L'OLIO PER I MOTORI A 4 TEMPI
di Fange
Di
articoli che parlano di lubrificanti ne ho letti tanti su tante riviste
specializzate e non. Ma ogni volta ho avuto la sensazione che questi
articoli contenessero tanti concetti, tutti giusti (o quasi), ma poco
utili in termini pratici.
I motivi
sono presto detti, l'argomento è così vasto e complesso che è difficile
per chiunque raccogliere informazioni complete, di solito si riescono ad
ottenere informazioni lacunose che poi non danno un quadro completo della
situazione;
inoltre nessuno si assume la responsabilità di consigliare un
tipo di olio piuttosto che un altro sostituendosi di fatto a quanto
prescritto dalla casa costruttrice della moto. Ma capire almeno cosa
considerare quando si acquista un olio motore aiuterà senz'altro a ridurre
al minimo il rischio di acquisti sbagliati ed a massimizzare la resa dei
soldi spesi. E' questa l'intenzione con cui spiegherò quali sono le cose
da tenere presente quando ci troviamo davanti allo scaffale di un negozio
ben fornito di olio e non abbiamo la minima idea di cosa guardare. Alla
fine ci regoliamo con l'unico parametro che non fa nutrire dubbi a
nessuno: il prezzo. Questo dato però non
sempre è un giusto termine di decisione, cerchiamo di aggiungere qualche
altro termine più "tecnico" e meno aleatorio ma comunque
pratico.
IL LAVORO DELL'OLIO
Prima di
tutto capiamo a che serve l'olio sennò tutto il resto non ha senso. Il
principale compito, ma non l'unico, che l'olio deve svolgere nel motore è
quello di lubrificare, che poi significa ridurre l'attrito che si crea tra
i componenti meccanici che lavorano a contatto fra loro evitando così che
abbia luogo una usura precoce delle parti che nei casi peggiori può
portare al loro bloccaggio (grippaggio) o addirittura alla loro fusione. E
probabilmente fin qui ci saremmo arrivati un pò tutti senza bisogno che
qualcuno ce lo spiegasse.
Quello
che magari non si ha ben chiaro è il come il lubrificante svolge
questo delicatissimo compito. Quando si dice la comunissima parola
lubrificazione, si intende, magari senza saperlo, che il lubrificante deve
persistere nello spazio esistente fra le parti evitando sempre che queste
si tocchino direttamente e accollandosi gli attriti dell'una e dell'altra
parte che vengono dissipati attraverso la sua 'fluidità'. E questo
deve avvenire indipendentemente dalla pressione, dalla temperatura,
dall'acidità o dall'umidità dell'ambiente in cui l'olio opera.
Se
l'olio svolge bene il suo compito, tutte le parti meccaniche in movimento
che compongono un motore vivono in eterno "galleggiamento" su di
una sottilissima pellicola d'olio. Quindi in pratica le parti meccaniche
pur lavorando tutte insieme in realtà non si toccano mai. Alcuni
componenti, quali ad esempio gli alberi a cammes o le valvole, per i quali il contatto è
sempre molto probabile vengono appositamente rivestiti di
materiali durissimi e resistentissimi, ma anche questi non vivrebbero a
lungo senza il potere antiusurante dell'olio.
Possiamo
dire dunque che l'olio permette di allungare la vita di un componente
meccanico all'inverosimile visto che l'accoppiamento tra un albero motore
ed una biella in assenza di olio fonderebbe dopo qualche metro di strada
mentre con l'olio la sua vita diventa di svariate decine di migliaia di
chilometri se non centinaia di migliaia. Non penso di esagerare dicendo
quindi che l'olio è la vita stessa del motore.
