Motorolie

Onderwerpen:

Smeersysteem
Motoroliepeil
Functie van smeerolie
Eigenschappen van smeerolie
Dopes
Vervuiling van het smeersysteem (o.a. sludge)
Gevolgen van te lang doorrijden met vervuilde motorolie
SAE-Specificaties (Viscositeit / Viscositeitsindex)
ACEA-Specificaties
API-Specificaties

Smeersysteem:
Het smeersysteem zorgt ervoor dat de motorolie door de hele motor gepompt en gefilterd wordt. Omdat daar erg veel over te vertellen is, worden de onderwerpen “olie” en “smeersysteem” gescheiden. Op de huidige pagina wordt alles over motorolie uitgelegd, en de opbouw en de werking van het smeersysteem worden uitgelegd op de pagina smeersysteem.

Motoroliepeil:
Vaak wordt het belang van het motoroliepeil onderschat. Het peil mag niet te hoog en niet te laag zijn.
Veel mensen vergeten hun oliepeil regelmatig te controleren. Zeker als de auto’s niet uitgevoerd is met een elektronische olieniveausensor, bestaat het gevaar dat het oliepeil ver onder minimum komt voordat er actie wordt ondernomen.

De ideale situatie is wanneer het oliepeil op max. staat (tweede peilstok vanaf links in de afbeelding).

Als het oliepeil op minimum staat (vierde peilstok) dient er vaak een halve of een hele liter bijgevuld te worden. Vul dan eerst een halve liter bij en vul na het peilen de olie bij tot deze op max. staat. Bij het oliepeil halverwege (derde peilstok) hoeft er in principe niets bijgevuld te worden. Het is natuurlijk het beste om dat wel te doen.

Als het oliepeil minimaal is, wil dat niet direct zeggen dat dit slecht voor de motor is. Het is namelijk het minimale peil waar de motor op kan draaien. Tijdens het ontwerpen en testen van de motor wordt de draaiende testmotor in alle mogelijke hoeken schuin gehouden wat in de praktijk ook voor kan komen. De oliezeef mag dan in geen van de gevallen droog komen te staan en het smeersysteem mag niet in gevaar komen. Het minimale oliepeil wordt met deze gegevens bepaald.
Een minimaal oliepeil zorgt wel voor snellere veroudering van de olie in de motor. De zelfde olie moet namelijk wel alle taken overnemen wat normaal gesproken door meer olie zou gebeuren. De olie wordt sneller warm en de smerende eigenschappen verslechteren eerder. Het is dus het beste om het peil op, of in de buurt van de maximum markering van de peilstok te houden.
Als het oliepeil minder dan minimaal is, of zelfs niet eens meer op de peilstok zichtbaar is, dient er direct olie bijgevuld te worden om motorschade te voorkomen.

Een te hoog oliepeil is ook niet goed. Vanaf een halve liter te veel olie (boven max.) kan de carterdruk verhogen. Er kan dan meer olie in de verbrandingsruimte terecht komen (via de carterontluchting in het inlaatspruitstuk, of langs de zuigers via de cilinderwand naar boven). In dat laatste geval gaat het wel om meer dan een liter te veel olie. Bij een te hoog oliepeil kan daarom de katalysator beschadigd raken. Door een verhoogde carterdruk komt er (onverbrande) olie langs de zuigerveren, door de verbrandingsruimte in de katalysator terecht, wat zich meteen hecht aan het binnenwerk. Deze kan daar door vroegtijdig defect raken. De olieafzetting hecht zich aan het binnenwerk van de katalysator kan niet meer ongedaan worden gemaakt.
Eén of twee millimeter boven max. is niet schadelijk. Is het peil echter hoger dan dit, dan dient er een deel afgetapt of afgezogen te worden.

