Olej jest krwią, która utrzymuje silnik przy życiu, ten święty płyn smaruje, chłodzi, czyści i zapobiega zużyciu. Jeśli wymiany oleju nie są przeprowadzane w wymaganych odstępach czasu, metal, brud, sadza i inne cząstki mogą gromadzić się w oleju (wiele z nich jest zbyt małych, aby mogły zostać złapane przez filtr), a także te cząstki powodują, że olej staje się ścierny, co jak można sobie wyobrazić, dramatycznie katalizuje zużycie silnika. Ten artykuł powie ci o najlepszych olejach do wymiany, ale najpierw poinformuje cię o celu i mechanice stojącej za samym olejem.
Nie tylko wymiana oleju jest ważna, ważne jest również, aby używać dobrej jakości oleju do wymiany przy zakupie lub budowie nowego silnika. Olej ten jest przeznaczony do pomocy silnikowi w okresie docierania, aby zapewnić, że wszystko działa ładnie i płynnie. Jednakże, w ciągu ostatnich pięciu lat lub tak, Agencja Ochrony Środowiska zmieniła swoje przepisy dotyczące oleju i zakazała wielu składników przeciwzużyciowych z produkcji oleju silnikowego. W związku z tym, jest to konieczność, aby uzyskać sobie przyzwoity olej, który mieści się w parametrach określonych przez władze, a jednocześnie daje skuteczne składniki przeciwzużyciowe.
Dzisiejsze silniki mają dobry standardowy system dostarczania, aby prawidłowo smarować wszystkie elementy silnika z wyjątkiem jednego… wałka rozrządu. Zdolność olejów do dotarcia do górnej trzeciej części silnika została opisana jako „ograniczona” w najlepszym przypadku. Zastosowanie tacki odprowadzającej lub modyfikacja luzu po stronie drążków, aby zapobiec rozpryskiwaniu oleju, w rzeczywistości zmniejsza ilość oleju docierającego do wałka rozrządu. Stosowanie niestandardowych misek olejowych również nie pomaga w tej sprawie. Kupowanie trwałych części jest dobre, ale czy zastanawiasz się nad jakością oleju, którego planujesz użyć podczas okresu docierania?
Oleje do docierania były używane przez wiele lat zarówno przez producentów OEM, jak i entuzjastów. W rzeczywistości, w „Podręczniku środków smarnych SAE” znajduje się rozdział poświęcony olejom do docierania. Jeszcze kilka lat temu, producenci OEM zazwyczaj stosowali oleje „docierające” zanim samochód zjechał z linii montażowej. Jednak Agencja Ochrony Środowiska zacieśniła pętlę wokół wymagań dotyczących oszczędności paliwa i naciskała na ograniczenie dodatków w olejach do docierania. To, niestety, był koniec olejów do docierania używanych jako fabryczne wypełnienia nowych pojazdów.
Dobrą wiadomością jest to, że oleje do docierania powróciły dzięki rozwojowi czystszych dodatków detergentowych w ramach specyfikacji olejów APISM w 2005 roku. Joe Gibbs Driven aka Driven Racing Oil był pierwszym, który wprowadził na rynek olej, którego celem było rozwiązanie problemów z wałkiem rozrządu o płaskim popychaczu, związanych z nową specyfikacją olejów.
Ochrona wałka rozrządu
W tym okresie, sklep z silnikami Joe Gibbs Racing eksperymentował z własnymi mieszankami olejów, ponieważ oni również mieli problemy z płaskim popychaczem. W końcu natknęli się na rozwiązanie, które dało początek pierwszemu olejowi o wysokiej zawartości cynku i niskiej zawartości detergentów.
Metoda tworzenia oleju „break in” polega na budowaniu od podstaw, po jednym związku na raz. Mike Marcella z Maxima Racing Oil mówi, że wiele związków chemicznych aktywnych powierzchniowo, które zazwyczaj można znaleźć w typowych olejach wyścigowych, zostało zredukowanych lub usuniętych w olejach „break in”. „Zapobiega to niepotrzebnej rywalizacji pomiędzy substancjami chemicznymi, które mają być obecne na powierzchni (substancje przeciwzużyciowe), a tymi, których nie chcemy (modyfikatory tarcia, detergenty, dyspergatory).”
