Oleje, palivo a teorie /// Oils, fuel and theory

Dnešní článek je na pomezí praxe a teorie. Po nekonečných debatách na diskuzních fórech a nespočtu dotazů na téma “jaký olej” jsem se rozhodl sepsat pokud možno laicky a velmi stručně problematiku především motorového oleje (ale i těch dalších), jeho teorie a lehce se dotknu i aditivace. Jako drobný dovětek se zmíním i o benzínu.

1) Technické oleje a trocha teorie o nich

Základní dělení oleje (a přitom ne tak podstatné) je na oleje minerální (tedy získané rafinací z ropy) a syntetické (sloučením jiných surovin než je původní ropa). Syntetické oleje jsou až na specifické vyjímky pro většinu motorů vhodnější, nicméně v dnešní době je velmi těžké určit, jaký olej je syntetický, protože valná část olejů je někde na pomezí a regulace v názvosloví je víceméně žádná, takže i olej s nápisem 100% synthetic nemusí být zcela syntetický a pravděpodobně ani nebude.

Postatné je si pamatovat skutečnost, že čistě minerální olej do M52/M54 motoru nepatří a následně se řídit spíše technickými specifikacemi oleje, kterými se budu zabývat níže. Technický olej jako takový má několik specifik, kterým je potřeba rozumět.

1.a) Viskozita, hustota, třída oleje, typ a další pojmy

První jsme si již vysvětlili – tj. olej se dělí na minerální, syntetické a polosyntetické. Další dělení olejů v tomto hledisku nepovažuji za nutné rozebírat, pro zvědavé hledejte klíčová slova PAO, API Group IV a V.

Podstatnou vlastností oleje je viskozita. Jedná se o fyzikální veličinu a spousta lidí si ji velmi těžce plete s hustotou když říkají “tenhle olej je moc řídký, to je vodička” a podobně. Viskozita nám sděluje, jak moc je kapalina prostupná, jak velké je její vnitřní tření. Kapaliny s nízkou viskozitou, jako například voda, se snadno rozlévají, velmi rychle po rozlití vytvoří tenkou vrstvu, těleso vhozené do takové kapaliny pokud má vyšší hustotu (například kámen) velmi rychle proteče skrz až na dno. Oproti tomu kapaliny s vysokou viskozitou, jako např. med, jsou velmi špatně prostupné, mají vysoké vnitřní tření, těleso do nich vhozené se propadá na dno pomalu, pomalu se rozlévají a trvá dlouho než po rozlití vytvoří tenkou vrstvu. Opět ale zdůrazňuji, viskozita není to samé co hustota, která udává jen jak velkou hmotnost má určitý objem dané látky.

Viskozita se měří buď jako kinematická nebo dynamická veličina, má pak jednotky mm2/s nebo Pa.s, nicméně opět nebudu zabíhat do větších detailů, není to podstatné. Důležité je ale pro motorový olej skutečnost, že viskozita se mění s teplotou. V určité teplotě je olej tuhý a zmrzne, s dalším zahříváním se zvyšuje jeho viskozita až do bodu varu, naprosto analogicky jak to zná každý pro vodu. Pro údaj o viskozitě oleje tedy není důležitá jen hodnota viskozity ale také teplota, při které byla naměřena.

Oleje používané v motoristickém průmyslu se začly dělit do viskozitních tříd, což je přesně označení typu 10W-40, které je velmi často citováno běžnými uživateli a je obyvkle jediným kritériem výběru laika, aniž by valná většina lidí vůbec označení rozuměla a uměla si představit, co daná třída znamená. Vzhledem k tomu, že viskozita už byla náležitě vysvětlena, tak je možné velmi snadno vysvětlit i třídu oleje. První index s W ukazuje tzv. zimní třídu oleje, která začíná od nuly a v podstatě libovolně stoupá. Ukazuje čerpatelnost oleje za studena a napovídá o jeho viskozitě za nízkých teplot. Čím nižší tato hodnota je, tím má v nízkých teplotách olej vyšší viskozitu. Druhé číslo za pomlčkou je pak letní viskozita, neboli viskozita za běžné provozní teploty – při 100°C. Opět čím více, tím vyšší viskozita. Jednotlivé indexy jsou rozděleny do intervalů, takže například pro olej letní třídy 40 platí, že jeho kinematická viskozita při 100°C je v intervalu od 12,5 do 16,2 mm2/s. Konkrétní hodnoty jsou pro motorové oleje následující:

oil viscosity

Je tedy patrné, že dva oleje 5W-30 mohou mít poměrně rozdílnou viskozitu a dokonce dvě 5W-30 se mouhou od sebe lišit viskozitou více než 5W-30 a 5W-40, záleží totiž na reálných hodnotách viskozit a jejich rozdílu. Třídění olejů do tříd tedy není samospásné. V technických listech olejů se obvykle objevuje kinematická viskozita měřená ve 40 a dále ve 100°C, která napovídá o viskozitě oleje mnohem lépe než začlenění do tříd. Kromě toho někteří výrobci zveřejňují i HTHS viskozitu. Jedná se o dynamickou viskozitu měřenou ve 150°C při vysoké teplotě a vysokém smykovém pádu oleje. Její údaj v podstatě simuluje viskozitu oleje v nejvíce namáhaných částech motoru, jako např kolem pístních kroužků.

Viskozita oleje je pro údržbu motoru velmi podstatná věc. Olej cirkuluje motorem ze dvou důvodů – působí jako chladící médium (přejímá teplo z kovových dílů motoru a přes výměník jej pak předává vodě v chladícím okruhu) a dále jako mazací prostředek snižující tření mezi kovovými částmi motoru, které se pohybují. Pro první i druhou funkci je potřeba olej s co nejnižší viskozitou, ta totiž zrychlí oběh oleje = lepší obnova mazacího filmu a zároveň rychlejší odvod tepla. Je potřeba si uvědomit, že viskozita je závislá především na teplotě a motor jako takový je konstruován obvykle na provozní teplotu kolem 100°C. Selským rozumem tedy vyplývá, že motor se zdaleka nejvíce opotřebovává pokud má olej jinou viskozitu než na kterou je konstruován, což znamená hlavně v momentu, kdy se olej ještě neohřál na provozní teplotu. A jsme u studených startů, kdy auto stálo několik hodin a olej se ochladil na teploty 20°C nebo klidně i méně podle vnější teploty. Než se olej zpátky ohřeje trvá několik kilometrů a každý řidič s mozkem v tento moment motor zbytečně nevytáčí a nepožaduje od něj vysoký výkon. I při příkladném chování ovšem dochází k opotřebení motoru při jízdě se studeným motorem a prioritou č. 1 by měla být co nejlepší ochrana motoru v tento moment.

Na druhou stranu, při příliš nízké viskozitě  může dojít k trhání mazacího flmu – tedy tření kovu o kov bez oleje a zadření motoru. Kolik je správná viskozita určí především HTHS. BMW konstruovalo motory v E46 na hodnotu minimálně 3,5. Při extrémně agresivní jízdě, kdy je motor tlačen do vysokých otáček po delší dobu se ovšem produkce tepla v motoru vznikající třením dále zvyšuje, tím dochází i k vyššímu zahřívání oleje a zvyšováním nároků na jeho viskozitu. Pokud tedy např. jezdíte agresivně na okruhu nebo ženete auto po dálnici dlouhou dobu v kuse ve vysokých otáčkách, nemusí být HTHS 3,5 dostatečná. Proto má například BMW M3 předpsaný olej s HTHS přes 6.

Druhou vlastností oleje, která je mnohem komplikovanější, je jeho chemické složení. Zde se dostávám do velmi komplikovaného tématu. Pro zjednodušení stačí říci, že motorové i jiné oleje obsahují různé látky sloužící jednak k zlepšení mazacích schopností, dále k zajištění stálosti oleje (tedy aby jeho vlastnosti nedegradovali) a v neposlední řadě ke zlepšení jeho čistících schopností. Fenoménem posledních 10-15let je přitom obsah SAPS (sloučeniny sírného popelu, fosforu a síry). Vzhledem ke snaze zlepšovat emise vozidel se používají katalyzátory a filtry pevných částic a obě dvě věci (především ale ta druhá), jsou choulostivé na SAPS ve spalinách a může dojít k jejich zničení. Proto se začaly vyvíjet oleje s nízkým obsahem těchto látek. Na druhou stranu právě SAPS velmi zlepšují mazací schopnosti oleje a jejich snížení musí být nahrazeno jinými látkami s podobnými vlastnostmi, přičemž se obvykle jedná o borium, molybden a další vzácné látky.

