu, što onda rezultira lakšim gibanjem, a kao rezultat toga se smanjuje i stvaranje topline, što znači da je i manje termičko opterećenje dijelova.

Iz toga proizlazi i druga važna funkcija ulja za podmazivanje, odnosno odvođenje i prijenos topline na uljni hladnjak, ili na sustav hlađenja motora. Pritom je vrlo važno da mazivo ulje ima jednaka svojstva u cjelokupnom temperaturnom rasponu djelovanja motora.

Kod modernih motora je sustav za podmazivanje doveden skoro do savršenstva. Takvi sustavi pod visokim tlakom, a u kombinaciji s uporabom kvalitetnog ulja, trošenje pokretnih dijelova motora praktično svode na minimum. Jedino spomena vrijedno trošenje dijelova nastaje prilikom pokretanja motora, posebno kod „hladnog starta“, kada još nije odmah i svugdje uspostavljen film maziva, pa se stvara povećano trenje. Tijekom rada ne smije doći do prekidanja tog filma, što znači da se pokretnim dijelovima motora mora stalno dodavati mazivo na način da se osigura dostatan tlak za nastanak i obnovu filma maziva, koji sprječava trenje.

Mineralna i sintetična ulja

Danas je sirova nafta samo bazična sirovina, odnosno s rafinacijom se izdvaja sirovo ulje i brojni drugi važni spojevi, koji su osnova za izradu motornih ulja. S obzirom na njihov sastav, ulja možemo podijeliti na mineralna i sintetična, pri čemu je prvo sintetično mazivo dobiveno u laboratoriju još 1929. godine, ali je ta vrsta ulja zbog previsoke cijene u opću upotrebu ušla 60-ih godina prošlog stoljeća.

Posebnost sintetičnih ulja je to što se dobivaju čistom kemijom, odnosno svi potrebni sastojci su kemijski izrađeni i potpuno čisti. S čistim bazičnim uljem se promiješaju prikladni dodaci i tako se dobiju „kemijski čišća“ ulja, koja nemaju nepotrebnih primjesa. Kao takva, sintetična ulja bolje podmazuju pri različitim temperaturama i trebaju manje dodataka za postizanje adekvatne viskoznosti, te općenito ima-

MIJEŠANJE ULJA

Smiju li se miješati ulja?

od mijenjanja ulja treba natočiti sve ulje istog proizvođača, gradacije, kvalitete i specifikacije (dakle, mineralno, polu-sintetičko ili sintetičko). Ipak, u slučaju da je u nekoj kasnijoj situaciju nužno potrebno doliti ulje u motor, a nemamo druge mogućnosti, možemo sintetičnom ulju dodati čak i ono mineralno (vrijedi i obrnuto). To nadoliveno ulje može biti i drugačije gradacije i, naravno, proizvođača, ali mora biti odgovarajuće specifikacije kvalitete kako se ne bi oštetio motor. n

Sustav podmazivanje je nezamisliv bez uljne pumpe, koja generira potreban pritisak da bi „tekuće zlato“ došlo do svih potrebnih dijelova pogonskog agregat

ju bolja svojstva od mineralnih ulja, koja su dobivena izravno iz baznih ulja naftnih derivata, na što se onda dodaju dodaci za postizanje određene kvalitete.

Svako motorno ulje je sastavljeno od baze, na koju otpada 75 do 95% sadržaja, dok ostalo otpada na različite aditive i modifikatore, koji poboljšavaju ulja. Pritom ulje koje je namijenjeno podmazivanju motora s unutarnjim izgaranjem mora imati neka točno određena svojstva, a najvažnija je viskoznost, koja se određuje po tome koliko je ulje tekuće, odnosno gusto. Faktor viskoznosti se mijenja s temperaturom, pri čemu veća viskoznost znači i veću gustoću i slabiju protočnost, ali i bolje prianjanje.

