24.02.2001 15:24

Oleje pre dvojtaktné motory

 

Olej pre dvojtaktný motor musí spĺňať iné nároky na mazanie, ako olej určený pre mazanie štvortaktných motorov. V tomto článku Vám teda priblížime problematiku mazania dvojtaktných motorov.

V minulosti sa používali oleje pomerne vysokých viskozít podľa SAE 50 i 60 z dôvodu že olej je zriedený s palivom a jeho vlastnosti sa počas cesty na piestovú skupinu nemajú nijako prejaviť a na piestovej skupine je olej pracuje pri veľmi vysokej teplote. Technický vývoj dvojtaktných motorov výrazne ovplyvnil vlastnosti oleja. Skúšky na motoroch ukázali závislosť pravdepodobnosti zadretia piesta na viskozite oleja. Pri viskozite oleja menšej ako SAE 20 je počet zadretí častejší ale od tejto viskozity k väčšej sa to nemení. Ale od hranice SAE 50 a viac vzrastá veľmi množstvo zbytkov z oleja na piestovej skupine a vo výfukových kanáloch motora. Teda rozsah vhodnej a prakticky rovnocennej viskozity je dosť veľký, od SAE 30 do SAE 50, v tomto rozsahu je aj väčšina olejov vyrábaná.

Ďalej je dôležité spomenúť problém usadenín v motore, ktorým napomáhajú vyššie otáčky a tým aj vyššie pracovné teploty motora. Usadeniny sa tvoria tiež vo výfukových kanáloch, zmenšujú priemer (prierez) kanálu a zanášajú hladkosť stien, ktorá je dôležitá pre rýchly výtok plynov a obmedzuje kvalitu výplachu a plnenia valca. Usadeniny vo výfukovom kanále sú príčinou postupnej straty výkonu motora počas prevádzky. Preto sa uplatnili prísady do oleja nazývané detergenty a ich zmesi. Tie majú za následok nižší obsah popola. Tieto prísady sa používajú v olejoch už bežne. Naviac priniesli i čiastočné riešenie špeciálneho problému dvojtaktného motora, t.j. tvorenie vlákien medzi elektródami zapaľovacích sviečok, ktoré narušujú ich funkciu a nútia k výmene alebo k čisteniu zapaľovacej sviečky. Podstata tohto javu nieje dodnes celkom objasnené, ale ja jasné že príčina je v konštrukcii motora, pretože niektoré motory sú k tomuto javu náchylnejšie a u iných sa tento jav neprejavuje alebo len veľmi málo. Ale je jasné že použitie detergentov tieto závady neodstraňuje, ale podstatne obmedzuje.

Veľmi významné výhody použitia detergentov sa prejavilo pri nutnosti používania paliva s vyšším oktánovým číslom, a teda s väčším obsahom olovnatých zlúčenín. Tieto sa podieľajú dosť na tvorbe usadenín a dodávajú im elektrickú vodivosť, takže stúpa poruchovosť zapaľovacích sviečok. Takže týmto bola aj zodpovedaná otázka, ako sa dvojtaktný motor a bezolovnatý benzín majú radi.

Dvojtaktné vzduchom chladené motocyklové motory, pracujú pri veľmi kolísavej teplote a pri dlhšej jazde na väčší výkon vzniká nebezpečenstvo zadretia piestu. Tu sa priaznivo prejavuje vyššia viskozita oleja. Niektorý výrobcovia olejov pre dvojtaktné motory sa pokúšajú zmenšiť nebezpečenstvo zadretia zvýšením mazacej schopnosti oleja prísadami. Najznámejší je ricínový olej, chemicky upravený tak, aby bol rozpustný v minerálnom oleji a mohol sa pridávať ako prísada. Preto je uváženia hodné priaznivý vplyv tejto prísady ktorá má význam pri veľkých teplotách aby vyvážila sklon takto upraveného, ktorý má zvýšený sklon k tvorbe usadenín. Preto použitie nieje také bežne, najčastejšie pre motory motokár a rôznych motorových modelov, kde býva nutné častejšie rozoberanie a čistenie motora. takáto prax nieje použiteľná v bežnej prevádzke. Ale je jasné že pri bežnej prevádzke nieje motor náchylný k „zahryznutiu“ piesta.