Il
benessere, la longevità, le prestazioni, insomma il buon funzionamento del
motore dipendono in buona misura da quella sottile pellicola d'olio di cui
abbiamo appena accennato. La situazione di funzionamento ideale del motore
prevede che la pellicola d'olio non si interrompa mai e che mantenga
sempre le parti meccaniche separate fra loro. Perchè ciò avvenga è
necessario che il tipo di olio usato sia adatto alle caratteristiche del
motore in cui è chiamato a lavorare che sono una certa temperatura
ed una certa pressione fra le parti meccaniche in movimento. Se la
temperatura a cui è esposto l'olio è molto più bassa o molto più alta di
quella prevista dal fabbricante dell'olio che stiamo usando, la
pellicola che tiene separati i componenti meccanici tenderà ad
interrompersi e a dar luogo a contatti diretti tra i metalli che si
usureranno velocemente. Allo stesso tempo se sottoponiamo un olio a
pressioni eccessive rispetto a quelle per cui è stato progettato la sua
struttura chimica degenererà rapidamente non riuscendo più a garantire una
adeguata lubrificazione. Questi sono i motivi per cui gli oli sono così
tanti e vari ed ognuno è destinato ad un preciso uso che può essere il
motore, il cambio, le forcelle, i differenziali ecc.
E fino a qui dovrebbe averlo capito anche Goffredo, ma forse il
Tatuato si è già perso... speriamo di no!! :-))
Ma noi
continuiamo ugualmente.
GLI ALTRI COMPITI DELL'OLIO
Oltre a
lubrificare le parti in movimento, l'olio deve garantire anche una
adeguata pulizia del motore evitando la formazione di depositi, morchie e
lacche. Difficilmente un motore incrostato tornerà lucente usando oli
molto detergenti. Quello che riesce a fare un buon lubrificante è impedire
che le incrostazioni si formino ma una volta presenti sono eliminabili
solo in minima parte a dispetto di molti luoghi comuni che invece recitano
il contrario.
L'olio
deve garantire anche che non si formi ruggine sui componenti meccanici
quando teniamo la moto ferma per molto tempo e deve proteggere le parti
esposte all'attacco delle sostanze acide che vengono prodotte durante la
combustione. Deve contribuire alla tenuta tra fasce elastiche e pareti del
cilindro in modo da evitare perdite di potenza ed evitare inoltre che i
prodotti della combustione trapassino dalle fasce (fenomeno di blow-by)
inquinando l'olio in coppa.
Deve
essere resistente alla ossidazione che inevitabilmente avviene essendo
l'olio perennemente esposto all'aria in un ambiente con temperatura
elevata, ed è questo il motivo per cui si consiglia di cambiare l'olio
dopo un anno anche se non si è percorsa molta strada.
Infine
l'olio svolge anche una fondamentale funzione di raffreddamento del motore
specialmente per quei componenti che non possono essere raffreddati dal
sistema di raffreddamento primario quali ad esempio i pistoni. Come vedete
l'olio motore svolge dei compiti importantissimi e tutti estremamente
"pesanti". E' facile immaginare quindi che un buon olio è un vero
concentrato di tecnologia le cui formule vengono custodite gelosamente dai
vari fabbricanti.
E qui il
Tatuato è lesso e Goffredo fa finta di prendere appunti mentre disegna
Snoopy sul foglio!! :-)
Ma noi
proseguiamo ancora.
COME E' FATTO UN OLIO MOTORE
In linea
di massima gli oli sono tutti costituiti da una base in cui vengono
annegati degli additivi: ogni additivo aggiunge all'olio una data
caratteristica (multigrado, antiossidante, detergente, antiusura,
antischiuma ecc.). E' un pò come quando sciogliamo una aspirina
nell'acqua. L'acqua rappresenta la nostra base e l'aspirina la sostanza
additivante che dona alla semplice acqua le proprietà curative che ci
piacciono tanto. Allo stesso modo una base lubrificante senza gli additivi
non sarebbe in grado di svolgere i suoi compiti nei moderni motori ad alte
prestazioni di una motocicletta. I primi additivi sono comparsi negli anni
'30.
Gli oli
motore comunemente reperibili sul mercato sono di tre tipi: minerali,
semisintetici e completamente sintetici. Quando si pronunciano queste
parole ci si riferisce alla base.
I minerali sono lubrificanti nei quali la base è
prodotta partendo da sostanze presenti in natura o da prodotti derivanti
dalla raffinazione del petrolio grezzo. Anche se ci occupiamo di motori a
quattro tempi vi porto l'esempio della base comunemente usata per i motori
a due tempi che è costituita da semplice olio di ricino da cui deriva il
caratteristico odore dei "fumosi" motorini.
