Mezőgazdasági erőgépek kenőanyagai

Írta: Szerkesztőség - 2015 március 03.

A mezőgazdasági erőgépeket és gépjárműveket üzemeltetők tudják, hogy a zavartalan gépműködéshez kenőanyagokat kell alkalmazni. A kenőanyagok választéka igen bőséges, és a kínálatukkal foglalkozó kereskedelmi tevékenység nagyon sokoldalú, ezért az üzemeltető nehezen tud választani. A kenőanyagok választásához és alkalmazásához próbáltunk meg már a 2012. decemberi számunk 110-111. oldalán segítséget nyújtani, jelen cikkünkkel pedig a korábban megjelent kalauzt egészítjük ki.

Az üzemeltetők körében gyakori az a kérdés, hogy az adott erőgéphez, traktorhoz, illetve a rendelkezésre álló gépparkhoz (beleértve az autókat is) milyen kenőanyagokat alkalmazzanak. A kenőanyag választás több szempontból is felvetődhet és ezek egymásnak ellentmondóak is lehetnek, néhány példa:

  • a gép élettartalmának maximálása a legjobb minőségű kenőanyag használatával, és ezzel együtt a karbantartási ciklusidőközök növelése,
  • az elérhető legalacsonyabb árú kenőanyag alkalmazása, költség-megtakarítás érdekében,
  • az üzem gépparkjának kiszolgálása a legkevesebb kenőanyag-terméktípussal a felhasználási gondok és a tárolási nehézségek mérséklése céljából.

A mezőgazdasági gépekhez is a közlekedési kenőanyagokat használják. A cikk első része a négyütemű belső égésű motorok kenőolajaival és megválasztásával foglalkozik.

Garanciális időszak alatt alkalmazott motorolajok

Az új motor esetében a garanciális és a jótállási feltételek fenntartása érdekében nincs lehetőség a gyártó által előírt motorolaj-terméktípusoktól való eltérésre.

Tehát a gyári előírt motorolaj-minőséget és ennek megfelelő termékjelölésű motorolajat kell választani, a garanciális időszak alatt.

A garanciális idő után az üzemeltető szembe kerülhet a motorolaj-választás problémájával. A motorolaj választáshoz ismeretekre van szükség. Egy adott motorolaj minősége, tulajdonsága a hordó, a kanna, a doboz jelöléséből olvasható le, illetve a kenőanyaghoz tartozó terméklapból (adatlapból) olvasható ki.

Motorolaj feladata és felépítése

A motorolajnak a kenési rendszer segítségével a következő fontosabb feladatokat kell ellátnia: mérsékelje a súrlódást, csökkentse a kopásokat, a magas hőmérsékleten lévő alkatrészek hűtése, távolítsa el, és közömbösítse a káros szennyező anyagokat stb.

A feladatok teljesítéséhez a kenőolajanak rendelkeznie kell: megfelelő viszkozitással, jó kenőképességgel, súrlódás- és kopáscsökkentéssel, jó tisztító hatással, jó korróziógátlással, összeférhetőséggel a tömítőanyagokkal, stb.

A motorolajat alapolajból és különféle adalékokból keverik ki. A kőolaj-eredetű alapolajat hagyományos feldolgozással nyerik. A szintetikus vagy részszintetikus motorolajok alapolajai túlnyomó részben poli-alfa-olefin- és/vagy észterolaj-típusú vegyületek. A szintetikus olajok drágábbak, de a következő előnyökkel rendelkeznek: nagyobb ellenállás az öregedéssel szemben; kevésbé hajlamos a lerakódásra, kokszolódásra; kisebb a párolgási veszteség; kisebb a viszkozitás-változás; alacsonyabb a dermedéspont.

A motorolajok adalékai hatás szempontjából a következők: reológiai (folyás) tulajdonságot módosító, oxidációgátló, detergens-diszpergens (tisztító) hatást nővelő, korróziógátló, kenési tulajdonságokat javító és kopásgátló hatást nővelő, stb.