Zvlášť citlivým miestom na mazanie dvojtaktného motora sú valivé ložiska kľukového hriadeľa a to viac v dobe kľudu než za bežnej prevádzky. Pri behu motory prechádza kľukovou skriňou palivová zmes, ktorá obsahuje i v palive rozpustený olej. Zmes sa usadzuje na plochách valivých teliesok ložiska a ich obežných dráh a podľa okamžitej teploty v skrini sa z nej väčšia časť paliva odparí, takže sa čiastočne koncentruje (tiež teplom, ktoré vyvíja pracujúce ložisko) a vrstva začína mať charakter oleja. pri práci motora tiež stále obnovuje, takže mazanie valivého ložiska je úplne zaistené.
Zložitejšia situácia vznikne po zastavení motora. Kľuková skriňa je naplnená hmlou paliva, ktorá sa v kľude usádza a ak motor chladne, odparuje za z nej stále menej paliva, takže vrstva v ložisku je tvorená olejom podstatne zriedeným palivom, teda ľahšie tekutým. Pri dlhšom kľude s kovových plôch stečie a nechránené miesta môžu byť ľahko napadnuté koróziou. V kľukovej skrini je vždy vlhko z prefukujúcich spalných plynov, ktoré obsahujú agresívne látky z nedokonalého spálenia paliva a oleja. Preto sa do olejov pre dvojtaktné motory pridávajú konzervačné prísady, chrániace kovové plochy proti hrdzaveniu. Ale aj tak je účelné nechať pracovať dvojtaktný motor pre odstavením na dlhšiu dobu s palivom obsahujúcim viac oleja, ako je štandartný zmiešavací pomer, a vypnúť ho čo najteplejší, pre rýchlejšie odparovanie paliva.

Odlišné požiadavky dvojtaktného motora si vyžadujú i iné zloženie oleja, hlavne jeho prísad. Antioxidačné a niektoré disperzné prísady, používané v olejoch pre štvortaktné motory, sú zlúčeniny obsahujúce fosfor, ktoré sú priaznivé pre štvortaktný motor. V dvojtaktnom motore, kde prichádza v podstate k väčšiemu množstvu spaľovania oleja, sa za určitých okolností prejavuje prítomnosť s olejom doneseného fosforu nepriaznivo. Spaľovaný olej vytvára samozrejme množstvo zbytkov, ktoré sa usádzajú na sviečke. Prítomnosť fosforu znižuje teplotu tavenia týchto usadených zbytkov na sviečke, to môže pri práci motora a maximálnych teplotách spôsobiť to že sa tieto usadeniny zlejú na kompaktnú vrstvu a zostanú na sviečke natrvalo. Podľa toho, ako často sa motor dostane režimu maximálnych teplôt sviečky, pribúdajú zliate usadeniny a rastie pravdepodobnosť zlyhania sviečky. Preto sa pre mazanie dvojtaktných benzínových motorov vyrábajú špeciálne oleje s inými prísadami ako sú v oleji pre štvortaktné motory.