Functie van smeerolie:
Motoronderdelen die langs elkaar bewegen moeten gesmeerd worden. Het smeersysteem voorziet de onderdelen die t.o.v. elkaar bewegen van smeerolie. De levensduur van de motor is grotendeels afhankelijk van de kwaliteit van de olie. Daarom moet het ook periodiek ververst worden. Vervang bij het verversen ook altijd het Oliefilter.

Smeerolie heeft de volgende functies:

Smeren: De olie dient metaal-op-metaal contact te voorkomen. De olie vormt zich als een laagje tussen de onderdelen, waardoor de wrijving en dus ook de slijtage, beperkt blijven. De afbeelding toont een zuiger in een cilinder. Als er aan de zuiger of de cilinderwand gevoeld wordt, lijkt het of dat dit helemaal glad is. Als het deel wat omcirkeld is sterk wordt uitvergroot onder een microscoop wordt er zichtbaar dat dit niet zo is. Dat is te zien na de eerste rode pijl.
Koelen: Onderdelen als klepgeleiders, zuigers, cilinderwanden enz. voeren hun warmte voor een deel af via de smeerolie.
Afdichten: De zuiger in de cilinder wordt gasdicht afgesloten door middel van de olie. De olie draagt dus ook een groot deel bij aan de compressie.

Reinigen: Vuil- en slijtagedeeltjes die vrijkomen worden door de olie afgevoerd naar het filter.
Geluiddempen: Door de oliefilm tussen metalen onderdelen wordt het metaalgeluid ook deels gedempt.
Krachtoverbrenging: De olie moet ook krachten kunnen overbrengen, zoals bijv. in de hydraulische klepstoters. In een klepstoter wordt een bepaalde druk opgebouwd, waar de olie niet in samengedrukt mag worden.

Zowel het zuigermateriaal als de cilinderwand bevatten kleine oneffenheden. Deze oneffenheden zijn onvermijdelijk, hoe goed het materiaal ook is bewerkt. Als deze oneffenheden in elkaar grijpen, wat er gebeurt als er geen oliefilm aanwezig is, ontstaat er wrijving. De oneffenheden gaan tegen elkaar schuren.
Door een oliefilm aan te brengen (het rechter gedeelte) worden de ruwe delen door middel van de motorolie van elkaar af geduwd. De delen zullen elkaar niet raken en de warmte die vrij komt wordt door deze oliefilm afgevoerd naar de rest van de motorolie. Ook zorgt deze oliefilm voor afdichting, waardoor er zo min mogelijk verbrandingsgassen vanuit de verbrandingsruimte boven de zuiger in het carter terecht kunnen komen.

Eigenschappen van smeerolie:

Dierlijke olie: Deze olie wordt verkregen door uitkoken, extractie of uitpersen van beenderen (ossenpootolie) en dierlijk vet. Dierlijke olie wordt toegevoegd aan minerale oliën en wordt niet meer als volledig smeermiddel toegepast.
Plantaardige olie: Deze olie wordt gemaakt van planten. Plantaardige oliën worden ook wel vette oliën genoemd. Ze hebben goede smeereigenschappen, want ze hechten namelijk goed aan het materiaal. Plantaardige oliën hebben als nadeel dat ze zeer snel verouderen door de zuurstof in de lucht. Ze zijn daarom niet geschikt voor langdurig gebruik. De geoxideerde olie dikt in en vervuilt de delen die gesmeerd moeten worden.
Minerale olie: De grondstof van minerale olie is ruwe aardolie, dat uit verschillende verbindingen van kool- en waterstof bestaat. De voordelen van minerale oliën zijn dat ze goedkoper zijn en dat ze minder snel verouderen dan dierlijke en plantaardige oliën. Het nadeel is dat minerale oliën minder goed hechten aan metaal.
Compoundolie: Dit is een samenstelling van minerale olie met 5 tot 20% plantaardige- of dierlijke olie. Door de toevoeging van de andere oliën wordt de hechting op het metaal beter. Compoundolie nemen gemakkelijk water op, en veroudert sneller dan minerale olie.
Synthetische olie: Deze olie is in het laboratorium vervaardigd. Deze olie ontstaat door kleine moleculen samen te voegen tot grote moleculen.

