Viskoznost motornih ulja (Viscosity of motor oils)

Podnaslov:
“teškotečljiva ulja” ili lakotečljiva ulja pros & cons

“Jer ništa nije ni dobro ni zlo, nego ga takvim čini naše uverenje.” Hamlet, Šekspir

Obrni, okreni, pre ili kasnije vraćamo se iznova na pitanje viskoziteta ulja.

Da li je ta osobina krucijalna i “alfa i omega” svakog ulja ili tek jedna od mnogih i samim tim manje bitna?

Kako god granice viskoznosti su mnogo šire nego što se obično misli. Konačna granica (Final Frontier) upotrebe motornog ulja prevazilazi SAE kategorije ali to nikako ne znači da se značaj ove karakteristike motornih ulja treba zanemariti.

Viskoznost je jedna od najvažnijih osobina ulja pa ipak zanemarena. Zašto?

Verovatno zato što API standardi dopuštaju znatna odstupanja od inicijalnih. Tako da ulje koje pređe u kategoriju niže (popuštanje polimera, razblaženje gorivom itd.) ili više (povećan sadržaj čađi, oksidaciono-termička dekstrukcija itd.) tokom rada nije za diskvalifikaciju; i dalje insistirate na fabričkoj preporuci kao nepromenjivoj kategoriji?!
Za motorna ulja toleriše se porast viskoznosti do 30% ili pad do 25%. Ako uzmemo na primer SAE 30 ulje sa kinematičkom viskoznošću od 10,5 (malo ispod sredine ali blizu) dopušteno je da ono do kraja eksploatacije može da ima: 13,6 ili 8, što je SAE 40 i SAE 20 respektivno; slično tome četrdesetica sa tipičnih 14 može da ima između 18,2 i 10,5!

Čak je formalno gledano prelazak u drugu kategoriju nešto što nije pokazatelj kvaliteta (dopušteno je) i čak se može oštro (po tom kriterijumu) kritikovati ocena kvaliteta po zadržavanju viskozne klase kao laičko razmatranje i analiza.

Stvari su zapravo sasvim suprotne. Ma šta zvanično bilo, držanje viskoznosti u teškim uslovima rada kao i tokom vremena, logično, ukazuje na visok (viši) kvalitet ulja i tačka.

No krenimo redom malim podsećanjem.

SAE klasifikacija viskoznosti je opšte poznata. Postoji 6 zimskih kategorija i 5 kategorija na radnoj temperaturi (opštih, letnjih). Pet ili možda 6? Ako zagledate tablice videćete 2 kategorije SAE 40, ali su one uvedene zbog multigradnih ulja (zapravo zbog lakotečljivih). Ukupno znači 11 mogućih monogradnih ulja pri čemu je ikada proizvedeno (u iole većim količinama) ne više od 7 vrsta a danas ih postoji svega 5 (10W, 20W, 30, 40 i 50) pri čemu kao motorna ulja za motore sve više ostaje samo 3 i to naravno: SAE 30, SAE 40 i SAE 50.

Multigradna ulja preovlađuju tržištem i pokrivaju preko 90 ili čak 95% ukupne proizvodnje i prodaje sa tendencijom da zauzmu i svih 99%.

Postoji par desetina viskoznih gradacija multigradnih ulja. Ipak najčešće su:

0W-20, 0W-30, 0W-40, 5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-40, 15W-50, 20W-40, 20W-50, 20W-60 i 25W-60. Dakle samo 15 vrsta. Znači da ukupno imamo tek nekih 20 vrsta viskoznih kategorija i možda još nekih 5 do 6 retkih i slabo zastupljenih vrsta koje se ograničeno proizvode i u manjim serijama.

Razloga je mnogo i ne bih detaljisao. Najvažniji praktični aspekt je da više nema zimskih i letnjih ulja već multigradnost podrazumeva koncept celugodišnjeg ulja (u novije vreme bienale postaje stvarnost).

