Motorový olej je technologicky veľmi zložitý výrobok, vlastnosti ktorého sú klasifikované radom technických parametrov. Pre výber optimálneho motorového oleja z hľadiska konečného užívateľa však stačia iba dve základné špecifikácie, a to jeho viskozita a výkonnostná kategória.
1. VISKOZITA
Viskozita (čiže miera vnútorného trenia) mazacieho oleja nie je konštantná veličina, ale mení sa v závislosti od vonkajších podmienok. Počas činnosti motora prichádza k zmenám teploty a tlaku a je žiadúce, aby sa viskozita oleja v týchto podmienkach menila čo najmenej. Závislost viskozity oleja od teploty je vyjadrená tzv. viskozitným indexom (VI). Čím vyššia je hodnota VI, tým menej sa mení viskozita pri zmenách teploty motora a tým je olej kvalitnejší. Viskozitný index býva uvedený v katalógoch výrobcov automobilových mazív.
Pre bežné označenie viskozitných vlastností motorového oleja sa používa výlučne klasifikácia SAE (Society of Automotive Engineers, USA). Táto norma používa pre klasifikáciu olejov 6 zimných tried (označených číslom a "W") a 5 letných tried (označených číslom). Číslo je len názvom triedy a nevyjadruje vztah k žiadnej fyzikálnej veličine.
Zimné triedy*: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W a 25W
Letné triedy*: 20, 30, 40, 50 a 60
*) norma SAE J300
Zimné označenie vymedzuje tzv. štartovatelnosť motora pri nízkych teplotách. Všeobecne platí, že čím nižšie je číslo zimnej triedy, tým nižšia môže byt teplota okolia pri zachovaní tekutosti oleja dostatočnej pre fahké zapínanie motora (t.j. olej nie je príliš "hustý"). Oleje OW umožňujú bezproblémové štartovanie motora aj pri teplotách pod -50 °C, oleje 5W pri teplotách okolo - 40 °C atd. (platí to len orientačne, tento údaj do značnej miery závísí na type a velkosti motora).
Letné označenie garantuje dostatočnú viskozitu oleja pri vysokých letných teplotách. Všeobecne platí, že čím vyššie je číslo letnej triedy, tým vyššia môže byt teplota okolia pri zabezpečení dostatočného mazania motora (t.j. olej nie je príliš "riedky"). V praxi sa ukázalo, že v európskych klimatických podmienkach úplne postačujú tríedy 40, resp. 50, oleje triedy 60 môžu zapríčiniť mierne zníženie výkonu motora.
V súčasnej dobe sa prakticky výhradne používajú tzv. viacstupňové (multigrade) motorové oleje, ktoré umožňujú celoročné bezpečné mazanie motora v rozličných klimatických podmienkach. Označujú sa kombináciou zimnej a letnej triedy, typické sú napr.: OW-40, 5W-40 alebo 5W-50, 10W-40 a 15W-40.
2. VÝKONNOSTNÉ KATEGÓRIE
Výkonová špecifikácia charakterizuje okamžité aj dlhodobé vlastnosti motorového oleja pri rôznych formách prevádzkového zataženia. Hodnotené sú vlastnosti ako napríklad ochrana proti oteru, oxidácii a korózii stien valcov a ložísk, ochrana proti tvorbe usadenín pri vysokých teplotách, oxidačná stabilita, penenie oleja, úspora paliva atd.
Na označenie výkonnostnej kategórie motorových olejov sa používajú nasledujúce normy:
- špecifikácia API (American Petroleum Institute, USA)
- klasifikácia CCMC (Comité des Constructeurs d´Automobile du Marché Commun, EU)
- klasifikácia ACEA (Associacion des Constructeurs Européenes d´Automobile, EU)
- firemné normy výrobcov motorov a vozidiel
- špecifikácia MIL-L (normy americkej armády)
- iné špecifikácie (napr. ILSAC)
V súčasnosti majú pre určenie výkonovej kvality oleja dominantný význam špeCifikácie API, ACEA a firemné normy popredných výrobcov automobilov. Klasifikácia CCMC je zastaralá a jej uvádzanie je len dočasné. Špecifikácie MIL-L sa uplatňujú v kategórii úžitkových vozidiel.
Klasifikácia API
Táto norma rozlišuje motorové oleje podla typu motora na zážihové (benzínové) označené písmenom "S" (= Service) a vznetové (naftové) označené písmenom "C" (= Commercial). Výkonový stupeň je vyjadrený pre daný typ motora ďalším písmenom (od "A" vyššie). Čím je toto písmeno v abecede dalej, tým kvalitnejší je olej. Spravidla platí, že ak je ako prvá uvedená špecifikácia "S", je olej určený predovšetkým pre benzínové motory, ak "C" , pre naftové motory.
