Kwaliteit en samenstelling Functies van een motorolie

Transcriptie

1 Motorolie Een gesprek over de motor, een bumper, grille of sierlijst van je Healey is niet moeilijk. De functionele vorm, het design, de kleur en glans spreken tot ieders verbeelding. Motorolie is altijd een wat moeilijker onderwerp. De kwaliteit en de functies van motorolie zijn voor ons veel minder zichtbaar dan de uiterlijke kenmerken. Een fles blijft een fles en olie blijft een vormeloze goudkleurige vloeistof. Hoe leg je de werking van motorolie uit aan een leek? Wat betekent het voor je Healey? Vragen als, kan ik zonder gevaar een moderne synthetische olie in mijn Healey gebruiken? zijn niet makkelijk te beantwoorden. Het ene merk motorolie is nog beter dan het andere. Allemaal beloven ze uw motor optimaal te beschermen, welhaast een verjongingskuur te geven. De gemiddelde gebruiker verdwaalt in al die superlatieven. Toch is het niet zo moeilijk een goede motorolie te herkennen. Om de werking van een motorolie beter te begrijpen moeten we meer weten over de kwaliteit en functies van motorolie. Kwaliteit en samenstelling Motorolie doet meer dan alleen smeren. Motorolie zorgt voor koeling, voor afdichting en het draagt bij aan het schoonhouden van de motor. Bovendien beschermt olie het inwendige van de motor tegen corrosie. Om aan al deze eisen te kunnen voldoen is motorolie een complex product. De basis voor motorolie is mineraal of synthetisch. Minerale olie wordt uit ordinaire aardolie gemaakt. Synthetische olie komt uit de fabriek, hoewel de grondstof (bij voorbeeld ethyleen) ook uit aardolie afkomstig is. Motorolie is meestal een mengsel van minerale en synthetische olie en heet dan halfsynthetisch, maar de mengverhouding is niet noodzakelijkerwijs 1 op 1. Om de kwaliteit van motorolie te verbeteren worden ook nog allerlei hulpstoffen ( dopes ) toegevoegd. Er zijn verschillende kwaliteitssystemen voor motor-oliën. Het Amerikaanse API en het Europese ACEA (voorheen CCMC) systeem zijn internationaal geldend, daarnaast is ook nog een Japanse kwaliteits systeem bij gekomen, het zogenaamde JASO systeem. Met name in Europa kennen verschillende autofabrikanten bovendien hun eigen additionele normen voor motorolie. Een moderne motorolie is samengesteld uit circa 75-80% basisolie en 20-25% additieven of dopes (toeslagstoffen) die op basis van hun chemisch/fysische werking de kwaliteit van een motorolie bepalen. Een basisolie kan mineraal, synthetisch of een combinatie daarvan zijn. Minerale basisolie wordt geproduceerd uit ruwe aardolie. Een synthetische basisolie wordt geproduceerd door uit te gaan van een geschikte chemische bouwsteen. Deze bouwstenen worden op een chemische wijze omgevormd tot een hoogwaardige basisolie met superieure thermische eigenschappen. We zien bij de motoren een trend die duidelijk de voortgang in de techniek laat zien. Van de oude mechanische motoren uit de jaren dertig jaren naar de ultramoderne motoren in Nieuwe constructiematerialen, elektronica en verbeterde ontwerpen hebben een revolutionaire evolutie mogelijk gemaakt Functies van een motorolie Een motorolie doet veel meer dan alleen maar smeren. De kwaliteit van een motorolie is van grote invloed op de werking en de levensduur van een motor. Een goede motorolie zal

