Przegląd olejów smarowych

Przegląd olejów smarowych stosowanych w maszynach i pojazdach użytkowanych w budownictwie, rolnictwie i innych gałęziach przemysłu

Wymagania w stosunku do obecnego sprzętu pozadrogowego zwanego często zapożyczoną nazwą z angielskiego „off-road” lub „off-highway” stosowanego w szeroko pojętym budownictwie, rolnictwie, leśnictwie, pracach realizowanych w górnictwie czy w kamieniołomach a także innych gałęziach przemysłu są coraz większe. Przenieść więcej ziemi, kopać głębiej, ciągnąć i przewozić coraz większe ładunki, pracować dłużej i szybciej, zachowywać maksymalną moc nawet w najtrudniejszych warunkach eksploatacji pracując z optymalną wydajnością. Nie jest to łatwe zważywszy na inne trendy przykładowo z obszaru ochrony środowiska, które wymuszają zmniejszenie emisji szkodliwych składników jak cząstki stałe, dwutlenek węgla czy tlenki azotu. Wymuszenia te skutkują zmianami w konstrukcjach silników i układów wydechowych i często kolidują z jednoczesną próbą zwiększenia mocy i poprawy wydajności pojazdu. Dodatkowo skomplikowane układy jak filtry cząstek stałych, układy selektywnej redukcji katalitycznej większe wykorzystanie nawrotu gazów wydechowych „lubią” dobre, spełniające normy paliwo jak również odpowiednio dobrane oleje smarowe. Niestety w przypadku polskich użytkowników maszyn i pojazdów stosowanych w szeroko pojętym budownictwie i rolnictwie branża ta wiedzie prym w naszym kraju w zakresie stosowania paliw o bardziej lub mniej zmodyfikowanym składzie czy też olejów opałowych w miejsce droższego oleju napędowego.

Oceniając globalnie branża produkcji maszyn i pojazdów na świecie ma się całkiem nieźle, pomimo realnych lub sztucznych okresów zwanych kryzysem. Na potwierdzenie powyższego jest fakt, iż w roku 2010 światowy rynek maszyn i pojazdów tego typu oceniany był na 180 mld USD. Poniżej wykres największych producentów pojazdów (dane zaczerpnięte z materiałów firmy Afton)

Biorąc pod uwagę zachodzące zmiany w konstruowaniu pojazdów jak również zmieniające się normy i specyfikacje, producenci olejów dokładają wielu starań aby zaspokoić potrzeby użytkowników sprzętu w wymienionych na początku artykułu branżach.
Zdefiniujmy punkty smarowania i rodzaje olejów smarowych stosowanych w maszynach i pojazdach użytkowanych:

Oleje silnikowe:

•        specyfikacje lepkościowe SAE
•        specyfikacja jakościowa amerykańska API
•        specyfikacja jakościowa europejska ACEA
•        specyfikacje producentów tzw. OEM

Oleje przekładniowe typu ATF:

•        Oleje do przekładni hydrokinetycznych (ATFs)
•        Oleje do przekładni z podwójnym sprzęgłem (DCTFs)
•        Oleje do przekładni z ciągłym przełożeniem (CVTFs)

Przekładnie:

•        Oleje do tylnych mostów
•        Oleje do przekładni mechanicznych

Oleje wielofunkcyjne:

•        Super Tractor Oil Universal (STOUs)
•        Universal Tractor Transmission Oil (UTTOs)
•        TO-4 Fluid

Jest to całkiem spora grupa różnego typu produktów stanowiąca w wielu przypadkach spory wolumen środków smarnych kupowanych przez firmę dysponującą szerokim parkiem różnego typu pojazdów i maszyn.

Porównując różne grupy olejów stosowanych w pojazdach i maszynach np. silnikowe, przekładniowe i hydrauliczne można wyszczególnić różnice zarówno w składzie jak i we własnościach oraz zadaniach jakie oleje spełniają. Oleje silnikowe zawierają najwięcej dodatków uszlachetniających (kilkanaście procent) , często są one produkowane w oparciu o bazy syntetyczne. Posiadają one oprócz własności smarnych także bardzo dobre własności myjące i dyspergujące oraz odporność na utlenianie między innymi ze względu na wysokie temperatury pracy. Oleje przekładniowe zestawiane są najczęściej na olejach bazowych mineralnych i zawierają kilka procent dodatków uszlachetniających w tym dodatków typu EP. Ich podstawowa rola to doskonałe smarowanie, ochrona elementów przed zużyciem mechanicznym i korozją. Oleje hydrauliczne produkowane są w oparciu o stabilne bazy mineralne z niewielką zawartością dodatków uszlachetniających. W ich przypadku własności smarne nie są tak istotne jak dla olejów silnikowych czy przekładniowych natomiast muszą wykazywać się dużą stabilnością, odpornością na emulgowanie z wodą oraz łatwością wydzielania zemulgowanej wody. Ponadto oleje hydrauliczne nie mogą wykazywać tendencji do powstawania piany oraz często wymagany jest w ich przypadku wysoki stopień czystości. Dlatego też zdarza się , że po procesie produkcji (blendingu) olej hydrauliczny jest dodatkowo filtrowany tak aby uzyskał odpowiednią klasę czystości.