Gli
oli semisintetici hanno una base composta da
una miscela di base minerale e base sintetica. Recentemente è stato
stabilito che per chiamarsi semisintetico un lubrificante deve avere
almeno il 25% di base sintetica. In precedenza bastavano poche gocce di
base sintetica per chiamare un olio semisintetico.
Infine
i sintetici hanno la base di provenienza
completamente sintetica formulata in laboratorio. Comunemente si utilizza
una base sintetica chiamata "polialfaolefino" ma esiste anche una base
sintetica denominata "estere", più stabile e che viene impiegata
soprattutto in campo agonistico e che recentemente è comparsa anche sugli
scaffali dei negozi per moto molto specializzati, ma non entriamo
nell'argomento perchè è estremamente specialistico e non ci tornerebbe
utile per scegliere il nostro olio sullo scaffale.
A questo
punto il Tatuato lascia perdere e mi porta la moto dicendo "Fange fai
te", mentre Goffredo spara palline di carta usando la Bic svuotata come
cerbottana... :-)
Ma noi? E'
chiaro... noi continuiamo!
ESAMINIAMO UNA CONFEZIONE DI OLIO MOTORE
Dunque, tenendo in mente tutti i lavori che l'olio deve svolgere
fin qui esposti e conoscendo anche quale olio prescrive il libretto di uso
e manutenzione della nostra moto, ci troviamo davanti al nostro scaffale
pieno di confezioni di olio motore.
Cosa guardiamo?
Innanzi
tutto volgiamo la nostra attenzione verso gli oli per motori automobilistici.
Gli oli per moto fanno uso di additivi leggermente diversi da quelli per
auto che giustificano (ma solo in parte) un prezzo mediamente più alto.
Il motivo è che nella grande maggioranza dei motocicli l'olio motore deve
lubrificare anche il cambio che con i propri ingranaggi esercita una
azione di vera e propria "tritatura" delle catene di molecole di
certi additivi usati di frequente negli oli per auto come ad esempio gli
additivi "innalzatori dell'indice di viscosità" (Viscosity
Index Improvers). Quindi per un uso motociclistico questi additivi vanno
sostituiti con altri meno sensibili all'azione del cambio. Ma parlando
della fascia di prodotti che interessa a noi non pensate che un olio per
auto ed uno per moto siano completamente diversi. A parte uno o due
additivi per il resto sono perfettamente identici.
Diciamo
subito che in ogni caso pochi scrivono sulla confezione se si tratta di un olio
sintetico, semisintetico o minerale. Anzi, la maggior parte delle volte si
trovano scritte fuorvianti e poco indicative. Le indicazioni chiare di
solito si trovano facilmente sulle confezioni degli oli di altissimo
livello e anche di altissimo costo, in quel caso allora ci scrivono tutto
per filo e per segno immaginando che quegli oli vadano in mano a degli
specialisti e comunque questi non sono prodotti da supermercato. Ma nel caso degli oli che interessano a noi, le
etichette vanno per lo più interpretate.
Cominciamo a guardare innanzi tutto la "viscosità" o
"specifica SAE".
Che vuol dire?
Molti leggendo la parola viscosità si saranno già fatti un'idea di
cosa parliamo, ma entriamo un minimo nei dettagli. Prima una precisazione: non confondete la viscosità con la
densità. L'olio è molto più viscoso dell'acqua e scorre molto più
lentamente, ma è molto meno denso ed infatti galleggia in essa.
La viscosità quindi è la
capacità dell'olio di scorrere, tecnicamente è il suo attrito interno. La
viscosità ha il brutto comportamento di diminuire al crescere della
temperatura. Ma a noi serve un olio che sia poco viscoso a freddo per
lubrificare velocemente il motore quando lo accendiamo, ma anche
abbastanza viscoso a caldo per garantire una adeguata lubrificazione. Se
però prendiamo un olio poco viscoso a freddo, al crescere della
temperatura del motore la sua viscosità tenderà a scendere ancora e quindi
non sarà più in grado di creare un film lubrificante in grado di mantenere
separate le parti meccaniche. E qui ci viene in soccorso la tecnologia.