2 onder alle mogelijke bedrijfsomstandigheden optimaal moeten presteren, waarbij de kwaliteit over de gehele periode tussen twee verversingen boven een minimumniveau moet blijven. De specifieke eisen waaraan een motorolie moet voldoen vloeien voort uit de constructie van de motor, de bedrijfsomstandigheden waaronder een motor moet functioneren, de olieverversings intervallen en de kwaliteit van de brandstof. Minimaliseren van wrijving Minimaliseren van wrijving is een van de elementaire taken van een motorolie. Wrijvingsverliezen zijn niet te voorkomen. De viscositeit is een waarde voor de inwendige wrijvingsweerstand van een vloeistof. Hoe hoger de viscositeit, hoe hoger de wrijvingsweerstand. De viscositeit van een olie is sterk afhankelijk van de temperatuur. Bij toenemende temperatuur wordt de viscositeit lager, de olie wordt dunner. De viscositeitsindex (VI) geeft de mate aan waarin de viscositeit van de olie verandert met de temperatuur. In lang vervlogen dagen had olie òf bij lage òf bij hoge temperaturen de juiste eigenschappen. s Winters gooide men extra dunne olie in de motor ( winter grades ) om het starten niet te bemoeilijken. In de zomer gebruikte men extra dikke olie ( summer grades ) om bij hoge temperaturen voldoende smering te behouden. Summer- en wintergrades zijn zogenaamde monograde-oliën, oliën die slechts in een beperkt temperatuurgebied bruikbaar zijn. Tegenwoordig is motorolie zowel s winters als s zomers bruikbaar; deze oliën (de multigrades ) functioneren bij lage èn hoge temperaturen. Vooral synthetische olie heeft deze gunstige eigenschappen, deze olie is helaas nogal prijzig, vandaar dat deze met (goedkope) minerale olie gemengd wordt. Bovendien worden hulpstoffen toegevoegd om de eigenschappen te verbeteren. Om aan te geven tot welke temperatuur een bepaalde olie gebruikt kan worden is de SAE-classificatie in het leven geroepen (SAE = Society of Automotive Engineers). Bij voorbeeld, de multigrade 10W 40 kan bij buitentemperaturen van -30 o C (10W de W staat voor wintergrade) tot +10 o C worden gebruikt. Monogrades hebben slechts één cijferaanduiding, bij voorbeeld SAE 30. Conclusie, een hoge waarde van de viscositeitsindex betekent dat de reactie van de viscositeit op verandering van de olietemperatuur gering is. Je zou kunnen zeggen dat de olie dan weinig temperatuur gevoelig is. Een olie met een hoge VI combineert een goed koude start gedrag met een uitstekend dragend vermogen bij hoge motorolie temperatuur. Koude motor Bij een koude motor in de winter dient een motorolie dun genoeg te zijn om een snelle smering, van met name de nokkenas, te verzekeren. Een goed inloop proces na revisie is essentieel voor een goed resultaat. Het beste kan een dunnere olie zoals een SAE 30 motorolie gekozen worden met een goede slijtagebescherming (API - CC of CD kwaliteit). Moderne motoroliën geven een zeer goede bescherming tegen slijtage. De beste keuze vanuit het oogpunt van bescherming tegen slijtage voor gereviseerde Healey motoren is dan ook het gebruik van een moderne motorolie. Er zit hier een addertje onder het gras voor oudere motoren, de anti-slijtage eigenschap van een moderne motorolie is gebaseerd op zinkhoudende additieven. Zilver lagermateriaal, zoals gebruikt is in sommige motoren in de eerste helft van deze eeuw, kan hier niet tegen.

3 Bescherming tegen vervuiling Tijdens de normale werking van een motor komen voortdurend oxidatieproducten, brandstof, water (bij koude mo tor) en vuil in de motorolie terecht. De additieven in een olie hebben tot taak de zure verbrandings producten te neutraliseren en het afzetten en aan elkaar klonteren van vuil te voorkomen. Hiermee wordt inwendige vervuiling zoveel mogelijk tegengegaan. Vanuit het oogpunt van interne motorreinheid is ook hier weer een moderne motor olie de beste keuze voor een (gereviseerde) Healey motor. Echter, indien een motor met een ongedoopte motorolie is gesmeerd of de staat van een oude motor niet bekend is, moet men opletten! De reinigende dopes van een moderne motorolie kunnen aanwezige vervuiling in brokken en stukken maken. Daardoor kunnen oliekanalen of de olie-aanzuigzeef verstopt raken met als resultaat een motorinfarct! Voordat motorolie met reinigende dopes op de markt waren, moest men de motoren regelmatig spoelen. Daartoe werd een motor warm gedraaid. Vervolgens werd er een hoeveelheid petroleum aan de olie toegevoegd en liet men de motor een tijdje stationair lopen. Bij aftappen van de olie werd het nu opgeloste vuil uit de motor verwijderd. Tegenwoordig zijn er speciale additieven in de handel die de rol van petroleum overnemen zonder de viscositeit van de motorolie teveel te verlagen. Het risico van lagerschade wordt daardoor beperkt. In loodvrije benzine worden ter vervanging van loodhoudende additieven zogenaamde RONboosters gebruikt, stoffen die de klopvastheid van een benzine verbeteren. Een nadeel van deze componenten is de hogere kans op inwendige vervuiling van de motor. Midden jaren 80 was het black-sludge probleem hiervan een bekend voorbeeld. Moderne additieven in de huidige generatie motoroliën compenseren dit negatieve effect van loodvrije benzine. Het is daarom raadzaam om een moderne motorolie te gebruiken voor Healey motoren die op loodvrije benzine lopen. Gebruikt men een originele motorolie, dan is regelmatig verversen raadzaam. Hoge weerstand tegen veroudering Chemische veroudering resulteert in verhoging van de viscositeit, corrosie van metalen en vervuiling. Het starten en snel op druk brengen van het oliesysteem zal daarom steeds moeilijker gaan. De bescherming die de olie biedt tegen slijtage en vervuiling neemt af. We zien dat de voorgeschreven verversingstermijnen bij de huidige auto s steeds langer worden. Een moderne motorolie geeft dan ook de beste bescherming tegen veroudering. Olieverbruik Enerzijds is olieverbruik een constructieve aangelegenheid en wordt in hoge mate bepaald door het motorontwerp. Anderzijds kan een olie zo worden samengesteld dat het olieverbruik laag zal zijn. Een moderne motorolie heeft een lage vluchtigheid en een goede verdraagzaamheid met afdichtingen. Daarom is ook vanuit het oogpunt van olieverbruik een moderne motorolie de beste keuze voor uw Healey. Corrosie Als een Healey voor een wat langere tijd niet wordt gebruikt, moeten motoronderdelen goed tegen corrosie worden beschermd. In het bijzonder geldt dit voor auto s die korte

