טוב שמן טוב לאופנוע טוב

לשמן המנוע באופנוע (וגם ברכב) מספר תפקידים קריטיים בתפקוד תקין של המנוע וביכולתו לעבוד בצורה יעילה לאורך זמן. באופנועים, ניתן להבדיל בין שמני מנוע למנועי 2 פעימות ולמנועי 4 פעימות. בכתבה זו נדבר על שמן למנועי 4 פעימות בלבד.

תפקידי שמן המנוע העיקריים הם:
- להוות חוצץ בין חלקי המנוע הנעים ועל ידי כך להוריד ככל האפשר את החיכוך ביניהם.
- לעזור בקירור חלקי המנוע הנעים על ידי מעבר דרכם והולכת החום אל מחוץ למנוע.
- ניקוי חלקי המנוע הפנימיים משאריות פיח, לכה ושבבי מתכת.
- על ידי ציפוי חלקי המנוע הפנימיים בשמן אנו מבודדים אותם מחמצן ומונעים את חמצונם.

פעולת המנוע ללא שמן או בכמות לא מספיקה, יכולה להביא לגרימת נזק בלתי הפיך למנוע שיכול להתבטא בשחיקת חלקי המנוע הנעים. שחיקה מוגברת של חלקי המנוע הנעים תתבטא ברעשים חזקים מהמנוע ולבסוף בתפיסתם.

התכונה המשמעותית ביותר המאפיינת שמן מנוע היא צמיגותו. צמיגות גבוהה מונעת מן השמן לזרום בחופשיות ובכך מאפשרת ציפוי ממושך של חלקי המתכת הפנימיים של המנוע. באופן תיאורטי, ככל שהשמן יהיה צמיג יותר כך החיץ בין החלקים הנעים יהיה טוב יותר. עם זאת, צמיגות השמן לא יכולה להיות גבוהה מדי כיוון שעל השמן לעבור דרך מעברים צרים מאד ובמנועים מסוימים להיכנס למיסבי החלקה שהמרווח ביניהם הוא כמה אלפיות מ"מ.

בנוסף, תוך כדי עבודת המנוע נדרש השמן להסתחרר בקלות בין חלקי המנוע השונים. ככל שהשמן צמיג יותר, נדרשת יותר אנרגיה לסחרר אותו ולכן שמן טוב יותר הוא זה שמשמר את תכונת הציפוי למרות דלילותו היחסית.

ארגון SAE (סימול ל-Society of American Engineering) קבע תקן סיווג לשמני מנוע בהתאם לדרגת הצמיגות שלהם. התקן עודכן ב-1947 והמשיך להתעדכן עם ההתקדמות בפיתוח שמני המנוע. כיום מתבצע הדירוג באמצעות מספרים מהקבוצה הבאה: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 או 60. בנוסף, לעתים מצורפת למספרים האות W כדי לציין מדידת צמיגות בתנאי מנוע קר (W הוא קיצור המילה חורף באנגלית).

דירוג השמן מתבצע על ידי מדידת הזמן שלוקח לכמות שמן תקנית לזרום דרך פתח תקני. ככל שהזמן ארוך יותר, כך הצמיגות גבוהה יותר וקוד הדירוג גבוה יותר. דירוג זה חל על שמני מנוע בלבד ואינו רלוונטי לדירוגים אחרים של שמנים לרכב כדוגמת דירוג שמן תיבת הילוכים שקודי הדירוג שלו משתייכים לקבוצת מספרים אחרת.

בזמן פעולת המנוע, שמן המנוע חשוף לטמפרטורות גבוהות, אוסף לתוכו לכלוך ועל ידי כך מנקה את חלקי המנוע הפנימיים, חשוף לכוחות גזירה אדירים ובקיצור - חיים לא קלים בכלל. לכן, יש להחליף את שמן המנוע בהתאם לתדירות שקבעה יצרנית הרכב. החלפת שמן המנוע חיונית על מנת להיפטר מהלכלוך שהצטבר בשמן.

בנוסף, כוחות הגזירה הפועלים על השמן והחום הרב מורידים מתכונות השמן הטובות ועלולים לגרום לשחיקה מוגברת ולאי ביצוע תפקיד השמן כראוי.