K chemickému složení oleje se dostanete v podstatě jen chemickou analýzou oleje, a i fyzikální vlastnosti olejů obvykle nejsou k dispozici přímo na obalu a musíte hledat typové listy výrobce na internetu. Nicméně aby bylo možné vybrat správný olej, výrobci třídi oleje do normovaných skupin, kromě toho samy výrobci aut mají vlastní normy olejů kterými označují oleje vhodné do jejich vozů. V podstatě jedinou zásadní normu, kterou je potřeba sledovat při výběru je ACEA. Ta třídí oleje do číselnopísmených tříd AX/BX nebo CX. Vzhledem k tomu že mluvíme o BMW E46 s benzínovým motorem, tak máme výrobcem předepsaný olej plnící normu ACEA A3/B4. Toto označení označuje klasický olej s HTHS viskozitou alespoň 3,5mPa.s a dále olej s běžným obsahem SAPS. Kromě toho pod ACEA rozpoznáme i oleje se sníženou HTHS, tj. skutečné lehkoběžné oleje (A1/B1 nebo A5/B5, případně C1,C2 atd.). A dále je možné pod ACEA odhalit oleje s nízkým obsahem SAPS, což indikuje písmenko C v normě. Takže ACEA C3 olej je sice olej se správnou HTHS jako A3/B4, ale má nízký obsah SAPS.

Jelikož se bavíme o BMW, tak si ještě dovolím zmínit normu BMW LongLife. Jedná se o označení olejů které splňují požadavky předepsané BMW pro jejich motory a jak šel čas, tak se norma zpřísňuje. Existuje tedy BMW LL-98, BMW LL-01, BMW LL-04, BMW LL-12, BMW LL-14. Přičemž platí, že pokud je předepsán např. BMW LL-01, tak oficiálně tuto normu splňují kromě olejů BMW LL-01 i všechny oleje s novější normou.

2) Jaký motorový olej vybrat

To by byla nezbytná teorie a teď k praxi a výběru oleje. Samotné BMW do E46ky předepisovalo olej, který je plně syntetický a splňuje normu LL-01. Vzhledem k tomu, že jsem ale detailista, tak mi toto nestačí, protože pod tímto označením je olejů mraky a liší se jako holinky a hodinky.

Prvotní náplní ve výrobě byl BMW Super Oil 5W-30, což nebylo nic jiného než přebalený Castrol Syntec TXT Plus 5W-30. jednalo se o 100% syntetický olej plnící normu ACEA A3/B4, jeho viskozity byly 68,1 při 40°C, 11,9 při 100°C a 3,5 při HTHS. Pokud údaj porovnáme s tabulkou nahoře, tak je patrné, že se jedná o 5W-30, která se pohybuje u horní hranice limitu viskozit a použít libovolný jiný olej 30kové třídy by mohlo být ošemetné, v třicítkových olejích jsou i lehkoběžné ACEA A1/B1 a navíc i A3/B4 olej může mít viskozity na spodní hranici limitu a viskozitu ve 100°C  i pod 10.

Zároveň je otázkou, jestli se řídit i BMW normou. Novější BMW normy (LL-04) totiž zahrnují i ACEA C3 oleje, a tím pádem oleje s nízkým obsahem SAPS. Samo o sobě tato skutečnost nemusí vadit, podmínkou je ale aditivace oleje jinými látkami, a tu nemůže spotřebitel nijak zjistit. Je pak nutné buďto ACEA C3 olej nepoužívat, nebo věřit výrobci že obohatil aditivaci (otázka důvěry ve výrobce) nebo použít aditivaci svojí, což zvyšuje cenu.

