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olio motore, descrizione tecnica

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red_dot
view post Posted on 29/8/2009, 11:20 Quote




ho "rubato" da un forum questa interessantissima e ,a mio parere, molto più esplicativa discussione:
è un po lunga,ma con calma si legge tutta..

Grado di viscosità

Molti si saranno accorti che tutti gli oli (anche quelli per uso alimentare , forse questo è l'esempio più classico per capirsi) cambiano la loro densità con il variare della temperatura circostante, in particolare con il freddo l'olio tende ad addensarsi mentre con il calore tende a diventare molto più fluido . Bene, il grado di viscosità sta ad indicare come si comporta un olio al variare dalla temperatura.Tralasciando gli oli a grado singolo che ormai nel mondo motoristico non sono quasi più utilizzati a parte rarissime applicazioni particolari, il grado di viscosità indicato negli oli multigrado, è composto dalla sigla SAE ( Society of Automotive Engineers,la classificazione SAE delle viscosità definisce solo i limiti delle viscosità ad alta e bassa temperartura per ogni gradazione di olio lubrificante, indipendentemente dalle prestazioni che sono determinate dalle specifiche. La gradazione SAE è intesa come guida alla scelta della viscosità adatta per differenti temperature esterne. Questa classificazione divide i lubrificanti in due categorie, in funzione delle loro caratteristiche viscosimetriche, e precisamente: oli adatti ai climi freddi o alle stagioni invernali,oli adatti ai climi caldi o alle stagioni estive ) seguita da due cifre divise dalla lettera W, (ad esempio SAE 5W40) la prima indica le densità a freddo , più il numero è basso più l'olio rimane fluido con l'abbassarsi della temperatura favorendo l'avviamento perchè gli organi meccanici incontrano meno attrito allo spostamento da parte del lubrificante, e la lubrificazione a freddo perchè l'olio rimanendo fluido anche alle basse temperature raggiunge tutte le parti del motore velocemente. La seconda invece ne specifica la resistenza al calore, più la cifra è alta e più l'olio mantiene la sua viscosità (e quindi protegge il motore) nell'aumentare la temperatura.Le case costruttrici specificano per ogni motore il grado di viscosità più adatto , a volte sui libretti di "uso e manutenzione " troviamo più gradazioni consigliate in base al clima di esercizio , clima freddo , mite , caldo .

Un buon lubrificante in linea di massima è sicuramente un 5W40 , la sua gradazione ci assicura una buona fluidità dell'olio a temperature fredde attorno a -20°C e un'ottima viscosità a temperature climatiche calde oltre i 40°C .
Se si affrontano viaggi molto lunghi dove lo stress termico al quale il motore è soggetto è molto forte , si consiglia un W50 finale , ma siamo comunque in presenza di temperature di funzionamento molto elevate , al contrario se il clima è molto freddo prestiamo attenzione alla prima cifra , comunque......... un 5W40 è già una gradazione ottimale , gradazioni di lubrificanti che coprono range più particolari ,arrivando ad esempio a dei 20W60 , li troviamo nel settore agonistico o da competizione .
In Paesi dove i clima sono molto freddi si trovano con facilità gradazione di lubrificante 5W20 .



Tipo di Lubrificante

Ci sono in commercio diversi tipi di lubrificante , nello specifico : Lubrificanti Minerali , lubrificanti Sintetici e lubrificanti Semi-sintetici .

Il minerale è ricavato direttamente dalla raffinazione del petrolio, il sintetico è ottenuto per sintesi chimica ed il semi sintetico è un misto dei due del quale nessuno specifica le percentuali, mediamente si usano percentuali sopra il 25% di sintetico in un litro di lubrificante minerale per dargli l'appellativo di semisintetico , anche se poi queste percentuali sono molto variabili e non sono specificate sulle confezioni venendo meno all'informazione ma affidandoci al buon nome della casa produttrice. I vantaggi del sintetico sono prevalentemente di avere un grado di viscosità molto ampio, non troverete mai un olio minerale con gradazioni molto elevate e con caratteristiche stabili per lunghe percorrenze, altra caratteristica molto evidente e la capacità di lasciare minori residui ( generalmente quelle che noi chiamiamo morchia per intenderci )all'interno del motore , quindi un olio sintetico è sicuramente un lubrificante molto più "pulito" rispetto ad un minerale . Un'altra caratteristica del sintetico è di mantenere per più tempo e chilometri le sue caratteristiche lubrificative e antiusura se additivato ad esempio con additivi che abbiano questa funzione, può quindi essere sostituito meno di frequente.Un olio minerale ha bisogno di essere sostituito rispettando i tempi o chilometri classici di percorrenza e con escursioni termiche non troppo elevate .