Napr. SJ/CF - olej prioritne pre benzínové motory, použiteľný aj pre naftové motory
CE/SG - olej prioritne pre naftové motory, použiteľný aj pre benzínové motory
Špecifikácia API odráža vývoj mazív na americkom kontinente, preto pri vyšších triedach nevyhovuje tak úplne podmienkam pre európske motory (americké a európske motory sú konštrukčne, objemovo a výkonovo odlišné, čo sa okrem iného prejavuje aj v odlišných nárokoch na obsah prísad tvoriacich pri spaľovaní popol).
V súčasnosti sa používajú nasledujúce výkonnostné triedy API:
SE (od r. 1972) oleje pre mimoriadne velké namáhanie, spĺňajúce požiadavky výrobcov motorov vyrobených od roku 1971 do roku 1979
SF (od r. 1980) oleje pre mimoriadne velké zaťaženie motorov vyrobených medzi rokmi 1980 až 1989, oproti SE vylepšené protioterové vlastnosti, oxidačná stabilita a ochrana voči tvorbe usadenín
SG (od r. 1989) oleje pre motory vyrobené po roku 1989, spĺňajúce najprísnejšie požiadavky na minimalizáciu opotrebovania a zníženie tvorby kalov
SH (od r. 1993) vlastnosti ako SG, testované podľa najnáročnejšieho skúšobného protokolu CMA (CMA = Chemical Manufacturers Association)
SJ (od r. 1997) oleje pre zážihové motory vyznačujúce sa doteraz najvyššou kvalitou, zohladňujú najprísnejšie emisné limity a nároky na úsporu paliva
CC (od r. 1961) oleje pre mierne preplňované vznetové motory pracujúce v stredne náročných a náročných podmienkach, obsahujúce aditíva proti korózii a tvorbe vysokotepelných usadenín (pre modely 1964 - 1970)
CD (od r. 1955) oleje pre vysoko zaťažované, predovšetkým preplňované motory s kompresorom pracujúcim pri vysokých otáčkach a s rozličnou kvalitou paliva, obsahujú aditíva proti tvorbe vysokotepelných usadenín a korózii ložísk (pre modely 1970 - 1979)
CE (od r. 1984) oleje pre výkonné, veľmi namáhané motory, najmä preplňované s priamym vstrekovaním (pre modely od r. 1983)
CF (od r. 1994) oleje pre motory s nepriamym vstrekovaním, bez kontroly emisií, vylepšené vlastnosti (usadeniny na pieste, korózia ložísk)
CF-2 oleje pre dvojtaktné motory vyžadujúce účinnú kontrolu oteru a tvorby usadenín
CF-4 oleje pre štvortaktné motory ťažkých nákladných áut pracujúce s najvyšším stupňom preplňovania v najnáročnejších podmienkach, hlavne pre ťažké ťahače v dialničnej prevádzke (pre modely od r. 1990)
CG-4 (od r. 1994) oleje pre štvortaktné vysokootáčkové motory áut pracujúce v najnáročnejších cestných i terénnych podmienkach
CH-4 (od r. 1998)
Klasifikácia CCMC
Ako reakcia európskych výrobcov automobilov na nie celkom vyhovujúcu klasifikáciu API pre európske typy motorov vzniklo v roku 1972 Združenie konštruktérov automobilov - CCMC, ktorého klasifikácia delí motorové oleje do troch skupín - oleje pre zážihové motory (označené písmenom "G" = Gasoline), oleje pre vznetové motory (označené "D" = Diesel) a oleje pre vznetové motory osobných automobilov (označené "PD" = Passenger Diesel). Výkonový stupeň je vyjadrený pre daný typ motora číslom (od "1 " vyššie). Čím je toto číslo vyššie, tým kvalitnejší je olej. V súčasnosti sa od klasifikácie CCMC postupne upúšťa a nahrádza sa klasifikáciou ACEA.
Klasifikácia CCMC používala nasledujúce výkonnostné triedy
G4 (od r. 1989) oleje so zvýšenou oxidačnou stabilitou, zredukovanou tvorbou kalov a zvýšenou ochranou proti opotrebovaniu
G5 (od r. 1989) oleje spĺňajúce najprísnejšie predpisy pre ekonomické, tzv. "energy conserving" oleje, ďalej vylepšené vlastnosti oproti G4
D4 (od r. 1989) oleje so zlepšenou kontrolou viskozity, so zvýšenou ochranou proti opotrebovaniu ventilového rozvodu, zachovávajúce vyššiu čistotou piestu atď.