Analizując jedną z największych maszyn jaką jest wywrotka górnicza Caterpillar 797F o ładowności ponad 380 ton wyposażonej w potężną jednostkę napędową o mocy ok 3800KM i wadze bez ładunku ok 240 ton, można zdefiniować pojemność napełnienia różnymi olejami smarowymi w tej maszynie na ok 3400 litrów! Np.:

•        Olej w układach hydraulicznych 1600 l
•        Przekładnie Powershift i sprzęgła automatyczne 620 l
•        Osie i dyferencjały 420 l
•        Układ sterowania 500 l

Jest to oczywiście przykład skrajny w odniesieniu do rozmiarów maszyny, pokazujący jednak jak dużo przemysł wydobywczy czy też budowniczy konsumuje olejów smarowych w swych maszynach. W zakładach przemysłowych zużywających duże ilości środków smarowych, mierzonych w dziesiątkach ton, często producent czy dostawca olejów smarowych zobowiązuje się do „opieki” nad pracującymi olejami i smarami.
Opieka taka przejawia się w bardzo różny sposób od prostego monitoringu pracujących produktów poprzez Total Fluid Management aż do pełnego outsourcingu gospodarki smarowniczej. W maszynach i pojazdach w zakresie motoryzacji mamy do czynienia ze ścisłym zdefiniowaniem okresów między wymianami przez producentów tychże pojazdów. Ułatwia to właściwą i prawidłową eksploatację gdyż opisana jest ona dokładnymi wytycznymi. Jednak biorąc pod uwagę duże zakupy olejów smarowych na miejscu właścicieli dużych flot maszyn czy pojazdów zastanowiłbym się nad tematem wartości dodanej jaką mógłby stanowić serwis olejowy oferowany przez producenta oleju w cenie zakupu środków smarowych. Oczywiście serwis taki musiałby być zdefiniowany w zależności od charakteru pracy przedsiębiorstwa użytkującego maszyny. Mógłby on przynieść użytkownikowi spore korzyści i oszczędności, szczególnie gdy mamy do czynienia z nowoczesnym i kosztownym sprzętem. Polecam jak zawsze , przy zakupie olejów i smarów kierować się zasadą „co tanie to drogie” i wybierać produkty o potwierdzonej normami i specyfikacjami jakości. Bezsprzecznie normy jakościowe olejów smarowych definiowane przez producentów maszyn i pojazdów stają się w ostatnich latach kluczowe w ocenie jakości gotowych olejów. Procedury badawcze oraz wyśrubowane wartości graniczne testów laboratoryjnych, silnikowych czy też symulujących warunki pracy dają gwarancję, że olej z dużym naddatkiem spełni oczekiwania jakościowe. Zobaczmy na obecnie obowiązujące specyfikacje producentów w maszynach i sprzęcie stosowanych w takich branżach jak górnictwo, wydobycie, budownictwo, leśnictwo tzw. OEM’s

Tabela ta jest o tyle istotna, że przy doborze olejów posługujemy się obecnie wymienionymi powyżej numerami norm i specyfikacji. Symbole te znajdziemy zarówno w książkach eksploatacji pojazdów oraz w kartach technicznych czy też na etykietach środków smarowych.

Pamiętajmy także, że kupujący oleje zawsze ma prawo zażądać dowodu potwierdzającego spełnienia przez olej specyfikacji jakościowych. W Polsce dość często dochodzi do sytuacji gdzie firmy produkujące oleje (najczęściej mniejsi wytwórcy) piszą na etykietach szeroki zakres spełnianych norm i specyfikacji natomiast nie mają na to potwierdzenia w dokumentach.