A motorolajok minőség szerinti osztályozását alapvetően a viszkozitás szerinti osztályozások és a teljesítményszint szerinti osztályozások alapján végzik.

Viszkozitás szerinti osztályozás

A folyási tulajdonságokat az Amerikai Autómérnökök Egyesülete, az SAE (Society of Automative Engineers) viszkozitási csoportjaival jellemzik. A motorolaj, ha egyetlen viszkozitási osztály előírásait teljesíti, pl. SAE 20 W, vagy SAE 40 jelű sor értékét, akkor egyfokozatú (monograde), ha két sor szélsőséges értékeit teljesíti például alacsony hőmérsékleten (hidegen) mért értéke a 10 W sorértékét, magas hőmérsékleten (melegen) mért értéke a 40 jelű sor értékét, akkor jelölése SAE 10W-40 és többfokozatú (multigrade) az olaj elnevezése.

Az SAE 40-SAE 60 jelzésű egyfokozatú (monograde) olajok szűk hőmérséklet határok között alkalmazhatók, ami Európában azt jelenti, hogy például télen SAE 40, nyáron SAE 60 viszkozitású olajat kell használni. A többfokozatú (multigrade) pl. SAE 10W-40; vagy SAE 15W-50 jelzésű olajok alkalmazhatósági hőmérséklet intervalluma kiszélesedik, nem kell évszakonként olajat cserélni. Az SAE 5W-40, sőt az SAE 0W-30 viszkozitási osztályjelzésű olajok is forgalomban vannak. Ezekkel az úgynevezett energiatakarékos (energy conserving) motorolajokkal a “hidegoldali” kisebb viszkozitás miatt hajtóanyagot takaríthat meg az üzemeltető elsősorban őszi, téli időszakban.

6. táblázat ACEA E: motorolaj dízelüzemű
haszongépjármű motorokhoz

Alkalmazási terület

ACEA
kategória
jelölés

Stabil viszkozitású, magas kenőképességű, kiemelkedő dugattyú tisztaságot, és alacsony kopást biztosító olaj. Alkalmazható Euro I-től Euro V emissziós osztályú DPF nélküli dízelmotorokhoz, emelt csereciklus idővel. Ha a motorhoz tartozik EGR vagy SCR NOx berendezés, akkor csak a motorgyártó hozzájárulásával alkalmazható. E4-12
Euro V emissziós osztályú turbófeltöltős motorokhoz, megemelt csereciklus idővel. Alkalmas DPF nélküli, EGR vagy SCR NOx berendezéssel ellátott nehézüzemű dízelmotorokhoz, a motorgyártó előírása szerint. E6-12
Stabil viszkozitású, magas kenőképességű, még kiemelkedőbb dugattyú tisztaságot, és alacsony kopást biztosító olaj. Alkalmazható Euro I-től

E7-12

Mint E7, de alkalmazható Euro I-től Euro V emissziós osztályú és a DPF-vel is rendelkező nehézüzemű dízelmotorokhoz.

E9-12

DPF: Dizel Particulate Filter (dízel részecske szűrő), Forrás: www.acea.be/oil-sequences

EGR: Exhaust Gas Recirculation (kipufogógáz visszavezetés),

SCR NOx : Selective Catalytic Reduction NOx (szelektiv katalikus NOx csökkentő)

Teljesítményszint szerinti osztályozás

A kopásértékek, a motortisztaság, a detergens-diszpergens tulajdonság, a korróziógátló hatás, hidegindító képesség stb. jellemzésére szolgálnak a teljesítményszint szerinti osztályozások. A motorolajok teljesítményszint szerinti osztályozására több rendszer alakult ki, de világszerte legelterjedtebb az API, Európában pedig az ACEA osztályozás.