DS (od r. 1989) ako D4, ale spĺňa prísnejšie požiadavky a umožňuje predĺženie lehoty výmeny olejovej náplne
PD2 (od r. 1989) odráža vyššie požiadavky na čistotu piestu v "turbodieselových" motoroch osobných áut
Klasifikácia ACEA
Združenie CCMC bolo od roku 1991 nahradené Asociáciou európskych konštruktérov vozidiel - ACEA, ktorá koncom roka 1995 vydala vlastnú výkonnostnú klasifikáciu motorových olejov. Klasifikácia ACEA delí motorové oleje do troch skupín - oleje pre zážihové motory (označené písmenom "A"), oleje pre vznetové motory osobných a ľahkých úžitkových vozidiel (označené písmenom "B") a oleje pre vysokovýkonné vznetové motory (označené písmenom "E"). Výkonnostný stupeň je vyjadrený pre daný typ motora číslom (od "1" vyššie ). V zásade platí, že čím je toto číslo vyššie, tým kvalitnejší je olej.
V súčasnosti sa používajú nasledujúce výkonnostné triedy ACEA:
A1-98 (od. r. 1998) oleje s vysokou ochranou piestu pred tvorbou usadenín, tvorbou kalov a opotrebovaním, s vysokou odolnosťou proti oxidácii pri vysokých teplotách. Umožňujú dosahovať úspory paliva min. 2,5% v porovnaní s olejmi 15W-40
A2-98 (od r. 1998) ako Ai-98, lepšia ochrana ložísk, vyššia výkonnosť ako u CCMC G4
A3-98 (od r. 1998) ako A2-98, s vyššou odolnosťou voči oxidácii pri vysokých teplotách, vyššou výkonnosťou ako pri CCMC G5
B1-98 (od r. 1998) oleje zabezpečujúce vysokú ochranu piestu pred tvorbou usadenín a vačiek proti opotrebovaniu, umožňujúce dosahovať úspory paliva min. 2,5% v porovnaní s olejmi 15W-40.
B2-98 (od r. 1998) ako B1-98, lepšia ochrana ložísk, vyššia výkonnosť ako u CCMC PD2
B3-98 (od r. 1998) ako B2-98, lepšia ochrana vačiek proti opotrebovaniu, kontrola viskozity a rozptylovania sadzí, vyššia výkonnosť ako u CCMC PD2
B4-98 (od r. 1998) ako B2-98, ale pre motory s priamym vstrekovaním
E1-98 (od r. 1998) oleje s vysokou ochranou piestu pred tvorbou usadenín a vačiek proti opotrebovaniu, lepšie ako u CCMC D4
E2-98 (od r. 1998) lepšie vlastnosti ako E1-96 , predovšetkým vyššia čistota a nižšie opotrebovanie motora
E3-98 (od r. 1998) ako E2-96, lepšia ochrana vačiek pred opotrebovaním, kontrola viskozity a rozptyľovania sadzí, vyššia výkonnosť ako u CCMC D5
E4-98 (od r. 1998) oleje pre vznetové motory najvyššiej výkonnostnej úrovne (tzv. SHPD - Super High Performance Diesel) s predĺženým intervalom výmeny oleja
E5-98 (od r. 1999) čistota piestu ako u ACEA E3-98, ale znížené opotrebovanie motora v porovnaní s E3 a E4
Firemné normy výrobcov automobilov a motorov
Mnohí výrobcovia automobilov a motorov požadujú od motorových olejov splnenie dodatočných požiadaviek, ktoré nie sú zahrnuté v metodike testov API alebo ACEA (zahrnutá je napr. kompatibilita s tesniacimi materiálmi a pod.). V kategórii osobných automobilov sa najčastejšie uvádzajú normy VW/AUDI, BMW a PORSCHE, v kategórii užitkových vozidiel zasa normy MERCEDES BENZ (MB), MAN a VOLVO.
Najčastejšie odkazy bývajú na normy VW, MB a MAN
VW 501.01 zodpovedá ACEA A2-96, oleje pre benzínové a nepreplňované naftové motory
VW 500.00 zodpovedá ACEA A3-96, oleje pre benzínové a nepreplňované, palivo šetriace naftové motory
VW 505.00 zodpovedá ACEA B2-96, oleje pre všetky typy naftových motorov, vrátanie preplňovaných
MB 227.011 zodpovedá ACEA E1-96, oleje pre nepreplňované naftové motory, výmenná lehota 15.000 km
MB 228.0/1 zodpovedá ACEA E2-96, oleje pre nepreplňované a preplňované naftové motory, výmenná lehota 30.000 km
MB 228.2/3 zodpovedá ACEA E3-96, oleje pre nepreplňované a preplňované naftové motory, predĺžená lehota výmeny oleja (45.000 km)
MB 228.5 zodpovedá ACEA E4-98, oleje pre motory nákladných vozidiel vyrobené po roku 1996, veľmi dlhé výmenné lehoty (60.000 km a viacej)
MB 229.1 zodpovedá ACEA A2, B2 + daľšie testy, oleje pre dieselové i benzínové motory osobných automobilov.