Nyní se vrátím zpátky k výběru oleje. Selský rozum velí zvolit olej s co nejbližší viskozitou původní náplni a s běžným obsahem SAPS. Agresivnější řidiči riskující zadření motoru mohou sáhnout po oleji s vyšším HTHS, nicméně vždy budou vyšší HTHS měnit za zvýšení opotřebení za studena. Vzhledem ke konstrukci motoru, zdvihu a otáčkám je ovšem naprostá zbytečnost použít u M52/M54 motorů olej s HTHS vyšším než 4, motor totiž narozdíl od M3 není schopen vyvinout takovou rychlost pohybu pístů a tím pádem i tření a teplo. Rychlost pístů je závislá na používaném rozsahu otáček a zdvihu pístu, což rovněž i dále usměrňuje požadavek na viskozitu oleje. Platí, že motor M52B20 se zdvihem 68mm nebude dosahovat ani v maximálních otáčkách 6500 za minutu takové rychosti a tření jako M54B30 se stejným maximem otáček, ale zdvihem 89mm (a zmíněná M3 má 91mm zdvih a maximum přes 8tis ot. za min.). Z tohoto důvodu je výběr v podstatě omezen na oleje letní třídy 30 a 40. Naopak co nejnižší viskozity za studena se obvykle dosahuje pomocí oleje se zimní třídou 0W, která obvykle při studených startech dispnuje už nižší viskozitou než 5W a šetří tím pádem více motor.

Výsledkem veškeré úvahy tedy je, že do benzínoé E46 s motorem M52/M54 kupujeme výhradně plně syntetický olej se specifikací ACEA A3/B4. Dále pro mírné řidiče, kteří nedrží motor ve vysokých otáčkách delší dobu, je naprosto vyhovující olej třídy 0W-30 nebo 5W-30 s viskozitou ve 100°C kolm 12ti. Pro řidiče, kteří jezdí agresivněji a čas od času zatopí motoru pod omezovačem a drží jej v těchto otáčkách pak platí, že byměli hledat 0W-40 s viskozitou ve 100°C minimálně 13 a především s HTHS vyšším těsně pod 4. Ti kdo jezdí s autem vysloveně jen na okruhu a písty mají vyšší zdvih neb posunutý omezovač pak musí s viskozitou ještě výše a jsou případně jediní u koho dává smysl olej 5W-50.

Můj zdaleka nejoblíbenější kandidát je pak Mobil 1 New Life 0W-40. Jedná se o plně syntetický olej ACEA A3/B4, LL-01 v nižším pásmu 40kové viskozity (75 při 40°C, 13,5 při 100°C a HTHS 3,8). Při internetové ceně okolo 220,- za litr je to jednoznačný favorit pro valnou většinu BMW E46ek. Na trhu 0W-40 v podstatě nemá konkurenci, podobným olejem je jen Ravenol SSO 0W-40 a v Evropě velmi špatně sehnatelný Amsoil European ESP Classic 0W-40.

Mobil_1_New_Life_0W_40_Fully

Jako zástupce levnější 5W-30 alternativy lze vyzdvihnout plně syntetický ACEA A3/B4, LL-01 Shell Helix Ultra 5W-30. Jeho viskozita je v podstatě identická s původním BMW olejem (68,2 při 40°C, 12,2 při 100°C a HTHS 3,5). U tohoto oleje pozor na značení, je jich více typů, kontrolujte vždy normy na obalu. Naopak valná většina 5W-40 má viskozitu zbytečně vysokou (přes 80 a 14).

4L_Helix_Ultra_5W_30_high

3) Péče o motorový olej

V momentu kdy máte vybraný olej zbývá jen péče o něj. Ta se víceméně vztahuje jen na pár bodů – kolik oleje, proplachovat nebo neproplachovat, aditivovat nebo nikoliv a jak často měnit.