4 ritten maken. Er worden speciale dopes aan de moderne motorolie toegevoegd om corrosie te voorkomen. Mengen In principe moeten alle motoroliën onderling mengbaar zijn, of het nu minerale, half-synthetische of volledig synthetische motoroliën betreft Classificaties Motorolie kan niet alleen naar viscositeit worden ingedeeld, maar ook naar kwaliteit. Er zijn drie systemen in gebruik om motorolie te classificeren: een Amerikaans, een Europees en een Japans. Daarnaast hanteert een aantal autofabrikanten als aanvulling hierop een eigen systeem. Dit maakt de zaak er niet eenvoudiger op. De eisen die in deze systemen zijn vastgelegd zijn minimum-eisen. Twee oliën die dezelfde classificatie hebben, kunnen onderling enorm verschillen. Ook is het mogelijk dat een olie aan meerdere classificaties tegelijk voldoet. De kwaliteit van olie is niet alleen afhankelijk van de gebruikte basisoliën (synthetische en minerale olie) maar ook van de toegevoegde hulpstoffen. In Tabel 1 staan de soorten dopes en hun functie. Over de exacte samenstelling van deze dopes hullen de fabrikanten zich in angstvallig stilzwijgen. Het Amerikaanse leger maakte als eerste een kwaliteitsindeling voor motoroliën. Deze MIL-specificaties werden later door de civiele industrie overgenomen en vormden de basis van de API-classificatie (API = American Petroleum Institutie). De API-classificatie ontstond in 1947, toen de eerste motoroliën met detergenten op de markt kwamen. Het API deelt motorolie in naar zwaarte van belasting en bedrijfsomstandigheden. In Tabel 2 staan de diverse classificaties. De proeven voor de API-classificatie worden voor een groot deel met 5,7 liter V8motoren gedaan en zijn daarom niet helemaal representatief voor de Europese situatie. Daarom werd de ACEA-classificatie in het leven geroepen (ACEA = Association des Constructeurs Européens d Auto-mobiles). Dit is een eenvoudige indeling naar prestatie en kwaliteit. De eisen worden regelmatig verscherpt. Dit gebeurde voor het laatst in april 1989 (benzinemotoren) en januari 1990 (Dieselmotoren). In Tabel 3 staan de ACEA-classificaties. De Japanse autofabrikanten konden natuurlijk niet bij hun Amerikaanse en Europese vakbroeders achterblijven en daarom is de JASO (Japanese Automobile Standards Organisation) bezig een eigen systeem te ontwikkelen. In Tabel 4 staan de huidige specificaties. In aanvulling op al deze systemen hanteren diverse autofabrikanten eigen systemen. Voorbeelden zijn: BMW, Porsche, Peugeot, Volkswagen/Audi/Seat en Mercedes-Benz. Nieuwe olie in een oude motor Nu de soort en kwaliteit van de olie van de verpakking kan worden afgelezen, blijft de vraag: welke olie gooi ik in mijn Healey? Een multigrade is altijd beter dan een monograde, omdat deze bij een groter temperatuurbereik bescherming en smering biedt. Helaas zijn moderne multigrades altijd voorzien van toevoegingen, die vuil en neerslag oplossen. Bij een modern - of een pas gereviseerd - motorblok is dat geen probleem, maar bij een oudere motorblokken of