Gli oli che abbiamo davanti sullo scaffale sono dei ritrovati molto
complessi. Hanno una viscosità che varia in modo calcolato al variare
della temperatura tanto da essere abbastanza fluidi a freddo e abbastanza
viscosi a caldo. Sono i lubrificanti "multigradi".
Gli oli multigradi hanno una capacità di scorrere che si modifica
con la temperatura in cui lavorano. Quindi a freddo l'olio scorrerà con
una certa resistenza ed a caldo con un'altra intenzionalmente formulata.
La SAE (Society of Automotive Engineers) ha da tempo classificato le
viscosità degli oli così da poterli facilmente riconoscere in base ad una
sigla.
La storia funziona così: la SAE prende un olio multigrado, lo porta
a -18 gradi e misura quanto è viscoso. La misura viene effettuata usando i
"centipoises" come unità di misura. In base alla resistenza che
l'olio oppone al proprio moto gli viene affibbiato un numero che indica la
"classe" di quell'olio. Questo numero può essere 0, 5, 10, 15, 20 ecc. Per
convenzione si mette una "W" dopo il numero per indicare che stiamo
parlando della misura effettuata a -18° (la W indica la parola inglese
"Winter" ossia inverno). Quindi quell'olio sarà siglato come un olio 5W
oppure 10W ecc.
Più è alto il numero, più l'olio è viscoso a -18° e quindi
scorrerà con maggiore difficoltà.
Poi la SAE non contenta di questo, continua a seviziare il
povero olio portandolo a +100° e misurando di nuovo quanto è viscoso e
anche questa volta viene assegnato un numero che può essere 20, 30, 40,
50, 60 ecc. e che indica la classe di viscosità di quell'olio a +100°.
Questa volta non c'è la W in modo da poter distinguere questo numero
dall'altro visto in precedenza. Ma per misurare la viscosità a 100°,
l'unità di misura usata ora cambia e si chiama "centistoke". Non
che a noi interessi qualcosa di quale unità di misura usino questi
torturatori di oli della SAE, fossero banane per noi sarebbe esattamente
lo stesso, ma è solo per capire che il numero assegnato per la viscosità a
freddo, non può essere in alcun modo confrontabile con il numero assegnato
per la viscosità a caldo. Quindi trovandoci davanti ad un olio con
specifica SAE di 20W-20, il primo 20 con la W (preso a -18° e misurato in
centipoises) non ha nulla a che vedere con il secondo 20 senza W (preso a
+100° e misurato in centistokes).
Comunque la chiave di lettura della viscosità a caldo è sempre la
stessa di prima: più è alto il numero, più l'olio sarà viscoso a
+100°.
E ora veniamo al primo concetto fondamentale che sfugge a molti di
quelli che consigliano un olio piuttosto che un altro: quando parliamo di specifica SAE stiamo
parlando di aspetti dell'olio che riguardano solo ed esclusivamente la
temperatura a cui l'olio lavora. Quindi niente a che fare con tutti
gli altri tipi di compiti visti prima che un buon olio dovrebbe svolgere e
per misurare i quali si ricorre alla classificazione API che vedremo più
avanti. E' inoltre utile notare che la specifica SAE considera come
temperatura a caldo i +100 gradi per un retaggio da epoche in cui questa
temperatura era rappresentativa della temperatura media dell'olio in un
motore. Nei motori di oggi i 100° si superano agevolmente e si raggiungono
temperature anche superiori a 150°. Un motore motociclistico sportivo
raffreddato ad aria può avere una normale temperatura di esercizio
dell'ordine dei 110/120 gradi. Quindi a noi utenti non è dato sapere cosa
succede alla viscosità dell'olio quando si eccedono in modo così ampio i
100°, un motivo questo per usare solo oli di buona marca e per diffidare
degli oli a bassissimo prezzo che troviamo nei supermercati.
In conclusione
del discorso riguardante la specifica SAE non mi allontanerei da
quanto prescritto dalla Casa a meno di condizioni di esercizio e di
avviamento del motore particolarmente estreme. Un esempio potrebbe essere
il raduno invernale tedesco "Elefantentreffen" dove le
moto vengono avviate dopo aver passato la notte a temperature polari. In
questo caso un olio meno viscoso a freddo sarebbe consigliabile poichè se
l'olio nella coppa gela l'avviamento risulterà impossibile.
