כל מה שרציתם לדעת על שמן מנוע ועוד

מאת:ערן מוגילבקין (מוגי)

 

        

 

הבחירה בשמן הנכון או הטוב ביותר היא דבר בו דנים הרבה מומחי וחובבי רכב.

את המושגים שמנים מינרלים (רגילים), שמנים סינטטים ושמנים חצי סינטטים כולנו שמענו, אבל כמה מאיתנו באמת יודעים מה משמעות סוגי שמנים אלו ומהם תכונותיהם.

רוב השמנים הנפוצים בימינו הם שמנים רב דרגתיים, משמע, בעלי צמיגות משתנה ולכן מסומנים בשני מספרים המציינים את רמות הצמיגות המקסימליות והמינימליות שלהם.

ערכי הצמיגות נקבעו על ידי ה- S.A.E (Society of Automotive Engineers) שהוא איגוד מהנדסי הרכב בארה"ב ולכן ערכי צמיגות אלה מצויינים כ- SAE על מיכל השמן, לדוגמא: 10W40 SAE, SAE 20W50 וכו'.  ככלל, ככל שהמיספר הראשון נמוך יותר השמן יתפקד טוב יותר במזג אויר קר מאוד וככל שהמספר השני גדול יותר השמן יגן יותר בטמפ' גבוהות יותר.  משמעות האות W (Winter) היא שהשמן עומד בדרישות הצמיגות ב- 0 מעלות פרנהייט F (כ-  17.8-  מעלות צלסיוס C) ולכן מתאים לשימוש חורף.

סימון נוסף שניתן למצוא על מיכלי השמנים הוא דירוג ה-  API (American Petroleum Institute) שהוא המוסד האמריקאי למוצרי נפט והוא מציין את סוג המנוע אליו תוכנן השמן ואת איכות השמן, לדוגמא: סימון S מיועד למנועי בנזין בעוד שסימון C מיועד למנועי דיזל. ברוב השמנים של היום קיימים הסימונים SH,CF או SJ,CF שמציינים שהשמן מתאים לשימוש לכל מנועי הבנזין או הדיזל ברכב. לאלו שנוסעים ברכב דיזל כבד יותר (מסחרי) יש דירוג מעט שונה כגון הדירוג הגבוה הנוכחי של API CG-4 ו- CH-4.

שמנים בצמיגות נמוכה מדי עלולים להיות דלילים מדי בטמפרטורות גבוהות ולכן לאבד את שיכבת הסיכוך שלהם, בעוד ששמנים בצמיגות גבוהה מדי עלולים להיות סמיכים מדי בטמפרטורות נמוכות, לא לחדור כראוי אל כל חלקי המנוע הנעים ובסל"ד גבוה אף לאבד את שיכבת הסיכוך שלהם.

גם בתימסורות (גירים, דיפרנציאלים וכו')  הדירוג לשמן הוא SAE אך רמת הצמיגות שונה ונעה בדירוג שבין 75W ל- 140.

כדי שצמיגות השמן המינרלי תוכל להתגמש בהתאם לחום המנוע מוספים לו פולימרים המונעים מהשמן להפוך לדליל מדי כשהוא מתחמם, הבעיה היא שגם פולימרים אלו נשחקים ונישרפים ויוצרים משקעים שעלולים להדביק את טבעות הבוכנה והשסתומים וליצור כל מיני בעיות. כשמדובר בשמן מינרלי, תמיד מומלץ לקנות שמן שטווח הצמיגות שלו אינו גדול מכיוון שככל שטווח הצמיגות גדול יותר יש יותר פולימרים בשמן.

 נתון נוסף בשמן הוא "אינדקס הצמיגות", VI (Viscosity Index). נתון זה בא לבטא את קצב שינוי הצמיגות של השמן בטווח טמפרטורות נתון. ככל שהמספר גבוה יותר, השינוי איטי יותר ולכן השמן טוב יותר.