Průplach motoru je velmi choulostivé téma a lze na něj najít spoustu mýtů a názorů. Spočívá v použití speciálního přípravku, které se přidá do motorového oleje před výměnou, nechá se po nějakou dobu cirkulovat v oběhu na volnoběh a pak se vypustí i s olejem. Průplachvá činidla obvykle slibují rozpouštění karbonových úsad a dalších nečistot v olejovém řečišti motoru.To je samo o sobě pozitivní vliv, na druhou stranu zlý jazykové tvrdí, že rozpuštění velkého množství úsad najednou může ucpat kanálky atd. Podle mého názoru, pokud je výplachová látka kvalitní a použije se dle návodu, tak motoru neuškodí a pokud by se něco takového stalo (nikoho takového neznám), tak je to jen důkaz toho, že byl motor před smrtí. Takže za mne ano, proplachovat před každu výměnou, ale přesně dle návodu. Vyzkoušeným průplachem a mnou doporučeným je BG-109, upozorňuji jen na příšerný zápach.

110_208_109

Olej se doplňuje do motoru přesně mezi rysky, malé množství oleje a hrozí zadření, přelití oleje je také špatně, olej se může dostat ke klikové hřídeli, našlehá se, změní se jeho viskozita a hrozí opět zadření. U BMW E46 je náplň 6,5l ale nikdy se Vám nepodaří ji vlít celou takže je potřeba při doplňování kontrolovat hladinu a dolévat podle měrky. Aditivace oleje je další logická otázka. Aditivace se nabízí u levného oleje, kde pravděpodobně moc aditiv přidáno nebude, ale vzhledem k ceně samotných aditiv je levnější rovnou koupit kvalitní olej. Druhá varianta kdy toto přichází v úvahu je aditivovat ACEA C3 oleje s nízkým obsahem SAPS (samozřejmě pokud nemáte tuto normu předepsanou). Opět je ale levnější se C3 oleji rovnou vyhnout. Zbývá tedy otázka jestli má smysl aditivovat kvalitní olej? Těžko říci. Aditiva jsou různá, doporučuji si zjistit na internetu chemické složení. Pro BG-110, které používám já platí, že obsahuje velké množství zinku, fosforu, molybdenu, vápníku a značné množství sodíku a hořčíku. Navíc má vysoké TBN. Jeho přidáním se tedy zvýší obsah SAPS ale není zaměřen čistě jen na něj protože neobsahuje síru, naopak supluje molybdenem. BG-110 by podle složení měla zvýšit mazací schopnosti oleje, čístící schopnosti (vápník) a TBN zvyšuje jeho stabilitu.

Poslední otázkou je jak olej měnit. A zrovna v tomto bodě jde napáchat největší škody. Rovnou zapomeňte na dlouhé intervaly od výrobce. Při dodržení 25tis km / 2 let bude olej v druhé polovině své životnosti značně degradován a to platí obzvlášť pro ACEA C oleje, které mají nižší TBN. Idelání je měnit motorový olej po 10tis km (nebo 1 roce), ačkoliv bych neprodlužoval dobu, km průběh je zřejmě možné u kvalitního oleje mírně prodloužit (na 15tis km) při použití aditiva s vysokým TBN. Naopak při agresivním stylu jízdy nebo značném znečištění motoru bych interval výměny zkrátil. V ideáním případě byste měli z motoru vždy vylévat stále nazlátlý olej, který se netrhá a je na první pohled ještě v pořádku.

4) Oleje v převodovce a diferenciálu

Stejně jako oleje v motoru jsou označovány oleje v převodovce a diferenciálu, nicméně pro obě se používají mnohem vyšší viskozitní třídy. Oba typy náplní byly v BMW konstruovány jako doživotní, tzn. bez potřeby výměny. V dnešní dobe už je to relativní pojem, protože toto lze chápat maximálně pro záruční dobu repsektive první pár set tisíc km. Po 15ti letech a více než čtvrt milionu km je opravdu rozumné obě náplně vyměnit.

Olej v převodovce je různý pro manuální i automatickou převodovku. Automat nemám a nevyznám se v něm, takže nebudu ani žádný olej doporučovat, ale pokud je situace stejná jako u manuálu, pak je výsledek stejný. Manuální převodovka má předepsaný olej specifikace MTF LT-2 a API GL-4. Na trhu jich moc není a zlý jazykové tvrdí že BMW používalo Castrol Syntrans B75W. Za ten jsem měnil i já a na rovinu jsem si 100% jistý, že tato náplň je horší a pravděpodobně ji BMW nějak aditivovalo. Druhou variantou je Ravenol MTF-2 75W-80. Nicméně asi doporučuji obětovat peníze navíc a koupit originální olej.

