Oleje silnikowe: By silnik długo nam służył
Pływamy na coraz lepszych jachtach, lepiej wyposażonych, m.in. w nowoczesne Diesle o wydłużonych interwałach wymian oleju. Jednocześnie coraz częściej słyszy się o epidemii „padających” turbosprężarek, obracających się panewek i biorących olej silników. Czy to przypadek?
Wydłużone okresy między zalecanymi wymianami oleju to wyjście naprzeciw oczekiwaniom użytkowników, pragnących zmniejszyć koszty obsługi silnika. Firmy czarterowe szczególnie, ale prywatni armatorzy również wybierając jacht z konkretnym silnikiem biorą pod uwagę także koszty serwisu a wymiana środka smarującego rzadziej, niż co rok czy też po większej liczbie motogodzin to – w teorii – mniejsze wydatki. Jednak zmiana oleju nawet zgodna z zaleceniami producenta, może okazać się świadomym... psuciem silnika. Kto ośmieli się podważać zdanie producenta, od którego kupił silnik i do którego ma pełne zaufanie? Trzeba też jasno powiedzieć, że zalecenie wymiany oleju co rok wydaje się staroświeckie i raczej podważa wizerunek nowoczesności, na jakim zależy producentom obecnych silników. Niestety, zdaniem wielu mechaników olej silnikowy, który w nowoczesnym dieslu jachtowym zachowywałby dobre parametry dłużej niż 200 - 300 motogodzin, nie istnieje.
Po co olej w silniku?
Przede wszystkim smaruje układ korbowo-tłokowy, oddzielając filmem olejowym panewki i wał korbowy, uniemożliwiając tarcie metalu o metal. Częsta jego wymiana zapobiega więc przegrzewaniu się panewek korbowych. Smaruje także wałek rozrządu oraz jego łożyska, a we współczesnych silnikach jest to miejsce, gdzie olej obciążony jest szczególnie i jeśli ulegnie zużyciu, jazda powoduje wycieranie krzywek wałka, a to skutkuje nieprawidłową pracą silnika – dymieniem, utratą osiągów itp. Problemy ze smarowaniem wałka wynikają też z zanieczyszczenia kanałów olejowych (z reguły o małej średnicy), do czego dochodzi z powodu osadzania się w nich warstwy zanieczyszczeń, które krążą w przepracowanym oleju.
Kolejnym zadaniem oleju jest smarowanie turbosprężarki, która we współczesnych silnikach rozpędza się do nieprawdopodobnej prędkości 150 tys. obr./min! W takich warunkach tworzy się ogromna ilość ciepła, którą musi przejąć właśnie olej silnikowy. Niewystarczające jego ciśnienie wynikające ze zmiany lepkości lub utworzenia się warstwy osadów w rurce doprowadzającej (a także zanieczyszczenie nadmiarem sadzy) powodują uszkodzenia turbosprężarki. Do takich uszkodzeń nie dochodzi, jeśli olej wymieniamy często.
Przechwytywanie zanieczyszczeń to następna rola płynnego smarowidła, przy czym głównie chodzi tu o produkty spalania paliwa. Szczególnie widoczne jest to w dieslach gdzie olej jest wyraźnie czarny.
Olej chroni, ale się zużywa...
Do oleju dostaje się paliwo, spływające po ścianach cylindrów jako nie spalone, rozrzedzając go i zmieniając jego lepkość. Zjawiska tego nie zauważa się jednak np. na podniesionym poziomie na bagnecie, bo gdy paliwo trafia do oleju, jego pewne ilości przelatują w drugą stronę i spalane są w cylindrach – poziom płynu smarującego wydaje się być ten sam. Różnicę zauważyć można, gdy więcej oleju trafia do komór spalania, niż paliwa do miski olejowej – o takiej sytuacji mówimy, że silnik pali olej, wówczas trzeba uzupełniać jego niedobór. Jeżeli jednak więcej paliwa spływa po ściankach cylindrów, poziom takiej mieszaniny (pozornie już tylko „oleju) robi się zbyt wysoki. Dobre jest wtedy jedynie to, że można to zauważyć na bagnecie kontrolnym.
Tak czy inaczej z czasem jakość oleju pogarsza się, zmienia on swoją lepkość i robi się coraz bardziej wodnisty. Film olejowy, który przez 200 Mh (motogodzin. To odpowiednik ok. 10 tys. km przejechanych samochodem) dobrze izoluje od siebie współpracujące elementy silnika, po takim przebiegu pozwala się „przeciąć” i wówczas – przez ułamki sekund – metal trze o metal. Tak dochodzi do uszkodzeń silnika. W miarę zużywania silnika rosną przedmuchy do skrzyni korbowej a do oleju trafia więcej produktów spalania niż wtedy, gdy motor był nowy. W oleju pojawia się więcej substancji, które musi on zneutralizować i zużywa się on szybciej.