Viskoznost je ključna zbog toga jer o protoku ulja ovisi životni vijek motora, no važno je i plamište, odnosno temperatura pri kojoj ulje počne ispuštati pare, koje se onda mogu zapaliti. Točka plamišta mora biti što viša, kako bi gubici zbog isparavanja ulja pri dodiru s vrućim dijelovima bili što manji, pa je obično postavljeno iznad 220°C kod rijetkih ulja, odnosno iznad 250°C kod gustih ulja. Tu je i svojstvo gorljivosti ulja, koje je posebno važno kod dvotaktnih motora, gdje se podmazivanje vrši tako da se ulje miješa s gorivom, dok su kod četverotaktnih motora zahtjevi sasvim suprotni, odnosno kod njih ulje ne smije sagorijevati.

S druge strane, tu je stinište, odnosno temperatura pri kojoj ulje više nije tekuće. Ta temperatura mora biti što niža, kako pokretanje motora po hladnom vremenu ne bilo previše otežano.

Aditivi za zdravlje

Isto tako, budući ulje tvori plašt koji se ne smije prekinuti ni pri velikim opterećenjima, važno je i svojstvo prianjanja na metalne površine i dostatne stabilnosti ulja. Na to se nadovezuje i otpornost na ekstremni pritisak, odnosno sposobnost uljnog filma da izdrži velike mehaničke pritiske koji djeluju na ležajeve motora. Tu je i sposobnost ispiranja, odnosno svojstvo ulja da rastapa tvrde ostatke izgaranja, komadiće gume, zapečeno i skoreno ulje. Dakle, umjesto da se ti ostaci talože na stjenkama motora, oni su ispiru i ostaju u filtru za čišćenje ulja.

Osim toga, sposobnost ulja da podmazuje mora biti konstanta bez obzira na režim vrtnje motora, a od

Ulje se ne mora koristiti samo za podmazivanje. Ovdje je u zlatnom obojan eksterni sustav dobave ulja do posebnih brizgaljke koje štrcaju ulje s donje strane klipova ZZR-a 1400 i tako ih hlade

DODACI ZA ULJA

Filmovi bez prekida

Danas je na tržištu bogata ponuda dodataka koji se, u određenom postotku, naknadno ulijevaju u ulje kako bi se dodatno smanjilo trenje, ponajprije između klipova i stijenki cilindara. U osnovi razlikujemo dvije vrste dodataka, ovisno o specifikaciji neprekinutog filma kojeg stvaraju. Prva vrsta ima iznimno tvrd i gladak film, koji se postupno troši i nakon nekog vremena, recimo 60.000 km, se prekida i više se ne obnavlja, pa se tako mora ponovo dodati kod prve sljedeće promjene ulja. Druga vrsta dodatka tvori „živi“ film, koji nije ekstremno tvrd, a zagladi površine. Taj se film, u slučaju prekidanja kod prevelikog opterećenja, sam obnovi i tako nastavlja vršiti svoju funkciju smanjivanja trenja, ali ga je potrebno dodavati kod svake promjene ulja. Takvi su dodaci u velikoj mjeri plod istraživanja za potrebe vojske i motosporta, budući ta vozila i njihovi motori djeluju u ekstremnim uvjetima, pa čak ni vrhunska motorna ulja ne zadovoljavaju njihove potrebe. Ipak, ti se dodaci prije svega upotrebljavaju kod vozila koji imaju suhu sklopku i odvojeno ulje u agregatu od onog u mjenjaču. Kod današnjih motocikala je takvo rješenje u manjini (neki modeli BMW-a, Ducatija, Harley-Davidsona…), dok većina modela ima mokru spojku i zajedničko ulje za motor i mjenjač. Kod takvih motocikala se treba dodatno raspitati prije eventualnog ulijevanja dodataka te vrste, kako zbog smanjenog trenja ne bi došlo do nepravilnog rada spojke. n

I mjenjač traži podmazivanje, s time da kod većine motocikala, za razliku od automobila, pogonski agregat i transmisija koriste isto ulje i međusobno ga dijele

ostalih potrebnih svojstava ulja treba spomenuti još i nisku hlapljivost, sposobnost raspršivanja, dobre karakteristike protočnosti pri radnim temperaturama, otpornost na oksidaciju i kompatibilnost s ostalim materijalima.