Olej v diferenciálu je opět závislý na typu diferenciálu. Všechny E46 nicméně měli z výroby klasický otevřený diferenciál, do kterého patří plně syntetický 75W-90 se specifikací API GL-5. Nabízí se především Castrol Syntrax Longlife 75W-90 a z mých zkušeností lepší MobilLUBE 1 SHC 75W-90.

mobilube_1_shc_75w_90_1l-777x777

Pokud máte zastavěný diferenciál samosvorný, pak se řiďte pokyny výrobce diferenciálu. Obvykle platí že lamelové diferenciály používají 75W-140 aditivovaný o modifikátory frikce. Naopak u šnekových samosvorů se zůtává u 75W-90 které v žádném případě tyto modifikátory naopak obshaovat nesmí.

5) Benzín a jeho aditivace

V prvé řadě existují benzíny s různým oktanovým číslem. Základní prodávaný Natural má oktanové číslo 95 (tento údaj nemá nic společného s procenty!). Za vyšší cenu se pak prodávají prémiové benzíny s oktanovými čísly 98, 100 nebo i více. Pointa oktanového čísla spočívá v odolnosti vůči detonačnímu hoření. Valná většina motorů už dnes disponuje snímačem klepání, takže je motor schopný jezdit na různá oktanová čísla. Čím vyšší je kompresní poměr motoru, tím větší je potenciál využití vysokého oktanové čísla. Celý problém je dost jednoduchý – pokud máte auto s vysokým kompresním poměrem, pak při natankování obyčejného Naturalu výrazně zhrubne chod motoru a pokles výkonu jde poznat. Pokud ovšem máte auto s nízkým kompresním poměrem, tak ani při natankování 102 oktanu se nezmění nic. U E46 platí (vyjma M3), že čím menší objem motoru, tím vyšší kompresní poměr, nicméně i u M54B30 bych vysokooktanový benzín používal, doporučuje jej i výrobce.

Pro používání vysokooktanových benzínů ovšem hovoří i jiné věci. Jednak jsou to v dnešní době v podstatě jediné benzíny, které neobsahují přidanou ekologickou složku, ale jedná se skutečně o čistý benzín. Za druhé, vzhledem k premiovosti benzínu jsou konkrétně tyto benzíny u premiových stanic aditivovány pro zvýšení mazací a čistící schopnosti, která má pozitivní (a i testy prokázaný) vliv především na vstřikovače a ventily. V testu premiových beznínů před několika lety Světa Motorů zvítězila Verva 100 od Benziny.

Benzina_Verva

A konečně se dostávám k poslednímu bodu – aditivace paliva. V ČR je poměrně dost oblíbený VIF, který se přidává do každé natankované nádrže. Aditivace má patrně smysl hlavně pro lidi tankující u levnějších značek které do benzínu aditiva nepřidávají, jestli má smysl přidávat VIF do Vervy, kterou už Benzina sama VIFem aditivuje je diskutabilní. Druhá možnost je použití jednorázového čištění (opět zkušenost s BG 44K), které se přidá jednou az rok do plné nádrže v mnohem větším objemu než běžné aditivum. Toto dle mého názoru smysl skutečně má, už jen proto, že koncentrace aditiva je skutečně výrazně vyšší.

170764.png

Pokud je obrázek malý, klikněte na něj pravým myšítkem a zvolte “Otevřít v novém panelu”.

6) Závěr

Doufám, že se mi podařilo vysvětlit alespoň základní problematiku těchto naprosto klíčových provozních kapalin. Pokud člověk chápe smysl a princip viskozity, pak může velmi snadno sám procházet technické listy olejů a vybrat si sám ten který nejvíce vyhovuje jeho účelu. Několik základních typů jsem si dovolil zvěřejnit, ale fantazii a experimentování se meze nekladou. Jen doufám, že po přečtení tohoto článku ubyde lidí s potřebou lít do BMW 5W-40 protože “jim motor žere olej a hustší olej to bude žrát míň protože se nevejde do netěsností a 30ka je beztak vodička na kterou se to určitě zadře”.