Moram naglasiti da: idealna zaštita motora u smislu njegovog što dužeg trajanja podrazumeva i koncept 2 viskozne kategorije čak i za umerenu kontinentalnu klimu (veći deo Evropskog kontinenta). Njih uslovno možemo nazvati „zimsko“ i „letnje“ ulje.

Više u daljem tekstu. Vratimo se preovlađujućem konceptu celugodišnjeg ulja.

Industrija se malko namučila i stvorila koncept i rešila problem ... za sva vremena ... i ne baš.

Problem korišćenja ulja na raznim temperaturama jeste elegantno (manje-više) rešen ali suštinski je (za)ostalo mnogo „kolateralne štete“ koje ili nismo svesni ili jesmo ali nam spasa nema, industrija je postavila standarde (zajedno sa automobilskom i u novije vreme ekolozima) i tačka. Mrdanja više nema.

U početku je postojao „pokret otpora“ koji je stručno i glasno ukazivao na nedorađenost koncepta ali dok su ljudi shvatili o čemu se radi nova generacija baznih ulja i aditiva je sve to lepo počistila i sve je leglo. Poslednji ozbiljni pokušaji da se ukaže na loše strane ulja sa visokim indeksom viskoznosti i velikim sadržajem polimera za modifikaciju viskoznosti bili su krajem osamdesetih i početkom devedesetih. Još se ukazivalo u univerzitetskim krugovima do pred kraj prošlog veka i tu je negde i utihnulo.

Šta je tu loše? Ništa posebno osim dužine korišćenja vašeg automobila. Ona je počela da se skraćuje i pored novih tehnologija i dorađenih materijala. Negde u osamdesetim i prvoj polovini devedesetih su motori bili sposobni da „traju večno“ (ili u realnosti da pređu svih milion km) ali više (i definitivno) NE.

Naravno da sam svestan da je „ekološki danak“ morao da bude plaćen. Više o tome na kraju teksta u dodatku.

Da ne dužim sa „suvom“ teorijom, uzmimo najbolje primere.

Primer I

Vi ste (ne)srećni korisnik 5W-20 ili 0W-20 motornog ulja. Avangarda i high tech. Ekologija i svest. Preteča. ... I naravno pomalo naivni u toj priči ...

Ove viskozne kategorije koriste najviše Honda i Ford (za sada samo u USA).
U čemu je problem?

Vratimo se na to kolika je APSOLUTNA viskoznost ove kategorije. Na radnoj temperaturi je dopušteno 5,6 do 9,3mm²/s. Ljudi obično ova ulja upoređuju sa vodom što nije baš tačno ali nije ni daleko od istine. Voda na sobnoj temperaturi ima oko 1 znači nekih 7 puta manje. Da podsetim to je otprilike duplo manje nego prosečna četrdesetica.

Ovo je zaista veoma mala vrednost. Viskoznost na 40°C im je oko 40mm²/s što je duplo manje od 5W-40 ili skoro trostruko manje nego što imaju 15W-40 ulja.

U uslovima idealnog (hidrodinamičkog) podmazivanja sve je O.K. i gotovo idealno. Ova vrsta podmazivanja ne traži visoke vrednosti viskoznosti a kao primer se često navodi baš voda kod „akvaplaninga“ (kada pneumatik izgubi kontakt sa podlogom) koji je specifičan slučaj ove vrste podmazivanja. Naravno prelazni režimi su druga stvar te se postavlja pitanje koliko ova ulja mogu zaštititi motor. Starije jako loše i naravno da nemojte ni pokušavati. Ovakva ulja omogućavaju lak hladan start, uštedu goriva i druge prednosti ali u zaštiti motora i to u mešovitim režimima i mešovitim režimima podmazivanja imaju teorijskih i praktičnih mana. Jednostavno ne mogu tako dobro da spreče habanje kao ulja veće viskoznosti naročito u teškim uslovima rada (osim visokih obrtaja koji za ova ulja nisu teški uslovi).

Naravno motori su specijalno konstruisani da bi im ove viskoznosti bile zadovoljavajuće.

I naravno nije u pitanju prvih 100 do 150 hiljada km. Ali šta posle?

