Gennemgang af olietyper i forbindelse med MX5 November 2010

Transkript

1 Gennemgang af olietyper i forbindelse med MX5 November 2010 Indledning Teknikgruppen har gennem længere tid undersøgt, hvordan man bedst muligt skifter motorolie, gearkasseolie og diffrentialeolie på de kære små sportsvogne. På NA rekommanderer MAZDA på motoren mineralsk 15w-40 for hver km eller en gang om året, og for NB den samme olie, hvor intervallet er hævet til km, selv om der motorteknisk set er tale om den samme motor og smøresystem. Der er således fra MAZDA s side er tale om to forskellige anbefalinger på den samme motor. Anbefalingerne kan således ikke alene begrundes i det motortekniske. Bl.a. derfor fandt vi det nødvendigt at undersøge forholdene nærmere. Vi fik derfor arrangeret en olieaften i februar måned 2010 hos Vantage Oil i Hørsholm, der forhandler Castrol olier. På basis af denne aften samt afsøgning af relevant information på internettet fik vi herefter udarbejdet en foreløbig smøreanbefaling. Denne har vi haft til kommentering hos flere teknisk kyndige i klubben, og på basis af alle disse input har vi udarbejdet denne artikel med smøreolieanbefaling for alle tre generationer af MX5. Vi håber, at vores olieartikel kan være til glæde for alle i klubben ved at give relevant information om olier og smøring og aflive alle de mange myter, der er på dette område. Hvilke egenskaber skal en god smøreolie have Det er vigtigt at gøre sig klart, at oliesmøring foregår ved, at der er en oliefilm, som adskiller de bevægelige dele af metal, der i motor, gearkasse og differentiale. Denne oliefilm skal være tilpas tynd og sikre, at der altid er olie mellem de bevægelige metalflader. Dette indebærer: 1. At olien ved den temperatur, som smøringen foregår ved, har en korrekt tyndhed, der sikrer, at smøringen kan følge bevægelserne mellem metalfladerne. 2. At olien er elastisk med ringe modstand mod bevægelserne, så der ikke sker sammenbrud af smøringen, fordi olien ikke kan følge med. Hvis olien ikke kan følge med, fordi den for uelastisk, vil den blive revet i stykker og nedbrudt, og smøringen vil ikke være tilstrækkelig, og der opstår slid på de bevægelige dele. 3. At olien ikke bliver for varm, idet den herved også kan blive for tynd, så den ikke kan adskille metaldelene og smøringen bryder sammen. 4. At olien kan holde til den varme der forefindes under kørslen, uden at begynde at nedbrydes (krakke). Olien skal derfor have et lavt indhold af oliemolekyler, der nedbrydes af varme, så smøreevnen bevares. Hvis olien nedbrydes af varme dannes der olieslam mv. som virer slidende. Lokalt i motoren er de særligt varmt omkring knaster, ventilløftere og ventiler, hvor en dårlig kvalitet olie vil nedbrydes og afsætte slam. (se fotos længere inde i artiklen). 5. At især motorolien skal kunne fjerne og opløse urenheder fra forbrændingen og fra olie der er nedbrudt af varme, så disse urenheder kan komme ud ved olieskift, så motoren er fri for slidende urenheder. 6. At olien ved opstart, når den er kold og derved tykkere, er tilstrækkeligt tyndtflydende under disse forhold til, at der ikke sker for meget slid ved koldstart. 1

2 Nærmere gennemgang af viskositetens indflydelse på smøreevnen Viskositeten er oliens træghed eller dens indre modstand mod bevægelse (friktion). Viskositeten er således den faktor, som beskriver oliens tyndtflydegenskaber og hermed smøreevne. Viskositeten måles i cst = centistoke. Jo højere tal jo mere tyktflydende er den, og jo lavere tal jo mere tynd er den. Olier er tykke, når de er kolde, og tynde når de er varme. En olie skal derfor først og fremmest have en passende tyndhed når den er varm, så den smører korrekt. Hvis motoren bliver for varm bliver olien for tynd og smøreevnen mistes, og motoren kan tage skade. Omvendt når motoren er kold og hermed olien også er kold, vil olien være