Viskozita automobilových motorových olejů

Motorový olej je technologicky velmi složitý výrobek, jehož vlastnosti jsou klasifikovány řadou technických parametrů. Pro výběr optimálního motorového oleje z hlediska konečného uživatele jsou důležité především tyto dva základní specifikace: Viskozitní a výkonová.

Viskozita (neboli míra vnitřního tření) mazacího oleje není konstantní veličina, ale závisí na okolních podmínkách. Během činnosti motoru dochází ke změnám teploty a tlaku a je žádoucí, aby se viskozita oleje za těchto podmínek měnila co nejméně. Závislost viskozity oleje na teplotě je vyjádřena tzv. viskozitním indexem (VI). Čím vyšší je hodnota VI, tím méně se mění viskozita při změnách teploty v motoru. Viskozitní index se uvádí v katalozích výrobců automobilových maziv. Pro běžné označení viskozitních vlastností motorového oleje se používá výhradně klasifikace SAE (Society of Automotive Engineers, USA). Tato norma používá pro klasifikaci olejů 6 zimních tříd označených číslem a písmenem"W"(z angl. Winter) a 5 letních tříd označených číslem. Číslo je bezrozměrné a nevyjadřuje vztah k žádné fyzikální veličině. Přesto je jistou analogií k viskozitě.Čím je tedy jeho hodnota vyšší, tím je i takto označený olej za dané teploty viskóznější.

Zimní třídy*: OW, 5W, 10W, 15W, 20W a 25W
Letní třídy*: 20, 30, 40, 50 a 60

*) norma SAE J300

Zimní označení vymezuje tzv. "startovatelnost" motoru při nízkých teplotách. Obecně platí, že čím nižší je číslo zimní třídy, tím nižší může být teplota okolí při zachování tekutosti oleje dostatečné pro snadné spuštění motoru, tzn. olej není příliš viskózní ("hustý"). Oleje OW umožňují bezproblémové startování motoru i při teplotách pod -50° C, oleje 5W při teplotách okolo -40° C atd. (platí pouze orientačně, tento údaj závisí do značné míry také na typu a velikosti motoru).

Letní označení garantuje dostatečnou viskozitu oleje za vysokých letních teplot. Obecně platí, že čím vyšší je číslo letní třídy, tím vyšší může být teplota okolí při zabezpečení dostatečného mazání motoru, tzn. olej není příliš nízkoviskózní, což by zapříčinilo trhání mazacího filmu. V praxi se ukázalo, že pro evropské klimatické podmínky jsou třídy 40, resp. 50 plně dostačující, oleje třídy 60 mohou zapříčinit mírné snížení výkonu motoru.

V současné době se prakticky výhradně používají tzv. vícestupňové ("multigrade") motorové oleje, které umožňují celoroční bezpečné mazání motoru za rozmanitých klimatických podmínek. Označují se kombinací zimní a letní třídy, typické jsou např.: OW-40, 5W-40 nebo 5W-50, 10W-40 a 15W-40.

Viskozita v praxi

Zařazování oleje do viskózní třídy SAE a ISO-VG je prováděno na základě měření viskozity u nového, nepoužitého oleje. Avšak již několik desítek hodin provozu může změnit viskozitu použitého oleje. Olej může intenzívním mícháním snížit svoji viskozitu nebo vlivem oxidace  svoji viskozitu zvýšit. Změna viskozity může být i tak významná, že se olej dostane do jiné viskózní třídy SAE nebo ISO-VG. To může mít velice nepříznivý dopad na trvanlivost zařízení, které je olejem mazáno.

 

Bez ohledu na to, jaký olej používáte, je ideální viskozita ta, která zabezpečí ideální mazání,  minimální opotřebení a spotřebu síly na překonání viskozity maziva. Je určena kombinací:
a) Teploty
b) Zatížení
c) Rychlosti

Pokud dojde ke změně některého z těchto parametrů, mazání již není ideální.

a) Vliv teploty na výběr viskozity

Výběr vhodné viskozity oleje závisí na jeho provozní teplotě. Čím je provozní teplota vyšší, tím vyšší musí být viskozita použitého oleje (jinak by došlo k neúměrnému ztenčení mazacího filmu a zhoršení mazání). Proto musí být například jednorozsahový olej SAE 30 nahrazen olejem SAE 20 pokud dojde ke snížení provozní teploty a naopak SAE 40 nebo SAE 50 pokud dojde ke zvýšení provozní teploty.

