Pubblichiamo un interessante articolo realizzato in collaborazione con il gruppo Emak
Cos’è un lubrificante?
Il lubrificante è un fluido adatto, in genere un olio o un grasso, più raramente un altro liquido (ed eccezionalmente può essere un gas), interposto fra due superfici a contatto di strisciamento con lo scopo di diminuirne l’attrito. Lo strisciamento di superfici asciutte deve essere evitato perché comporta di regola l’usura e l’asportazione di materiale, per unità di tempo, proporzionale alla forza applicata e alla pressione di contatto.
Poiché l’interposizione di un lubrificante diminuisce il coefficiente di attrito, riduce la potenza dissipata, migliora il rendimento e nel caso del motore da auto/moto ne diminuisce anche la temperatura, oltre a rendere trascurabile il logoramento delle parti in movimento. Ciò spiega anche perchè una lubrificazione inadatta possa portare danni gravi, fino alla messa fuori uso del sistema in pochi secondi. Un lubrificante opera normalmente secondo due distinti meccanismi di azione, uno chimico/fisico, l’altro più propriamente fisico.
Azione chimico fisica
Le molecole del lubrificante, costituite generalmente da lunghe catene di atomi di carbonio, sono in grado di aderire con una loro estremità alle superfici metalliche affacciate. Questa proprietà prende il nome di “untuosità” e dipende dalla costituzione “polare” (ricordatevi la polarità della batteria e vi riesce chiaro il concetto) delle singole molecole e determina la formazione di strati di spessore monomolecolare chiamati “epilàmine” che, fortemente aderenti alle superfici in movimento, ne impediscono il contatto diretto interponendosi fra loro. L’untuosità è posseduta in maniera maggiore o minore da tutti gli oli e i grassi; essa può venire esaltata mediante l’aggiunta di sostanze particolari denominate “additivi“. In tal modo si sostituisce l’attrito diretto delle superfici asciutte con l’attrito, enormemente inferiore, delle epilamine affacciate. Comportamento analogo è presentato da alcuni solidi particolari, (es. Solfuro di Molibdeno, Grafite) ai quali l’aderenza alle superfici metalliche e la sfaldabilità del reticolo cristallino che li compone, conferisce loro caratteristiche “untuose“.
L' olio 2 tempi. (Informazioni in collaborazione con il reparto R&D Emak)
Caratteristiche
L’olio per 2 tempi richiede alcune caratteristiche che lo distinguono dai più comuni oli per motori a 4 tempi o diesel. La differenza principale sta nel fatto che in un motore a 2 tempi la lubrificazione è “a perdere”, quindi l’olio non deve avere elevate caratteristiche di longevità o detergenza richieste dalle altre tipologie di motori, ma deve averne di particolari per questa applicazione.
Partendo dal fatto che, al pari degli oli per 4 tempi, deve avere un’ottima lubricità e adesione alle parti in movimento, una differenza sostanziale è che nel 2 tempi l’olio finisce in camera di scoppio, portato dalla benzina, nella quale è disciolto (la famosa miscela). Ciò richiede quindi che l’olio riesca a bruciare nel miglior modo possibile, senza creare le incrostazioni, le quali possono variare alcuni parametri motoristici (compressione, capacità di scarico del motore, tenuta dei segmenti, etc).
Un’ulteriore caratteristica richiesta agli oli 2 tempi è anche la miscibilità con la benzina, in modo da rimanere in soluzione senza depositarsi sul fondo. Per fare questo, in fase di produzione, viene fatta una pre-diluizione con particolari solventi, con lo scopo proprio di facilitare la miscelazione.
Specifiche Internazionali
Gli oli 2 tempi vengono classificati secondo alcuni standard internazionali, che sono 3, ovvero API, JASO ed ISO.
API è lo standard americano, e probabilmente quello ormai più datato e meno indicativo. Ha 3 categorie (TA, TB, TC) dove TA è obsoleta, TB indica un olio di fascia bassa e TC è soddisfatta da più o meno tutti gli oli moderni. Nel tempo è stata aggiunta un + al seguito di TC (TC+), ad indicare che l’olio supera la specifica TC in modo netto, ma non è inserita nello standard ufficiale.
JASO è lo standard giapponese, probabilmente quello di attuale riferimento, in quanto più aggiornato e definito rispetto all’API. Si divide nei gruppi FA, FB, FC, FD, in ordine crescente in base alle caratteristiche dell’olio, in particolare fumosità e incrostazioni. Il livello di lubricità rimane stabile dalla FB in poi, le FC ed FD si differenziano per minori fumosità ed incrostazioni
ISO è lo standard internazionale, creato partendo dalle classificazioni JASO. E’ diviso in categorie che rispecchiano queste ultime (L-EGB, L-EGC ed L-EGD), dove l’ultima lettera è pressoché analoga. Rispetto alle specifiche JASO, le ISO hanno qualche test mirato in più su pulizia pistone e detergenza, ma sono comunque analoghe.