for tyk og kan ikke smøre ordentligt. Det er derfor, at der er motorslid ved koldstart, og som en tommelfingerregel sker halvdelen af motorsiddet under start, hvor motor og olie er kold. Tidligere var der stor forskel på oliens modstand mod bevægelse i kold og varm tilstand, hvorfor man kørte med en 30w olie om sommeren og en 20 olie om vinteren. De 20 og de 30 referer til oliens tyndhed, når den er varm. Nu har man udviklet additiver, som får olien til at blive tyndere i kold tilstand. Herved kan man få den samme olie til at dække både sommer- og vinterkørsel. Derfor angiver man nu to tal for viskositeten f.eks. 5w-40. De 5w er oliens egenskaber, når den er kold og de 40, er oliens egenskaber, når den er varm. Tallene kan dog ikke direkte sige noget om oliens modstand/smøreevne i kold og varm tilstand. Denne fremgår af kurverne der er vedlagt. Selv en 0w-40 olie har ved 0 graders C en modstand på 2000 cst og ved den normale driftstemperatur på 100 graders C. en modstand på ca. 15 cst. Der er således forskel i modstand og smøreevne på 2000/15 = 130 gange fra kold til varm motor. Dvs. at denne olie smører 130 gange dårligere når den er kold ved o graders C. Det er derfor en skrøne, denne olie er for tynd og ikke kan smøre, når den er kold. 5w, 10 w 10 w og 15 w er endnu tykkere, når de er kolde, og 15w-40, som anbefales af MAZDA på NA og NB, har ved 0 graders C en modstand på 2500 cst. og er derfor ca. 170 gange tykkere, når den er kold end når den er varm. Det derfor en god ide at anvende minimum en 5w-40 olie til en NA og NB motor, men måske endnu bedre en 0w-40 olie. Som tidligere nævnt, sker omkring halvdelen af sliddet i en motor ved koldstart, og dette er ikke bare om vinteren, men også om sommeren. Dette slid imødegås bedst muligt med en 0w-40 olie, så man får den længst mulige levetid på sin motor. Den tyndeste olie optræder således, når motoren er varm, og smøresvigt på grund af tynd olie sker derfor udelukkende, hvis motoren og hermed olien bliver for varm. En multi-grade olie skal derfor være så tynd som overhovedet muligt ved koldstart, hvilket reducere motorsliddet og således forøge motorens levetid betragteligt. Nærmere gennemgang af oliens sammensætning og hermed indflydelse på smøreevnen Ud over viskositet (tyndflydeegenskaber) er det væsentligt at olien består af oliemolekyler som er gode til at smøre. Det bedste er, at den består af ensartede lange oliekæder, som er elastiske ligesom elastikker, og som kan følge bevægelserne uden at blive revet over. Olien skal, der hvor den smører, lægge en tynd film af olie, som adskiller de bevægende dele, så de ikke rører hinanden. På cylindre og stemper skal der lægges en tynd oliefilm så stempel og cylindervæg glider mod hinanden uden at røre hinanden. Det samme gør sig gældende for krumtapslejer, plejlstangslejer og mellem knaster og ventilløftere. 2

3 Oliens modstandsdygtighed overfor varme og hermed evne til at bevare smøreegenskaberne Olien skal være modstandsdygtig overfor varme, så den ikke krakker og nedbrydes, ligesom det sker med fritureolie eller smør på en varm pande. De varmeste områder i motoren er oppe omkring ventiler, knaster og ventilløftere, hvor olien kortvarigt bliver meget varm. Hvis olien nedbrydes af varme danner den olieslam. Dette virker både slidende for motoren og sætter sig for Naéren vedkommende i de hydrauliske ventilløftere, så de virker dårligere og begynder at klikke. Det drejer sig derfor om at fremstille en olie, hvor de olier der nedbrydes af varme er fjernet. I det efterfølgende er de forskellige kvaliteter olie gennemgået Mineralsk olie Mineralsk olie er direkte udvundet af råolien og indeholder derfor et utal af forskellige oliemolekyler. Molekylerne er både korte og tykke og lange og tynde og ligger mellem hinanden. Mange af molekylerne er ikke modstandsdygtige overfor varme. Oliens