V posledných rokoch sa sústredila pozornosť na kvalitu olejov pre dvojtaktné motory vplyvom požiadavky na zmenšenie znečisťovania ovzdušia. To je pri dvojtaktnom motore problém, pretože už sám o sebe spaľuje palivo menej dokonale ako motor štvortaktný a má naviac vo výfukových plynoch produkty z nedokonalého spálenia oleja. Okrem snáh o zlepšenie funkcie karburátora a motora to viedlo k tlaku na zníženie obsahu oleja v palive na čo najmenšiu mieru. Skúšky prevedené v rôznych skúšobniach dospeli k celkom jednotnému záveru, že moderný olej vybavený všetkými potrebnými aditívami spoľahlivo maže motor pri pomere miešania 1:50. Pretože v dennom živote nemôžme očakávať veľmi presné odmeriavanie oleja, udáva sa väčšinou ako doporučený pomer 1:40, aby bola zaistená dostatočná rezerva. Niektorý výrobcovia motocyklov spolu aj s výrobcami olejov doporučujú aj iný pomer napríklad aj pri zábehu motora a pod.

Moderný dvojtaktný motor od KTM

Dvojtaktný motor potrebuje pre spoľahlivé mazanie množstvo oleja, ktoré závisí na okamžitom pracovnom režime. Teda potom je privádzanie oleja konštantnom množstve v závislosti na palive nedokonalé riešenie, ktoré núti v častých režimoch k nadbytočnému dodávaniu množstva oleja. Tento problém rieši oddelené mazanie - Oilmaster. Pri takýchto motoroch sa olej nemieša do paliva, ale je z olejovej nádrže rozprašovaný čerpadlom do sacieho potrubia v množstve, ktoré je automaticky regulované podľa okamžitého pracovného režimu motora. Takže potom zmiešavací pomer môže byť aj 1:100 a aj menej. Dosiahne sa tým veľmi podstatného zníženia spaľovaného oleja a odstránenie nadmerného dymenia z výfuku.

Nadmerné množstvo oleja v dvojtaktnom motore neprispieva len k znečisťovaniu ovzdušia, ale je to pre motor priamo škodlivé. S rastúcim množstvom oleja sa zákonite zväčšuje pravdepodobnosť poruchy zapaľovacej sviečky a usadzovanie produktov neúplného spálenia oleja vo výfukovej sústave čím sa naruší a podstatne zhorší vyplachovanie a plnenie valca čo ma za následok znižovanie výkonu motora.

Oleje pre Štvortaktné motory

 

Životodarnou krvou štvortaktného motora je motorový olej... Ako krv v tele, olej prúdi v motore, ním dýcha a ním sa živí. Väčšina štvortaktov, okrem CRF používa rovnaký olej pre mazanie ventilov, vačky, piestu, ojnice, spojky aj prevodovky. Takto zdieľané mazanie vyžaduje od motorového oleja mazať pohyblivé časti dvojnásobne viac ako u oddeleného mazania palivového premixu a prevodového oleja dvojtaktu. V snahe zredukovať hmotnosť, maximalizovať výkon a zmenšiť rozmery, tvoj ľahký štvortaktný motor používa iba presne určené množstvo oleja, aby vykonal svoju prácu. Ná závodnom stroji je použitie a pravidelná výmena najlepšieho možného oleja dôležitejšia ako čokolvek iné.

 

Q: JE AUTOMOBILOVÝ OLEJ NEVHODNÝ PRE MOTOCYKEL?
A: Áno. A prečo? Je navrhnutý pre opačný účel ako motocyklový olej. Jeno prioritou je: (1) redukovať spotrebu, (2) redukovať emisie a až potom (3) chrániť pohyblivé časti. Dnešný automobilový olej nemá rovnaký stupeň ochrany pre extrémne tlaky a nemá prísady proti opotrebeniu ako to ešte bolo tak 10 rokov dozadu.

rez hlavou 4T motora

Q: KEDY BOL AUTOMOBILOVÝ OLEJ TEN NAJLEPŠÍ?