Párne čísla za bodkou (0, 2 a 4) znamenajú jednostupňové (monograde) oleje, nepárne čísla (1, 3 a 5) viacejstupňové (multigrade) oleje. Uvedené lehoty pre výmenu oleja platia iba pre diaľkovú dopravu.
MAN 270/271 zodpovedá ACEA E2-98 a API CD/SF
MAN M3275 zodpovedá ACEA E3-98
MAN M3277 zodpovedá ACEA E4-98, zrovnateľné s MB 228.5
MAN 3291 zodpovedá ACEA E4
Klasifikácia MIL-L
V kategórii úžitkových automobilov sa uvádzajú pre motorové oleje nasledujúce normy americkej armády:
MIL-L 2104D (od r. 1983) zodpovedá API CD-II, viacstupňové (multigrade) oleje pre benzínové a dvojtaktné naftové motory
MIL-L 2104E/F (od r. 1983) zodpovedá API SD/CD-II, CE, viacstupňové (multigrade) oleje pre benzínové a naftové motory vrátanie naftových dvojtaktných (platnosť schválenia týchto noriem skončila v roku 1997, boly nahradené klasifikáciou API)
MIL-L 46152E (od r. 1990) zodpovedá API SG/CC, predovšetkým oleje pre benzínové motory pracujúce v nebojových podmienkach, vydané pre účely americkej štátnej správy (platnosť tejto normy skončila v roku 1991, kedy bola nahradená klasifikáciou API)
Ostatné klasifikácie
Okrem uvedených klasifikácií sa možno stretnúY i s dalšími normami, ako je napr. klasifikácia ILSAC (International Lubricant Standartisation Advisory Committee - Medzinárodný poradný výbor pre štandardizáciu mazív). V súčasnosti existujú 2 triedy ILSAC:
GF-1 zrovnateľná s API SH s požiadavkou na 2,7% úspory paliva
GF-2 ako GF-1 a naviac musí vyhovovať nárokom na zvýšenú úsporu paliva (VI-A), nižší obsah fosforu v oleji (max. 0,1%), nižšiu odparovateľnosť (pri 0W a 5W). Dodatočne sa testuje penivosť, tvorba usadenín a čerpateľnosť
Klasifikácia maloobjemových zážihových dvojtaktných motorov
Dvojtaktné benzínové motory motocyklov, mopedov, skútrov, reťazových píl, sekačiek na trávu a prívesné lodné motory sú klasifikované v závislosti na výkone motora podľa noriem API, JASO a NMMA.
Pre jednostopé vozidlá sa používajú následujúce výkonnostné triedy:
API TA / JASO FA mopedy a iné malé motory
API TB / JASO FB skútre a iné vysokozaťažované malé motory 50 až 200 ccm
API TC / JASO FC rôzne vysokovýkonné motory
Pre lodné motory se používajú následujúce výkonnostné tiedy:
NMMA TC-W zastaralé
NMMA TC-W II zastaralé
NMMA TC-W 3 oleje pre všetky lodné motory
NMMA = National Marine Manufactures association
Významné inštitúcie v oblasti olejárskeho priemyslu
AAMA - American Automobile Manufacturers Association (FORD, GM, CHRYSLER) Asociácia amerických výrobcov automobilov
ACEA - Association des Constructeurs Européens d Automobile Asociácia európskych konštruktérov vozidiel
API - American Petroleum Institute Americký petrochemický inštitút
ASTM - American Society for Testing and Materials Americká spoločnost pre skúšobníctvo a materiály
ATC - Technical Committee of Additive Suppliers in Europe (Additive Technical Commitee) Technický výbor európskych dodávateľov prísad
ATIEL - Association Technique de I Industrie Européen des Lubrifiants Asociácia európskych výrobcov priemyslových mazív
CCMC - Comité des Constructeurs d Automobile du Marché Commun Združenie európskych konštruktérov automobilov
CEC - Coordinating European Council for Performance Test Development of Engine Lubricants and Fuels
Koordinačný európsky výbor pre rozvoj výkonnostných testov motorových mazív a palív CMA Chemical Manufacturers Association
Asociácia výrobcov chemických produktov EMA Engine Manufacturers Association Asociácia výrobcov motorov
ILSAC - International Lubricant Standartisation Advisory Commitee Medzinárodný poradný výbor pre štandardizáciu mazív Society of Automotive Engineers Spoločnosť automobilových inžinierov