Pritom se svojstva ulja u motoru mogu lako narušiti na različite načine. Glavni faktori koji narušavaju sposobnosti ulja su čađa, gorivo, djelići metala, talog, smole, tragovi kiselina i nečistoće iz usisanog zraka. Kako bi se poboljšala kvaliteta, ali i postigle zahtijevane karakteristike, uljima se dodaju i različiti dodaci, odnosno aditivi.

Među osnovne aditive spadaju poboljšivači indeksa viskoznosti, s kojima se smanjuje promjena visokoznosti s temperaturom, te deterdženti i razgrađivači koji odvajaju guste sedimente, koje onda odstranimo prilikom izmjene ulja. Pridodani spojevi lužine neutraliziraju kiseline i tako sprječavaju koroziju, baš kao što to čine i „antioksidansi“, koji drže oksidaciju pod kontrolom, te time i formiranje korozivnih organskih spojeva, a tu su i aditivi koji sprječavaju hrđanje metalnih površina formiranjem zaštitnog filma ili neutralizacijom kiselina.

Raspršivači spuštaju točku stiništa i tako omogućuju bolji protok ulja, te samim time brže i bolje podmazivanje pri niskim temperaturama. Tu su aditivi koji omogućuju formiranje još boljeg zaštitnog filma i tako smanjuju trenje te prianjanje dijelova, kao i aditivi za sprječavanje pjenjenja, koji osiguravaju bolji protok ulja. Svi ti dodaci se doziraju u različitim omjerima, kako bi se dobile optimalne karakteristike ulja za podmazivanje, potrebne za određeni motor. Tu su i drugi aditivi koje proizvođači ulja upotrebljavaju kako bi postigli određene karakteristike i tako specificiraju namjenu ulja za podmazivanje.

Pritom je bitna klasifikacija ulja budući danas na tržištu postoji široka ponuda ulja različitih kvaliteta i namjena. Priznate svjetske institucije su odlučile klasificirati ulja prema njihovoj kvaliteti i viskoznosti. Korisnik ulja tako ima jasniju sliku o uljima i lakše se odluči za ono koje odgovara njegovim potrebama.

Kategorizacija ulja

Viskoznost motornih ulja obično opisujemo SAE razredima, koji su određeni mjerenjem viskoznosti pri visokim i niskim temperaturama. S oznakom W (Winter) se označavaju gradacije primjerene za rad na niskim temperaturama. Što je niža viskoznost pri niskim temperaturama, to je ulje više tekuće, što znači da je lakše pokretanje motora i da ulje brže dođe do svim mjesta podmazivanja, pa je tako i manje trošenje motora.

Ljetne SAE gradacije nemaju slovne oznake W, pri čemu moderna multigradna ulja (npr. 5W-40) kombiniraju svojstva ulja za zimske i ljetne temperature, što znači da se mogu koristiti cijele godine. Pritom klasifikacija SAE 10W-40 označava da je vrijednost viskoznosti kod hladnog pokretanja motora 10, odnosno 40 kod radne temperature od 100°C. Što je niža prva brojka to je ulje bolje tekuće pri hladnom startu i obratno, a isto vrijedi i za drugu brojku.

Kao što smo već napomenuli, viskoznost je izuzetno bitna. Ako je previsoka, onda ulje ne može doći do svih dijelova sustava za podmazivanje, ako pak je preniska onda nije osigurano neprekinuto nastajanje uljnog filma. Pritom su razredi viskoznosti prema SAE klasifikaciji dijele na 0W, 5W, 10W i 15W za zimu i hladnija područja, odnosno 20,30,40 za toplija područja, dok su vrućem podneblju i najtežim uvjetima rada namijenjeni razredi 50 i 60.

