ULEIURI DE MOTOR

ULEIURI DE MOTOR

Motoarele termice pentru automobile au sistem de ungere cu ulei. Acest sistem utilizeaz ulei motor, care ndeplinete mai multe funcii:

ungere/lubrifiere: pentru reducerea frecrii dintre piesele aflate n micare.

rcire: a pieselor cu care intr n contact, mai ales apistonului.

curare: a pieselor pe care se depun reziduuri ale procesului de ardere (ex. cilindri, segmeni, piston).

protecie mpotriva coroziunii chimicea pieselor motorului.

mbuntirea etaneitii(ex. prindere baie de ulei pe bloc, filtru ulei, etc.).

agent de for, n cazul acionrilor hidraulice, mai ales n cazul distribuiei variabile. GENERALITI COMPOZIIEUleiurile utilizate ncircuitele de ungere ale motoarelor termice au o compoziie complex. n funcie de tipul uleiului motor, acestea sunt compuse din:

uleiuri de baz, n proporie de 75-85%

aditivi, n proporie de 25-15% Uleiurile de bazndeplinesc funcia principal a sistemului de ungere i anume lubrifierea. La rndul lor, n funcie de materia prima utilizat i procedeul de fabricare uleiurile de baz sunt: uleiuri de bazminerale, se extrag prin diverse procedee ,materia prim fiind petrolul

uleiuri de bazsintetice, se obin prin procedee (sinteze) chimice

uleiuri de bazsemi-sintetice, sunt amestecuri de uleiuri minerale i uleiuri sintetice n proporie de 20-30%.Aditiviisunt substane chimice (compui organici, pe baz de metale sau polimeri) care prin combinarea cu uleiul de baz au rolul de a mbuntii anumite caracteristici ale uleiurilor utilizate n sistemele de ungere ale motoarelor termice

Foto: Compoziia aditivilor dintr-un ulei motor (SAE 5W-30 PROPRIETIProprietile fizico-chimiceale uleiurilor de motor depind n mare msur de tipul uleiului de baz (petrol sau elemente de sintez), de tehnologia utilizat la fabricare precum i de tipul i natura aditivilor introdui n uleiul de baz. Caracteristicile de ungere i de curgere ale uleiurilor sunt reprezentate deonctuozitateivscozitate.Onctuozitateaeste capacitatea uleiului de a adera la suprafeele metalice i de a forma pe acestea o pelicul rezistent de ulei care s mpiedice contactul direct dintre piesele aflate n micare. Astfel se elimin frecrile uscate, se asigur ungerea la limit i se evit uzura i gripajul. Uleiurile minerale au o onctuozitate suficient pentru a permite funcionarea unui motor cu ardere intern. Pentru mrirea onctuozitii, la uleiul de baz, se adaug aditivi.Vscozitateaeste proprietatea uleiului de a se opune curgerii (micrii relative a particulelor constituente). Nivelul vscozitii uleiului influeneaz semnificativ capacitatea de ungere a pieselor n micare, n funcie de temperatur i vitez, coeficientul de frecare precum i pierderile de putere datorit frecrii.

Foto: Uzura prematur aarborelui cu came :A arbore cu came nou.B arbore cu came uzat prematur.C arbore cu came uzat complet.Att onctuozitatea ct i vscozitatea uleiului au o influen foarte mare asupra uzurii din timpul procesului depornire amotorului termic. Datorit onctuozitii piesele ce vor fi micate sunt acoperite cu o pelicul de ulei (din timpul funcionrii anterioare) iar vscozitatea asigur accesul rapid al uleiului la piesele n micare.Temperaturaare o influen major asupra vscozitii uleiului, cu ct temperatura crete cu att uleiul devine mai puin vscos i curge mai uor. La temperaturi sczute ns hidrocarburile alcanice formeaz o reea cristalin care produce congelarea uleiului, adic pierderea total a capacitii de curgere.