Voordelen van synthetische olie:

Lage viscositeit (dus minder wrijvingsweerstand)
Beter bestand tegen oxidatie
Minder gevoelig voor hoge temperaturen
Natuurlijke reinigende werking (detergentie)

Dopes:
Aan synthetische smeerolie worden ook dopes toegevoegd, zoals:

Detergerende dopes werken als een soort vuiloplosser; vuildeeltjes weken van interne motoronderdelen los en worden afgevoerd naar het oliefilter.
Anti-oxidatiedopes gaan oxidatie tegen. Oxidatie betekend aantasting door zuurstof. Als de olie oxideert, verouderd de olie en wordt het dikker, waardoor het moeilijker rond te pompen is. Daarom zal synthetische olie met deze anti-oxidatiedopes een veel langere gebruiksduur hebben dan goedkope minerale olie.
Anti-slijtagedopes gaan de slijtage tegen. De ene dope gaat slijtage bij hoge temperaturen tegen, de andere bij lage temperaturen).
Viscositeitsindex-verbeterende dopes zorgen ervoor dat de temperatuur minder invloed heeft op de viscositeit van de olie. Motorolieën met viscositeitsindex-verbeterende dopes worden multigrade oliën genoemd.

De dopes raken uitgewerkt naar mate de motorolie verouderd. Als de onderhoudsintervallen worden overschreden en er wordt te lang met dezelfde olie doorgereden tussen de beurten door, zullen de dopes bijna geen werking meer hebben. De motor zal inwendig vervuilen, omdat de olie het vuil niet meer van de onderdelen los weekt. Op tijd verversen is daarom zeer belangrijk. Zie hiervoor de paragraaf “Gevolgen van te lang doorrijden met vervuilde motorolie”.

Vervuiling van het smeersysteem (o.a. sludge):
Motorolie raakt na een bepaalde tijd vervuild, door o.a. verbrandingsproducten, brandstofdeeltjes en slijtagedeeltjes. Doordat de olie vervuild, moet het na een bepaalde tijd ververst worden. Als er een te lange tijd doorgereden word met verouderde olie, of als er verkeerde olie in de motor zit, kan het smeersysteem sterk vervuild worden, en treed er aanzienlijk meer motorslijtage op. De olie verandert langzaam in een soort drab. Deze drab wordt ook wel ‘sludge’ genoemd. Er zijn 2 soorten sludge:

Witte/grijze sludge:
Deze sludge is een vermenging van waterdamp en olie. Dit ontstaat bij veel korte stukjes rijden, waarbij de olie niet goed warm wordt. Het zet zich af op de nog koude delen van de motor (meestal het kleppendeksel of carterventilatieslangen). Het is vaak te zien als de oliedop losgenomen wordt (zie afbeelding).

Als er dit soort sludge in de motor zit, is het verstandig een groot stuk te rijden en de motor zodanig goed warm wordt dat de sludge automatisch weer verdwijnt. Het beste is dan om ook de olie te verversen. Het kan zijn dat er erg veel sludge in de motor aanwezig is, zoals in de onderstaande afbeelding te zien is. Dit is de onderzijde van een gedemonteerd kleppendeksel van een Mini. Met deze auto zijn heel veel korte stukjes gereden waardoor de olie bijna nooit goed warm is geworden. Door de motor te flushen met speciale motorflush (in veel verschillende soorten verkrijgbaar) en vervolgens meerdere malen te verversen (spoelen) kan een groot gedeelte van deze sludge worden opgelost. Echter, het is wel beter om het kleppendeksel te demonteren, aangezien dit meestal het koudste deel van de motor is en hierin de meeste sludge te vinden zal zijn. Vergeet dan niet de carterventilatieslangen te controleren, want hier zal ongetwijfeld ook sludge in te vinden zijn.

