Słowo "smarowanie" być może nie kojarzy się dziś najlepiej, ale wszelkie urządzenia techniczne, w tym samochody, nie są w stanie się bez niego obejść. Głównym wrogiem wszelkiego rodzaju maszyn jest tarcie, a dokładniej, wynikające z niego efekty – opory ruchu i zużycie części. Mówiąc w dużym skrócie – wszystkie, nawet najlepiej obrobione powierzchnie są nierówne.

Być może nie widać tego na oko, ale w skali mikro, lub wręcz molekularnej, to, co wydaje się gładkie, jest pokryte "górami i dołami". Gdy dotyczy to części maszyn, powierzchnie współpracujące "zaczepiają się" nawzajem. Powoduje to miejscowy wzrost temperatury, odrywanie się cząsteczek a w konsekwencji zużycie albo zatarcie (stopienie i połączenie granicznych elementów obu powierzchni). Wbrew powszechnemu przekonaniu nie ma tu szczególnego znaczenia np. twardość współpracujących elementów. Jedyne, co może pomóc, to smarowanie.

Zobacz również:

• GenAI jednym z priorytetów inwestycyjnych w firmach
• Szef Intela określa zagrożenie ze strony Arm jako "nieistotne"
• International Data Group powołuje Genevieve Juillard na stanowisko CEO

Zasadza się to na dostarczaniu pomiędzy współpracujące powierzchnie dodatkowego czynnika, który spowoduje ich oddalenie na taką odległość, że nie będą w żaden sposób o siebie zawadzać. Czynnikiem tym jest właśnie środek smarny: olej, smar, ale też jakiś czynnik stały, który ma własności smarujące (grafit, pył miedziany itp.) W praktyce nie jest to jednak takie proste, szczególnie w silniku lub przekładni samochodowej, gdzie występują duże prędkości względne współpracujących powierzchni, równie wielkie naciski jednostkowe oraz znaczne temperatury. Ponieważ siły i prędkości są duże, nie powinno się dopuścić do jakiegokolwiek zetknięcia obciążonych części mechanizmów, a jeżeli ono nastąpi, w pewnych warunkach krytyczne uszkodzenie będzie kwestią sekund.

Smar lub olej powinien mieć zdolność do samoczynnego tworzenia tzw. filmu olejowego, cienkiej warstwy, która nie daje się "wypchnąć" spomiędzy powierzchni, pomimo dużych nacisków i prędkości względnych w tym miejscu. Środek smarny powinien być więc, na pierwszy rzut oka, niezwykle lepki (potocznie mówiąc, "kleisty", z trudnością spływający z powierzchni, na której się znajdzie). Lepki olej zapewne dobrze smaruje, ale wtedy, gdy już się znajduje pomiędzy chronionymi powierzchniami. Jak go tam dostarczyć natychmiast po uruchomieniu maszyny? I wreszcie, jak poradzić sobie z wprowadzanymi przezeń oporami, tak łatwo przeliczalnymi na zużycie paliwa i osiągi auta?

W miejscach, w których nie można liczyć na efekt swobodnego smarowania, nawet gdy pracujące części są zanurzone w oleju, stosuje się smarowanie pod ciśnieniem. Dotyczy to przede wszystkim ułożyskowania wału korbowego i wałków rozrządu w silnikach samochodowych. W łożyskach tych nie przewiduje się, by czop wału w czasie pracy w ogóle stykał się z obudową (panewką). Olej pod ciśnieniem, wyposażony dodatkowo w zdolność tworzenia filmu olejowego, zawsze znajduje się pomiędzy wałem i panewką, o ile pracuje pompa oleju oraz, oczywiście, napędzający ją silnik.

Praca w trudnych warunkach

Praktycznie nigdy nie mamy szans zobaczyć oleju "w akcji". Czy w ogóle wiemy, jak on się zachowuje wewnątrz silnika lub przekładni w czasie pracy? Przede wszystkim pracuje on w temperaturze określonej przez konstruktora samochodu i specjalistę od smarowania, całkiem innej niż ta, w której otwieramy puszkę z olejem. Najczęściej temperatury robocze silników to około 100 stopni Celsjusza, a przekładni na niewiele mniej. Własności oleju i konstrukcja smarowanego urządzenia są dobierane tak, by współpracowały one najlepiej we wspomnianych temperaturach roboczych. Czyli gdy owe oleje są "płynne jak woda".

Wtedy zachowują odpowiednie własności smarne, dostają się tam gdzie trzeba (swobodnie lub pod ciśnieniem) i powodują, że maszyna działa bez zakłóceń. Byłoby dobrze, gdyby te same oleje mogły być równie płynne podczas uruchamiania samochodu, nawet w zimie. Niestety, tak nie jest. Zatem każdemu uruchomieniu silnika towarzyszy kilka lub kilkanaście sekund, gdy oleju nie ma tam gdzie trzeba prawie w ogóle, oraz kilka minut, gdy smarowanie jest niedostateczne, bo zbyt zimny (a więc za lepki) olej nie jest jeszcze pompowany dostatecznie intensywnie i efektywnie. Za najtrudniejsze warunki pracy samochodu (pod względem smarowania) przyjmuje się jazdę miejską na krótkich odcinkach. Najlepiej byłoby w ogóle nie wyłączać silnika i nie zatrzymywać auta.

Obejrzyj puszkę z tyłu...

Producenci silników określają, jaki olej silnikowy należy stosować w ich mechanizmach. Także producenci przekła- dni oceniają, jaki należy stosować olej przekładniowy. Czasami spotykamy się w instrukcjach obsługi samochodów z precyzyjnymi zaleceniami, podającymi, jaki produkt i jakiej firmy należy używać. Zwykle należy przestrzegać dokładnie zaleceń producenta samochodu, jednak w rzeczywistości tylko w niewielu przypadkach mamy do czynienia z mechanizmem, do którego pasuje tylko jeden gatunek oleju.

Dla olejów silnikowych istotne są dwie klasyfikacje: lepkościowa i jakościowa. Właśnie te klasyfikacje pozwalają określić przydatność oleju do konkretnego silnika lub przekładni.

Klasyfikacja lepkościowa

Używana na całym świecie klasyfikacja lepkościowa Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Samochodowych (Society of Automotive Engineers – SAE) dzieli oleje silnikowe na 11 klas. Oleje do smarowania silników w okresie zimowym podzielono na 6 klas i oznaczono symbolami liczbowymi, przy których umieszczono literę W (winter-zima) tj. SAE, 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Im niższa cyfra przed literą W, tym olej może być stosowany w niższych temperaturach otoczenia. Oznacza to, że jest on mniej lepki w niskich temperaturach.

Dla olejów letnich przewidziano 5 klas lepkości (SAE 20, 30, 40, 50, 60), które określają lepkości wysokotemperaturowe, oznaczone i badane w inny sposób, w temperaturze 100ľC. W praktyce te wartości opisują lepkość oleju w temperaturze pracy w dobrze rozgrzanym silniku.

Olej silnikowy, który posiada zarówno cechy oleju zimowego, jak i letniego nazywamy olejem wielosezonowym lub multigrade. Dzisiaj praktycznie nie spotyka się silnikowych olejów innych niż wielosezonowe, które oznacza się podwójną symboliką, np. 15W/40, 10W/40, 5W/50 itp. Należy odczytywać ją następująco: oznaczenie z literą W (im niższe, tym lepsze) świadczy o tym, jak zachowuje się olej na zimno, po uruchomieniu silnika, drugie oznaczenie zaś, bez litery, wskazuje, jaka jest jego lepkość w czasie pracy rozgrzanej jednostki.