שמנים חד דרגתיים
שמנים חד דרגתיים הם שמנים בעלי צמיגות המשתנה באופן חריף עם שינוי טמפרטורה. קביעת דרגת הצמיגות מתבצעת בטמפרטורה של מאה מעלות צלזיוס. ככל שהצמיגות הנבחנת גבוהה יותר, כך דירוג ה-SAE המספרי גבוה יותר. ניתן גם לדרג שמן חד דרגתי במצב עבודה קר (W). שמנים חד דרגתיים הם בדרך כלל שמנים המזוקקים מנפט (מינראליים) ללא תוספים, המתאימים ליישומים בהם אין שינויים חריפים בטמפרטורת העבודה, כדוגמת מכסחות דשא. לדוגמה: SAE-40, SAE-30

שמנים רב דרגתיים
שמנים רב דרגתיים מתוכננים לגשר על השינויים הגדולים בצמיגות השמן החד דרגתי עם השינוי בטמפרטורה. הרכב שמנים אלו מכיל תוספים של פולימרים המכונים משפרי מדד צמיגות (Viscosity index improvers). דירוג שמנים אלו מציג שני מספרים: הגבוה מבניהם מציג את דרגת הצמיגות בעבודה במאה מעלות צלזיוס והנמוך (בסמוך לאות W) מציג את הצמיגות במצב קר. צמיגותו של שמן רב דרגתי עדיין משתנה עם השינוי בטמפרטורה, אך חריפות השינוי קטנה באופן משמעותי בהשוואה לשמן חד דרגתי. המספר הנמוך בדירוג שמן רב דרגתי אינו בודק צמיגות בטמפרטורה אחידה אלא קובע שהשמן עדיין מסוגל לזרום במנוע בטמפרטורה המותאמת לאותו מספר. לדוגמה, שמן 0W זורם במנוע בטמפרטורה של מינוס 35 מעלות צלזיוס בעוד 10W מותאם למינוס 25 מעלות ומעלה. לדוגמה: SAE10W40, SAE20W50.

סימון נוסף שניתן למצוא על מכלי השמנים הוא דירוג ה-API (סימול ל-American Petroleum Institute) שהוא המוסד האמריקני למוצרי נפט והוא מציין את סוג המנוע אליו תוכנן השמן ואת איכות השמן, לדוגמה: סימון S מיועד למנועי בנזין בעוד שסימון C מיועד למנועי דיזל. ככל שהאות האנגלית אחרי ה-S תהיה גבוהה יותר (לדוגמה SM,SL,SJ), כך השמן יהיה בעל תקן מתקדם יותר. יצרני הרכב מציינים בספר הרכב את התקן המינימאלי שהשמן צריך לעמוד בו. התקן משתנה אחת לכמה שנים בהתאם לדרישות איכות הסביבה ויצרניות הרכב.

בשמנים המיועדים לאופנועים יופיע הסימן MA. כידוע, ברוב מנועי האופנועים תיבת ההילוכים והמצמד חולקות את השמן עם המנוע, לכן שמנים אלו צריכים להיות נטולי תוספות מונעות שחיקה למיניהם (כדוגמת טפלון) למניעת החלקת המצמד ומצד שני לעמוד בכוחות הגזירה הרבים שחלים בגלגלי השיניים בתיבת ההילוכים.

את המושגים שמנים מינרלים (רגילים), שמנים סינטטיים ושמנים חצי סינטטיים כולנו שמענו, אבל כמה מאתנו באמת יודעים מה משמעות סוגי שמנים אלו ומהם תכונותיהם?

שמן מינרלי
מבוסס על נפט גולמי, בסיסו הוא מולקולות הבנויות משרשראות ארוכות של פחמן הרגישות ללחץ וחום. ללא שום קשר, בשמן מינרלי יש חומרים שלא ניתן לסנן מהנפט הגולמי הגורמים להעלאת הצמיגות עד לרמה הדומה לסירופ בטמפרטורות מאוד נמוכות. בטמפרטורות גבוהות ובעומס גדול, שרשראות הפחמן נשברות והבסיס של השמן רותח, משנה את רמת הצמיגות והופך לבוצה.

דבר זה יכול לקרות גם בטמפרטורות נמוכות יחסית של 110°C כשב- 121°C שמנים מינרליים רבים כבר סובלים מהתפרקות רצינית. על מנת לשפר את תכונות השמן, מוסיפים לו "חבילת תוספים", בדרך כלל סינטטיים, המשפרים את צמיגותו, את כושר הניקוי שלו ואת עמידותו בגזירה. חלקם של התוספים בשמן הוא בדרך כלל כ-18 אחוז.

שמן סינטטי
השמנים הסינטטיים להבדיל מהמינרליים אינם מופקים מנפט, אלא מיוצרים במעבדה על ידי תגובות כימיות בין רכיבים כימיים שונים. לשמנים הסינטטיים יש יתרונות סיכוך רבים וזאת בלי רגישות לקור שבגללה השמנים המינרלים מעלים את צמיגותם ובלי הרגישות לחום שבגללה השמנים המינרלים מדללים. השמנים הסינטטיים בנויים ממולקולות בצורה שונה המבוססות על שרשראות פחמן קצרות יותר מאלו שבשמנים המינרלים והן הרבה יותר עמידות בחום ולחץ.

