Lubryfikacja - zbytek czy konieczność?

O co tak naprawdę w tym wszystkim chodzi i czy warto w ogóle się tym interesować? Mamy nadzieję, że nasz artykuł dostarczy kilku odpowiedzi.

fot. FlashlubeWybite gniazdo zaworowe w silniku bez lubryfikacji

Łyk historii na początek
Aby należycie podjąć temat, należy cofnąć się w czasie do momentu, gdy odkryto, że dodawanie do benzyny czteroetylku ołowiu wpływa pozytywnie na działanie silnika - podnosi liczbę oktanową, niwelując w ten sposób tzw. spalanie stukowe (niekontrolowany, przedwczesny zapłon). Po wprowadzeniu benzyny bezołowiowej, co nastąpiło pod wpływem rosnącej świadomości ekologicznej i presji w kierunku zmniejszania negatywnego wpływu motoryzacji na stan środowiska i jakość powietrza, zaobserwowano przedwczesne zużycie gniazd zaworowych. Dochodziło do stopniowego skasowania luzu zaworowego (przestrzeni między trzonkiem zaworu a popychaczem), co z kolei prowadziło do utraty kontaktu grzybka z gniazdem i w konsekwencji przegrania i uszkodzenia zaworów.

Okazało się bowiem, że czteroetylek ołowiu miał zupełnie przez przypadek zbawienny wpływ na trwałość zaworów i gniazd poprzez tworzenie na nich filmu ochronnego, spowalniającego proces zużycia gniazd. We współczesnej Pb95 jest nadal pewna minimalna ilość związków ołowiu (do 0,1%), podobnie zresztą jak w droższej Pb98 (ilości śladowe). Nie jest to jednak wystarczająco dużo, by zapewnić dostateczną ochronę silnikom starszego typu, dlatego np. samochody zabytkowe i klasyczne nadal potrzebują dodatkowych zamienników ołowiu lub nowych zaworów i gniazd. Podobnie w gazie nie ma związków Pb, co w połączeniu z wyższą temperaturą i wydłużonym procesem spalania może z czasem prowadzić do przyspieszonego zużycia zaworów i gniazd. Choć to nie znaczy, że musi - poprawnie wyregulowane instalacje pracują latami bez dodatkowej lubryfikacji i nic poważnego się nie dzieje.

fot. FlashlubeLubryfikator prosto z butelki można dodawać także do zbiornika z benzyną

Tak to się zaczęło
Substancje zwane dziś lubryfikatorami rozpoczęły swój rynkowy żywot właśnie jako pozbawione ołowiu zamienniki związków tego pierwiastka, wprowadzone po wycofaniu z rynku benzyny ołowiowej. Kupowało się je (i nadal kupuje) w niewielkich buteleczkach, których zawartość wlewa się przy okazji tankowania do baku samochodu z silnikiem gaźnikowym. Stopień rozcieńczenia wynosi ok. 50 ml substytutu ołowiu na 50 l paliwa. Po użyciu dodatku, tak jak działo się to dawniej ze związkami ołowiu, na zaworze i gnieździe powstaje „poduszka” ochronna (np. z osadzających się na powierzchni związków potasu, sodu, fosforu lub magnezu), dzięki której nie dochodzi do przyspieszonego zużycia gniazda zaworowego poprzez wybicie i w konsekwencji nie następuje przedwczesne kasowanie luzu w układzie rozrządu. Zawór może nadal efektywnie oddawać ciepło (ponieważ nie traci kontaktu z gniazdem), bez ryzyka wypalenia.

fot. ERCWżery na powierzchni gniazda zaworowego, bez użycia lubryfikatora

Lubryfikacja, jaką dziś znamy, była więc pierwotnie przeznaczona do samochodów gaźnikowych bez katalizatora, mając za zadanie chronić elementy, za których sprawność dotąd odpowiadał czteroetylek ołowiu. W miarę upowszechniania się benzyny bezołowiowej i silników z wtryskiem, zawory i gniazda zaczęto natomiast wykonywać z innych materiałów niż wcześniej. Zawory są dziś robione najczęściej ze stali niklowej, a gniazda z surowców spiekanych. Poza tym, do benzyn zaczęto już na etapie produkcji dodawać w niewielkich ilościach związki ochronne (np. na bazie potasu) oraz eter lub alkohol (dostarczający w prosty sposób tlen do mieszanki) i zewnętrzne dodatki do paliwa przestały być potrzebne.

fot. ValveCarePrzegrzane zawory w silniku nie wyposażonym w lubryfikator

Aż do momentu, gdy na popularności zyskały paliwa gazowe - LPG i CNG - i okazało się, że niektóre nowoczesne samochody, a raczej ich silniki (mówiąc jeszcze konkretniej - zawory i gniazda zaworowe w tychże silnikach) nie zawsze wytrzymują w starciu z wyższymi temperaturami spalania i brakiem dodatkowej ochrony. Potrzebne stały się związki, których dopływ do cylindra byłby stały pomimo odcięcia dopływu benzyny zawierającej odpowiednie środki. Wraz z nimi musiały pojawić się także odpowiednie metody dozowania.

„Jakiś olej”
Mało kto wie, co tak naprawdę znajduje się w montowanej pod maską tajemniczej butelce z oleistym płynem (producenci zresztą pilnie strzegą szczegółów swoich receptur), ale my wiemy i chętnie podzielimy się tą wiedzą. Lubryfikacja dostarcza silnikowi to, czego nie ma w sobie gaz, a co może, z punktu widzenia żywotności wrażliwych elementów górnej części komory spalania, okazać się przydatne po zmianie rodzaju zasilania. Są więc:

fot. gazeo.plSkrajnie zużyty zawór (brudny i ukruszony)

• związki o działaniu podobnym do czteroetylku ołowiu (głównie na bazie potasu, znacznie mniej szkodliwego dla środowiska niż ołów i inne jego zamienniki), redukujące zjawisko zużycia gniazda zaworowego (a w konsekwencji kasowania luzu i przegrzewania zaworu) poprzez tworzenie warstwy ochronnej (swego rodzaju amortyzującej poduszki) na powierzchni zaworu i gniazda, dzięki której metal nie uderza bezpośrednio o metal (prędkość, z którą uderza zawór o gniazdo w momencie zamykania, wynosi około 0,2 m/s),

• domieszka alkoholu dla usprawnienia procesu spalania, a przez to „oczyszczenia” spalin i zredukowania zużycia gazu,

• detergenty - jak w niektórych gatunkach benzyn, zmywające zanieczyszczenia i nagar z komory spalania.

Producenci twierdzą, że dzięki takim składnikom lubryfikacja nie tylko wydłuża żywotność zaworów i gniazd, ale też wpływa pozytywnie na efektywność spalania (mniej paliwa, czystsze spaliny).