Additivi

Gli oli si compongono di una base alla quale possono venir aggiunti additivi specifici per l'impiego al quale saranno chiamati a lavorare. E' molto importante che non si creino schiume e quindi vi saranno additivi antischiuma ed anche sostanze che permettano una buona resistenza delle molecole al taglio meccanico operato ad esempio dagli ingranaggi del cambio . Alcuni oli contengono degli additivi detti antiusura, a volte specificati sulla confezione,vi elenco comunque qua di seguito una carrellata di additivi che possiamo trovare nei lubrificanti a seconda del loro impiego , e cioè che siano lubrificanti per motore , per cambio ( e qua da differenziare l'utilizzo di un cambio manuale da quello automatico , sono lubrificanti con caratetristiche diverse ) , per differenziale , per uso agonistico e competizione , e poi ancora ( ma non è il nostro caso per auto ) ricordiamo i lubrificanti da miscela per motori a due tempi , e anche in questo settore ci sarebbe da sbizzarirsi a seconda dell'utilizzo , da moto , da kart , snoboard , attrezzature da giardinaggio..

Ecco alcuni di additivi più usati e le loro definizioni :

1)Tipo: Miglioratori dell'indice di viscosità
Natura chimica: Polimeri lineari di composti organici.
Funzione: Rendere la viscosità dell'olio meno sensibile alle variazioni di temperatura.
Azione: I polimeri, inseriti in un olio di base, ne innalzano al quanto la viscosità a caldo e limitatamente a freddo. Pertanto l'olio additivato con un miglioratore di indice ha una curva viscosità-temperatura meno inclinata e spostata un pò più in alto rispetto alla curva dell'olio di base.

2)Tipo: Detergenti
Natura chimica: Composti metallo-organici contenenti elementi come calcio, zolfo fosforo, zinco ecc.
Funzione: Previene la formazione di "depositi" Sugli organi mettallici, in presenza di temperature elevate.
Azione: I prodotti di ossidazione man mano che si formano sono resi solubili o tenuti in sospenzione d'olio, mentre le particelle di fuliggine o carbone sono rivestite di tali additivi e rese innocue.

3)Tipo: Disperdenti.
Natura chimica: Composti mettallo-organici o polimeri non metallici.
Funzione: Tenere le "morchie" pastose finemente disperse nell'olio.
Azione: Impediscono l'agglomerazione delle particelle contaminanti l'olio, e conseguentemente la formazione di morchie pastose.

4)Tipo: Miglioratori del punto di scorrimento.
Natura chimica: Composti organici complessi paraffinici-naftenici.
Funzione: Abbassare la temperatura alla quale l'olio perde la sua scorrevolezza.
Azione: Agiscono sui cristalli di paraffina che si formano nell'olio per raffreddamento; circondandoli, rallentano la formazione del reticolo cristallino che impedisce all'olio di scorrere.

5)Tipo: Antiossidanti.
Natura chimica: Composti organici come fenoli o ammine contenenti zolfo, fosforo, azoto, bario, zinco ecc.
Funzione: Impedire l'incorporazione di ossigeno nell'olio.
Azione: Reagiscono chimicamente con l'ossigeno, prima ancora che questo attacchi l'olio, formando innocui composti solubili nell'olio.

6)Tipo: Anticorrosivi e antirugine.
Natura chimica: Composti organici complessi contenenti zolfo, fosforo, azoto,
Funzione: Impedire l'attacco corrosivo delle leghe metalliche.
Azione: Impediscono lo sviluppo di sostanze acide oppure formano strati protettivi sulle superfici metalliche.