Da
quanto detto si evince che in teoria due oli che riportano sulla
confezione la stessa specifica SAE hanno lo stesso comportamento riguardo
le temperature di esercizio indipendentemente dal tipo di base utilizzata
(minerale, semisintetica o sintetica).
Come
dicevamo, la specifica SAE ci ragguaglia solo ed esclusivamente circa la
viscosità nei confronti della temperatura. Per questo motivo a volte mi
trovo ad affrontare vivaci discussioni sul perchè non basta usare la
corretta specifica SAE per essere al sicuro da ogni problema. Se ci sono
oli con la spessa specifica SAE che costano da pochi euro a decine di euro
un motivo ci sarà.
E qual'è questo motivo?
Il
motivo sono le prestazioni generali dell'olio. Quanto è bravo il nostro
olio nell'evitare che si formino depositi carboniosi sul mantello del
pistone, o ad evitare che si verifichino fenomeni di usura precoce (come
le vaiolature) in tutti i componenti particolarmente sollecitati, o ad
evitare che si formi ruggine nel motore quando è fermo, o anche a
mantenere accettabile la sua ossidazione (fonte di molti mali del motore) dopo dieci mesi d'esercizio tanto
da garantire una perfetta lubrificazione?
La
risposta a questi quesiti ce la fornisce la Classificazione API (American
Petroleum Institute). Nata proprio come complemento alla specifica SAE,
dopo una lunga storia iniziata nel 1947, l'API ha messo a punto nel 1980
una classificazione per descrivere il livello di prestazioni di un
lubrificante comprendente diversi tipi di livelli di servizio, sia per
motori a benzina che per motori Diesel. Le sigle dei diversi livelli di
servizio sono formate da due lettere, delle quali la prima indica se
l'olio è destinato a motori a benzina (lettera S) o a motori
Diesel (lettera C) mentre la seconda è ottenuta dalla
successione delle lettere dell'alfabeto. Si hanno quindi rispettivamente
le due serie di sigle SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ ecc per i motori
a benzina e CA, CB, CC, CD per i motori Diesel.
Tipicamente sulle confezioni di olio troviamo una sigla fatta così:
API SG/CD.
Questo
vuol dire che quell'olio è adatto a motori sia benzina che Diesel e che se
impiegato in un motore a benzina (lettera S) fornisce un livello di
servizio G mentre se impiegato in un motore Diesel (lettera C) fornisce un
livello di servizio D.
Se ci
fosse scritto solo API SG sarebbe un olio solo per motori benzina e se ci
fosse scritto solo API CD sarebbe solo per motori Diesel.
A cosa
corrispondano questi livelli di servizio è presto detto. Per ogni sigla,
esiste una tabella redatta dall'API che indica le caratteristiche di quell'olio e le
condizioni in cui è chiamato ad operare. In generale diciamo che le sigle
utilizzano le lettere in progressione, quindi più è alta la lettera del
servizio (SE, SF, SG), più l'olio è in grado di garantire le sue
prestazioni nel motore. A titolo di pura curiosità vediamo cosa indicano
le classificazioni SG, SH ed SJ
SG
Fatta
nel marzo 1989 ed approvata congiuntamente da API, SAE ed ASTM (American
Society for Testing and Materiais).
Migliore
potere disperdente, distribuzione con protezione anti usura rinforzata,
migliorata la protezione contro l'ossidazione e riduzione di formazione di
depositi sui segmenti.
Gli oli
SG sostituiscono gli oli SF-SE-SF CC ed SE CC.
Modelli
dopo il 1989.
SH
Definito
nel 1992 esso copre la qualità SG - SF ma implica un impegno qualità da
parte:
* del
produttore, con controllo API e certificazione;
* Code
of Pratice "CMA" su media di tre prove motori;
* il
tracciato d'analisi del prodotto;
* la
riformulazione;
* le
schede di identificazione del prodotto.
SJ
Uguale
ad SH più delle prove di laboratorio sulla volatilità, la filtrabilità e
la schiuma.
