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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