smøreevne er derfor ikke så god som den vil være, hvis molekylerne var ensartede lange og tynde. Derudover vil de molekyler, der ikke er modstandsdygtige overfor varme, nedbrydes (krakkes) og lægge sig som slam og belægninger i motoren især omkring de varme områder over topstykket og i ventilløfterne. For at holde god smøreevne skal denne olie derfor skiftes hyppigt, så man dels forebygger nedbrydning/krakning af olien og samtidig får fjernet belægninger, sod og slam. Mineralsk olie kan normalt kun fremstiles i 15w-40. Den har derfor ikke tilstrækkeligt gode evner ved koldstart, hvor den er lidt for tyk. Den vil næsten, uanset hvor tit den skiftes, kunne give anledning til aflejringer i motoren. Derfor anbefaler vi ikke normalt denne olie til NA og NB. Mineralsk olie må generelt ikke bruges på Ncéren, hvor der forskrives en Longlife 5w-30. Imidlertid findes der gode mineralske olier, hvor de dårlige olier, der krakker og sætter sig de varme steder, er fjernet. Hvis man selv køber olie, kan det dog være svært at finde den, da dette forhold ikke generelt kan læses ud af deklarationen. Derfor bør man som udgangspunkt ikke købe mineralsk olie, uden at man i forvejen har fået sikkerhed for, at denne olie ikke krakker og giver aflejringer i motoren. Derudover bør man skifte den tit f.eks. for hver 5000 km for at sikre, at olieslam og nedbrudt olie kommer ud inden det gør skade. Undtagelsen, hvor man bør bruge mineralsk olie, er ved tilkøring af nye og renoverede motorer og ved slidte motorer, der har været smurt med minerask olie. Dette er beskrevet i et særligt afsnit. Syntetisk olie Olier, der er benævnt som syntetisk- eller fuldsyntetisk olie, var indtil for ca. 15 år siden fremstillet via kemisk syntese, hvor man satte oliemolekyler sammen til et ensartet produkt, der havde netop de egenskaber som man ønskede. Denne fremstillingsmetode gav jo netop navnet fuldsyntetisk eller syntetisk. Imidlertid blev man i løbet af 1990érne så dygtig til at raffinere og behandle og rense almindelig mineralsk olie, så den i praksis næsten havde de samme egenskaber som en egentlig syntetisk olie. Castrol begyndte derfor at kalde denne højt forædlede mineralske olie fuldsyntetisk, og vandt en retssag i USA herom. Man har gjort meget ud af at fjerne alle de uønskede oliemolekyler f.eks. dem der ikke kan tåle varme. Olien har derfor lang levetid, og den danner ikke nævneværdige nedbrydningsprodukter der kan sætte sig som slam og belægninger. 3

4 Dog har den fortsat uensartede molekyler og derfor en lidt mindre smørevne og modstand mod nedbrydning ved varmepåvirkning end en longlife/pao olie. Longlife/PAO olien er den eneste olie, der er fremstillet ved egentlig kemisk syntese, og derfor har denne olie en helt ensartet molekylestruktur med maksimalt gode egenskaber. Fuldsyntetisk Castrol Magnatec 5w-40, der i kvalitet næsten svarer til en egentlig syntetisk olie er således ikke fremstillet ved syntese. Derfor kaldes den heller ikke fuldsyntetisk i Tyskland, der har en strengere lovgivning på området, hvor det kræves, at syntetiske olier er fremstillet ved syntese. Med den konkurrencesituation, der er på det danske marked, kalder de øvrige fabrikanter og leverandører også deres højt forædlede mineralske olier for fuldsyntetisk eller syntetisk. Husk dette, når I er ved at købe en dunk olie. Denne olie vil være velegnet til både NA, NB ved små årlige kørselsbehov. Longlife/PAO olie Her har man nedbrudt råolien i dens grundkomponenter og herefter igen sat den sammen ved kemisk syntese til fuldstændig ensartede oliemolekyler, så man opnår den bedste smøreevne og den størst mulige modstandsdygtighed overfor varme. Det er denne fremstillingsmetode, der oprindeligt har givet navnet til syntetisk eller fuldsyntetisk olie. Dette er således den rigtige fuldsyntetiske olie. Olien er således den bedst mulige, der kan