A: Olej sa zmenil viac ako 10 rokov vzad, kedy výrobcovia áut boli nútení čistiť ovzdušie. Od 1993, celý automobilový priemysel pracuje na redukovaní emisií. Automobilový olej sa musí striktne držať výkonnostných kategórií stanovených Americkým Ropným Inštitútom (API). Tieto kategórie sa nazývajú API Servisné kategórie. API kategórie už poznáme viac ako 50 rokov, ale prvých 35 rokov boli menené pre dosiahnutie vyššieho výkonu motora. Terajšie platné označenie je API SL. Tieto oleje sú navrhnuté pre zvládnutie vyšších teplôt a dosiahnutie nízkej spotreby oleja. API SL oleje sú ochudobnené o prísady pre mazanie v extrémnom namáhaní. Namiesto nich sa používajú trecie náhrady zvyšujúce úsporu paliva.

Q: POŠKODÍ AUTOMOBILOVÝ OLEJ MOJU MOTORKU?

A: Môže! Ak používaš automobilový olej v tvojom závodnom štvortakte, platíš za veľmi chabú ochranu. Oleju API SL chýbajú anti-opotrebujúce komponenty: medzi najpoužívanejšie patria zinok, fosfor a síra. Tieto prísady sú veľmi škodlivé pre katalyzátory, ktoré znižujú obsah nečistôt vchádzajúcich do výfukové systému.

Q: POŠKODÍ MI AUTOMOBILOVÝ OLEJ SPOJKU?

A: Áno. Trecie náhrady v motorovom oleji zlepšujú palivovú ekonómiu na ozubeniach, ložiskách, piestoch a krúžkoch, tým že uľahčujú kĺzanie, prešmykovanie a otáčanie v motore. Bohužiaľ, tieto trenie minimalizujúce prísady uľahčujú preklzy na spojke. Ak používaš takýto olej, strácaš pri zábere, akcelerácii a redukuješ životnosť spojky.  

spojka

Q: PREČO SI MÁM ZAPAMÄTAŤ AKRONYM „JASO“?

A: Hneď ako americká vláda pretlačila ekonómiu pred ochranou, japonská organizácia pre automobilové štandardy (JASO) vyvinula štandard špecifický pre výkonné štvortaktné motocykle. JASO navrhla dve rôzne špecifikácie olejov pre štvortakty: MA a MB. MB olej je pre nízke trenia a MA je bez trecích prímesí.

Q: PREČO SÚ ŠPECIÁLNE MOTOCYKLOVÉ OLEJE LEPŠIE?

A: Motocyklové oleje sú priam nabité látkami proti opotrebeniu, odieraniu a majú prísady pre extrémne tlaky na rozdiel od bežného motorového oleja, a ako plus, motocyklový olej neobsahuje sulfid molybdénu a iné frikčné náhrady, ktoré spôsobujú pohromu pri používaní spojky.
Maxima, známy dodávateľ motocyklových olejov z USA, začína s API SG olejom; posledné jeho zloženie nebolo upravované pre množstvo zinokdialkylditiofosfátu (zinok, fosfor a síra), ktoré môže obsahovať. Maxima takto zlepšuje ochranu s patentovanými vykonovými aditívami. Konečný výsledok je, že olej sa „nezlomí“ a stále je schopný poskytovať ochranu záberovým ozubeniam.

Maxima

Q: KTORÝ OLEJ BY SOM MAL POUŽIŤ?

A: Ak na obale nefiguruje, že je to API SG, alebo JASO MA, nie je to dosť dobrý olej pre tvoj bike - i keď obal hovorí „špeciálne pre motocykle“, alebo „pre mokré spojky“, stále je najdôveryhodnejšie, vybrať ten s označením API SG, alebo JASO MA.
Tu je výstraha pre majiteľov strojov CRF – budeme sa tomu venovať o pár riadkov ďalej.

rez motorom husaberg

Q: AKÚ VISKOZITU BY SOM MAL POUŽIŤ?

A: Najpopulárnejšia je 10w40. Je dosť riedky, aby nezanechával naspodku „močiar“ a ponúka dokonalú ochranu pri extrémnych záťažiach. Každý manuál uvádza odporúčané oleje, značky a viskozity.