Honda izgleda da ima manje tolerancije i bolje materijale te njihovi motori izgleda solidno izdržavaju 200 ili 250 hiljada km. Ipak poražavajuće je da vam kvalitetan motor dotraje u tako malo pređenih km mada je 300 (350) postao standard i za motore koji ne koriste ovako niske viskozne gradacije.

Ford ima polovičan uspeh sa ovim konceptom. U UK je preporuka za modele sa motorima koji u USA koriste 5W-20 zapravo 5W-30 ili za 5W-30 obično 10W-30. Klima nije jedini razlog ovome. Čak je i Ford čiji su motori imali očekivan život od min. 150 hiljada milja (u praksi 200 do 250) na ovaj ili onaj način kod modela sa super lakotečljivim uljima „priznao“ da je to sad manje za bar 20-30%.

Posredno je toliki procenat dala i Honda garantujući izduv po EPA standardima tek 7 godina ili 70k milja za razliku od motora sa 5W-30 gde je garancija 10 godina ili 100k milja. Naravno sve je ovo diskutabilno a nezavisnih podataka sa terena nema u dovoljnoj meri da bi potvrdili ili demantovali tvrdnje.

Utešno je to da su 0W-20 verovatno najkvalitetnija ulja koja postoje bilo koji proizvođač da je u pitanju.

Ipak Mercedes je korigovao „default“ viskoznost nekim modelima u Americi sa 5W-30 na 5W-40. Verovatno je utvrđeno da kupac MB vozila više ceni pouzdanost i dugotrajnost od potrošnje goriva (pa i ekologije).

Sam proizvođač nije dao objašnjenje jer se radilo o „restyling-u“ koji je obuhvatao i manje prepravke motora. Ne treba biti posebno pametan pa uvideti da te male izmene (veća snaga, povoljniji obrtni moment) nisu ključne da bi motor na istoj osnovi imao različitu preporuku za viskoznost ulja.

Doduše ovo još jednom potrvđuje da je razlika između 5W-30 i 5W-40 viskoznih klasa prilično zanemarljiva i da je moguće menjati ih bez velikih uticaja na motor.

Naravno, duži vek motora sa viskoznijim vam je zagarantovan.

Nesumnjivo je da proizvođači već duže vreme kalkulišu sa tim da se automobili manje voze poslednjih par godina nego 90-tih kada je gorivo bilo mnogo jeftinije.

Samim tim projektovani vek motora je smanjen tako da je upotreba 5W-30 prilično statistički zasnovana u smislu da će 10 ili 20% kraći vek motora biti aktuelan u manje od 10% kupaca i da će se manifestovati tek kod drugog ili trećeg vlasnika i posle niza godina tako da neće uticati na renome kompanije.

Osim toga prećutni je dogovor da se očekivanih 500k km pre generalke omogući tek u višoj srednjoj i visokoj klasi automobila.

Primer II

Vi ste (ne)srećni korisnik 5W-30 motornog ulja u motoru koji zapravo može da koristi i 5W-40 ulje. Šta ste dobili a šta izgubili?

Što se tiče zime i hladnog starta dobitak sa 5W-30 je minimalan. Potrošnja goriva u vožnji na otvorenom putu takođe. Malo se dobija na uštedi goriva pri gradskoj vožnji.

Sa druge strane 5W-40 bolje štiti motor. U letnjem periodu manja je potrošnja ulja i uopšte pogodnost upotrebe mnogo bolja.

U drugom delu teksta će biti više o uticaju temperature ali se čini idealnim da se zimi koristi 0W-30 a leti 10W-40 ili čak 10W-50.

Primeri su Ford/Peugeot ili Opel/Fiat. Drugo navedeni daju preporuku za 5W-40 a „ameri“ 5W-30. Iako klima ima malo uticaja više je do strategija kompanija.

Za koju se odlučiti?

U slučaju evropskih proizvođača izgleda lako: 5W-40 od samog starta.

Za Ford i Opel bi strategija mogla da izgleda ovako:

Ukoliko vozite mešovito (do 60% grad) i umereno, prvih 50-70k km vozite sa 5W-30 uljima. U slučaju pretežno gradske vožnje duplirajte gore navedenu kilometražu. Zatim pređite na 5W-40.