Wanneer de sludge lange tijd in de motor aanwezig is, kan het vocht in deze sludge schade aanrichten aan de motoronderdelen. Hieronder is een foto te zien van de nokkenassen uit dezelfde Mini als waar het kleppendeksel van is gedemonteerd. Vooral van de inlaatnokkenas (de bovenste in de foto) is de coating erg aangetast door vocht. De uitlaatnokkenas ziet er beter uit, maar ook deze heeft op een aantal nokken flinke beschadigingen.

Black sludge:
Deze sludge is erg slecht voor de motor. Het is een zwarte, kleverige harde laag die zich af zet op inwendige delen van de motor. In de onderstaande foto is black sludge zichtbaar.
Het gevaar is dat de smeeroliekanalen en de oliezeef verstopt raken, zodat de olie niet goed meer rondgepompt kan worden. Deze vorm van sludge ontstaat door: filerijden, rijden van korte afstanden, te rijke afstelling brandstofsysteem (carburateur), slechte carterventilatie, te hoge verbrandingstemperaturen in combinatie met zeer oude motorolie die niet tijdig ververst is.
Black sludge kan worden verwijderd als de ‘drab’ nog week is. Wanneer een minimale hoeveelheid sludge is ontdekt, dient de olie direct ververst te worden en het filter vervangen te worden. Als de sludge langer in de motor zit en helemaal vastgekoekt zit, is het erg moeilijk (d.m.v. motorreinigingsmiddelen en de-/monteren van onderdelen zoals carterpan, oliezeef, enz, of in het ergste geval helemaal niet meer te verwijderen uit smeerkanalen.

Gevolgen van te lang doorrijden met vervuilde motorolie:
Tegenwoordig stellen de autofabrikanten de verversingsinterval op max. 30.000km of 2 jaar. Soms is dat toch te lang en is de motorolie al een geruime tijd vervuild vóór het verversen. Verouderde (of slechte kwaliteit) olie veroorzaakt black sludge (hierboven beschreven). Ook zal er vocht in de motorolie trekken, en zal het verzuren door o.a. de verbrandingsgassen. Olie trekt namelijk vocht aan; dus wanneer een auto een jaar stil staat, is het dus niet zo dat de motorolie dat jaar niet verouderd is. De olie heeft vocht aangetrokken en heeft een verbinding met zuurstof aangegaan (dikt daardoor in). De olie zal in principe ververst moeten worden, omdat de smerende werking niet meer gegarandeerd zal worden.
Bij het rijden van veel korte stukjes, of wanneer de auto niet vaak gebruikt wordt, is het soms verstandig om de onderhoudsintervallen te verkorten naar 15.000 tot 20.000km i.p.v. 30.000km. Volgens onderzoek rijden meer dan de helft van de auto’s van 4 tot 6 jaar oud met slechte olie. Zelfs wanneer het onderhoud om de 30.000km of 2 jaar wordt uitgevoerd. Langer doorrijden met de olie om kosten te besparen is nog slechter. Olie die al zo lang mee gaat, heeft zijn smerende werking en de werkzame dopes al grotendeels verloren. De olie neemt dan ook geen vuil meer op. De motor zal daardoor inwendig vervuilen en sneller slijten. En dat brengt de nodige reparatiekosten met zich mee, zoals vastzittende zuigerveren, ingesleten nokkenassen, of een defecte turbo. Ook zal een motor met 200.000km die telkens veel te lang met oude olie heeft doorgereden, dezelfde slijtage hebben als een motor die meer dan 400.000km heeft gedraaid met goede olie. Daarom is het onverstandig om op verse motorolie te besparen.
Vervang bij het verversen van de olie ook altijd het oliefilter.