Q: PREČO JE CRF AKO AUTO?

A: Olejový systém Hondy CRF250 and CRF450 má oddelenú spaľovaciu časť od prevodovky. CRF oddeľuje kľukovú skriňu, aby kovové hobliny prevodovky nezasahovali spaľovací priestor a neboli v tom istom oleji, ktorý maže piest, krúžky a ojničné ložiská. Výhoda tohto riešenia je, že CRF môže používať „šmykľavý“ JASO MB olej vo valci a JASO MA v prevodovke.

motor CRF450 s oddeleným mazaním

Q: A ČO PREVODOVKA NA CRF?

A: Nepoužívaj automobilový motorový alebo prevodový olej. Ak olej nemá označenie „dvojtaktný prevodový olej“, „bezpečný pre použitie s mokrou spojkou“, alebo API SG, prip. JASO MA, nepoužívaj ho.

Q: JE LEPŠIE ODDELIŤ MOTOROVÝ A PREVODOVKOVÝ OLEJ?

Áno aj nie. CRF požíva oddelený systém. Nie je to nový nápad. BSA to robila už dávno. Yamaha, Kawasaki, KTM a Suzuki používajú rovnaký olej pre motor aj prevodovku. Čo je lepšie?
Oddelený sytém: Výhodou oddeleného systému Hondy ako už bolo spomenuté je, že spaľovací priestor nie je znečistený hoblinami, alebo sa doň nedostane zlomený zub. CRF môže používať olej MA v prevodovke a MB vo valci. Nevýhoda je, že množstvo oleja je v každej komore zredukované, a tým potrebná jeho častejšia výmena. Akákoľvek strata oleja, bez ohľadu na to aká malá, sa stáva kritická, lebo ostáva iba malý bazénik, z ktorého sa čerpá olej.
Zdieľaný olej: Výhody tohto systému u motorov RM-Z, KX-F alebo YZ-F je vo väčšom množstve oleja, kde jeho straty nie sú také kritické, celková teplota motora je nižšia a jeho výmena nie je až taká častá. Nevýhodou je, že zdieľaný olej musí mať špecifikáciu MA kvôli spojke (čo znamená, že motor nedostáva výhody šmykľavých aditív oleja MB).

Q: MOKRÁ, SUCHÁ, ALEBO POLOSUCHÁ KĽUKOVÁ SKRIŇA?

A: Nenechaj sa s týmito pojmami zmiasť. Podľa názvu sú iné, ale v praxi pracujú všetky rovnako. Motor s mokrou skriňou má olejový bazén v kľukovej skrini. Suchá varianta neukladá olej v kľukovej skrini, ale namiesto toho v samostatnej nádržke a v olejovom obehu. Polosuchá skriňa je v skutočnosti iba marketingový termín pre mokrú skriňu s rozdielom, že má zdvihnutý kľukový hriadeľ vyššie od olejového bazéna. YZ-F je má suchý design. Všetky ostatné štvortakty majú mokrú skriňu. Suzuki a Kawasaki vytvorili polosuchú terminológiu, ale KX-F aj RM-Z sú nepatrne odlišné od mokrej varianty.

motor YZF so suchou skriňou

Q: POŽIČALA SI SUZUKI TRIK OD HUSKY?