...także chemicznie
Choć olej w silniku narażony jest na zużycie mechaniczne a jego cząsteczki poddawane są wysokim naciskom i ścinaniu, to podstawowym problemem jest jego zużycie chemiczne. Podczas pracy motoru, w komorach spalania powstają toksyczne związki, które w idealnych warunkach w całości wydmuchiwane są przez wydech, katalizator i filtr wydechu. Niestety, pierścienie tłokowe nie są idealnie szczelne - przepuszczają zarówno trochę oleju do komór spalania jak i spalin do skrzyni korbowej, gdzie mieszają się one z olejem. W ten sposób nasz bohater staje się nośnikiem substancji tworzących osady tam, gdzie krąży, a także powodujących korozję wewnętrznych elementów silnika. Ich zniszczenie nie zaczyna się jednak od razu, bo olej ma w sobie dodatki, które neutralizują szkodliwe substancje. Skoro trafiają do niego związki kwaśne (powodujące korozję), to „dorzuca” się przy jego produkcji związki zasadowe, neutralizujące kwas. I działa to do czasu, aż przekroczona zostanie masa krytyczna zanieczyszczeń, które olej może zrównoważyć – wtedy rozpoczyna się proces niszczenia silnika.
Skończona ochrona przed sadzą
Podobnie jest ze zdolnością oleju do przechwytywania sadzy, której napędy wysokoprężne „produkują” mnóstwo. W wielu silnikach – szczególnie starszych – olej ma bursztynowy kolor tylko przez kilka godzin po wymianie. Potem staje się czarny, choć do wymiany pozostaje jeszcze wiele godzin. Silnik jednak nie przestaje przechwytywać sadzy i „dokładać” jej do skrzyni korbowej - cały czas trafia ona do oleju, ten ją chwyta, wiąże i nie pozwala na tworzenie osadów na elementach silnika. Do czasu, bowiem zdolność do wiązania sadzy ma swoje limity. Gdy kończy się „pojemność” oleju i więcej sadzy nie może on już wchłonąć, w silniku tworzy się szlam i osad przyklejający się do wszelkich smarowanych elementów. Kanały olejowe zmniejszają średnicę, zdarza się też ich zablokowanie. Po wymianie oleju część osadu się wymyje, ale nie cały. Smarowanie z czasem staje się mniej efektywne, na skutek czego temperatura podzespołów silnika rośnie, a to przyspiesza zużycie ruchomych elementów. Jednocześnie olej ma coraz gorsze warunki pracy, szybciej się zużywa, nagarów i osadów przybywa i... zaczynają się usterki.
Awaria smarowania w nowoczesnym silniku jest dość spektakularna: pada turbosprężarka, wycierają się krzywki na wałku rozrządu albo obracają się panewki. Nawet, gdy silnik nadaje się do naprawy, mamy do pokrycia wielotysięczny rachunek – znacznie wyższy niż wartość kilku „przegapionych” serwisów olejowych.
Jak praca silnika wpływa na kondycję oleju?
Przede wszystkim nie należy wyłączać mocno rozgrzanego silnika – trzeba pozwolić mu się schłodzić. W silniku wyłączanym na gorąco dochodzi do zwęglenia oleju w kanałach, co ogranicza ich przepustowość.
Spokojne pływanie jest najmniej obciążające dla oleju. Przy dłuższym stałym obciążeniu odparowują z niego lekkie frakcje (paliwo), wypalają się nagary i zmniejszają przedmuchy. Co innego, gdy poruszamy się w granicach prędkości maksymalnej. Przy takim sportowym pływaniu temperatura oleju, także elementów silnika jest wyższa niż normalne. Olej może „przypalać się” w turbosprężarce, co szybko prowadzi do jego (i jej) zużycia. W takiej sytuacji, gdy często pływamy na maksymalnych obrotach, winno się skrócić dystans pomiędzy wymianami np. o połowę.
W jednostkach ze starszymi silnikami, o większych przebiegach, olej zużywa się szybciej, bo im bardziej zużyty silnik, tym ma on gorsze warunki pracy. Dlatego, choć nie mówią tego instrukcje, w tego typu napędach należy skracać interwały jego wymiany, by utrzymał sprawność.
Jak wybrać olej?
Najlepiej taki, jaki zaleca producent. Oszczędzanie na oleju silnikowym nie opłaca się, ale bywa, że nie mamy innego wyjścia. Często jednak zły dobór oleju to wynik wiary w przesądy i dość skomplikowane opisy i klasyfikacje olejów.