Kad je u pitanju podjela motornih ulja po kvaliteti, onda su tu najvažnije tri klasifikacije, odnosno američka API, europska ACEA i japanska JASO. Njihove oznake su obično na svim pakiranjima ulja tako da kupac može lako provjeriti je li konkretno motorno ulje adekvatno za njegovo vozilo. Svako motorno ulje za koje proizvođač želi pridobiti ACEA specifikaciju mora proći dugotrajan postupak testiranja vođen u skladu s europskim sistemom za upravljanje kvalitetom maziva za motore (EELQMS).

Ipak, najrašireniji je američki API standard koji ulja za benzinske motore označava sa slovom S, nakon kojeg slijedi još jedno slovo po abecednom redu (SA, SB,….SL, SM), pri čemu svaka sljedeće slovo označava i ulje bolje kvalitete. Po sličnom principu, ulja za dizel motore imaju početno slovo C, nakon kojeg slijede slova po abecednom redu, a na kraju i broj.

Svaki proizvođač motornih vozila ima za određeni agregat s unutarnjim izgaranjem propisanu specifikaciju ulja izraženu s API ili SAE standardom, no nikako nije propisan i proizvođač ili model ulja. Naime, krivo je uvriježeno mišljenje da se s određenom markom automobila ili motocikla smije koristiti samo određena marka ulja. Proizvođač motornog ulja je samo preporučen, kao rezultat toga što je među proizvođačima ulja i vozila potpisan sporazum o suradnji (obostrani interes, marketing), kao i toga što su se s tim uljima vršila i sva testiranja. Zbog toga određena marka može biti prvi izbor prilikom izmjene ulja, ali nikako ne i jedini.

Velika većina ulja je danas preporučena od strane nekog proizvođača motornih vozila, no to ne znači da su ta ulja vrhunske kvalitete, nego samo to da zadovoljavaju minimalne zahtjeve tog proizvođača. U svakom slučaju, smisleno je koristiti ulja visoke kvalitete budući time produžavamo životni vijek motora i smanjujemo mogućnost kvara. n

MIJENJANJE ULJA

Koliko često mijenjati ulje?

roizvođači vozila određuju servisne intervale i učestalost promjene ulja, u ovisnosti o prijeđenim kilometrima (kod motocikala je to između 5.000 i 15.000 km) ili pak o protoku vremena (jednom godišnje ili svake druge godine). Servisnih intervala se potrebno striktno držati jer oni nisu propisani samo zbog promjene ulja, no s obzirom na kvalitetu današnjeg ulja, definirani intervali za izmjenu ulja bi mogli biti i duži (tu je očit utjecaj servisera), ovisno o uvjetima i režimu vožnje. Moderna (polu)sintetička ulja u uobičajenom režimu vožnje zadržavaju svoja svojstva bitno duže vrijeme od propisanog servisnog intervala i, ako motocikl više nije u garancijskom roku, ne postoji potreba da motorno ulje mijenjamo nakon godine dana u slučaju da nismo prekoračili broj kilometara propisanih za servisni interval. Dakle, može se mijenjati kada postignemo taj određeni broj kilometara, ili svake dvije godine, bez štete za vozilo. Savjetujemo vam da motorno ulje mijenjate na jesen, a ne na proljeće pred početak sezone, budući tijekom zimskog stajanja u istrošenom ulju s izrabljenim aditivima može doći do kemijskih procesa i stvaranja štetnih spojeva, koji s vremenom mogu oštetiti sastavne dijelove motora, a posebno brtvila. Dakle, prije nego očistimo i konzerviramo našeg „konjića“, zamijenimo mu motorno ulje i pospremimo akumulator na toplo, a tek nakon toga se lako prepustimo sanjarenjima i planiranju motoristički putovanja za iduću godinu. n

CIJENE ULJA

Zlata vrijedno?

