Tribolex Expertise, ervaring en creativiteit
Motortypen
Er zijn allerlei verschillende motortypen en als gevolg daarvan vele typen motorolie. Verbrandingsproces, gebruikte brandstof, maximaal toerental, bedrijfsomstandigheden en type smeersysteem bepalen uiteindelijk de optimale samenstelling van het te gebruiken product.
De verschillende motortypen zijn niet eenvoudig in te delen. Een indeling naar ontstekingssysteem, toerental, werkingsprincipe, smeersysteem en inzetgebied is het meest znvol om de onderlinge verschillen te kunnen onderkennen.
ontstekingssysteem | toerental |
werkingsprincipe |
smeersysteem |
inzetgebied |
---|---|---|---|---|
zelfontsteking ("Diesel")
|
> 4500 |
viertakt |
circulatie |
personenauto's |
1400 - 2500 |
viertakt |
circulatie |
vrachtautos, tractoren, grondverzet, scheepvaart, industrie |
|
350 - 1400 |
viertakt |
circulatie |
energieopwekking, scheepvaart, industrie |
|
70 - 350 |
tweetakt |
circulatie/eenmalig |
scheepvaart, energieopwekking |
|
vonkontsteking ("Otto")
|
> 4500 |
viertakt |
circulatie |
personenauto,s, tweewielers, watersport |
< 3500 |
viertakt |
circulatie |
kleine aggregaten, tuinbouwmachines etc |
|
> 4500 |
tweetakt |
eenmalig |
tweewielers, watersport, sneeuwscooters etc |
|
< 3500
|
viertakt
|
circulatie
|
industriele motoren met gasvormige brandstof
|
|
"pilot injection" (ontsteking door dieselbrandstof) |
< 3500 |
viertakt |
circulatie |
industriële gasmotoren |
Afstemming
De op de markt aangeboden producten zijn doorgaans in eerste instantie afgestemd op bepaalde technische kenmerken en vervolgens "overgoten" met een bepaalde marketingvisie met als doel de verschillende producten een zekere mate van identiteit te verlenen. Dat betekent dat sommige producten die voor een bepaalde toepassing sterk worden aangeraden, ook prima voor andere toepassingen zouden zijn te gebruiken, maar dat de leverancier er voor kiest die mogelijkheid niet onder de aandacht te brengen.
Brandstofinvloed
De samenstelling van de gebruikte brandstof heeft een sterke invloed op de samenstelling van de motorolie. Een motor kan worden beschouwd als een reactievat met een bewegende wand (de verbrandingsruimte met de in de cilinder op en neer bewegende zuiger en zuigerveren). Die bewegende wand is niet volledig dicht. Vanuit het verbrandingproces lekt tijdens de verbrandings-/werkslag een klein deel van het brandende brandstof/lucht mengsel weg langs de zuigerveren.
Die zogenaamde doorblaasgassen komen in comtact met het smeermiddel. Ze bestaan uit uitlaatgassen met daarin nog niet volledig verbrande brandstofresten en hebben een hoge temperatuur. Daardoor wordt de motorolie vervuild en ook kunnen er als gevolg van contacten met die doorblaasgassen chemische veranderingen optreden in de motorolie in de vorm van verouderingsproducten en kunnen er drab en afzettingen ontstaan op inwendige motordelen. In de afbeelding zijn de verschillende bronnen van vervuiling aangegeven, alsmede de invloed die motorolieadditieven op het voorkomen van ongewenste vervuiling kunnen hebben.
.
De aard en samenstelling van de brandstof en het verloop van het verbrandingsproces bepaald de aard van de doorblaasassen - en daarmee ook de verontreinigingen waar de motorolie mee moet kunnen "omgaan". Veranderingen in brandstofsamenstelling, vormgeving van de verbrandingsruimte en wijziging van het ontstekingstijdstip als gevolg van de invoering van uitlaatgasemissievoorschriften leiden dan ook meestal tot veranderende eisen ten aanzien van de motoroliesamenstelling. Voor motorolie geldt: "brandstof is de bron van alle ellende".
Invloed van het toerental
In een motor komen verschillende contactvormen voor. Conforme contacten bij het zuigerveer/cilinder-complex en bij krukas- en nokkenaslagers. Contraforme contacten zijn aan te treffen bij nok/stoter mechanismen in de klepbediening en bij distributietandwielen.
Bij de discontinue contraforme contacten in de klepbediening nemen de optredende krachten exponentieel toe met het toerental - wanneer het maximumtoerental hoger ligt zal daardoor veel meer behoefte bestaan aan anti-slijtage additieven om slijtage te beperken. In het voorbeeld is te zien wat het gevolg kan zijn van een ontoereikende antislijtagewerking in een bedrijfswagenmotor.