Punctul de congelare al uleiuluieste temperatura la care uleiul nceteaz s mai curg, se apropie de starea solid. De exemplu, pentru un uleiValvoline 15W-40punctul de congelare este la-30 C. Scderea vscozitii uleiului conduce la: reducerea pierderilor datorit frecrii

reducereaconsumului de combustibil

pornirea mai uoar a motorului

funcionarea motorului la temperaturi foarte sczute Creterea vscozitii conduce la:

scderea consumului de ulei

etanarea mai bun ntrepiston, segmeni i cilindru

Foto: Vscozitatea cinematic a uleiului [cSt] n funcie de temperatur SURSE DE DEGRADAREStabilitatea la oxidareeste o alt caracteristic a uleiului motor. Acesta reprezint capacitatea uleiului de a-i pstra caracteristicile nemodificate pe toat durata utilizrii sau depozitrii. Temperatura influeneaz negativ oxidarea uleiului. Cu ct temperatura este mai mare i n prezena oxigenului cu att oxidarea uleiului este mai pronunat. n urma procesului de oxidare al uleiurilor minerale rezultcompui oxigenai(acizi, aldehide, cetone) precum i produse de tipulrinilor. De asemenea, n anumite condiii de temperatur, presiune i n prezena anumitori catalizatori, prin reacia hidrocarburilor din ulei cu oxigenul se formeaza produse insolubile n ulei care conduc lacreterea vscozitii.

Foto: Creterea vscozitii uleiului motor datorit oxidriin acelai mod, rinile, n anumite condiii de temperatur, formeazdepuneridure (lacuri) pe suprafeele segmenilor i a pistoanelor. Aceste depuneri imobilizeaz segmenii n canalele din piston ceea ce conduce la pierderea etanrii camerei de ardere. Rinile, datorit depunerilor, pot produce i obturarea canalelor i a orificiilor sistemului de ungere. Substanele de oxidare din ulei au efect nefast asupra caracteristicilor acestuia. Depunerile rezultate micoreaz conductibilitatea termica pereilor pieselor (piston, segmeni, cilindri) i favorizeaz formarea mluluin baia de ulei la temperaturi sczute.

Foto: Formarea depunerilor n baia de ulei datorit oxidriiDegradarea uleiului se produce i datoritcontaminriiacestuia cu alte substane. Uleiul motor poate fi contaminat cu combustibili, ap sau lichid de rcire, particule sau impuriti.Contaminarea cu combustibili(benzin sau motorin) are ca efect scderea vscozitii ceea ce implic lubrifierea precar a pieselor n micare. De asemenea, scade temperatura de imflamabilitate a uleiului ceea ce poate produce autoaprinderea acestuia.Contaminarea cu apsau lichid de rcire conduce la emulsionarea uleiului i reducerea capacitii de lubrifiere. De asemenea vscozitatea uleiului crete iar aditivii pot fi separai de ulei ceea ce conduce la reducerea drastic a capacitii de ungere a uleiului.Contaminarea cu particulese datoreaz arderii incomplete a combustibilului i conduce la creterea vscozitii uleiului. De asemenea, uleiul se poate contamina cu particule metalice (provenite de la piese) sau cu impuriti din aer. Particulele din ulei, dac ajung pe suprafeele metalice n contact, conduc la intensificarea procesului de uzur.