7)Tipo: Di untuosità.
Natura chimica: Composti organici ossigenati contenenti gruppi polari.
Funzione: Ridurre il coefficiente d'attrito tra organi in movimento in condizioni di lubrificazione imperfetta.
Azione: Grazie all'effetto "polare" le molecole di olio si dispongono perpendicolarmente alle superfici metalliche ancorandosi saldamente e sopperendo in tal modo l'esigua lubrificazione anzidetta

8)Tipo: Antiusura.
Natura chimica: Tricresilfosfato, ditiofosfato di zinco ecc.
Funzione: Ridurre le usure meccaniche.
Azione: Fondono a temperatura relativamente bassa riempendo e livellando, per successiva solidificazione, i solchi sulle superfici metalliche in modo da migliorare il contatto tra gli organi in movimento.

9)Tipo: Di estreme pressioni.
Natura chimica: Composti organici contenenti zolfo, piombo, fosforo, cloro, molibdeno ecc.
Funzione: Evitare saldature e conseguente strappamento tra le asperità superficiali degli organi in movimento.
Azione: Reagiscono chimicamente, ad alta temperatura, con le asperità superficiali degli organi in movimento, formando localmente sostanze con basso coeficente d'attrito e favorendo eventuali tranciamenti delle creste anzichè il loro strappo irregolare e violento.

10)Tipo: Di adesività.
Natura chimica: Polimeri organici ad alto peso molecolare.
Funzione: Impartire all'olio caratteristiche antigoccia ed antispruzzo.
Azione: Aumentano notevolmente il potere adesivo dell'olio agli organi da lubrificare.

11)Tipo: Antischiuma.
Natura chimica: Poliestere, plimeri di siliconi.
Funzione: Impedire la formazione stabile di schiuma nell'olio dovuta a inclusione di gas.
Azione: Riducono la cosidetta "tensione interfacciale" tra le bollicine di gas e l'olio, cosichè le bollicine di gas formatesi nell'olio, raggruppandosi in bolle di maggiori dimensioni, possono raggiungere più rapidamente la superfice libera, dissolvendosi nell'aria.

12)Tipo: Emulgatori.
Natura chimica: Saponi di acidi grassi, solfonici e naftenici.
Funzione: Favoriscono la formazione di una emulsione stabile olio-acqua (fluidi da taglio, da laminazione, alcuni additivi antiruggine).
Azione: Servono da legame tra le molecole d'acqua e le molecole d'olio (acqua e olio, da soli, sono infatti liquidi non miscibili).

N.B. alcuni additivi esplicano più funzioni: ad esempio alcuni hanno contemporaneamente proprietà antiossidanti, anticorrosive ed antiusura; altri sono miglioratrici di indice del punto di scorrimento ed hanno proprietà detergenti, ecc.


Classificazione degli Oli

Sulle confezioni troviamo scritto API e ACEA,sono sigle di enti, il primo americano, il secondo europeo, che si incaricano di certificare che un lubrificante superi determinati test meccanici e chimici, attribuendo alla luce dei risultati un certo indice qualitativo.

ACEA (Association des Constructeurs Europeans d?Automobiles), più vaga come classificazione, si compone di lettere e numeri : A=Motori a benzina, B=Diesel, E=Diesel industriali, indicano a quale tipologia di utilizzo è indirizzato, seguite da un numero: 1=Prestazioni Fuel Economy , 2=Prestazioni Standard (media qualità), 3=Alte prestazioni (Buona qualità) , 4= Riservata a impieghi per i motori a iniezione diretta di benzina a basse emissioni inquinanti , 5=lubrificanti di alta qualita' e bassa viscosita', per intervalli di cambio prolungati.

Esempio ACEA A2-96, A2 la classe 96 l?anno di introduzione della certificazione.Se fosse ACEA A2-99 , la classificazione di prima non è valida per questa specifica ,se notate cambia l'anno , l'ultima è più recente e quindi va bene per sostituire quella di prima ma non viceversa.



API (American Petroleum Institute) il codice è composto da due sigle,la prima indica l?impiego S=Service cioè motori a benzina il secondo C=Commercial per diesel, seguite rispettivamente da una lettera che ne indica la qualità in progressione alfabetica.


Classificazione API per motorizzazioni Diesel

CA:Per motori con servizio leggero: anni ?40 e ?50 (obsoleta).Additivi detergente/antiossidante.