Zaskakująco, dodawanie chemii przeciwzużyciowej nie pomaga. „Pewna ilość zużycia musi być dopuszczalna, aby nastąpiło właściwe docieranie”, mówi Marcella. „Jeśli więc w oleju do docierania zastosuje się duże ilości ZDDP, może powstać zbyt duży film przeciwzużyciowy, który uniemożliwi usunięcie nierówności powierzchni i opóźni docieranie. Co więcej, niepotrzebnie duże warstwy nadmiernego ZDDP mogą ograniczać moc, tworząc sytuację, która nie jest idealna dla wysokowydajnych silników.”
Marcella wyjaśnia, że oleje Maxima do docierania zapewniają szybsze osadzanie pierścieni i wzrost mocy dzięki zrównoważeniu składu chemicznego. „Stosując odpowiednie chemikalia przeciwzużyciowe w odpowiedniej ilości i równoważąc je z resztą składu, możemy osiągnąć większą moc i szybsze osadzanie się pierścieni.”
Break In Vs. Race Oils
Driven Racing Oil’s Lake Speed Jr, twierdzi, że oleje „break in” i oleje wyścigowe to dwie bardzo różne rzeczy, gdy spojrzymy na chemię, dzieje się tak, ponieważ są one przeznaczone do dwóch bardzo różnych celów. „Podczas gdy olej wyścigowy ma za zadanie zmniejszyć zużycie i zwiększyć moc, zadaniem oleju do docierania jest umożliwienie kontrolowanego zużycia. W związku z tym, oleje wyścigowe zawierają modyfikatory tarcia i inne składniki, które zmniejszają tarcie. Z drugiej strony, oleje do docierania nie zawierają reduktorów tarcia. Pierścienie tłokowe są szczególnie wrażliwe na oleje o niskim tarciu podczas docierania. Z tych powodów, oleje do docierania są zazwyczaj na bazie ropy naftowej (niesyntetyczne) i nie zawierają modyfikatorów tarcia.”
Ponieważ oleje do docierania są produkowane z zamiarem ochrony wałka rozrządu i części układu rozrządu w okresie rozwoju silnika, zazwyczaj zawierają zwiększone ilości ZDDP. ZDDP zawarte w olejach do docierania ma na celu zapobieganie zacieraniu się krzywek z płaską końcówką i galaretowaniu końcówek popychaczy podczas docierania. Olej do docierania o prawidłowej formule nie potrzebuje żadnego dodatkowego ZDDP ani innych dodatków do docierania. Prawdę mówiąc, nadmierna ilość ZDDP w rzeczywistości zwiększy szanse na zużycie wałka rozrządu i układu rozrządu. Idealna równowaga w chemii jest niezbędna, więc mądrze jest trzymać się z dala od myślenia typu „więcej znaczy lepiej”.
Jeśli chcesz poznać szczegóły techniczne, oleje po docieraniu zawierają średnio dwa razy więcej wtórnego ZDDP, który jest najbardziej aktywnym typem tego związku. (istnieje wiele rodzajów ZDDP). Ponadto, oleje typu break in mają zazwyczaj niską zawartość detergentów. Wynika to z faktu, że niższy poziom detergentów pozwala drugorzędnemu ZDDP mieć większy wpływ. W przeciwieństwie do olejów diesel z półki, które są bogate w detergenty, oleje z dodatkiem ZDDP zmniejszają zużycie o około 30%, jak również poprawiają uszczelnienie pierścieni.
Niektóre formuły, tak jak w przypadku zwykłego oleju wyścigowego, faktycznie spowalniają lub całkowicie zatrzymują proces regeneracji. Marcella stwierdza „Większość olejów wyścigowych ma zbyt wysoki poziom ZDDP, aby umożliwić usunięcie nierówności powierzchni wymaganych do prawidłowego docierania, a także zawiera wyższe poziomy innych chemikaliów powierzchniowo czynnych, które również zapobiegają usunięciu wspomnianych nierówności.”
Jak wspomniano wcześniej, chemia jest podstawą sukcesu, gdy mówimy o olejach do docierania, to właśnie ta chemia pozwala na wygładzenie części nośnych w silniku. Gładsze powierzchnie mogą utrzymać większy ciężar, wykazują mniejsze zmęczenie materiału i zmniejszają tarcie. Speed twierdzi, że „Zmniejszając zużycie rozrządu podczas pierwszego docierania, zmniejsza się ogólne zużycie silnika. Ponieważ filtry oleju nigdy nie usuwają 100% zanieczyszczeń znajdujących się w oleju, zanieczyszczenia pochodzące z układu rozrządu (zwłaszcza z krzywek z płaskim popychaczem) powodują zużycie ścierne innych części silnika. Analiza zużytego oleju dowiodła, że obniżenie zawartości metali zużywających się z żelaza (zazwyczaj z układu rozrządu) podczas docierania zmniejsza zawartość aluminium, miedzi, cyny i ołowiu (w tłokach, tulejach i łożyskach). Wniosek jest taki, że wszystkie silniki korzystają z oleju po docieraniu, nie tylko silniki z płaskim popychaczem i wałkiem rozrządu.”