Az API (American Petroleum Institute) az Amerikai Petroleum Intézet osztályba sorolása alapján az “S” osztályba tartoznak a benzinüzemű, Otto motorok, míg a “C” osztályba a dízelmotorok kenőolajai. A korszerű motorolajok mind a két osztály követelményeinek is eleget tehetnek, ekkor mindkét API osztály jelét megadják a motorolajra, például API SL/CF-4 azt jelenti, hogy a motorolaj eleget tesz a benzinüzemű SL előírás mellett a CF-4 dízelüzemű előírásoknak is.

(6.)1. táblázat. ACEA E: motorolaj dízelüzemű haszongépjármű motorokhoz

Az ACEA (Association of European Automotive Manufactures) az Európai Gépkocsigyártók Egyesülete saját négyüteműmotorolaj-besorolási rendszert fejlesztett ki. A jelenleg érvényes 2012-es kategóriák személygépjármű és transzporter benzin és diesel motorokra A1/B1-12, A3/B3-12, A3/B4-12, A5/B5-12 jelölést kaptak. Az ACEA gyakran általában kétévente szigorítja a minősítési eljárásokat. Az alsóindexben a 12-es jelölés azt jelenti, hogy a 2012-es dokumentum előírásai szerint minősítették az adott motorolajat.

Az ACEA a részecskeszűrő és katalizátor-összeférhetőséget személygépkocsi, kis árúszállító gépjárművek Otto- és dízelmotor kenőolajainál külön is vizsgálja. Erre vonatkozó, ma használatos, érvényben lévő olaj besorolásokat C1-12, C2-12, C3-12 és C4-12 jelölések reprezentálják.

Nehéz üzemű haszongépjármű (traktor) dízelmotorok kenőolaj-jelölése és specifikációja is változott: E2-12, E4-12, E6-12, E7-12 (1. táblázat). Ezekre az olajokra is 2012. évi minősítési eljárások vonatkoznak.

Meg kell említeni, hogy az API és az ACEA nagy nemzetközi szervezetek minősítésén túl néhány autó- és traktorvállalat saját motorolaj-elfogadási eljárást dolgozott ki.

Motorolaj választás négyütemű motorhoz

Az üzemeltető a motorgyártó előírásainak figyelembevételével választhat a motorolaj-termékkínálatból. A gépjármű kezelési, karbantartási könyvéből ki kell nézni a motorolajra vonatkozó alapadatokat, a viszkozitási besorolást (pl. SAE 15W-40) és az előírt teljesítményszintekre vonatkozó követelményt (pl. API CI-4, vagy ACEA E7-12). Ha megkötést nem tartalmaz a gyári utasítás, akkor a megfelelő motorolaj, a kereskedelmi kínálatból szabadon kiválasztható.

Ha további megkötéseket is tartalmaz a gyári utasítás (pl. a kenőolaj elégítse ki a DEUTZ DQC III-05, vagy a MB 228.3/229.1 előírásokat is), akkor célszerű olyan motorolajterméket választani, amely ennek a követelménynek is eleget tesz.

Az ásványi, a félszintetikus és a szintetikus alapolajokból gyártott motorolajokat nem ajánlott keverni, ezt az utántöltéseknél is célszerű betartani.

1. ábra. Csapágykárosodás elégtelen kenés miatt

1. ábra. Csapágykárosodás elégtelen kenés miatt

2. ábra. Vezérműtengely és dugattyúcsapszeg károsodása

2. ábra. Vezérműtengely és dugattyúcsapszeg károsodása

Motorolaj viszkozitásának kiválasztása

Az üzemeltetési hőmérséklethez tartozó, gyári előírásnak megfelelő viszkozitásválasztás nagyon fontos.

Ha a viszkozitás értéke kisebb az előírtnál (jobban folyik az olaj), akkor kisebb lesz a kenési rendszerben az olajnyomás, amelynek következtében a csapágyazások hamarabb tönkremehetnek (1. ábra), a tengelyek, a csapok kopása növekszik (2. ábra).

