Skoro warunki pracy na budowie stwarzają tak duże obciążenie dla układu smarowania silnika pojazdu, to jaki olej stosować? I jak często go wymieniać? Praktycznymi spostrzeżeniami wspartymi szczyptą teorii dzieli się z nami Mateusz Bednarski, ekspert techniczny Castrol.
Dlaczego w warunkach panujących w budownictwie i przemyśle wydobywczym olej silnikowy zużywa się szybciej niż w innych typach przewozów?
W budownictwie i w przemyśle wydobywczym olej zużywa się szybciej, ponieważ silnik częściej pracuje w warunkach, które przyspieszają utlenianie, zakwaszanie, zanieczyszczenie i ścinanie lepkości. Najczęściej decydują o tym: bardzo wysokie zapylenie (pył mineralny, krzemionka), które – jeśli przedostanie się do układu dolotowego – działa jak ścierniwo i podnosi zużycie elementów trących, a także obciąża pakiet dodatków olejowych.
Długotrwała praca przy wysokim obciążeniu, często z niską prędkością obrotową mocno obciąża film olejowy. Negatywnie wpływają również podwyższone temperatury pracy w cyklach ciężkich. Przyspieszają one utlenianie i odkładanie osadów. W budownictwie powstają również warunki sprzyjające rozcieńczaniu oleju paliwem i kondensacji wody, np. długie biegi jałowe czy krótkie cykle bez pełnego dogrzania. W praktyce to właśnie kombinacja: kurz plus wysoka temperatura plus obciążenie plus postój i jałowe obroty najszybciej „zjada” rezerwy oleju.
O ile skraca się zatem okres między wymianami oleju w takich warunkach w porównaniu z transportem długodystansowym?
W zadaniach „off highway”, czyli na budowie lub w kopalni kilometry przestają być dobrym miernikiem, ponieważ wiele czasu pracy to manewry, niskie prędkości i bieg jałowy. Dlatego interwały zwykle określa się w motogodzinach. W porównaniu do długodystansowych przebiegów między wymianami sięgających 100–150 tys. km, typowo spotyka się kilkukrotne skrócenie: często do wielkości rzędu 250–500 motogodzin. Szczególnie w ciężkich warunkach, gdy występuje bardzo wysokie zapylenie, duże obciążenia, wysoka temperatura oraz paliwo niskiej jakości olej należy zmieniać nawet co 150–250 motogodzin.
W ujęciu „flotowym” przekłada się to najczęściej na okresy między wymianami krótsze o trzy do sześciu razy niż w ruchu dalekobieżnym. Najbezpieczniejszą metodą ustalenia realnego interwału jest okresowa analiza oleju (ang. UOA – Used Oil Analysis), ponieważ pokazuje tempo utleniania, spadek TBN (ang. Total Base Number, całkowita liczba zasadowa), wzrost sadzy, metali zużyciowych i zanieczyszczeń.
Jakie rodzaje olejów są zalecane do ciężkiego terenu i dużego obciążenia? Jak opracowuje się takie oleje?
W takich zastosowaniach zaleca się oleje klasy Heavy Duty o podwyższonej odporności na utlenianie i zanieczyszczenia. Dobierane są one do wymagań producentów pojazdów i generacji silnika. W praktyce są to produkty spełniające m.in. normy ACEA E7/E9/E11 oraz odpowiednie poziomy API i specyfikacje producentów, uwzględniające poziom emisji silnika oraz obecność filtra cząstek stałych (DPF).
Jest kilka priorytetów przy projektowaniu takich olejów. Pierwszy to stabilność oksydacyjna, czyli zapobieganie gęstnieniu oleju i tworzeniu osadów w wysokich temperaturach. Kolejny to utrzymanie lepkości, odporność na ścinanie, żeby film olejowy wytrzymywał wysokie obciążenia. Następne to odpowiednia rezerwa alkaliczna TBN, czyli ochrona przed zakwaszaniem, szczególnie przy ciężkich cyklach i paliwach o gorszej jakości, a także mocny pakiet detergentowo dyspersyjny. Utrzymuje on sadzę i brud w zawiesinie i zapewnia kontrolę szlamów, co zapobiega powstawaniu gęstego osadu. Konieczna jest również bardzo dobra ochrona przeciwzużyciowa w warunkach pracy pod dużym obciążeniem i przy częstych zmianach obciążenia.
W praktyce w ciężkim terenie „wygrywa” olej, który najdłużej utrzymuje parametry w granicach: lepkość, TBN, utlenianie, sadza i metale zużyciowe.
A co jeśli nasz pojazd zajmuje się dystrybucją materiałów budowlanych? Większość czasu spędza na dobrych drogach, wjeżdżając niekiedy w teren, na ogół lekki, tylko na czas rozładunku.
Takie pojazdy warto traktować jako „dystrybucję plus okresowy off highway”, a nie jak klasyczną dystrybucję miejską czy regionalną. Choć większość przebiegu jest po drogach, to dochodzą czynniki pogarszające warunki pracy oleju. Jest to częsta jazda z ciężkim ładunkiem, praca osprzętu (żuraw, wywrot, pompy), postoje na biegu jałowym podczas rozładunku oraz okresowe wjazdy w kurz i błoto. Z tego powodu planowanie wymian „1:1” jak w typowej dystrybucji bywa zbyt optymistyczne.
W praktyce sensowne jest podejście konserwatywne: albo krótszy interwał, np. o 20–30% względem standardowej dystrybucji, albo pozostawienie interwału, ale pod warunkiem regularnej analizy oleju i kontroli filtracji i układu dolotowego. W takim wypadku warto pomyśleć o olejach znacząco przekraczających wymagania norm. Przykładem takich olejów jest gama Castrol Vecton z technologią System Pro. Kluczowe jest, żeby interwał wynikał z warunków pracy, a nie z samego typu trasy.
W warunkach budowy pojazdy często długo stoją z włączonym silnikiem. Ponieważ uznaje się to za marnotrawstwo paliwa, producenci samochodów ciężarowych wprowadzili urządzenia automatycznie wyłączające silnik, jeśli postój się przedłuża. Jaki wpływ mają obie te praktyki na smarowanie silnika?
Długie postoje z włączonym silnikiem zwykle pogarszają kondycję oleju bardziej, niż się powszechnie zakłada. Na biegu jałowym silnik często pracuje w niższej temperaturze oleju i spalin. Sprzyja to kondensacji wody, gromadzeniu produktów niepełnego spalania oraz rozcieńczaniu oleju paliwem. Dodatkowo w wielu nowoczesnych dieslach długie jałowe obroty mogą zwiększać obciążenie oleju sadzą. Efekt to szybszy spadek rezerwy TBN, wzrost utleniania oraz ryzyko szlamów, czyli realnie skracanie interwału.
Z kolei nawyk częstszego wyłączania i uruchamiania silnika, zalecany przez producentów i wspierany systemami auto stop, zwiększa liczbę rozruchów. A zatem momentów, gdy film olejowy dopiero się buduje. Lecz w nowoczesnych olejach Heavy Duty pakiety dodatków przeciwzużyciowych i poprawna lepkość znacząco ograniczają to ryzyko.