Foto: Contaminarea cu ap a uleiului motorCARACTERISTICILE ADITIVILORAditivii sunt produse complexe, de natur organic sau metalic, solubile n masa lubrifiantului, care au rolul de a mbuntii caracteristicile uleiului motor. Aditivii sunt de mai multe tipuri, fiecare avnd impact asupra unei anumite caracteristici a uleiului motor. Numele i modul de aciune al principalilor aditivi sunt sintetizai n tabelul de mai jos:

CLASIFICAREUleiurile de motor sunt clasificate dup mai multe standarde civile sau militare. Cele mai des utilizate standarde sunt: SAE, ACEA, API,ILSAC,JAVA,EMA, standardele constructorilor de automobil i standardele militare (MIL-L)1. Standardul SAE Uleiurile pentru motoarele termice sunt clasificate de mai multe standarde internaionale. Cea mai uzual form de clasificare este cea dupvscozitate, ce este reglementat de standardeleSAE.Standardul SAE J 300clasific uleiurile pentru automobile n funcie de vscozitatea acestuia la diferite temperaturi. Astfel sunt clasificate uleiuri:

monograd.

multigrad. Uleiurile sunt ncadrate n 11 clase/grade, ncepnd de la temperaturile cele mai sczute (-35 C) i pn la temperatura maxim de funcionare a motorului termic (100 C)Uleiurile monogradsunt:deiarn: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W

devar: 20, 30, 40, 50, 60 Uleiurile de iarn trebuie s satisfac cerinele n ceea ce privete vscozitatea maxim la temperatura minim precum i vscozitatea minim la temperatura maxim. La uleiurile de var se impune doar vscozitatea minim la temperatura maxim. n Europa, datorit variaie de temperatur var-iarn, se utilizeazuleiurile multigrad. Acestea se pot utiliza pe un interval minim i maxim de temperaturi ale mediului ambiant.

Foto: Utilizarea uleiurilor multigrad n funcie de temperatura exterioar (mediului ambiant)A uleiuri sinteticeB uleiuri semi-sinteticeC uleiuri minerale2. Standardul ACEA Asociaia Constructorilor Europeni de Automobile (ACEA) clasific uleiurile de motor n funcie de destinaia acestora: automobile cu motoare pe benzin sau diesel i vehicule comerciale. Uleiurile de motor sunt clasificate n 3 categorii:Ax/Bx pentru motoare pe benzin i dieselCx pentru motoare pe benzin i diesel cu sisteme de post-tratare a gazelor de evacuareEx vehicule comerciale

Caracteristicile uleiului de motor pentru automobile sunt descrise n tabelul de mai jos:

3. Standardul API Institutul American de Petrol (API) clasific uleiurile n funcie de tipul motorului: benzin sau diesel.Categoria S se aplicmotoarelor pe benzincu aprindere prin scnteie. Gradele n vigoare pentru categora S sunt: J, L i M descrise n tabelul de mai jos:

Cele mai performante uleiuri dup standardul API, pentru motoarele pe benzin, sunt cele etichetateSM. Categoria C se aplicmotoarelor dieselpentru automobile i autovehicule comerciale. Gradele n vigoare pentru categoria C sunt: H4, I4 i J4.

Cele mai performante uleiuri dup standardul API, pentru motoarele diesel, sunt cele etichetateJ4.

CUM CITIM O ETICHETA?In majoritatea tarilor dezvoltate din lume, clasificarea uleiurilor de motor in functie de viscozitate, folosita uzual, este cea stabilita de SAE (Societatea americana a inginerilor de automobile) in standardul SAE J300 care a intrat in vigoare in luna august 2001. Aceasta clasificare cuprinde 11 clase:6 de iarna - 0w, 5w, 10w, 15w, 20w, 25w (w - winter, iarna) si5 de vara - 20, 30, 40, 50, 60.Pentru uleiurile multigrad se foloseste notarea dubla cu cratima, prima notare indica clasa de iarna (cu indicele w), iar a doua notare indica clasa de vara; de ex. SAE 5w-40, SAE 10w-30 etc.Cu cit este mai mica cifra in fata literei "w" (SAE), cu atit este mai mica viscozitatea uleiului la temperatura scazuta si, respectiv, pornirea la rece a motorului este mai usoara. Cu cit este mai mare cifra care se afla dupa cratima (SAE), cu atit este mai mare viscozitatea uleiului la temperatura ridicata si mai sigura ungerea motorului pe timp de canicula.