Dit geldt ook voor de (automatische)transmissieolie. Vaak wordt dit als “life time” olie aangegeven; olie die niet ververst hoeft te worden. Echter, ook deze olie verzuurd en vervuild. Dat gebeurt met elke olie. Daarom zal ook de transmissieolie periodiek moeten worden ververst.

SAE-specificaties (Viscositeit / Viscositeitsindex)
De SAE-specificatie geeft de viscositeit van de olie aan (de dikte). De viscositeit is de dikte van de olie bij een bepaalde temperatuur. Een dikke olie heeft een hoge viscositeit en een dunne olie heeft een lage viscositeit. De viscositeit is dus afhankelijk van de temperatuur. Olie is getest op verschillende temperaturen, waardoor de viscositeitsindex vastgesteld kan worden. De codering van de viscositeitsindex staat altijd op de verpakking, bijv. 5W30 of 10W40. De letter voor de W geeft dan de viscositeit bij lage temperaturen aan en de letter na de W geeft de viscositeit bij hoge temperaturen aan.

Olie van een te lage viscositeit kan een oorzaak zijn van een te lage oliedruk. De dunne olie wordt te makkelijk door de kanalen geperst, zodat er geen goede drukopbouw is.
Ook het olieverbruik kan toenemen met een te lage viscositeit; omdat de olie gemakkelijker via de zuigerveren in de verbrandingsruimte kan komen en dunne olie eerder kan verdampen, waarna die dampen via het carterventilatiesysteem in de verbrandingsruimte komen.

De viscositeitsindex van de motorolie is niet te vergelijken met die van de transmissieolie. Zo is de viscositeitsindex van transmissieolie vaak 75W90. Dat betekent niet dat deze olie dikker is dan de 10W40 van de motorolie. Het moet gezien worden als een verhoudingsgetal. Wanneer de transmissieolie de specificatie 10W40 zou hebben, zou het door een niet-oplettend iemand ook als motorolie aangezien kunnen worden. Doordat de getallen nu zo van elkaar afwijken, is dit voor een oplettend persoon snel te zien.

ACEA-specificaties (Europees)
ACEA-specificaties zijn afgestemd op de Europese rij- en gebruiksomstandigheden. ACEA-specificaties zijn de vroegere CCMC-specificaties (CCMC is in 1990 veranderd in ACEA). Er zijn ACEA-specificaties voor:

benzinemotoren
lichte dieselmotoren (light duty dieselmotoren) met een max. toerental van meer dan 3500 omw/min. voor zowel direct en indirecte inspuiting.
zware dieselmotoren (heavy duty dieselmotoren) hiermee worden langzaam draaiende, direct ingespoten dieselmotoren bedoeld.

De letters A geeft aan dat het om een benzinemotor gaat, de B voor de lichte dieselmotor en de E voor de zware dieselmotor. Het cijfer 1 achter de lettercode geeft aan dat het om een brandstofbesparende olie gaat. Cijfer 2 en 3 geven de kwaliteit aan. Hoe hoger het cijfer is, des te hoger de kwaliteit is.

Benzinemotoren:	Lichte dieselmotoren:	Zware dieselmotoren:
ACEA A1-96	ACEA B1-96	ACEA E1-96
ACEA A2-96	ACEA B2-96	ACEA E2-96
ACEA A3-96	ACEA B3-96	ACEA E3-96
		TD-4

API-specificaties (Amerikaans)
De API-specificaties zijn afgestemd op de Amerikaanse rij- en gebruiksomstandigheden. De API-specificaties maken onderscheid tussen oliën voor benzine- en dieselmotoren.

Specificaties voor de benzinemotor:
SC, SD, SE, SF, SG, SH en SJ
Specificaties voor de dieselmotor:
CC, CD, CE, CF-4 en CG-4

De S geeft aan dat het om olie voor de benzinemotor gaat, de letter C voor olie voor de diesel. De 2e letter geeft de kwaliteit aan. Hoe hoger de letter achter de S of de C, des te hoger de kwaliteitseisen.