fremstilles, og den er derfor meget velegnet til MX-5 motorer, da den kan smøre under de ekstreme forhold, der er omkring cylindre og stempler, når maskinen snurrer 7000 omdrejninger, og fordi den ikke giver anledning til aflejringer i de hydraluliske ventilløftere. Også smøringen mellem knast og ventilløfter, som er meget problematisk, er på denne måde sikret bedst muligt. Olien har meget lang levetid, da den ikke nedbrydes af varme. Olien er også bedre end de foregående olier til at fjeren olieslam, koks og urenheder. Dette er således på alle områder den bedste olie, der kan anvendes til smøring af motoren. Imidlertid kræver den, at motoren er ordentligt tilkørt og slidt til, så den er helt tæt, da olien ellers vil sætte sig i cylindernes tilvirkningsfordybinger og danne en belægning, der gør motoren utæt. Da olien er meget modstandsdygtig over for varme, brænder den ikke af i de fordybninger der i den nye cylinder, men danner en belægning, der gør at stempelringen ikke kan slide cylinderen til. Man får på denne måde en utæt motor der bruger olie. Motoren skal derfor være ordentligt tilkørt og slidt til, inden man begynder at bruge denne olie, og man kan for NA og NB først rigtigt udnytte egenskaberne, hvis man kører om vinteren og har et kørselsbehov, der er mere end km årligt. Semisyntetisk eller delsyntetisk olie Denne olie er et blandingsprodukt af mineralsk og fuldsyntetisk olie, og består ofte af op mod 70% mineralsk olie. Den har derfor ofte egenskaber, der stort set svarer til mineralsk olie, hvorfor denne olie ligesom mineralsk olie kun kan anbefales til motorer, der køres til, og til meget slidte motorer. Hvilken olie skal man anbefale Ud fra ovennævnte gennemgang må vi konstatere, at MAZDA s anbefalinger for NA og NB, hvor der foreskrives en mineralsk 15w-40 olie ikke er tilstrækkelig, og der er for NBéren intet belæg for at hæve smøreintervallet fra til km. Med denne type olie dannes der for mange uønskede nedbrydningsprodukter på grund af varme, hvilket ses af, at næsten alle motorerne på NA, der smøres med mineralsk og delsyntetisk olie har problemer med klikken i ventilerne. 4

5 Nedenstående fotografi er taget på en NA motor fra 1997, som har gået km og fået skiftet olie efter MAZDA s forskrifter med delsyntetisk 10w-40 olie, der som tidligere nævnt har et højt indhold af mineralsk olie. Billedet viser en gylden belægning af olieslam, som i det aktuelle tilfælde har sat sig i de hydraliske ventilløftere og medført problemer med klikkende ventiler, når motoren er kold. Det næste billede viser en MAZDA NA motor fra 1995, som har gået km, og som de sidste km for hver 8000 km har fået skiftet olie med fuldsyntisk Castrol Magnatec 5w-40, der i henhold til det foranstående er en ekstra raffineret og forædlet mineralsk olie. Her er der ingen gylden olieslam, og man kan overalt se det rene grå aluminium på topstykke, ventiler, løftere og knastaksler. Denne renhed på overfladerne viser, at der ikke dannes skadelige ophobninger af olieslam fra nedbrudt olie. På en NA og NB motor frem til 2001, hvor denne olie bruges for hver km, er man således godt sikret mod skadelige aflejringer og hermed unødigt slid og tikken fra ventilerne. Man kan godt køre med længere intervaller mellem olieskiftene, men så er der større chance for, at der ophobes skadeligt olieslam m.m. NA km med delsyntetisk NA km med fuldsyntetisk Imidlertid kan de normale fuldsyntetiske olier på mineraloliebasis som Castrol Magnatec 5w-40 ikke leveres i 0w-40, som er den olie der har det mindste slid ved koldstart. Det bedste for NA og NB frem til 2001 vil derfor, hvis de kører om vinteren og kører mere end km om året, at bruge longlife/pao olie eksempelvis Castrol Edge Sport 0w-40. Denne olie er egentlig syntetisk, og består af ensartede oliemolekyler med den bedste smøreevne og størst mulig modstandsdygtighed