Ścigacz.pl

W nowoczesnych motocyklach do smarowania silnika, mokrego sprzęgła i skrzyni biegów stosowany jest najczęściej ten sam olej. Dlatego oleje motocyklowe skomponowane są z olejów bazowych i dodatków, w celu optymalizacji osiągów silnika przy dużych prędkościach obrotowych, ochrony ruchomych części skrzyni biegów oraz poprawy pracy i reakcji sprzęgła podczas zmiany biegów. Charakter oleju motocyklowego zdeterminowany jest też konstrukcją silnika, sprzęgła i skrzyni. Inne oleje zalecane będą do szosowych czy torowych szybkoobrotowych, wileocylindrowych motocykli o ogromnej mocy a inne do motocykli offroadowych, jednocylindrowych, o dużym momencie obrotowym. Do skuterów, poruszających się często z niewielką prędkością w zatłoczonych miastach, będzie z kolei polecany jeszcze inny olej.

Co się dzieje w silniku motocykla?

Jeżeli weźmiemy pod uwagę parametry obecnych silników; moc jednostkowa od 150 do ponad 200 KM/dm³ oraz prędkość obrotowa do 16000 obr/min oraz wielkość masy wykonującej ruch posuwisto zwrotny oraz geometrię układu tłokowo korbowego, to uzyskamy trudne do wyobrażenia parametry pracy oleju silnikowego w tym układzie mechanicznym. Prędkość liniowa tłoka, większa niż 30 m/s (czyli około 108 km/h (67.5 mph) !!!) przy kontakcie pierścieni tłokowych z gładzią cylindrową powoduje bardzo intensywne ścinanie warstwy smarnej, a przyspieszenie tłoka, większe niż 6000 G, i siły osiowe, dochodzące podczas zwrotu kierunku jego ruchu do 1800 kg przy 14500 obr/min, powodują ściskanie warstwy smarnej.  W takich warunkach oraz temperaturach przekraczających często 150°C musi pracować olej.

Pamiętać należy także o pracy sprzęgła w kąpieli olejowej, najczęściej zamontowanego na wałku skrzyni biegów za pierwotnym przełożeniem z silnika zwiększającym moment obrotowy często dwu i pół czy trzykrotnie. Tym samym sprzęgło, zamiast przenosić nominalny moment obrotowy silnika, np. 100 Nm, musi przenosić 250 – 300 Nm, czyli wartość porównywalną z dużym silnikiem samochodowym. Takie same obciążenia musi przenosić skrzynia biegów, a gabaryty jej są mocno limitowane. Skutkuje to często bardzo dużymi naciskami jednostkowymi na zębach skrzyni biegów i ogromnym ściskaniem i ścinaniem warstwy smarnej oraz groźbą jej zerwania i uszkodzenia zazębienia.

Wszystkie parametry olejów motocyklowych są ściśle zdeterminowane wybitnie trudnymi warunkami pracy oleju w tych trzech układach przy bardzo niewielkiej jego objętości w układzie oraz ogromnymi ilościami ciepła przenoszonego przez olej powodującymi bardzo dużą temperaturę jego pracy.

Oprócz doskonale znanych wymagań klasyfikacji lepkościowych SAE i jakościowych API parametry olejów motocyklowych opisane są wymaganiami klasy JASO.

Oleje do silników 4-suwowych

JASO opracowało własne wymagania dla 4-suwowych silników motocyklowych - JASO T 903, podzielone obecnie na 3 kategorie - MB, MA1 i MA2, które ułatwiają wybór olejów opracowanych specjalnie dla sprzęgieł mokrych. Wymagania JASO dla silników 4-suwowych zostały zmodyfikowane jako JASO T 903:2011 w marcu 2011 i od tamtej pory dotychczasową, obowiązującą od końca lat 90-tych klasę JASO MA podzielono na dwie podklasy MA1 oraz MA2. JASO MA2 opisuje najbardziej zaawansowane wymagania dotyczące poziomu tarcia sprzęgła podczas trzech trybów jazdy: ruszania, przyspieszania i jazdy ze stałą prędkością. Wszystkie motocyklowe oleje Motul do silników 4-suwowych osiągają stopień JASO MA2, podczas gdy wyczynowe oleje 300V znacząco je przekraczają.