Tenore
in fosforo < 0,1 %.
Oggi
(marzo 2004) si
trovano sugli scaffali oli con classificazione API SL che come potete
immaginare ha ancora qualcosa in più della classificazione SJ (tralasciamo
la classificazione per motori Diesel finchè la Guzzi non li metterà in
produzione :-)).
Quindi
stiamo completando il nostro quadretto sull'olio che si compone della
Specifica SAE e della Classificazione API.
Presa in
mano una confezione di olio dallo scaffale, leggendo l'etichetta ci devono
essere scritte queste due informazioni. Ora tenendo ferma la specifica SAE
che dovrà essere quella prescritta dal costruttore della moto, gli altri
due parametri su cui ragionare saranno la classificazione API ed il
fatidico prezzo!!!
Come
ragionare? Semplicemente usando il buon senso. Il
prezzo varia con il variare della classificazione API e SAE, ma due
confezioni di uguale specifiche che hanno un prezzo molto differente fra
loro, o hanno etichette chiare da cui è possibile capire perchè uno costa
più dell'altro (magari per qualche particolare caratteristica che uno ha e
l'altro no) oppure la differenza di prezzo è imputabile esclusivamente
alla politica commerciale delle due Case.
Non
so se avete notato che abbiamo perso di vista il fatto che l'olio sia a
base minerale, semisintetica o sintetica. Ci siamo portati su un tipo
di ragionamento secondo il quale se l'olio che abbiamo davanti fa
quello che a noi serve la sua formulazione non ci interessa più.
Ed è questo il motivo per cui molti costruttori non indicano
sulla confezione di che olio si tratti. State pur tranquilli che l'olio
contenuto nella confezione, purchè di buona marca e di prezzo
"allineato" con la media del mercato (cioè non 2 euro al litro
quando tutti gli altri ne costano 6 o 7 per intenderci), avrà la
base adeguata alle specifiche scritte sull'etichetta. Per esempio non
è conveniente fare un olio con specifiche SAE 15W-50 e API
SL con una base minerale, quindi quell'olio sarà sicuramente o
un semisintetico ma molto più probabilmente un sintetico. E
comunque sappiate che conoscere il tipo di base non ci garantisce
nulla. In ogni caso non sappiamo che tipo di additivi contiene
quell'olio. Insomma il discorso sarebbe infinito.
Concludendo, nel momento in cui scegliamo un olio con la specifica
SAE prescritta dalla casa e un grado API che sia decente (diciamo da SH in
su), non abbiamo bisogno di altro a meno di un uso particolare della moto
come elaborazioni per le competizioni o viaggi in paesi dal clima estremo.
Ma in questi casi è bene rivolgersi ad uno specialista del settore come un
buon meccanico che saprà indirizzarvi; oddio, non è che siano molti quelli
che "studiano" ma almeno con l'esperienza dovrebbero essere in grado di
guidarvi.
A questo
punto il Tatuato si è impiccato lasciandomi per sfregio la moto col motore
grippato per mancanza di olio e Goffredo sta valutando
seriamente l'ipotesi di entrare in seminario preso da visioni mistiche di
una MGS da 290 CV che corre in MotoGP e che bastona sia Rossi che Biaggi! :-))
Vi faccio notare che la conclusione a cui siamo giunti in questo articolo
presenta un approccio al mondo degli oli lubrificanti alquanto innovativo
e se vogliamo "rivoluzionario" e non sarà facile da digerire per tutti quelli
che con gli oli sintetici con base estere o con gli additivi
polimetacrilati o al bario ci fanno delle grandi disquisizioni tecniche.
Per quanto appena detto se
pensate di esservi confusi le idee o qualcosa non vi torna vi invito a
aprire un sereno confronto sul nostro forum.
L'articolo finisce qui ma per chi vuole entrare più a fondo nei
complessi meandri di questo argomento può consultare su questo sito la
sezione Officina dove esiste un vero e proprio trattato sugli oli
raggiungibile all'indirizzo:
http://www.animaguzzista.com/officina/tecnicateoria/lubrificanti/lubrificanti_home.htm
© Anima Guzzista
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