A: Nie, ale RM-Z250/KX250F používajú niečo podobné ako Husqvarna predstavila v roku 1982 — cirkuláciu cez jazýčkový ventil. Honda CRF, Suzuki a Kawasaki sa snažia oddeliť motorový olej od prevodového. Ale, v podstate, KX-F a RM-Z iba klamú spaľovaciu časť, že dostáva samostatný olej. Olej je čerpaný cez filter ku ventilom, vahadlám, piestu, krúžkom a ložiskám.
A kde je teda ten Husky jazýčkový ventil? Keď je olej v KX-F/RM-Z prepumpovaný cez celý vrch motora, dostane sa do dutiny v kľukovke k jazýčkovému ventilu, ktorý púšťa olej späť do prevodovky. Preto, KX-F aj RM-Z musia používať olej JASO MA (a nie „šmykľavý“ MB).
Konštruktéri v Suzuki použili tento systém, aby zabránili kľukovke, aby sa otáčala v olejovom kúpeli. Prečo? Voľne sa otáčajúca kľukovka (bez kúpeľa) zlepšuje odozvu a zvyšuje výkon. Bavíme sa tak najmenej o jednom koni. Požiadavky na olej sú identické ako pre všetky štvortakty používajúce rovnakú náplň pre motor aj prevodovku.

Q: MÔŽE OLEJ ZVÝŠIŤ VÝKON?

A: Áno. Špeciálne zmesi nízkoviskozných ester syntetík môžu chrániť ako 30W pod extrémnymi záťažami, ale kľukovke dovoľujú otáčky ako 0W (0W=rovnaká viskozita ako u vody). Ale, skutočné tajomstvo získania viac konských síl zo štvortaktného oleja je v jeho množstve. Väčšina konštruktérov moderných 4T motorov (a tiež aj prevodových ozubení) sa usiluje držať kľukovku neponorenú do olejového bazéna. Predieranie sa ťažkým olejom žerie výkon. Preto, znižovanie množstva oleja v bazénikoch na spodku motora, alebo prevodovky zvyšuje výkon.

Q: AKO ČASTO BY SOM MAL MENIŤ OLEJ?

A: Yamaha odporúča výmenu oleja aj filtra po každých piatich tréningoch. Eric Crippa z Hondy radí meniť olej tak často ako je to možné. Jeden z problémov pri častej výmene oleja je, že to zvádza ľudí použiť lacnejší olej.

Q: DÁ SA NIEČO DOZVEDIEŤ ZO STARÉHO OLEJA?

A: Áno. Upri svoju pozornosť na stav použitého oleja. Ak vyzerá špinavo a páchne, musíš meniť častejšie. Nastav si výmenné intervaly tak, aby olej bol ešte čistý a nemal zápach prepáleného oleja. High-endové súťažné tímy, ako napr. Formula 1 posielajú použitý olej na analýzu. Laboratórne testy pomocou spektografu vyhodnocujú kovové častice v oleji a zisťujú či mohli zapríčiniť možné poškodenie. Toto je samozrejme príliš drahé a až extrémne pre bežného jazdca, ale vždy by si mal olej precediť, aby si našiel možné úlomky zo spojkových lamiel, časti ozubení, alebo akékoľvek iné neobyčajné častice.

Q: AKO PRACUJE OLEJOVÝ FILTER?

A: Štvortakty potrebujú olejové filtre, pretože olej sa znečisťuje rýchlejšie. Olejový filter na tvojom motokrosovom biku je ako filter na tvojom aute (alebo ako filter na tvojom kávovare). Pracujú takto: Čerpadlo na spodku motora posiela náporom olej do filtra. Odtiaľ, pumpovaním distribuuje olej najprv do spaľovacieho priestoru tak, aby vačkovky, ventily, hlavné ložiská a ložiská ojnice dostávali najčistejší olej. Čerpací tlak v modernom štvortakte je medzi 6 až 12 psi.

olejový filter

Q: MAL BY SOM VYMENIŤ FILTER PRI KAŽDEJ VÝMENE OLEJA?

A: Áno. Ale je pravdou, že nie všetci jazdci to striktne dodržiavajú.

Q: AKÝ OLEJ MÁM POUŽIŤ V MOJOM FERRARI?

A: Pokiaľ si fabrický jazdec, preskoč túto otázku. Ak chceš najlepšiu ochranu pre svoju 360 Modena, použi ester syntetický, API SG, alebo JASO MB štvortaktný motocyklový olej.