Wszystko to rodzi pytanie, jak długo należy pozostawić olej po docieraniu? Dla silników wyścigowych napędzanych benzyną zaleca się 20-minutowe wstępne docieranie przy 2800 obr/min z 10% obciążeniem. Po drugie, wymień filtr oleju i uzupełnij poziom oleju. Kiedy silnik jest już dobrze rozgrzany, zacznij wykonywać testy wymiatania i stopniowo zwiększaj szczytowe obroty wymiatania, aż silnik osiągnie pełne obroty kilka razy. Jak tylko poziom mocy plateaus z testu do testu, zatrzymać silnik i spuścić olej break-in. Silnik jest teraz przygotowany do pracy z olejem wyścigowym.
Marcella wyjaśnia, że jego firma nie doradza profesjonalnym konstruktorom silników, jak je docierać. Mówi, że każdy ma swoje własne preferencje dotyczące tego procesu i sposobu na uzyskanie lepszych osiągów silnika. „To naprawdę zależy od użytkownika i od tego, co jest dla niego wygodne w oparciu o jego doświadczenie. Prawdę mówiąc, po osiągnięciu docelowych wartości kompresji i uznaniu przez konstruktora silnika, że jest on odpowiednio dotarty, olej można zmienić na zwykły olej wyścigowy. Mimo to, wielu użytkowników oleju Maxima do docierania będzie nadal używać go jako zwykłego oleju. Nie zalecamy tego i wolimy, aby użytkownicy zmienili olej na zwykły olej wyścigowy, jednak jeśli użytkownik uzyskuje dobre osiągi, trudno się z tym nie zgodzić.”
Jedną z najważniejszych funkcji oleju silnikowego jest odprowadzanie ciepła ze ślizgającej się powierzchni „metal po metalu”. Olej będzie się ochładzał podczas przemieszczania się przez łożysko, odbierając ciepło spowodowane tarciem, tak jak powietrze przepływające wokół głowicy cylindra. Jednakże, podczas docierania, trzeba pozwolić na pewne tarcie, aby wałek rozrządu i pierścienie mogły się prawidłowo osadzić.
Procedura docierania oleju do silników Diesla
John Martin, chemik, powiedział, że kiedy pracował w Lubrizol, znaleźli rozwiązanie problemu Mercedesa z jednym z silników Diesla, który nie docierał się wystarczająco szybko. Wspomniał, że na początku lat 80-tych Daimler – Benz stosował olej silnikowy o wysokiej zawartości TBN jako fabryczne wypełnienie wszystkich silników, co pozwalało na wydłużenie okresów wymiany oleju do 62 000 mil. Jednak to wróciło, aby je ugryźć, ponieważ silniki spalały nadmierne ilości oleju, a ich klienci potrzebowali odbudowy, zanim skończyły się ich gwarancje.
Cummins 6BT (5.9 L) Silnik Diesla o mocy 210 KM
Według Martina i Lubrizolu wysoki poziom TBN w oleju napędowym uniemożliwiał wystarczające zużycie pierścieni w cylindrach. Twardsze pierścienie tłokowe, w połączeniu z odlewanymi stopowymi tulejami cylindrowymi i olejem napędowym, w rzeczywistości uniemożliwiały jakiekolwiek zużycie, przez co silniki nie ulegały pełnemu rozruchowi aż do przebiegu 50 000 mil. Odkryto, że większość zużycia pierścieni tłokowych/ścianek cylindra wynikała z korozji chemicznej, a nie z braku ochrony przed zużyciem. W związku z tym opracowali olej do docierania, który zawierał niższe poziomy detergentów z wystarczającym poziomem ZDDP, aby wspomóc elementy układu rozrządu, co rozwiązało problem.
Więc Twój przeciętny, zwykły olej, który składa się z detergentów i dodatków zapobiegających tarciu, będzie oznaczał, że pierścienie tłokowe i ścianki cylindra nie zużyją się wystarczająco szybko, aby prawidłowo uszczelnić, co równa się większej ilości przedmuchów i wycieków z cylindra. Dobre oleje do docierania mogą wspomóc ten proces, przyspieszając go o wiele lepiej niż w pełni sformułowane oleje samochodowe lub silnikowe oleje wyścigowe. Fakt ten został udowodniony wiele razy na przestrzeni lat od producentów OEM do NASCAR, a według ekspertów, wyniki potwierdzają to w porównaniu z olejami do silników benzynowych i wysokoprężnych.
