Havoline mootoriõlid – esimene osa

Määrdeained on iga mootori heaolu oluline osa, kuid kas me tõesti mõistame või hindame toodete taga olevat tehnoloogiat ja terminoloogiat? Texaco toote- ja tehnoloogiatoe keemik Rudi Sanders viib meid tagasi põhitõdede juurde.

Mida tähendavad tähed ja numbrid mootoriõlide klassifikatsioonis?

Autoinseneride selts (Society of Automotive Engineers ehk SAE) vastutas algselt mootoriõlide klassifitseerimise süsteemi väljatöötamise eest, seda tunti SAE mootoriõli viskoossuse klassifikatsioonina J300.

SAE J300 sisaldab kahte alamklassi: “W” klassi, mis on seotud mootoriõli voolamisomadustega madalatel temperatuuridel ja “mitte-W” klassi, mis on seotud viskoossuomadustega töötemperatuuril. W-klassi ja mitte-W-klassi nimetatakse mõnikord vastavalt talve- ja suveklassiks (Winter / Summer), sellest ka “W”, mida klassifikatsioonides sageli näeme.

Numbrid enne ja pärast “W” on seotud õli viskoossusega. Arv enne “W” tähistab õli viskoossust madalatel temperatuuridel ja number pärast “W” seda, kui paks on õli mootori normaalsel töötemperatuuril.

Kui me süveneme õlide klassifitseerimisse, on klassifikatsioonis mitmeid tehnilisi komponente. Madala temperatuuri viskoossuse nõuded on määratletud nii käivitusviskoossuse kui ka pumbatavuse mõõtmise abil. Käivitusviskoossust mõõdetakse mootoriõli käivitustakistuse hindamiseks Cold Cranking Simulator (CCS) testiga. Kui CCS-i viskoossuse piirmäära ületatakse, ei pruugi aku ja starter mootorit käivitada piisava kiirusega.

Pumbatavust mõõdetakse Mini-Rotary Viscometer (MRV) testiga. See test määrab ka voolavuspinge olemasolu, hinnates õli võimet voolata läbi õlivõtutoru. Kui mootoriõli pumpamise viskoossus või voolavuspinge on liiga kõrge, võib mootor esimestel tööminutitel õlist kuivaks jääda. Pumpamisviskoossuse mõõtmise temperatuur on 5°C madalam kui väntamise viskoossuse mõõtmise temperatuur, et tagada mootori käivitamisel abistavate õlide piisav pumpamine.

Töötemperatuuri viskoossuse nõuded on määratletud kinemaatilise viskoossuse mõõtmisega 100 °C juures ja suure nihkekiirusega viskoossuse mõõtmisega 150 °C juures. Igale W-klassile on kehtestatud minimaalsed kinemaatilised viskoossuse piirid, kuid mitte maksimummäärad, samas kui mitte-W-klassidel on miinimum- ja maksimumpiirid. Kõrget nihkeviskoossust mõõdetakse temperatuuril 150 °C ja nihkekiirusel 106s-1. Need on tüüpilised tingimused mootori laagrites töötamise ajal.

Õlisid, mis vastavad ainult ühe alamklassifikatsiooni nõuetele, nimetatakse monoviskoosseteks õlideks, näiteks SAE 10W või SAE 30. Õlisid, mis on märgistatud nii, et need vastavad nii W- kui ka mitte-W-klassi nõuetele, nimetatakse multiviskoosseteks õlideks, näiteks 10W-30.

Mida tähendab mõiste madalam viskoossus seoses õliga?

Madalam viskoossus on suhteline mõiste, mis aja jooksul muutub. Varem kirjeldati õlisid, mis tunduvad tänapäeval standardsed, nagu SAE 10W-30 või SAE 5W-30, madala viskoossusega õlidena, võrreldes tolleaegsete tüüpiliste viskoossusega SAE 20W-50, 15W-40 ja 10W-40 õlidega.

Tänapäeval räägime madalama viskoossusega õlist, kui meil on mootoriõlid, mille “W” klass on 5 või 0 ja mitte-W klass on 20 ja madalam. Praegu on madala viskoossusega seotud mitmeastmelised mootoriõlid, mille kõrge nihkekiiruse viskoossus 150 °C juures on alla 2,9 cP.