b) Vliv zatížení na výběr viskozity

Vhodná viskozita oleje závistí na zatížení oleje. Čím je zatížení vyšší, tím je vyžadována vyšší viskozita oleje (vyšší viskózní třída ). Proto může být pro motor, pro který je předepsán normálně olej SAE 30 v režimu vysokého zatížení použit olej SAE 40 nebo SAE 50.

c) Vliv rychlosti na výběr viskozity

Se vzrůstající rychlostí vzájemného pohybu mazaných ploch se olej dostává obtížněji do mazacího prostoru a je z něj rychleji vytlačován. Čím je vzájemná rychlost pohybujících se ploch vyšší, tím musí být viskozita použitého oleje nižší. Proto například vysokootáčkové motory a převodovky vyžadují oleje s nižší viskozitou než nízkootáčkové.

Vlivy změny teploty, zatížení a rychlosti se mohou někdy kompenzovat. Zvýšení zatížení motoru může být kompenzováno zvýšením otáček motoru. Například při jízdě do kopce (vzrůst zatížení - nutná vyšší viskozita) je zařazen nižší rychlostní stupeň čímž dojde ke zvýšení otáček motoru (vzrůst rychlosti - nutná nižší viskozita). Nejvhodnější viskozita zůstává v tomto případě nezměněna a je jakýmsi kompromisem.

Některé oleje s vysokým viskozitním indexem (vícerozsahové oleje u kterých se změnou teploty dochází pouze k malé změně viskozity) dokáží zabezpečit dobré mazání i při větším rozsahu změn teploty, zatížení a rychlosti a proto jsou univerzálnější a mohou být využívány ve větším množství aplikací.

Viskozitní třídy olejů pro motorová vozidla jsou klasifikovány normou SAE J300 následovně:

Motorové oleje:

Viskózní třída SAE

Viskozita ve studeném
stavu

Viskozita
při 100°C

HTHS
150°C

max. viskozita [mPa.s]

*hraniční čerpací teplota [°C]

minimální viskozita [mm2/s]

maximální viskozita [mm2/s]

minimální viskozita [mPa.s]

0W

6200 při -35°C

-40

3,8

-

-

5W

6600 při -30°C

-35

3,8

-

-

10W

7000 při -25°C

-30

4,1

-

-

15W

7000 při -20°C

-25

5,6

-

-

20W

9500 při -15°C

-20

5,6

-

-

25W

13000 při -10°C

-15

9,3

-

-

20

-

-

5,6

< 9,3

2,6

30

-

-

9,3

< 12,5

2,9

40

-

-

12,5

< 16,3

2,9**

40

-

-

12,5

< 16,3

3,7***

50

-

-

16,3

< 21,9

3,7

60

-

-

21,9

< 26,1

3,7

Poznámka:
*   - teplota, při níž je viskozita 60000 [mPa.s]
**  - platí pro 0W40, 5W40, 10W40
*** - platí pro 15W40, 20W40, 25W40, 40

Čím je číslo viskozitní třídy vyšší, tím je olej více viskózní. U každé viskozitní třídy je definována minimální viskozita při vysoké teplotě 100°C (garance, že olej bude i při vysoké teplotě dostatečně viskózní a udrží se v mazacím prostoru). Písmeno "W"(z anglického Winter) u nižších viskózních tříd upozorňuje na to, že je u viskozitní třídy navíc definována maximální hodnota viskozity při nízkých teplotách (garance, že i při nízkých teplotách mazivo příliš neztuhne). Podle toho, zda viskozita oleje vyhovuje pouze jedné viskózní třídě nebo více třídám, dělíme oleje na jednorozsahové a vícerozsahové. Příkladem jednorozsahového oleje je olej s označením SAE 10W (splňuje nároky pouze jedné viskózní třídy 10W), příkladem vícerozsahového oleje je olej s označením SAE 10W-40 (splňuje nároky viskozitní třídy 10W i viskozitní třídy 40).

Doporučené viskozitní třídy SAE motorových olejů podle vnějších teplot (°C)

Zeptat se prodavače

Jméno: *
Příjmení: *
Váš e-mail: *
Předmět dotazu:
Dotaz: *

Položky označené * je nutné vyplnit.

Doporučit produkt

Vaše jméno: *
E-mail příjemce: *
Předmět e-mailu:
Začátek e-mailu:
Vaše poznámka:

Položky označené * je nutné vyplnit.