overfor varme. Denne olie vil uden problemer skulle skiftes for hver km, da den ikke nedbrydes af varme ved normal kørsel, og vil således i praksis være den billigste olie, når der tages hensyn til det lange skifteinterval. For alle typer olier på NA og NB gælder derudover at de skal skiftes minimum en gang om året uanset kilometertal. For NB efter 2001 og NC er det fra MAZDA s side anbefalet, at der bruges en longlife 5w-40 f.eks. Castrol Edge Sport 5w-30. Skifteintervallet er for NB angivet til km og for NC til km eller hvert andet år. MAZDA 3,5 og 6, hvis motorer er af samme type som i Ncéren, har haft problemer med utilsigtet olieforbrug på helt nye motorer, og endvidere motorhaveri, når olien er brugt op, fordi man glemmer at kontrollere oliestanden mellem de lange olieskift. 5

6 Årsagen har sandsynligvis været at motoren ikke har været tilvirket så fint som forudsat, og at den derfor har haft behov for tilkøring med mineralsk olie. Man bør derfor fra start af med en ny NCér holde nøje øje med om motoren bruger det mindste olie. Hvis den gør det, skal man med det samme gøre opmærksom på dette, og udbede sig forholdsregler, da den sandsynligvis skal have en dårligere mineralsk olie og gennemgå en tilkørselsprocedure. Så vidt forfatterne af denne artikel ved, er der ikke nogen motortekniske forhold, der gør, at NB efter 2001 og Ncéren skal kunne fungere med mere end dobbelt så lange olieskiftsintervaller som på NA og NB. Derfor anbefaler vi af forsigtighedsgrunde her også maksimalt km mellem olieskiftene for den fuldsyntetiske longlife olie, og at den skiftes en gang om året, f.eks. om efteråret, inden man sætter vognen i hi. Hvis man kører hård frisk kørsel generelt, så motoren er meget varm f. eks. ved bjegkørsel, og måske også kører om vinteren, kan man overveje at bruge Castrol Edge Sport 0w-40, som smører bedre ved kold motor og kan klare større varmebelastninger end 5w-30. Denne vil imidlertid i det normale driftsområde give en lidt større modstand end 5w-30 i motorens bevægelige dele, og bilen vil derfor bruge en anelse mere benzin. Særlige forhold omkring, nye og renoverede motorer, slidte motorer og motorer der bliver meget varme ved banekørsel (Track Days) Hvis motoren er ny eller renoveret cylindrene står nytilvirkede, og der er blevet isat nye stempelog olieringe, er det væsentligt, at motoren de første ca km ikke kører på Longlife/PAO olie. Her bør der enten anvendes mineralsk, delsyntetisk eller fuldsytetisk olie på mineraloliebasis, indtil stempelringe og tilvirkningsmærker er slidt til. Dette skyldes, at man har brug for at olien kan brænde af inde i tilvirkningssporene, så stempelringene kan skrabe i bund, så cylinderen bliver helt glat og tæt. Her er det således vigtigt, at olien ikke er modstandsdygtig overfor varme, idet denne modstandsdygtighed vil forhindre at olien i tilvirkningssporet brænder af, og således forhindre at cylinder og stempel slides korrekt til. Hvis man her bruger longlife/pao olie i misforstået godhed, vil man ofte få en utæt motor. Dette er set på MAZDA 3,5 og 6, der har samme motor som i Ncéren, fordi denne som udgangspunkt er forskrevet med Longlife/PAO olie. Slidte motorer, der har været smurt med mineralsk og delsyntetisk olie, indeholder som regel betydelige mængder olieslam, der også har medvirket til at holde pakninger m.v. tætte, så motoren ikke spilder og bruger olie. Hvis man på en sådan motor begynder at bruge bedre olie i form af fuldsyntetisk eller longlife/pao olie, vil man begynde at opløse olieslammen, der har lejret sig i pakninger m.v., og dette kan nedføre et større oliespild og måske også et større olieforbrug. I dette tilfælde kan det ikke anbefales at skifte til en bedre olie. Dette kan først ske efter en hovedreparation og tilkøring af motoren. Efter hvad Teknikgruppen har hørt på vandrørene, bliver motorerne og hermed olien væsentligt varmere end normalt, når der køres track på bane. Vi har fået at vide, at når bilen efter en hård kørsel efterfølgende holder i tomgang, så klaprer alle de hydrauliske ventilløftere, fordi motorolien er blevet for varm og tynd. Dette er et udtryk for, at olien er blevet så tynd, at den er ved at miste smøreevnen, og det må derfor i denne situation tilrådes, at der bruges en tykkere olie, der kan smører under de meget høje temperaturer. Netop ved så høje temperaturer er det væsentligt, at der bruges en olie, der ikke nedbrydes af varme. 6