Bij conforme contacten is de invloed van het toerental aanzienlijk minder sterk, maar bij extreme zuigersnelheden kunnen wel problemen ontstaan. Om die reden worden bij bepaalde wedstrijdtoepassingen wel plantaardige componenten in het smeermiddel toegepast. Deze hebben een zeer goede hechting aan metalen en kunnen daardoor nog enige smering verzorgen waar minerale of synthetische olie dat niet meer kunnen. Het gebruik van plantaardige componenten heeft ook een groot nadeel: vanwege de geringe oxidatiestabiliteit verouderen ze snel. Dat kan leiden tot sterke vervuiling en indikking en de noodzaak voor aanzienlijk kortere verversinstermijnen.
Temperatuurinvloed.
Op verschillende plaatsen in de motor komen hoge temperaturen voor. Dat betekent dat plaatselijk de olie ook een hoge temperatuur krijgt. In de zuigerveerzone kunnen temperaturen tot ca 280 °C voorkomen, de lageruitreedtemperatuur kan tot 180 °C bedragen en de bulkolietemperatuur zal ergens tussen 85 en 140 °C liggen bij een motor op bedrijfstemperatuur. In de verbrandingsruimte zelf zijn de temperaturen nog veel hoger, zoals uit de illustratie van een langzaam lopende tweetaktdiesel is te zien.
Smeersysteem
In principe worden twee verschillende smeersystemen toegepast. Bij circulatiesystemen waarbij de olie circuleert moet de olie over langere tijd opgewassen moet zijn tegen de omstandigheden. Bij verbruikssmering zoals toegepast bij kleine tweetaktmotoren is de standtijd niet van belang, maar moet de olie na zijn smerende taak te hebben verricht zo volledig mogelijk verbranden en zo weinig mogelijk bijdragen aan emissies. De opbouw van een circulatiesysteem is te zien in onderstaande afbeelding.
Bij langzaam lopende dieselmotoren worden beide systemen tegelijkertijd toegepast: circulatiesysteem voor de krukaslagering, verbruikssysteem voor het cylinder/zuigerveer complex
In dat geval worden dan ook twee totaal verschillende producten toegepast: een cilinderolie en een systeemolie.
Bedrijfsomstandigheden
Ook de bedrijfsomstandigheden hebben een grote invloed op de gewenste eigenschappen. Bij veel start/stop werk en een te lage bedrijfstemperatuur zal de slijtage hoger zijn en zal de smeerolie sneller in kwaliteit achteruit gaan. Naarmate de gemiddelde belasting hoger is kan ook meer slijtage optreden. De invloed van een te lage motortemperatuur is meestal aanzienlijk kwalijker dan een enigszins te hoge. Bedrijfsomstandigheden kunnen ook sterk varieren, waardoor ook de snelheid waarmee de kwaliteit van de motorolie achteruit gaat niet constant zalzijn.
De invloed van de bedrijfsomstandigheden wordt in de praktijk meestal opgevangen door de keuze van de verversingtermijn. Zo wordt bij veel personenauto's aangeraden om bij veel korte ritten vaker te verversen, evenals wanneer regelmatig met een zware aanhanger of caravan wordt gereden. Bij bedrijfswagens wordt vaak onderscheid gemaakt naar het type inzet (voorbeeld: hulpdiensten, bouwvoertuigen, distributieverkeer, lange afstandstransport) of naar jaarkilometrage (voorbeeld: < 50000 km, 50000 - 120.000 km, > 120.000 km). In een aantal gevallen wordt gebruik gemaakt van een electronische berekening van de aan te houden verversingstermijn, met bijvoorbeeld het aantal starts, het gemiddeld brandstoverbruik, olie- en koelwatertemperatuur en gemiddelde snelheid als parameters.
Motoroliesamenstelling
De samenstelling van motorolie is een delicate afweging van alle in de betreffende toepassing optredende verschijnselen. Er zijn veel zeer verschillende typen, die zeker niet uitwisselbaar zijn. Zo spelen bij personenautomotoren en bij tweewielers hoge toerentallen een belangrijke rol, bij langzaam lopende tweetakt scheepsdiesels is dat nauwelijks aan de orde. En tweetakten in buitenboordmotoren en sneeuwscooters kennen een heel ander temperatuurregime als bosmaaiers en motorzeisen: allebei tweetakt, allebei verbruikssmering, maar verschillend in samenstelling vanwege andere accenten.
Meer informatie