מושג חשוב נוסף הוא נקודת ההצתה (Flash Point), זאת הנקודה בה השמן משחרר אדים שיכולים להדלק ע"י להבה שמוחזקת מעל השמן. ככל שנקודה זו נמוכה יותר הסיכוי לשריפת שמן גדול יותר. כדי למנוע צריכת שמן גבוהה יש להתייחס ל- F 400 (C 204.4) בתור נקודת הצתה מינימלית בעת קניית השמן (טמפ' כאלו יתכנו בקיר הצילינדר ובמיסבים).

נקודת שריפה (Fire Point), הטמפרטורה בה ממשיך השמן לבעור, נקודת הבזקה + C 50.

נקודת נזילות (Pour Point), הטמפרטורה הנמוכה ביותר בה השמן עדיין יזרום.

אחוז האפר (Sulfated Ash) זה נתון נוסף שמציינים היצרנים בנוגע לשמן שלהם והכוונה היא, כמה חומר קשיח ישאר לאחר שריפה מלאה של השמן. זה חשוב כי ככל שאחוז האפר גדול יותר כך גם תגדל כמות המישקעים במנוע. שמנים עם אחוז נמוך של אפר תורמים לחיים ארוכים יותר של השסתומים.

בשמנים יש גם תוספת של אבץ (Zinc) כתוסף מונע שחיקה תחת לחץ גבוה, הוא פועל רק בנקודות במנוע בהם יש מגע של מתכת למתכת וזה עלול לקרות רק לעיתים רחוקות. האבץ הוא מעין מגן ששומר שלא יהיה נזק למנוע באותם רגעים נדירים בהם השמן לא מבצע את עבודת הסיכוך. 11% אחוז אבץ מספיק לרוב המכוניות בימינו אך בעלי רכבים שעובדים בסל"ד גבוה, בעלי מנועים מקוררי אויר ו/או מנועי טורבו יכולים להשתמש בשמן עם אחוז יותר גבוה של אבץ. יותר אבץ לא מגן על המנוע יותר טוב אלה נותן לו הגנה לזמן יותר ארוך במיקרים הנדירים בהם מגע המתכת במתכת גבוה מהמקובל. לאבץ יש גם חיסרון, אחוז אבץ גבוה עלול לגרום למשקעים ולסתימות ולכן לא מומלץ אחוז גבוה מדי של אבץ.

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 (גרירה, נהיגה ספורטיבית וכו') שרשראות הפחמן נשברות והבסיס של השמן רותח, משנה את רמת הצמיגות והופך לבוצה. דבר זה יכול לקרות גם בטמפרטורות נמוכות יחסית של C 110 (F 230) כשב- C 121 (F 250) שמנים מינרלים רבים כבר סובלים מהתפרקות רצינית. למניעת מצב זה פותחו השמנים הסינטטים (לפני יותר מ- 50 שנה) שהחלו דרכם כפיתרון במנועי סילון הפועלים בטמפרטורת עצומות והם מיוצרים על ידי תגובות כימיות בין רכיבים כימיים שונים. לאחר מספר שנים מצאו השמנים הסינטטים את דרכם לעולם הרכב כשב- 1972 חברת השמנים אמזאויל (Amsoil) הוציאה לשוק את השמן הסינטטי הראשון לשימוש ברכב. 

לשמנים הסינטטים יש יתרונות סיכוך רבים וזאת בלי רגישות לקור שבגללה השמנים המינרלים מעלים את צמיגותם ובלי הרגישות לחום שבגללה השמנים המינרלים מתדללים.

השמנים הסינטטים בנויים ממולקולות בצורה שונה המבוססות על שרשראות פחמן קצרות יותר מאלו שבשמנים המינרלים והן הרבה יותר עמידות בחום ולחץ. שמנים סינטטים יכולים לעמוד בטמפרטורות של כ- C 143 (F 290) במשך כל היום ועדיין להגן על המנוע. למעשה הבדיקות הסטנדרטיות של "החברה האמריקאית לבדיקת חומרים" ה- ASTM (American Society of Testing Materials) מתבצעות בטמפרטורות של כ- C 150 (F 302), בבדיקות אלו השמנים הסינטטים מנצחים בביצועים את השמנים המינרלים ביחס של 4 לאחד ואף יותר.