7 Derfor er anbefalingen her, at der bruges en longlife/pao olie f.eks. Castrol Edge Sport 10w- 60. Dem der kører banekørsel kan bruge denne olie om sommeren, hvor der er løb Gearkasseolie Så vidt teknikgruppen ved, er der ikke særlige problemer med smøring af gearkassen, blot man husker at skifte olien for hver km eller hvert 6. år. Imidlertid er der mange MX5 ejere, der glemmer at få skiftet gearkasseolien, hvilket som regel medfører, at gearkassen mellem og km har fået væsentlige skader og skal hovedrepareres eller skiftes. Det er derfor meget væsentligt, at olien bliver skiftet på gearkassen, hvis gearkassen skal have lang levetid. Hvis olien bliver skiftet som foreskrevet, er der generelt ikke er problemer med standardsmøringen, Hvor MAZDA forskriver SAE i API klasse 4 eller 5 som ovenfor nævnt for hver eller hver 6. år. Teknikgruppen dog, at det er en god ide at bruge en bedre olie end standard. Dette vil lette gearskiftene, især når olien og gearkasen er kold, og det vil også forøge levetiden på gearkassen. Denne olie kan f.eks. være Castrol TAF-X 75w-90. Differentialeolie med og uden spær Differentialer er generelt udsat for hårde mekaniske påvirkninger, som en stiller store krav til oliens smørevne. Især bagtøj/differentialer med spær udvikler meget varme, når spærret bremser den ene bagaksel ned, for at få træk på begge aksler/hjul. Her er der udviklet specielle olier, der kan holde til denne varme og samtidig sørge for god smøreevne. MAZDA foreskriver ved temperaturer over 0 graders C. en SAE 90 differentialeolie i API klasse 5 og under 0 graders C. en SAE 80 ligeledes i API klasse 5. Disse olier er mono-grade og kan ikke tilpasse sig forskellige temperaturforhold. Olien skal skiftes for hver km elle hvert 4. år. Hvis man både kører sommer og vinter er man derfor nødt til at anvende en multigrade differentialeolie f.eks. en 75w-90 i API klasse 5. Imidlertid kan man få væsentlige bedre multigradeolier, som f.eks. den nedenfor nævnte SAF 75w- 140, som skal bruges hvis man har spær, hvor der er særlig stor varmeudvikling, når spærret er i funktion. Denne olie vil selv ved hård kørsel og meget varme altid kunne sikre smøringen ligesom den vil kunne smøre om vinteren, når det er koldt. Teknikgruppen vil derfor til alle typer bagtøj på NA, NB og NC anbefale, at der bruges en olie som f.eks. Castrol SAF-XJ 75w-140. Olien skal skiftes for hver km elle minimum hvert 4. år. Denne olie er velegnet til både alm. spær, lamelspær og bagtøj uden spær. Afsluttende bemærkninger På næste side er vores smøreanbefaling sat op i et skema, hvor der som et alternativ ved små kørselsbehov uden vinterkørsel er angivet nogle spareforslag. Husk dog de særlige forhold omkring tilkørsel af motorer og meget slidte motorer. 7

8 NA 1,6 og 1, Motor Manuel gearkasse Differentiale m/u spær Castrol Edge Sport 0w maks. 1 år Castrol TAF-X 75w maks. 6 år Castrol SAF-XJ 75w maks. 4 år 1,6 oliemængde 3,4 l 1,8 oliemængde 3,8 l Oliemængde 2,0 l Oliemængde 0,6 l NB 1, , (140 hk) NB 1, (146 HK) Som ovenfor Som ovenfor Som ovenfor Castrol Edge Sport 5w maks 1 år Som ovenfor Som ovenfor Oliemængde 3,8 l NC ,8 og 2 l Castrol Edge Sport 5w maks 1 år Oliemængde 4,55 l Castrol TAF-X 75w maks. 5 år Oliemængde 2 l Castrol SAF-XJ 75w maks. 4 år Oliemængde 0,7 l 8