5 versnellingsbakken kunnen op essentiële plaatsen afzettingen oplossen, waardoor lekkages ontstaan. Ook oudere keerringen zijn vaak niet tegen moderne oliën bestand. Een mogelijke oplossing hiervoor is het gebruik van een moderne multigrade zonder dopes, zoals de Shelsley-oliën van Penrite. Tabel 1 - Dopes soort dope detergenten/dispergerende- en anti-oxidatie toevoegingen * functie tegengaan van verouderingsprodukten en het vertragen of voorkomen van de vorming van afzettingen, zoals lak en sludge (slib) detergenten en antioxidanten en/of anticorrosie toevoegingen het voorkomen van, chemische slijtage, zoals corrosie anti-slijtage en/of milde EP (extreme pressure) toevoegingen het verminderen van mechanische slijtage slijtage van moeilijker te smeren onderdelen, zoals, nokkenassen en klepstoters Viscositeits-index verbeteraars, stolpunt- verlagende het verbeteren van deze eigenschappen toevoegingen en anti-schuimmiddelen * Detergenten zijn vuiloplossers. Dispergerend betekent: houdt het vuil zwevend. Tabel 2 - API-classificatie Dieselmotoren (c staat voor Diesel) CA, CB, cc, cd, cdii, ce, cf-2), cf-4 cdii en cf-2 zijn oliën voor tweetakt-diesels, zoals Detroit Diesel. Hoe hoger de classificatie (CF-4 is momenteel de hoogste), des te zwaarder de eisen die aan de olie gesteld worden. Benzinemotoren (S staat voor benzine)v SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH. SC: personenauto s sd: personenauto s se: personenauto s sf: personenauto s sg: personenauto s vanaf 1989 sh: personenauto s vanaf 1994, deze classificatie geldt vanaf juni Alle testen voor de sg-classificatie moeten minstens twee maal met succes doorlopen worden om de sh-goedkeuring te verkrijgen. Smeermiddelen voor versnellingsbakken en eindaandrijvingen GL1 t/m GL5. Hoe hoger de classificatie, des te zwaarder de eisen aan die aan de olie gesteld worden. GL2 wordt niet meer gebruikt. GL4 en GL5 bevatten een fosforhoudende dope. Deze is funest voor het brons in oudere versnellingsbakken en dergelijke.

6 Tabel 3 - acea-classificatie Dieselmotoren d1 vervallen (api cc) Benzinemotoren g1 vervallen; d2 vervallen (nu d4) g2 is ongeveer api sf, vervangen door g4; d3 vervallen (nu d5) g3 is ongeveer api sf, meer brandstof besparend, vervangen door g5; d4 api cd d5 api CE g4 is ongeveer api sg; G5 is ongeveer api sg, meer brandstof besparend. pd1 personenauto s pd2 vervangt pd1 en api cd als hoogste norm voor benzinemotoren. Tabel 4 - jaso-classificatie Test Te testen criteria jaso-nummer Diesel Nissan sd 22 motorvervuiling, m zuigerreinheid Benzine Toyota 3a (en 20-22r) slijtage kleppen, m aandrijfmechanisme Toyota 5r vervuiling motor, m (schoonhoudendvermogen) zuigerreinheid en slijtage, (test bij lage temperatuur) Toyota 5r viscositeitstoename, m (oxidatiebestendigheid) reinheid zuigers, (test bij hoge temperatuur) Conclusie Een moderne minerale, half synthetische of volledig synthetische motorolie is de beste keus voor de gereviseerde Healey motor. Indien de staat van de motor niet bekend is, is het altijd raadzaam de motor door een deskundige te laten inspecteren. Toepassing van een moderne motorolie kan in dergelijke gevallen tot problemen leiden. Ook kan een moderne motorolie niet worden toegepast in een motor met zilver als lagermateriaal. Puristen die 100% origineel willen rijden kunnen kiezen voor een originele olie. Om onnodige risico s te vermijden is hier kennis van zaken nodig om de juiste keuze te maken en een goed gebruikersadvies te geven.