בארצנו החמה זה לא נדיר שטמפרטורת השמן עוברת את ה- C 110 ואף את ה- C 121 ופעמים רבות טמפרטורת השמן גבוהה יותר מטמפרטורת המים אותה אנו רואים במד החום ולכן עדיפים השמנים הסינטטים על השמנים המינרלים מה גם, שיכולת הסיכוך שלהם טובה יותר בכל טמפרטורה ולא רק בתנאים קיצוניים. השמנים הסינטטים גם שומרים על תכונותיהם זמן כפול ויותר משמנים מינרלים עקב העמידות המוגברת שלהם לחימצון ולכן אפשר להכפיל ולפעמים אף לשלש את מרחק הנסיעה על אותו שמן כל עוד דואגים להחליף את מסנן השמן בזמן.

שמנים חצי סינטטים הם בעצם שמנים אשר בבסיסם משתמשים בעירבוב של מרכיבים סינטטים ומינרלים 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 לחימצון, שמירה על צמיגות נמוכה בקור וכו'). בדומה לשמנים הסינטטים המלאים, בשמנים החצי סינטטים כמעט ואין את החומרים הלא מסוננים שיש בשמנים מינרלים. בניגוד לשמנים המינרלים 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% בשמנים המאוד איכותיים ל- 18% בשמנים הפחות טובים ל- 12% במינימום הרצוי. שמנים "חצי סינטטים" 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.

הבסיסיות הכללית של השמנים נמדדת ב- TBN והיא בעצם מבטאת את את עתודת התוספים הפעילים בשמן, שזה מה שבעיקר משפיע על תכונותיו. ריכוז ה- TBN בשמנים הזולים של החברות הלא מוכרות נמוך בד"כ מרמת הביצועים המוצערת על האריזה וכן גם כמות התוספים האחרים בד"כ נמוכה בשמנים אלה. יש גם לא מעט מקרים בהם דווקא תוספים לא בריאים יהיו בערך גבוה בשמנים זולים שכאלה.

למרות שזה לא מסוכן לערבב שני סוגי שמנים במנוע זה בהחלט לא מומלץ, בד"כ  איכות התערובת תיהיה ברמה של השמן הפחות איכותי ולכן כדאי לשמור לפחות על רמה מינימלית שעליה ממליץ היצרן.

דירוג ה- API הגבוה ביותר בשמן למנועי בנזין כיום הוא SJ אם כי כבר קיים דירוג SL שהוא גבוה עוד יותר. שמנים אלה בד"כ יתאימו גם למנועי דיזל ולכן יסומן לדוגמא: SJ,CF .

דירוג השמן הגבוה ביותר למנועי דיזל מסחרי הוא CH-4 כאשר CG-4 גם כן נחשב גבוה ומתאים לרוב מנועי הדיזל.  

לסיכום, חשוב להחליף את השמן בזמן ולהשתמש בשמנים איכותיים מהחברות המוכרות (לא לחסוך!).

אל תערבבו סוגי שמנים כדי לא לפגוע בתכונותיהם. מוטב חוסר של חצי ליטר שמן במנוע שלא יגרום לשום נזק, מאשר חצי ליטר יותר מדי דבר העלול לפרוץ אטמים, לגרום לנזילות ולעשות נזק למנוע.  לתשומת ליבכם, לא כדאי לתת למתדלקים בתחנות דלק למלא במקומכם שמן מכיון שאין להם שום דרך לדעת איזה שמן יש במנוע ומכיון שהם לא יודעים את המשמעות של עודף שמן, לרוב הם ישימו יותר שמן מהרצוי. רוצים למלא שמן בתחנת דלק, - עשו זאת תחת השגחתכם או בעצמכם תוך כדי בחירה בשמן המתאים ולא מה שהמתדלק ממליץ כי הוא לרוב לא יודע. תוודאו שאתם ממלאים את השמן מאריזה סגורה ונעולה הרמטית!