Normalmente, nei test standard che si usano per classificare un olio, viene anche definito il tipo di motore da usare (ad esempio, la prima versione di specifiche JASO prevedeva un 50cc Honda da scooter ed un 2t Suzuki da generatore). Questo però fa in modo che alcuni oli, che risultano soddisfare le migliori specifiche con i motori standard, utilizzati su motori sensibilmente differenti non rendano così bene.
L’esempio più comune viene dalle macchine da giardinaggio, perché sono attrezzature che, a causa delle loro dimensioni e caratteristiche, oltre che delle normative antinquinamento sempre più stringenti, raggiungono temperature nelle zone da lubrificare sensibilmente più alte dei motori standard (nell’ordine di 50-100 °C in più), portando alcuni componenti dell’olio a bruciare, facendo quindi perdere proprietà lubrificanti all’olio stesso, causando incrostazioni e morchie, e portando, nel peggiore dei casi, al grippaggio.
Olio 2 tempi sulle macchine da giardinaggio
Vista la problematica appena esposta, i migliori costruttori di macchine da giardinaggio sviluppano in proprio i lubrificanti (normalmente in collaborazione con una casa produttrice di questi ultimi) in modo che l’olio sia adatto alle sollecitazioni tipiche delle applicazioni reali.
Ciò significa che un olio commerciale che rispecchia le più alte specifiche (ISO L-EGD e JASO FD) non sempre è migliore per applicazioni da giardinaggio, perché si trova a lavorare al di fuori dei parametri gestiti dalle specifiche. Non a caso, alcuni dei migliori olio da giardinaggio in commercio, hanno specifiche più basse.
Questo accade perché, in alcuni casi, additivi che permettono all’olio di passare le specifiche superiori, con le temperature elevate bruciano e generano incombusto.
NOTA: oli minerali di fascia economica con specifiche basse, vanno SEMPRE peggio di quelli con specifiche superiori.
Olio 2 tempi sulle macchine da giardinaggio a basse emissioni
Il problema delle temperature è molto più sentito sui motori di ultima generazione (da EURO 2 in su), perché, a causa delle norme emissioni più severe, i motori sfruttano alcune tecnologie aggiuntive per abbattere i gas inquinanti (catalizzatore, motori a carica stratificata, etc), oltre ed essere carburati sensibilmente più magri rispetto al passato (rapporto stechiometrico più vicino all’ideale). Queste scelte progettuali portano ad un ancora maggiore riscaldamento del motore, con il risultato di rendere il lavoro dell’olio ancora più gravoso.
Un'altra caratteristica che si è delineata negli ultimi anni, sempre a causa del controllo delle emissioni, è la vita dei catalizzatori, in quanto il sistema di abbattimento delle emissioni deve essere efficiente per lungo tempo (definito dal costruttore in base alla classificazione della macchina). Per fare questo gli oli non devono contenere sostanze che possono intaccare la durata del catalizzatore stesso (ad esempio fosforo, sostanza che avvelena letteralmente il catalizzatore).
Test su differenti oli 2 tempi
A seguire esempi di diversi oli 2 tempi su motori EMAK, provati secondo una specifica interna definita di caratterizzazione olio (motore da decespugliatore con ciclo gravoso).
Stato del motore dopo 10h di prova:
(fare le dovute proporzioni per immaginare le condizioni dopo centinaia di ore di uso)
OLIO A – 100% sintetico – JASO FD – ISO L-EGD (top di gamma del produttore)
OLIO B (100% sintetico / formulazione in test derivata da top di gamma / JASO FD – ISO L-EGD)
OLIO C (Olio da Kart - Ricinato / Specifiche Kart FMK - FIA)
OLIO D (Semisintetico economico / JASO FB – API TC)
OLEOMAC / EFCO PROSINT 2 EVO (olio standard EMAK)
OLEOMAC / EFCO EUROSINT 2 EVO seconda formulazione (olio Premium EMAK)
Dall’analisi delle foto relative a questi test a questi test si può facilmente notare che alcuni oli di alta gamma (uno stradale ed uno da competizione Kart) non si sono comportati bene su motori da giardinaggio.
Al contrario, alcuni oli semisintetici economici (con specifiche relativamente basse) si sono comportati in modo accettabile, facendo meglio di altri totalmente sintetici con specifiche al top.
Questo ci permette di concludere che gli oli per le macchine da giardinaggio, sviluppati direttamente dai produttori, sono testati per il loro utilizzo, e risultano la scelta migliore per mantenere affidabile e prestante la macchina nel tempo.
Per quello che riguarda gli oli commerciali standard (moto, scooter etc) la soluzione ideale e prescritta non esiste. Si procede quindi con esperienza e sperimentazione personale, cose che possono inizialmente possono portare ad insuccessi, e poi a centrare un olio che sopporta bene le temperature elevate e l’utilizzo in giardinaggio.