Jednakże, jeśli czytając to myślisz, że różni się to od tego, co czytałeś wcześniej, gdy badałeś schematy przerywania, to dlatego, że z czasem się zmieniły. Ale dlaczego? Dla wielu silników czas potrzebny na pełne dotarcie uległ znacznemu skróceniu z kilku dni/miesięcy do kilku godzin z kilku powodów. Głównym powodem jest to, że fabryki, w których są one produkowane, są teraz o wiele bardziej biegłe, jeśli chodzi o obróbkę i montaż. Aby dać przykład, to jest o wiele łatwiej trzymać ciaśniejsze tolerancje teraz, a średnia wykończenie powierzchni marki nowy cylinder ściany jest o wiele lepiej niż w przeszłości.
Kilkadziesiąt lat temu producenci byli w stanie produkować wysokiej klasy tolerancji z jednak nie było to ogólnie opłacalne i nie łatwo masowej produkcji. W istocie oznacza to, że standardowy silnik dzisiaj w pewnym zakresie jest równoważne z góry z linii jednostki wtedy. Konstrukcja również się zmieniła i wiele silników używa podnośników rolkowych zamiast płaskich.
Innym powodem krótszych okresów przerwy w eksploatacji jest to, że więcej nauki zostało zastosowane przy zrozumieniu przerwy w eksploatacji, co z kolei doprowadziło do uświadomienia sobie, że niektóre z dłuższych wymagań dotyczących przerwy w eksploatacji były oparte na mniej niż wiarygodnym rozumowaniu. Jednakże, nowsze niekoniecznie znaczy lepsze. Nowe silniki zgodne z EPA mają teraz DPF, systemy ograniczania emisji EGR, które wymagają dodatkowego smarowania i są podatne na dodatkowe środki docierania.
Nasza procedura docierania w Big Bear Engine Company
Z każdym silnikiem, który opuszcza nasz warsztat dołączamy kartę docierania, oprócz wysyłania instrukcji docierania. Niewłaściwe docieranie zniszczy silnik diesla dość szybko i niestety widzieliśmy kilku bardzo dobrych klientów, którzy dokonywali złych wyborów, rujnując w ten sposób swoje nowe silniki. Dwie złote zasady, które należy pamiętać, gdy masz nowy silnik wysokoprężny jest, aby nigdy nie pozwolić silnik na biegu jałowym przez dłuższy okres czasu i używać standardowego oleju mineralnego oleju napędowego vs. olej syntetyczny.
Nigdy nie chcesz, aby przemysłowy silnik wysokoprężny na biegu jałowym przez dłuższy okres czasu, powodem tego jest zmywanie cylindra i brak smarowania. Bieg jałowy może również prowadzić do braku kompresji i pozwolić spalinom przesiąkać przez pierścienie powodując zużycie. Większość nowych silników wysokoprężnych jest turbodoładowana, co oznacza, że turbo generuje dużo ciepła, nawet gdy silnik jest wyłączony. Na biegu jałowym turbo nadal wytwarza ciepło, ale nie jest już odpowiednio chłodzone przez powietrze, wodę lub olej smarujący. Oprócz turbo, nowoczesne silniki Diesla posiadają filtry DPF (Diesel Particulate Filters) i chłodnice EGR (Exhaust Gas Recirculating. Patrz wyżej), które nie działają prawidłowo na biegu jałowym. Jest to dobry sposób na uzyskanie problemów z regeneracją i zatkanie turbo sadzą.