Należy tu przytoczyć ostatnie światowe trendy w świecie olejowym i zrozumieć, dlaczego zaczęto wymagać wysokich parametrów pracy sprzęgieł dla olejów motocyklowych. Większość międzynarodowych standardów olejów silnikowych do samochodów osobowych  (m in. API oraz ACEA) skłania się w kierunku skrajnie niskiej lepkości oleju. Stosowane powszechnie już modyfikatory tarcia w samochodowych olejach silnikowych, znacząco zmniejszają tarcie w celu osiągnięcia zmniejszenia zużycia paliwa oraz trwałości współpracujących elementów silników. Takie oleje silnikowe mogą powodować problemy z przenoszeniem siły tarcia na elementach mokrych sprzęgieł; ślizganie sprzęgieł powodowane modyfikatorami tarcia powoduję przegrzanie, a próba zapobiegania ślizganiu poprzez zastosowanie dużo wyższej siły ściskającej tarcze sprzęgła przede wszystkim skutkuje zmniejszeniem komfortu jego uruchamiania lewą dłonią.

Podczas badania parametrów przenoszenia tarcia według JASO określa się trzy wskaźniki. Każdy z nich odpowiada innym warunkom pracy sprzęgła. Im bardziej skuteczniej testowe sprzęgło jest w stanie przenieść typowe obciążenie podczas każdego z testów, tym większą wartość osiąga opisywany wskaźnik i tym wyższą klasę JASO olej jest w stanie osiągnąć. Pierwszy sprawdzany wskaźnik opisany jest jako DFI (Dynamic Friction Index). Test odbywa się przy maksymalnej prędkości obrotowej z maksymalnym możliwym do przeniesienia momentem obrotowym w momencie załączania sprzęgła. Opisuje to sytuację osiąganą na drodze podczas przyspieszania wysokoobrotowym silnikiem przy obrotach maksymalnego momentu obrotowego i zmiany biegów. Jeżeli w takiej sytuacji sprzęgło testowe się nie pośliźnie i przeniesie wysoki moment obrotowy, olej dostaje wysoką wartość wskaźnika DFI i jest w stanie osiągnąć poziom JASO MA2. Jeżeli wartość momentu przy poślizgu jest bardzo mała olej dostaje klasę JASO MB. 

Drugi ze sprawdzanych wskaźników nosi nazwę SFI (Static Friction Index). Sytuacja jest podobna, jak podczas ruszania z maksymalnym momentem obrotowym przy niewielkiej prędkością obrotowej wału sprzęgła lub podczas maksymalnego momentu obrotowego przy zwiększającym się obciążeniu – np. jazda z maksymalnie otwartą przepustnica pod coraz wyższe wzniesienie na wysokim biegu. Wartości opisywane są podobnie – duża wartość przeniesionego momentu to wysoki wskaźnik SFI, umożliwiający osiągnięcie poziomu JASO MA2. Mały uzyskany w teście moment obrotowy to JASO MB.

Trzeci ze wskaźników opisuje moment zmiany biegu z dużym uchyleniem przepustnicy – puszczenie klamki przy maksymalnym momencie obrotowym. Porównuje się w tym teście czas do zaprzestania ślizgania się tarcz sprzęgła. Im mniejszy jest czas do wyrównania prędkości obrotowych, tym dłużej „żyje” sprzęgło, gdyż nie jest długo przeciążane termicznie  w czasie pracy w poślizgu. Wskaźnik ten nosi nazwę STI (Stop Time Index) - czas wymagany do zaprzestania ślizgania tarcz sprzęgła. Krótki czas, czyli wysoki wskaźnik STI dla JASO MA2 oraz MA1, oraz niski wskaźnik dla JASO MB – długi poślizg sprzęgła.

Wymagania JASO, poza rygorystycznymi parametrami pracy mokrych sprzęgieł, opisują także bardziej codzienne parametry:

- trwałość silnika

- czystość silnika

- kompatybilność z katalizatorami

Ten trzeci parametr jest ostatnio, przy normie emisji spalin EURO IV, bardzo ważny. Na poprawność pracy katalizatorów trójfunkcyjnych i utleniających duży wpływ ma zawartość popiołów siarczanowych i fosforu. Limit zawartości fosforu wg. JASO to 800 ppm < P < 1200 ppm, a popiołów siarczanowych maksymalnie 1.2% (m/m).

Oleje do silników 2-suwowych

JASO opracowało własne trzy stopniowe (FB, FC, FD) wymagania dla 2-suwowych silników motocyklowych - JASO M 345. Specyfikacja ta ocenia jakość oleju w odniesieniu do czterech kryteriów:

- Skuteczność smarowania  

- Czystość silnika  

- Zmniejszenie emisji spalin

- Czystość układu wydechowego

Oleje Motul do silników 2-suwowych osiągają stopień FD i FC według najnowszych wymagań JASO.  Wyjątek stanowią wyczynowe oleje serii 800,  które przekraczają aktualne wymagania. Poziom FD według JASO M 345 jest obecnie najwyższym poziomem jakości dla olejów do silników 2-suwowych.