שמנים סינטטיים יכולים לעמוד בטמפרטורות של כ-143°C במשך כל היום ועדיין להגן על המנוע. בארצנו החמה זה לא נדיר שטמפרטורת השמן עוברת את ה-110°C ואף את ה- 121°C ופעמים רבות טמפרטורת השמן גבוהה יותר מטמפרטורת נוזל הקירור אותה אנו רואים במד החום ולכן עדיפים השמנים הסינטטיים על השמנים המינרלים. מה גם, שיכולת הסיכוך שלהם טובה יותר בכל טמפרטורה ולא רק בתנאים קיצוניים. השמנים הסינטטיים גם שומרים על תכונותיהם לזמן ארוך יותר משמנים מינרליים עקב העמידות המוגברת שלהם לחמצון ולכן אפשר להכפיל ולפעמים אף לשלש את מרחק הנסיעה על אותו שמן כל עוד דואגים להחליף את מסנן השמן בזמן.

שמן חצי סינטטי
שמנים חצי סינטטיים הם בעצם שמנים אשר בבסיסם משתמשים בערבוב של מרכיבים סינטטיים ומינרליים ובכך מתקבל שמן עם תכונות ביצועים גבוהות הקרובות יותר לתכונות השמן הסינטטי ובעלות נמוכה יותר (רמת סיכוך גבוהה, עמידות בפני קריעה בחום ותחת עומס, התנגדות גבוהה יותר לחמצון, שמירה על צמיגות נמוכה בקור וכו'). בדומה לשמנים הסינטטיים המלאים, בשמנים החצי סינטטיים כמעט ואין את החומרים הלא מסוננים שיש בשמנים מינרליים. בניגוד לשמנים המינרליים השמן החצי סינטטי מקבל את תכונות הצמיגות של המרכיב הסינטטי ולכן אין בו צורך בכמות הפולימרים המזיקים שמוספים לשמן המינרלי כדי שזה יוכל לשמור על צמיגותו. אחוז המרכיב הסינטטי בשמן חצי סינטטי נע בין 60 אחוזים בשמנים המאוד איכותיים ל-20 אחוזים בשמנים הפחות טובים.

שמנים חצי סינטטיים נפוצים וזולים רבים לא עומדים ברמות אלה וגם לא עומדים במינימום הדרוש של מרכיביהם האחרים. שמנים אלה, למרות מה שמוצהר על אריזתם, עלולים בקושי לעמוד ברמת צמיגות חד דרגתית ממוצעת לשמן מינרלי חד דרגתי פשוט.

חשוב להחליף את שמן המנוע בזמן ולהשתמש בשמנים איכותיים מחברות מוכרות ולא לחסוך. יש להחליף את שמן המנוע בהתאם לתדירות שיצרנית הרכב קבעה כמו גם את
מסנני השמן. הקפידו שהשמנים באופנוע יהיו נטולי תוספות מונעות שחיקה למיניהם (כדוגמת טפלון) למניעת החלקת המצמד ומצד שני לעמידות בכוחות הגזירה הרבים שחלים בגלגלי השיניים בתיבת ההילוכים.

שמנים סינטטיים יכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות ולכן העדיפו אותם על פני שמנים מינרליים מה גם שיכולת הסיכוך שלהם טובה יותר בכל טמפרטורה ולא רק בתנאים קיצוניים והם שומרים על תכונותיהם לזמן ארוך יותר משמנים מינרליים. אל תערבבו סוגי שמנים כדי לא לפגוע בתכונותיהם.

לא כדאי לתת למתדלקים בתחנות דלק למלא במקומכם שמן מכיוון שאין להם שום דרך לדעת איזה שמן יש במנוע ומכיוון שהם לא יודעים את המשמעות של עודף שמן, לרוב הם ישימו יותר שמן מהרצוי. רוצים בכל זאת למלא שמן בתחנת דלק, עשו זאת תחת השגחתכם או בעצמכם תוך כדי בחירה בשמן המתאים ולא מה שהמתדלק ממליץ כי הוא לרוב לא יודע. כמו כן, ודאו שהשמן מאוחסן באריזה סגורה ונעולה הרמטית.

* הכותב הינו מדריך בקורס יסודות המכאניקה באופנוע במכללה הטכנולוגית לרכב מבית איגוד המוסכים


דו גלגלי בוואלה! רכב

כנסו לדף הפייסבוק של וואלה! רכב