Zalecany olej do silników wysokoprężnych – Shell Rotella 15W-40 Diesel Engine Oil
Po drugie, chcesz użyć standardowego oleju do silników wysokoprężnych zamiast syntetycznego na okres docierania. Nasz okres przerwy w eksploatacji wynosi około 5 500 mil. Smarność oleju syntetycznego jest cieńsza niż standardowego oleju i nie pozwoli pierścieni i uszczelek do siedzenia prawidłowo. Jeśli używasz oleju syntetycznego, pierścienie nie będą prawidłowo osadzone, a ty będziesz spalał olej i nigdy nie uzyskasz pełnej kompresji. Zalecamy stosowanie Shell Rotella T4 15W-40 jako bardzo dobrze zaokrąglonego mineralnego oleju napędowego. W ciągu pierwszego roku eksploatacji wewnętrzne elementy silnika będą się wielokrotnie rozszerzać i kurczyć, osiągając przy tym ostateczne tolerancje konstrukcyjne. Po pierwszej wymianie oleju można użyć oleju syntetycznego, jeśli się na to zdecydujesz. Po otrzymaniu od nas nowego silnika zalecamy, abyś poddał go normalnemu obciążeniu i uruchomił. Staraj się nie pozwalać silnikowi pracować na biegu jałowym przez dłuższy czas, nie zmieniać biegów, nie przyspieszać szybko przez pierwsze 5 500 mil, ani nie forsować silnika poza normalnymi warunkami obciążenia. Zwracaj uwagę na wskaźniki temperatury i nie dopuszczaj do przegrzania silnika.
Nasze pełne instrukcje dotarcia dla nowych lub regenerowanych silników Diesla:
Wszystkie silniki, używane, nowe lub regenerowane, muszą być odpowiednio dotarte, aby zapewnić optymalne osiągi. Procedura docierania pozwala częściom silnika o różnych obrabianych powierzchniach dopasować się do siebie i utworzyć szczelniejsze uszczelnienie.
Aby prawidłowo docierać nowy lub regenerowany silnik, należy postępować zgodnie z poniższymi procedurami. Niezastosowanie się do nich może mieć wpływ na jakość i żywotność silnika oraz może spowodować utratę gwarancji.
1. Twój nowy lub regenerowany silnik jest zgodny z numerem seryjnym oryginalnego silnika, jednak zastosowania mogą się różnić. Proszę sprawdzić, czy wszystkie korki przeciwzamrożeniowe są na miejscu przed instalacją.
2. PRE LUBE silnika przed uruchomieniem.
3. Nie używaj oleju syntetycznego.
4. Przy pierwszym uruchomieniu silnik powinien być uruchomiony tylko na 5-10 minut; długość czasu, aby określić, że silnik nie ma wycieków i części są dokręcone prawidłowo.
5. Silnik powinien być umieszczony pod umiarkowanym lub ciężkim obciążeniem natychmiast przy zmiennej RPM przez pierwsze 200 mil lub 3-4 godzin. Revving silnika na nieruchomej ciężarówki NIE będzie budować ciśnienie obciążenia wymagane do break-in.
6. Po break-in Zaleca się, aby spuścić olej, zainstalować nowe filtry i wypełnić nowym olejem.
Jak omówiono, nigdy nie pozwól, aby silnik na biegu jałowym przez dłuższy okres czasu podczas break-in. Nowy lub regenerowany silnik pozostawiony na biegu jałowym lub pracujący w warunkach niskiego lub zerowego obciążenia przyczyni się do zeszklenia cylindrów. Kiedy tak się stanie, pierścienie nie będą prawidłowo osadzone i przyczynią się do zużycia oleju, niskiej mocy silnika i zmniejszenia zużycia paliwa. Środkiem zaradczym będzie wymiana tulei cylindrowych i pierścieni. Dodatkowo, wszystkie inne komponenty/części/systemy, które uzupełniają długi blok podczas instalacji powinny być dokładnie sprawdzone, wyczyszczone i uznane za odpowiednie do użytku, aby silnik z długim blokiem nie ucierpiał.
Podsumowanie
W przeszłości, zarówno inżynierowie jak i entuzjaści mieli opracowane i głębokie teorie na temat tego, co było wymagane i dlaczego, i było to nieco trudne do zastosowania jakichkolwiek dowodów empirycznych przy próbie określenia dokładności tych teorii. Natomiast dzisiaj, inżynierowie mogą doradzać z ufnością, aby nie pokładać zbyt wiele zaufania w starych teoriach. Zawsze znajdą się ludzie, którzy będą lekceważyć nowe procedury, niezależnie od tego, czy są one sprawdzone, czy nie, ponieważ są nieugięci w swoich poglądach. Te silne przekonania będą służyć właśnie jak placebo, pozwalając im pewnie wierzyć, że są coraz najlepsze z ich silnika.
Niektórzy producenci poszli do zakresu usuwania procedur break in wszystko razem, jak mechanicznie niektórzy uważają, że nie są już przydatne. Inni producenci będą nazwy procedur użytkownicy powinni trzymać się z dala od, aby uniknąć skarg od klientów twierdząc, że instrukcja była niekompletna. Na koniec dnia, to jest odpowiedzialność mechanika lub użytkownika końcowego, aby zapewnić prawidłową instalację silnika.