Tlumičový olej

Nejkritičtější částí údržby odpružení je olej. Když je čerstvý, tlumení funguje optimálně, bude mazat vnitřní části tlumičů a bude udržovat správné tlumení jak při zahřívání tak při ochlazování komponentů.

To, co způsobí, že olej přestane sloužit k tlumení, je teplota. Kvůli ní se dlouhé molekuly oleje rozpadají na menší. Vzduch začne reagovat s olejem a vznikají težší částice, což jsou nečistoty ucpávající úzké kanálky. Úkolem oleje je převést energii otřesů na teplo, a proto má olej omezenou životnost.

Jakkoliv se budeme bránit  nebo sebevíce snažit, dovnitř se vždy nejaká vlhkost dostane.Pravě ona vlhkost nám znehodnocuje olej

A konečně, u samotné účinnosti tlumení, tedy tření jedné části o druhou, se uvolňují částečky opotřebením dílů. Ty také znehodnocují olej a snižují jeho účinnost.

 

Výměna tlumičového oleje

Začněme tím, že výměna tlumičového oleje je základem péče o tlumiče nebo přední teleskopy. Aby podvozek správně fungoval, tj. poskytoval požadované výkonové charakteristiky, je třeba věnovat jeho údržbě patřičnou pozornost.

I oleje skutečně špičkové kvality, kam rozhodně KAYABA, SHOWA a Öhlins tlumičové oleje patří, ztrácejí vlivem provozu své vlastnosti a ať se nám to libí nebo ne, stárnou a degradují!

V důsledku toho již nejsou za hranicí své životnosti schopné poskytnout tlumícímu systému potřebnou synergii, s kterou je konstrukčně počítáno, a může docházet k poklesu tlumícího výkonu, změně chování celého podvozku a tím i změně jízdních vlastností motocyklu. V extrémních případech může dokonce dojít i k mechanické destrukci vnitřní části tlumiče nebo teleskopu.

Stárnutí a tím i ztrátu požadovaných vlastností oleje ovlivňuje řada faktorů, které spolu velice často vzájemně souvisí.

Mezi ně zejména patří:

• styl jízdy a absorbce teploty kapalinou, tzv. termodynamická kapacita
• nečistoty v tlumícím systému
• vlhkost v systému (hydroskopická vlastnost oleje)
• vzduch v systému a kavitační proces, viz. kavitace

 

Jelikož si jsou konstruktéři tlumiců vědomi všech nepříznivých faktorů a procesů, které ovlivňují životnost oleje v tlumičovém systému, vypracovali na základě svých dlouholetých zkušeností podložených soustavným testováním doporučenou dobu výměny tlumící kapaliny v závislosti na typu stroje a produktu.

Hodnoty uvedené v tabulce představují mezní hodnoty, kdy by měla být provedena výměna tlumičového oleje viz. tabulka.

TABULKA DOPORUČENÉ VÝMĚNY TLUMIČOVÉHO OLEJE

 

 

	Okruhové motocykly	Silniční motocykly	Enduro intenzivní	Enduro normal	Motocross intenzivní	Motocross normal
Zadní tlumič	do 10 hodin	15000 km	do 10 hodin	do 30 hodin	do 6 hodin	do 10 hodin
Přední vidlice	do 20 hodin	30000 km	do 20 hodin	do 30 hodin	do 10 hodin	do 20 hodin
Tlumič řízení	do 10 hodin	30000 km	do 30 hodin	do 30 hodin	do 30 hodin	do 30 hodin

K největším „nepřátelům“ tlumičového oleje patří:

teplota 

Teplota je jedním z vlivů, která působí na změnu vlastností tlumičového oleje a jeho stárnutí. Teplo uvnitř tlumiče vzniká přeměnou části kinetické energie při pohybu pístu a tato tepelná energie je vnitřním prostředím tlumícího systému předávána přes plášť do okolí, čímž současně dochází k jeho ochlazování.

Významnou roli v procesu teplotní výměny hraje právě tlumičový olej. Přesněji řečeno je to jeho termodynamická kapacita, která představuje jednotku absorpce tepla olejů (maziv). Zpravidla se pro její měření používá jednotka Cp a je přibližně 1,9,kJ na každý +1 stupeň Celsia a kilo váhy maziva při pokojové teplotě.

Právě absorbce tepelné energie mazivy je velmi významná v některých oblastech jejich užití a může být ovlivněna použitím aditiv. Zpravidla teplo nepatří k těm největším hrozbám na poli podvozků, ale v takových oblastech jako je motocross a enduro, pracuje olej v systému tak tvrdě, že jeho teplota může bez problému dosáhnout 150-170 stupňů Celsia.

Při těchto teplotách již olej stárne velmi rychle. Představme si, že jen při 70 stupních Celsia se jeho hustota snižuje o celá 4% o proti hustotě při 15 stupních. To může být skutečná hrozba výkonu tlumičového systému a pohodlí jezdce, zejména pokud je systém dlouhodobě extrémně namáhán.

Při péči o tlumiče a teleskopy je třeba mít na mysli, že se životnost oleje může snížit až o 50%, pokud dojde k nárůstu pracovní teploty z 60 na 70 stupňů Celsia.

Z toho, co dosud bylo uvedeno ke vztahu mezi teplotou a degradací tlumičového oleje je zřejmé, že po technické stránce je tento fyzikální vztah ovlivňován způsobem jízdy a kvalitou nastavení podvozku, který by měl maximálně individuálně pokrývat požadavky charakteru a místa jízdy.