Często informacja o braku oleju w silniku zaskoczy nas w chwili, gdy nie mamy na dolewki tego samego oleju, który jest w silniku. Należy szukać wówczas takiego, który spełnia normy wymagane przez nasz silnik a przynajmniej o takiej samej lepkości jak nasz. W sytuacji awaryjnej można użyć innego oleju, w miarę możliwości o zbliżonych parametrach. Po fakcie jednak dobrze jest skrócić czas jego wymiany na nowy.
Co może powodować za rzadka wymiana?
Wybitnie wrażliwym na jakość oleju elementem jest wałek rozrządu – kształt krzywek wysilonych silników wymusza długie otwarcie zaworów, co wiąże się z dużymi obciążeniami. Olej rozrzedzony paliwem nie chroni dobrze krzywek a wymiana wałków... zawsze kosztuje.
Zużyty olej może sprawić, że na panewkach korbowych zabraknie filmu i metal zacznie trzeć o metal. Same panewki są tanie i ich wymiana nie stanowi problemu, o ile nie uszkodzi się wał korbowy i korbowody. W przypadku skrajnego ich zużycia, gdy obrócą się na wale, naprawa silnika opłaca się tylko w stosunkowo nowych egzemplarzach.
Zanieczyszczenie oleju wpływa także na rozciąganie łańcucha rozrządu i ścinanie napędzających go kół zębatych. Niewłaściwa lepkość oleju oraz duża zawartości paliwa w oleju powoduje złą pracę hydraulicznego napinacza, co często prowadzi do przeskoczenia łańcucha i „zmielenia” silnika. A są modele, których rozrząd jest napędzany paskiem zanurzonym w oleju.
W turbosprężarce, przy jej ogromnych prędkościach obrotowych ,obniżenie ciśnienia smarowania albo zła lepkość zużytego oleju szybko prowadzi do zniszczeń. Główni wrogowie turbo to m.in. zmniejszająca się średnica kanału doprowadzającego do sprężarki olej z silnika. Stara, zwężona rurka olejowa i zatkane sitko umieszczone wewnątrz mogą też spowodować szybkie zatarcie nowej turbosprężarki tuż po jej wymianie!
Skąd wiemy, że brakuje oleju?
Układy kontrolujące poziom oleju to często rozbudowane systemy elektroniczne. Nie ma w misce olejowej pływaka, jaki występuje w zbiorniku paliwa, bo miałby on szansę działać tylko na postoju a pomiar wykonywany jest za pomocą modułu elektronicznego.
Pamiętajmy, że wyświetlane komunikaty o stanie oleju są zapisywane w pamięci sterownika i można stwierdzić, czy pojawiały się one i kiedy. Jeśli zignorujemy komunikat, a dojdzie do zatarcia silnika to serwis będzie wiedział, czy dolewaliśmy olej zgodnie z wezwaniem czy nie.
Nowoczesne silniki dysponują też wskaźniki zużycia oleju. Są to skomplikowane urządzenia, którym nie warto przesadnie ufać. Najczęściej stan oleju jest szacowany przez elektronikę na podstawie różnych parametrów pracy silnika – np. obciążenia termicznego oraz ilości spalonego paliwa. System nie bierze pod uwagę rzeczywistego stanu motoru i poziomu przedmuchów do skrzyni korbowej, co ma w praktyce decydujący wpływ na wyeksploatowanie oleju, a ponadto „kalkulatory przeglądów” są tak ustawione, by klient był zadowolony i nie wykonywał zbyt często przeglądów. W praktyce jachtowej, jeśli zależy nam na kondycji silnika, olej należy wymieniać nie rzadziej niż raz na rok a w silnikach z dużym przebiegiem nawet częściej.
Dbajmy więc o serce naszych jachtowych napędów mając na uwadze regularną, co-sezonową wymianę oleju. Pamiętajmy, żeby wymieniać go zawsze PO sezonie, a nie przed - olej pozostawiony w silniku na zimę po sezonie jest zwykle zużyty i zasiarczony a nic tak źle nie wpływa na korozję naszego silnika jak właśnie... stary olej. I naprawdę nie jest ważne, czy jest to wysokoprężny Volvo PENTA, Yanmar, Lombardini, Nanni Diesel czy inna marka lub może przyczepny czterosuw. Oleje należy regularnie wymieniać w każdym silniku nie rzadziej, niż co roku lub 200 motogodzin. Pamiętajmy bowiem, że zły w silniku olej to duże potem wydatki!
Włodzimierz Ring „Bury Kocur”