to je s cijenom motornih ulja? One su u specijaliziranim trgovinama nerijetko bitno manje nego u ovlaštenim servisima, koji si na račun svoje ekskluzivnosti uzimaju pravo čak i peterostrukog povećanja nabavne cijene. Prema internoj informaciji jednog od dobavljača, nabavne cijene motornih ulja u Sloveniji se kreću između 3 i 7 eura po litri, ovisno o kvaliteti ulja i pakiranju. Jasno je da i prodavač mora nešto zaraditi i pokriti troškove i zato se cijena do nekih 10 eura po litri čini prihvatljivom i razumljivom, sve bitno više od toga samo nepotrebno prazni naš novčanik. Preporučamo da se pred servisom svog vozila informira te o cijenama ulja na samom servisu i onima kod specijaliziranih trgovinama, pri čemu se posebno dobre ponude mogu naći i na Internetu. Čak i ako je vaš motocikl još uvijek u garancijskom roku, ne bi trebalo biti nikakav problem ako odgovarajuće ulje sami nabavite i donesete na servis. n

AUTOR TEKSTA

Tko maže, taj i vozi

utor ovog testa o uljima je Ludvik Pevec iz slovenskog mjesta Zagorje ob Savi. Diplomirao je na temu maziva za motore s unutarnjim izgaranjem (Učinkovitost dodatkov k motornim oljem), sa stručnim člancima je sudjelovao na međunarodnim stručnim konferencijama o transportu, a zaposlen je u tehničkoj službi Slovenskih železnica. Cijelu profesionalnu karijeru se bavi održavanjem vozila i bio je vođa servisnih centara za održavanje lokomotiva u Ljubljani i Divači. Osim toga, Ludvik Pevec je motorist, a iz ljubavi (i po potrebi) i mehaničar. n

ODABIR MOTORNOG ULJA

Sintetičko ili mineralno motorno ulje?

vaki proizvođač motocikala propisuje odgovarajuću kvalitetu ulja i gradaciju za konkretni model, a obično i preferira određenog proizvođača ulja, što je prije svega marketinški potez, komercijalno koristan za oba partnera (KTMMotorex, HondaRepsol, TriumphCastrol…). Kod mijenjanja ulja se potrebno držati standarda kvalitete i viskoznosti koje je propisao proizvođač motocikala, ali on istovremeno ne propisuje da li ulje mora biti mineralno, polusintetičko ili sintetičko. Taj dio je posredno određen standardom kvalitete, pa tako neka mineralna ulja, zbog svojih svojstava, ne mogu zadovoljiti određene standarde. Znači, osnovno pravilo za motoriste je korištenje ulja koje svojom oznakom zadovoljava propisane standarde kvalitete ili ih premašuje. Danas i mineralna ulja mogu imati vrhunska svojstva i zadovoljavati zahtjeve proizvođača motora i, prije svega, potrebe njihovih korisnika, iznimka su agregati sportskih motocikala i motoristi koji rado vrte svoje strojeve do crvenog polja. Njima možemo preporučiti potpuno sintetično ulje, koje svojim karakteristikama omogućuje djelovanje u takvim visokim režimima bez neželjenih posljedica. Kod natjecateljskih motocikla su promjene ulja češće, zbog velikih opterećenja i, posljedično, izrabljenosti aditiva u ulju, a na najvišim nivoima motosporta se upotrebljavaju specijalna maziva, izrađena za baš taj pogonski agregat. Posebna priča su i zrakom hlađeni agregati, koji djeluju na vrlo različitim (i visokim) temperaturama, zbog čega proizvođači za njih propisuju multigradna ulja s većim rasponom gradacije (npr. 10W-50, 15W-60). Druga krajnost su stariji motocikli (oldtimeri) kod kojih je preporučljivo koristiti mineralna ulja budući su neki aditivi kod novijih sintetični ulja previše agresivni za brtvila i materijale starih agregata, pa može doći do neželjenih posljedica ili puštanja ulja. Generalno gledajući, proizvođači motocikala obično propisuje gradaciju motornog ulja za određeni model ovisno o tome na kojem ga geografskom području prodaju. Nas obično smještaju u Srednju Europu, zajedno s Njemačkom, a budući naše podneblje ipak karakteriziraju više ljetne temperature, posebno u Dalmaciji, kod mijenjanja ulja se može posegnuti i za nešto višom gradacijom od propisane (10W-40 umjesto 10W-30, ili 10W-50 umjesto 10W-40). n