Śliska sprawa, czyli o olejach

Każdy użytkownik jakiejkolwiek maszyny silnikowej wie, jak ważny jest dla jej sprawnego działania olej. Olej zapobiega tarciu i zużywaniu się metalowych elementów maszyny. Ale odpowiedź na pytanie: po co jest olej, nie ogranicza się tylko do zapewnienia łatwego rozruchu i działania. Olej silnikowy spełnia także inne funkcje: odprowadza zanieczyszczenia z kluczowych przestrzeni silnika, jako pierwszy odprowadza ciepło, a także uszczelnia silnik i chroni metal przed korozją. Olej wypełnia przestrzeń odcinając dopływ powietrza i uniemożliwiając reakcję utleniania.

Najważniejszym parametrem opisującym olej jest jego lepkość. Lepkość charakteryzuje opór wewnętrzny cieczy przeciw płynięciu. Znaczy to, że ciecz wolno płynąca ma większą lepkość. W układzie SI wartość tę mierzymy w stokesach: 1 St = 1 cm2/s = 10-4 m2/s. Nawet intuicyjnie wiadomo, że oleje odznaczają się zdecydowanie większą lepkością niż woda. Zatem obecność wody w oleju zmienia jego właściwości i jest to zjawisko niepożądane. Skąd bierze się woda. Może być to efekt nieszczelności układu lub, znacznie bardziej prawdopodobne, efekt kondensacji. Skroplenie pary wodnej ma miejsce, gdy silnik jest niedogrzany, podczas dłuższego działania woda z powrotem zmienia się w parę; dlatego ważne jest, by silnik zdążył się nagrzać. Przy rozgrznym oleju i pracującym silniku woda w postaci pary jest odprowadzana ze spalinami. Przy dłuższym postoju i nierozgrzewaniu silnika skroplona para wodna z powietrza zbiera się i uszkadza powłokę metalu oraz uniemożliwia właściwe smarowanie części. 

Badanie lepkości różnych olei: 

Temperatura ma też wpływ na właściwości samego oleju. Im wyższa temperatura, tym szybciej płynie ciecz, czyli tym mniejsza lepkość. Oznacza to konieczność dobrania typu oleju do warunków pracy, czyli do charakterystycznej temperatury pracy danego silnika i do temperatury otoczenia: inny olej na zimę inny na lato. Olej dobiera się również zwracając uwagę na typ silnika. Istnieją oleje przeznaczone do samolotów z czasów II Wojny Światowej, do samolotów z silnikami samochodowymi, jak również do silników tłokowych, czy turbinowych. Warto wspomnieć, że olej stosuje się w samolocie nie tylko w silniku. Wyróżniamy też oleje przeznaczone do konserwacji, do przekładni lotniczych, bądź układów hydraulicznych. Nawet proces docierania silnika wymaga zastosowania specjalnego oleju, który po dotarciu należy wymienić.

Ilustracja: Rodzaje olei; Na podstawie: http://benzyny.pl/paliwalotnicze/oleje.php 

W trakcie docierania silnika materiał konstrukcyjny poszczególnych części ulega ścieraniu. Zadaniem oleju jest odprowadzenie opiłków i zanieczyszczeń oraz umożliwienie czystej pracy. Jednak nawet dotarty silnik generuje zanieczyszczenia, dlatego olej musi być wymieniany. Opiłki metali usuwa się z miski olejowej poprzez wypłukanie jej i usunięcie metalowych zanieczyszczeń, które zostaną zebrane przez magnes umieszczony na korku spustowym. Wychwytuje on drobne elementy metalu innego niż aluminium.

Ponadto olej, nawet w nieużywanej maszynie, zmienia swoje właściwości. Okres między kolejnymi wymianami może być różny. Przykładowo instrukcja obsługi technicznej Cessny 150L informuje, że przy normalnej eksploatacji olej należy wymieniać co 6 miesięcy, ale przy większej intensywności lotów okres ten należy odpowiednio skrócić. Ponadto, gdy zauważymy, że olej jest brudny, wymiana także jest konieczna. Olej wymieniamy po kilku minutach od wyłączenia silnika. Dlaczego? Dlatego, że wówczas jego lepkość spada, co oznacza, że szybciej i łatwiej będzie go spuścić i mniejsze jest prawdopodobieństwo pozostawienia zanieczyszczeń. Przy wymianie musimy też zmienić filtr oleju.

Oleje dzielimy też na mineralne i syntetyczne. Oleje syntetyczne uznawane za szlachetniejsze i mogą pracować w znacznie szerszym zakresie temperatur, są też lepiej dostosowane do konkretnego silnika oraz częściej udoskonalane. Oleje mineralne stosuje się do starszych silników. Podczas ich spalania uwalniany jest tlenek węgla lub dwutlenek węgla, ale mają lepsze właściwości uszczelniające.

Wymiana oleju, fot. http://www.jsonline.com/

Różnorodność typów i zastosowań pozwala wybrać właściwy produkt do odpowiedniej maszyny. Oleju nie można bezkarnie przelać z samochodu do samolotu, ani odwrotnie. Trzeba brać pod uwagę zalecenia producenta i warunki pracy samolotu, aby wybrać właściwie. Podsumowując możemy powiedzieć, że nie istnieje olej idealny, a raczej idealnie dopasowany.