Oluline on meeles pidada, et mootoriõlisid, mille viskoossus on kõrge nihkekiirusega 150 °C juures alla 2,9 cP, ei saa kasutada paljudes vanemates mootorites, kuna need põhjustavad mootori liigset kulumist ja lõpuks mootori kinnikiilumist. Tänapäeval arendavad mitmed mootoritootjad mootoreid, mis suudavad toime tulla suure nihkejõuga mootoriõlidega temperatuuril 150 °C 2,3 cP ja madalamal.

Mis on lisandid ja miks need nii olulised on?

Mootoriõli tõhusaks toimimiseks on vaja keemilisi komponente, mida nimetatakse lisanditeks. Lisandid aitavad kaitsta mootorit ning parandada ja säilitada mootoriõlide jõudlust. Ilma suure jõudlusega lisanditeta baasvedelikele ei elaks õlid tänapäevases mootoris loodud tingimusi üle.

Mootoriõli koosneb baasvedelikust, milles on kombineeritud erinevaid lisandeid keerukates ja hoolikalt tasakaalustatud kombinatsioonides. Olenevalt konkreetsest rakendusest kasutatakse nõutava jõudlustaseme saavutamiseks erinevaid lisandite kombinatsioone. Igal lisandil on oluline roll mootori kaitsmisel ja optimeerimisel, millest mõnda olulisemat näeme allolevas loendis.

• Pesuainet kasutatakse põlemisprotsessis tekkivate anorgaaniliste hapete neutraliseerimiseks ja õli lagunemisel tekkivate orgaaniliste hapete neutraliseerimiseks, et vältida mootoriosade korrosiooni. Samuti puhastavad nad mootori pindu, eemaldades, peatades ja hajutades tahket kihti, mis võib tekkida mootoriõli vananemisel.
• Dispersandid peatavad ja takistavad mootoriõlis tekkivate sadeosakeste, tahma, oksüdatsiooniproduktide, sette jms kogunemist.
• Kulumisvastased lisandid vähendavad laagrite korrosiooni ja kulumist.
• Antioksüdandid on võtmetähtsusega oksüdatsiooniprotsessi aeglustamiseks, mis tekib siis, kui baasõlid puutuvad kokku mootoris hapniku ja kuumusega.
• Baasõlide viskoossuse ja temperatuurist sõltuvuse vähendamiseks lisatakse viskoossuse modifikaatoreid. Need lisandid võimaldasid arendada multiviskoosseid mootoriõlisid, mille peamine omadus on see, et need võimaldavad mootoril käivituda madalatel temperatuuridel, tagades samal ajal piisava viskoossuse kõrgel temperatuuril, et kaitsta mootorit kulumise eest.
• Hangumispunkti alandavad ained ei saa takistada vahakristallide teket, kuid minimeerivad nende mõju ja võivad samuti soodustada mootoriõli madalal temperatuuril pumpamise viskoossust. Süsivesinikel põhinevad baasõlid sisaldavad parafiinseid komponente, mis moodustavad madalamatel temperatuuridel vahasid, mille tulemuseks on vahakristallide võrgustik, mis ei lase õlil õigesti voolata (temperatuuri, mille juures see juhtub, nimetatakse hangumispunktiks).
• Vahuinhibiitorid aitavad vältida vahu tekkimist, mis võib põhjustada õlirõhu langust ja mootori kahjustusi. Probleemiks on ka õhu kaasahaaramine või segamine, kuna see võib põhjustada laagrites oleva õlikile kavitatsiooni ja võimaliku rikke.
• Hõõrdumise modifikaatorid mängivad rolli mootori kütusekulus ja need võeti kasutusele selleks, et vähendada hõõrdekadusid, mis on tingitud kolvi vooderdise/kolvirõnga kontaktist ning laagrite ja klapirongi hõõrdumisest.

Lisateavet Texaco Havoline’i toodete täieliku valiku kohta leiate siit.