Pokud tomu tak je, minimalizují se extrémní situace a jejich počet, za kterých musí podvozek pracovat, teplota tlumícího systému se udržuje v optimálních a relativně stabilních pracovních podmínkách a proces stárnutí vlivem teploty je tak kontinuální se zřejmým prodloužením životnosti (ne však nad rámec doporučení výrobcem) oleje.

vlhkost a nečistoty

Jakákoliv kontaminace tlumícího systému je potencionální hrozbou pro hydraulickou kapalinu (olej). Nejběžnějšími „nezvanými hosty“ v jejím životě jsou voda a vzduch, dva hlavní faktory, které snižují její účinnost a životnost. O vzduch jsme již psali, proto se nyní podíváme na vlhkost.

Je prakticky nemožné udržet naprosto suché prostředí a všechny vyráběné oleje obsahují malý díl vody. Běžně dostupné minerální oleje obsahují 100-200 ppm (částí na milion), aniž by to mělo jakýkoliv vliv na jejich funkčnost nebo životnost. Pokud se však množství vody v oleji zvýší jen o 100 ppm, jeho životnost se zkracuje a klesá i jeho účinnost a to v průběhu krátkého času. Výsledkem zvýšeného podílu vody v mazivu je vznik koroze jeho mechanických částí.

Riziko vážného mechanického selhání je poměrně malé, ale potencionálně větší hrozbou je vznik malých korozivních částic, které v mazivu mohou začít kolovat. Tyto částečky mohou způsobit celou řadu problémů, jako jsou různá obroušení, což je jev, který vznikne v okamžiku, kdy se dva povrchy vzájemně začnou dotýkat, když se s nimi částice o velikosti 75-100% vzdálenosti mezi oběma povrchy a pohybující se v mazivu dostávají do nežádoucího kontaktu.

Další potencionální hrozbou je erozivní opotřebení materiálu, kdy uvolněné částice ve vysoké rychlosti narážejí na povrch dalších mechanických částí, zejména když má mazivo v systému velkou rychlost. Jakmile se tyto částečky dostanou do záhybů nebo zúžení, mohou zde začít rotovat a vysekat rýhy nebo jinak změnit optimalizovaný tvar mechanických částí tlumícího systému a tím způsobit pokles jeho účinnosti.

Nikdo se nemůžeme podívat na tlumičový olej a říci, že je ještě dost dobrý k dalšímu použití. I velmi malé částice představují možnou hrozbu mechanickým částem systému. Oko je schopné zaznamenat částečky o velkosti asi 0,04mm v průměru ale již ty opravdu agresivní úlomky mají průměr pouze 0,025mm. Jen pro představu, průměr lidského vlasu je 0,07mm.

Samozřejmě můžete si myslet, že olej je opotřebovaný až v okamžiku, kdy se změnila jeho barva, ale po tu dlouhou dobu se v něm pohybuje velké množství částic, které konají své zhoubné dílo.

vzduch

Vzduch, pokud je součástí hydraulické kapaliny, může rovněž spolupůsobit na změnu vlastností tlumičového oleje a jeho stárnutí.

Je třeba vědět, že je v oleji rozpuštěn stejně jako voda a při normálním atmosférickém tlaku činí 7% jeho objemu. Toto množství vzduchu v oleji však není nijak kritické a nezpůsobuje vážnější problémy.

Ty ovšem nastávají v okamžiku, kdy se objem vzduchu v kapalině začne zvyšovat a od oleje oddělovat v podobě malých bublin, k čemuž v tlumičích i předních teleskopech dochází v důsledku rozdílů tlaků, které vznikají při kompresní a útlumové fázi. Tento jev se nazývá kavitace.

K tomuto jevu dochází při kompresi na straně pístu s nižším tlakem. Jakmile vzduchové bubliny začnou v tlumičovém oleji volně plout, riziko kavitace se neustále stupňuje a celková tlumící charakteristika podvozku se stává horší a horší. Technici se snaží vznik kavitace v tlumícím systému eliminovat konstrukčním řešením tlumičů a předních teleskopů.

Kavitace oleje

Kavitace je fyzikální jev, který se vyznačuje vznikem dutin v kapalině v důsledku podtlaku. Dochází tedy k různě intenzivnímu zpěnění kapaliny (vzniku vzduchových bublin) v závislosti na několika fyzikálních faktorech jako jsou velikost podtlaku, teplota kapaliny nebo její hustota.

V tlumícím systému je touto kapalinou odpovídající olej, který je soustavně vystavován změnám tlaku, tak jak se střídá kompresní a odskoková fáze. V tlumičích klasické konstrukce se zejména ve fázi komprese na straně pístu s menším tlakem mohou vytvářet vzduchové bubliny, které se začínají v mazivu vznášet a vytvářejí jakési pohyblivé dutiny, které degradují původní vlastnosti oleje. Tento proces je bohužel kontinuální a nevratný.

Z toho, co již bylo uvedeno, je zřejmé, že v souvislosti s kavitací dochází k rychlejšímu stárnutí tlumícího oleje a je skutečně třeba dbát na jeho pravidelnou výměnu minimálně v doporučených cyklech stanovených výrobcem. Kvalita použitých maziv je již doufejme samozřejmostí, protože zde není opravdu na místě jakkoliv šetřit. V krajním případě může být výsledkem překročení životnosti oleje v souvislosti s procesem kavitace až zborcení jeho objemu tzv. imploze a mechanické poškození tlumičových komponentů.

Kavitace způsobující degradaci a rychlé stárnutí oleje má však logicky i své nežádoucí funkční projevy v činnosti tlumiče. Jsou jimi zejména ztráta výkonu a změna tlumící charakteristiky, které v konečném výsledku ovlivňují jízdní vlastnosti motocyklu a pocit z jízdy. To je také důvod, proč je snahou konstruktérů minimalizovat tento negativní jev.

S řešením tohoto problému přišli napřiklad konstruktéři značky Öhlins za užití společností patentované TTX technologie nebo pressurized systému.