Olej i jego wpływ na nagar w silniku

Czy nagar w silniku może powstawać przez olej silnikowy? Oczywiście. Wiedząc dlaczego odlej degraduje, można ograniczyć powstawanie nagaru w silniku. Istotną rolę odgrywa tu liczba TBN oleju, determinująca jego odczyn i odporność na zużycie. Co ciekawe, na rynku są preparaty pozwalające zwiększyć liczbę TBN, aby wydłużyć trwałość oleju i przywrócić jego właściwości. Dlaczego jednak dawniej nie było takich problemów z nagarem?

Co najbardziej niszczy silniki TSI, PureTech czy EcoBoost? Oczywiście nagar. Ale wpływ na jego powstawanie mają różne czynniki. Bezpośredni wtrysk paliwa, niskiej jakości paliwo czy jazda na krótki trasach z niedogrzanym silnikiem. Ale nagar w silniku powstaje także na skutek stosowania nowoczesnych olejów, których formulacja dostosowana jest do ekologii i norm emisji spalin, kosztem żywotności samego silnika. Wyrazem tego jest m.in. niska liczba TBN oleju.

Jaki wpływ na powstawanie nagaru w silniku ma olej?

Olej silnikowy składa się z bazy olejowej (zazwyczaj na bazie ropy naftowej lub syntetycznej) oraz dodatków. Dodatki mają kluczowe znaczenie w ochronie silnika przed nagarem. Składniki takie jak detergenty i dyspergatory w oleju są zaprojektowane, aby utrzymywać czystość silnika, neutralizować kwasy i zapobiegać osadzaniu się węglowych zanieczyszczeń. Problem polega na tym, że w miarę jak olej się przepracowuje, spada jego liczba zasadowa TBN (Total Base Number). Tym samym zmienia się jego odczyn z zasadowego na kwasowy. A to rodzi poważne konsekwencje.

Tak wygląda tłok w silniku, w którym olej miał za niski TBN. Detergenty i dyspergatory przestały działać, w efekcie czego pojawił się nagar na tłoku. 

W środowisku kwasowym przestają skutecznie działać detergenty. To one mają za zadanie neutralizować kwaśne produkty spalania (np. tlenki siarki, powstające w wyniku spalania paliwa, zwłaszcza niskiej jakości) oraz utrzymywać powierzchnie silnika w czystości. Co więcej, w takich warunkach nie działają też właściwie dyspergatory, które mają ograniczać łączenie się małych struktur zanieczyszczeń w większe frakcje. W rezultacie tworzą się osady, które następnie przechodzą w nagar, który zapieka pierścienie tłokowe, osadza się na denku tłoka, ogranicza lub nawet zatyka kanały olejowe itd. W efekcie tego pojawiają się takie problemy jak nadmierne zużycie oleju przez silnik, spalanie stukowe, zjawisko LSPI, przedmuchy w silniku itd.

Jakie czynniki powodują, że olej zmienia odczyn z zasadowego na kwasowy?

Za szybsze starzenie się oleju, czyli jego zakwaszenie, odpowiada szereg czynników. Pierwsze skrzypce grają tlenki siarki (SOx) i tlenki azotu (NOx), które powstają w wyniku spalania paliwa, i reagując z wodą w oleju, tworzą odpowiednio kwasy siarkowe i kwasy azotowe. Te kwaśne produkty mogą zakwaszać olej, szczególnie w silnikach spalinowych zasilanych paliwem o wyższej zawartości siarki (np. starsze diesle lub silniki zasilane gazem LPG). Co więcej samo paliwo potrafi ściekać po ściankach cylindrów i łączyć się z olejem, powodując jego zakwaszenie (silnik Renault/Dacia/Nissan/Mercedes 1.3 Turbo). Ale to nie koniec.

Zobacz: Jak usunąć nagar z tłoka?

Z biegiem czasu olej silnikowy ulega utlenianiu pod wpływem wysokiej temperatury, tlenu z powietrza oraz obecności metalicznych katalizatorów (takich jak żelazo i miedź). Proces utleniania powoduje tworzenie się kwasów organicznych, które stopniowo obniżają pH oleju. Związki kwasowe powstają też w wyniku utleniania azotu w komorze spalania, nawet jeśli paliwo jest wolne od siarki. Produkty utleniania mogą również prowadzić do tworzenia szlamów i laków w silniku, co dodatkowo wpływa na degradację oleju.

Jak ograniczyć powstawanie nagaru?

Podstawą żywotności oleju silnikowego jest jego liczba zasadowa TBN. Im wyższa, tym dłużej zachowa on zasadowy odczyn, niezbędny do prawidłowego działania detergentów i dyspergatorów. Gdy spada, a dzieje się to już nawet po 5 tys. km, należy wymienić olej na nowy. Na rynku są jednak preparaty takie jak Ceramizator TBN 400+, pozwalające zwiększyć liczbę TBN nowego oleju lub częściowo przywrócić mu jego właściwości czyszczące, jeśli mowa o używanym już oleju.

Ceramizator TBN 400+ to preparat, który zwiększa liczbę TBN danego oleju, aby rozpocząć proces czyszczenia silnika z osadów za pomocą detergentów. Można stosować do świeżego, jak i używanego już w silniku oleju. 

Problem polega na tym, że nowoczesne oleje silnikowe mają często niski TBN z uwagi na filtry cząstek stałych. Duża liczba TBN zwiększa bowiem poziom popiołów i może przyspieszać napełnianie się filtra DPF. Jest to jednak proces powolny i trudny do zaobserwowania, do tego uzależniony od rodzaju detergentów zastosowanych do podbicia liczby TBN.

Dolanie preparatu TBN 400+ do świeżego oleju zwiększa jego liczbę TBN, przedłużając w ten sposób trwałość oleju i ograniczając zbieranie się nagaru w silniku. 

Zdecydowanie większym problemem jest zbyt niska liczba TBN oleju, która doprowadza tego, że nagar w silniku zaczyna się odkładać się powodując poważne problemy z jednostką napędową. Gdy silnik zaczyna bowiem brać olej z uwagi np. na zapieczone nagarem pierścienie, to produkty spalania takiego oleju zdecydowanie szybciej zapchają filtr DPF. Dlatego w trosce o sam silnik, należy zadbać przede wszystkim o olej i odpowiednią jego liczbę TBN, bo normy ustalone dla nowych olejów nie biorą pod uwagę przede wszystkim żywotności silnika, a głównie obecność filtrów cząstek stałych. Na dłuższą metę skraca to trwałość silnika, kosztem filtrów, które i tak pewnego dnia trzeba oczyścić lub wymienić.

Zobacz: Jak zwiększyć żywotność oleju silnikowego?

W materiale wykorzystaliśmy preparaty od polskiej firmy chemicznej CHEMMOTOR POLSKA