3. ábra. Traktormotor dugattyú állapota

3. ábra. Traktormotor dugattyú állapota

a) megfelelő viszkozitású és teljesítmény szintű motorolaj alkalmazása esetén;

b) nem megfelelő motorolaj alkalmazása esetén

4. ábra. Hengerhüvely károsodás elégtelen kenési állapot esetén

4. ábra. Hengerhüvely károsodás elégtelen kenési állapot esetén

A megfelelő viszkozitású és teljesítményszintű motorolaj alkalmazása esetén a meleg helyeken is jó kenési állapotok vannak. Példa erre a 3. a) ábra, ahol jól látható, hogy a dugattyún alkalmazott szilárd kenőanyag sem kopott le. Ha a szükségesnél kisebb az olaj viszkozitása, akkor a meleg helyeken nem marad meg a kenőolaj, ezért az elégtelen kenési állapot miatt dugattyúsérülés is bekövetkezhet. Példa erre a 3. b) ábrán látható dugattyú, ahol a felső dugattyúgyűrűk környezete és a dugyattyúszoknya is erősen károsodott. Az ilyen dugattyú a hüvelyt is tönkreteheti (4. ábra).

Ha a viszkozitás értéke nagyobb az előírtnál (nehezebben folyik az olaj), akkor a kenési rendszerben megnő az olajnyomás, a tömítések tönkremehetnek megnő a motorolaj fogyasztása. A nagyobb olajnyomás következtében a motor szűretlen olajat kaphat (nyit a kenőolajszűrőt megkerülő szelep), ezért nő az alkatrészek kopása. A meleg oldali viszkozitást (SAE jelölésben a második számértéket) be kell tartani.

A gépjármű, traktor télen vagy késő őszi, illetve kora tavaszi időben is üzemel, akkor erre az időszakra például SAE 15W-40 előírt viszkozitástól eltérően az SAE 10W-40 vagy esetleg az SAE 5W-40 ( SAE 0W-40) viszkozitású motorolaj választása megengedhető, ez kedvezően hat a gázolaj-fogyasztás mérséklésére is. A kenőolaj viszkozitásának megválasztása a környezet hőmérsékletével is összefügg. Nagy hidegben azért kell alacsonyabb hideg oldali, (az SAE jelölésben az első számérték) viszkozitású kenőolajat választani, hogy a motor indításakor is szivattyúzható legyen a kenőolaj és eljusson a kenési helyekhez. Nagy melegben, nyáron azért kell nagyobb meleg oldali viszkozitású olajat választani (SAE jelölésben a második számértéket), hogy a dugattyúgyűrűk környezetében is maradjon kenőanyag.

5. ábra. Az olaj adalékok leépülése miatti lerakodások

5. ábra. Az olaj adalékok leépülése miatti lerakodások

Motorolaj teljesítmény kategóriájának kiválasztása

A motorhoz a gyári előírásnak megfelelő teljesítményszintű kenőolaj választása nagyon fontos. A megadott teljesítmény kategóriáktól lefelé nem szabad eltérni, de felfelé el lehet térni.

Ha valamilyen ok miatt az előírástól alacsonyabb teljesítményszintű motorolajat alkalmaznak, akkor a csereidő-intervallumot csökkenteni kell a kenőképesség fenntartása érdekében. Az alacsonyabb teljesítményszintű motorolaj esetében, az adalékok alacsonyabb szintje és korai leépülése miatt, a motor alkatrészei elkoszolódnak (5. ábra), a kopások megnövekednek, a motor élettartama lecsökken.

A gyári előírásnál magasabb teljesítményszintű motorolajat lehet alkalmazni. Ezt a megoldást akkor célszerű választani, ha a meglévő gépparkban eltérő típusú gépjárművek, traktorok vannak, és az alkalmazott motorolaj termék palettát szűkíteni kívánjuk, a magasabb teljesítményszintű motorolaj alkalmazásával.

Dr. Varga Vilmos

SZIE Gépészmérnöki Kar,

Járműtechnika Tanszék,

Gödöllő