Još bolje je period garancije voziti uz 5W-30 a zatim zavisno od pređenih km preći na 5W-40 ulja sličnog kvaliteta i malo pre navedenih cifara. Naravno, postoji mnogo kombinacija tako da ljudima koji malo prelaze godišnje (10 do 15k km) mogu slobodno da savetujem da ostanu duže na 5W-30. Razlika od 20% potencijalno više pređenih km nema svrhe ukoliko se 200k km pređe tek posle 15-tak godina.

Naravno u oštrijim režimima (težim uslovima vožnje) 5W-40 ranije (i odmah) dobija na značaju, kao i u slučaju maksimalnih intervala zamene (20k km) ili korišćenja u zoni Mediterana, pogotovu leti. Ukoliko manje prelazite godišnje ulje menjate češće (npr. 10k km) te 5W-30 dobija na značaju. Osim toga ukoliko koristite full sintetiku umesto polu-sintetičkih ili HC ulja imate i dodatnu sigurnost tako da je opet sve otvoreno.

Gotovo je nemoguće dati univerzalni savet. Niko ne poznaje vaše navike i vrstu vožnje kao vi sami tako da odluku morate doneti sami.

Podcenio sam temu te će se priča nastaviti u najmanje još 2 dela.

Uticaj spoljne temperature je tek načet i zaslužuje bar ceo tekst (ali biće skraćeno).

Primer Zastave sledi u nastavku.

HTHS viskoznost i njen uticaj na zaštitu motora i uopšte njegovog ponašanja je takođe za poseban tekst.

Šta tek reći o činjenici da mnoga prosečna mineralna ulja izgube radnu viskoznost već nakon par desetina radnih sati (u prvih hiljadu-dve km).

Nastaviće se ...

Dodatak (malo o ekologiji)

Nisam protiv promena u automobilskoj industriji prouzrokovanih ekološkim kriterijumima u smislu „bolje išta nego ništa“ ali zapravo i jesam. Automobilska industrija i transport na bazi motora SUS možda i nije globalno najveći zagađivač ali je sigurno najefikasnija u smislu da su proizvodi sagorevanja (štetni naravno) pokrili gotovo čitavu planetu i to manje-više ravnomerno (kontinentalne delove). Uzevši u obzir da se pokraj morskih obala nalaze veliki gradovi transport ovog vida je izduvne gasove raspršio i u mora i okeane. Sasvim sigurno uspešnije od bilo kod dimnjaka neke druge industrije.

Sada kada nam je klima „otišla u aut“ i mali Perica je ukapirao da nešto nije u redu i da se treba učiniti više.

Evropa (EU tačnije) je pravnom regulativom verovatno otišla najdalje (makar uzevši u obzir veličinu sistema – ceo EU i dozvoljenih nivoa) i klasifikovala je motore u Euro 1 do 5 a u najavi (i pred implementacijom) je i 6-tica uz najavu Euro 7 kategorije za nekoliko godina (zaključno do 2018).

Sve je to lepo ali daleko od dovoljnog.

Hibridni automobili su morali da zauzmu veći deo produkcije bar pre par (5-6) godina a njihov današnji broj (modela i zastupljenost tržišta) su morali da zauzmu električni automobili i/ili automobili sa gorivnim ćelijama (inače još šezdesetih, dakle pre skoro 50 godina, postojali su veoma uspešni prototipovi automobila i traktora). No industrija je industrija i svaka je konzervativna a naročito ona koja mora da očuva „poredak stvari“ i naftu kao glavni energent makar promenili klimu, istrebili frtalj postojećih formi života, sebi kao vrsti oduzeli budućnost, već danas napravili veću štetu nego što cela ta (automobilska) industrija daje, itd.

Dakle nemojmo biti licemeri. Euro 10 ako stignemo do njega će i dalje biti standard za „brzo ubijanje uslova za život na planeti“ te jedino koncept „nulte emisije“ ima nekog smisla ako se pravilno sprovede.