CB:Per motori con servizio moderato: dal 1949 al 1960 (obsoleta).Additivi detergenti in quantità superiore.

CC:Per motori introdotti nel 1961 (obsoleta).Additivi antiusura.

CD:Introdotta nel 1955. Per alcuni motori aspirati e sovralimentati
(obsoleta).Additivi antiusura e detergenti.

CD II:Introdotta nel 1987. Motori a 2 tempi sovralimentati (obsoleta).Additivazione più efficiente.

CE:Introdotta nel 1987. Per motori veloci quattro tempi aspirati e
turbocompressi (obsoleta).Migliore pulizia del motore.

CF:Introdotta nel 1994. Per motori ?off-road? anche ad iniezione
indiretta. Può essere usata al posto di oli a livello CD (in
vigore).Additivazione per tutti i tipi di motore Diesel, anche con gasolio ad alto tenore di zolfo (> 0,5%). CAT 1M-PC

CF-2:Introdotta nel 1994. per motori 2 tempi sovralimentati in
servizio gravoso. Può sostituire oli a livello CD-II. (in vigore).Additivazione specifica a basso contenuto di ceneri
solfatate. DETROIT DIESEL 6V92TA, CAT 1M-PC

CF-4:Introdotta nel 1990. Per motori quattro tempi veloci aspirati e turbocompressi. Può sostituire oli a livello CD e CE (in vigore).Additivazione per motori di nuovo disegno ad iniezione diretta.

CG-4:ntrodotta nel 1995. Per motori in servizio molto gravoso,funzionanti con gasolio a basso tenore di zolfo (meno di 0,5%).Può essere usata al posto di oli a livello CD, CE e CF-4 (in vigore).Additivazione disperdente per motori di nuovo disegno:eccezionale protezione alle alte temperature contro
depositi su pistoni, corrosione, usura ed accumulo
fuliggine.

CH-4:Introdotta nel 1998. Per motori in servizio molto gravoso,disegnati per far fronte agli standard di emissione di particolato del 1998 (in vigore).Ulteriori ed inseverite prove rispetto a quelle effettuate per CG-4. Perfettamente idoneo con gasoli con tenore di zolfo fino a 0,5% di contenuto.

CI-4: Introdotta nel settembre 2002.Per motori quattro tempi in servizio molto gravoso. Categoria destinata per lubrificanti da utilizzarsi per far fronte alle future normative sulle emissioni inquinanti in vigore dal 2004. Può essere usata al posto di oli a livello CF, CF-4, CG-4 and CH-4 (in vigore).
Maggiore potere disperdente, maggiore controllo attacchi
acidi soprattutto con motori equipaggiati con sistema di
ricircolo dei gas esausti.

Classificazione API per motori benzina

SA: Motori di generazione molto vecchia; non sono richieste prestazioni particolari (obsoleta).Olio senza additivi, servizio generico.

SB:Motori di vecchia generazione, anni ?30 (obsoleta).Olio additivato contro ossidazione ed usura.

SC:Motori di vecchia generazione antecedenti al 1967 (obsoleta).Contrasta corrosione e morchie a freddo.

SD:Motori di vecchia generazione antecedenti al 1971 (obsoleta).Additivazione contro ruggine e morchie.

SE:Motori di vecchia generazione antecedenti al 1979 (obsoleta).Additivazione contro ruggine e morchie.

SF:Motori di vecchia generazione antecedenti al 1988 (obsoleta).Additivi detergenti ed antiossidanti.

SG:Motori di vecchia generazione antecedenti al 1993. (obsoleta).Contrasta formazione di morchie, idonea per benzine
?verdi? senza piombo.

SH:Motori di vecchia generazione, antecedenti al 1996 (obsoleta).Contrasta formazione di morchie, idonea per benzine
?verdi? e marmitte catalitiche.

SJ:Motori di recente generazione antecedenti al 2001. Impieghi molto severi (in vigore).Inseverimento prove API SH e compatibilità delle additivazioni con il catalizzatore.

SL:Servizio estremamente severo per tutti i motori benzina
dell?ultima generazione. Introdotta nel Luglio 2001 per il controllo dei depositi carboniosi alle alte temperature (in vigore).Maggiore stabilità ossidativa, maggiore proprietà antiusura e test motoristici aggiornati.
 
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