Wspomniana we wstępie sytuacja związana z ochroną środowiska i zaostrzaniem kryteriów w obszarze emisji w przypadku pojazdów typu „off-road” opisana jest normami Europejską Stage IV czy amerykańską Tier4. Przez wiele lat zmiany w tym zakresie zachodziły zdecydowanie wolniej jak np. w samochodach ciężarowych czy autobusach. Jednak w ostatnim czasie przestrzeń dzieląca te dwie grupy pojazdów to jest drogowych i pozadrogowych zaczęła się zawężać. To znaczy w grupie pojazdów pozadrogowych w sposób znaczący zaostrzono limity w zakresie emisji cząstek stałych i tlenków azotu. Tak więc problematyka z doborem i stosowaniem olejów silnikowych w jednostkach wyposażonych w układy typu SCR czy też filtry cząstek stałych dotyka także maszyn typu „off-road”. Pamiętać należy, że o ile pojazdy starszych typów są stosunkowo odporne na wszelkiego typu próby generowania oszczędności na paliwach czy olejach to pojazdy nowych konstrukcji są bardzo czułe na różnego typu „wynalazki” mające stanowić substytut spełniających normy paliw czy olejów. Tak więc w przypadku nowoczesnego parku pojazdów należy zwrócić szczególną uwagę na rodzaj i jakość stosowanych paliw i olejów smarowych. Szczególnie unikać należy np. wyjątkowo tanich olejów z ceną odbiegającą od cen rynkowych, które mogą zawierać przykładowo olej rzepakowy. Pamiętajmy, że koszty drogich napraw jak również przestojów podczas pracy wielokrotnie przewyższą pozorne oszczędności generowane przez zakup tanich olejów.

Do tego wątku można dodać, że Polska jest jednym z trudniejszych krajów w zakresie definiowania parametrów w statystykach prowadzonych w Unii Europejskiej w obszarze olejów smarowych. Chodzi o to, że teoretyczne zapotrzebowanie rynku mierzone wielkością sprzedaży olejów często zdecydowanie odbiega od wartości związanych faktycznymi możliwościami konsumpcji rynku polskiego. To znaczy dużo więcej sprzedajemy olejów niż rynek jest w stanie chłonąć, przyczyniają się do tego między innymi, jedyne i unikalne na skalę europejską (w całkowicie negatywnym odniesieniu) przepisy akcyzowe w obszarze olejów smarowych. Ogromne poletko dla wielu kombinatorów i oszustów na czym cierpi najczęściej użytkownik.
W obecnej dobie, w Polsce, coraz trudniej prowadzić jest skuteczną gospodarkę olejową. Duża ilość firm oferująca teoretycznie podobne produkty, ogromny zbiór norm i specyfikacji definiujących oleje smarowe, coraz większy stopień skomplikowania w książkach obsługi i eksploatacji maszyn i pojazdów w zakresie charakterystyki płynów eksploatacyjnych i okresów przeglądowych oraz drogie i wymagające dużej uwagi i dyscypliny w eksploatacji maszyny. Są to z pewnością powody, które mogą u właścicieli firm posiadających maszyny wywołać zastanowienie czy nie warto związać się ściślej ze znanym i markowym producentem olejów definiując jednocześnie warunki wzajemnej współpracy i przerzucając część zadań i odpowiedzialności za dobór i eksploatację olejów smarowych na firmę olejową z którą współpracujemy.

 

OEM i klasyfikacje międzynarodowe	Obowiązujące specyfikacje
John Deere	J-20C/D JDQ 78X
CNH	MAT 3525, MAT 3526, MAT 3505 MAT 3509
AGCO	Massey Ferguson CMS M1145
Volvo Construction Equipment	WB101, WB102 GO102 VDS 4, 3, 2, 1
ZF	TE-ML 03C, 03E, 03F, 03G, 05G, 06E, 06F, 06H, 06K, 06M, 06Q, 06R, 07F, 17D, 17E, 17F TE-ML 06B, 06C, 06D, 06F, 07B TE-ML 03A, 06A, 07D TE-ML 05A, 05C, 05F
Kubota	Super UDT 2
Allison	TES 439
Caterpillar	TO-4
Komatsu	KES 07.868.1, AXO 80 KES 07.861 KES 07.851.1 KES 07.841.1
API, SAE	API GL-4 API GL-5, API MT-1, SAE J2360 API CH-4, CI-4, CJ-4
Parker (Denison)	Denison HF-0, HF-1, HF-2
Eaton Vickers	Eaton Vickers 2950-S
Sauer Danfoss	Nie ma aktualnych specyfikacji
Japanese Construction Mechanization Assocation	JCMAS HK P-041
ACEA	E7, E9

 

Specyfikacje dotyczące:

•        Układy przeniesienia napędu/UTTO
•        STOU
•        Układy hydrauliczne
•        Silnikowe
•        Przekładnie i mosty

 

 

 

Autorem tego tekstu jest:

Artur Błażej