Od doby, co se na trhu objevily speciální syntetické oleje pro mazání a přípravu paliv u modelářských spalovacích motorů, je o čem nejen na letištích povídat! Od naprostého hanění do té doby téměř výhradně používaného ricínového oleje, po jeho skoro zbožné uctívání jako nepřekonatelného maziva pro modelářské motory. Něco si tedy o něm povíme, než zblbneme (povinně či dobrovolně) do elektriky… .
Obecné pojednání o ricinovém oleji (z čeho se vyrábí, kde se vyrábí, jaké jsou jeho vlastnosti, co znamená “ricin“ jako bojová látka atd.) si najdete např. na Wikipedii… .
Stručně: Ricínový olej se lisuje ze semen Skočce obecného. Jedná se o krásnou rostlinu, která může být ozdobou zahrad i v našem pásmu! Jen nesnáší mráz, je tedy třeba rostlinu předpěstovat třeba doma v květináči a ven vysadit později. Je považována za nejjedovatější rostlinu světa.
Prudký jed – ricin – je obsažený v jeho semenech. Smrtelnou dávku pro dospělého člověka představuje 15–20 semen, pro dítě už 3–5 semen – rozdrcených či třeba rozkousaných. Otrava prý zpočátku svými projevy připomíná chřipku. Později se objeví bolesti hlavy, pálení v ústech, zvracení, průjem, střevní kolika a vnitřní krvácení. Prudce jedovatý je ricin i pro zvířata.
Lisováním semen skočce vzniká ricinový olej, který je po povaření zcela bezpečný. Používá se v potravinářství, kosmetice, lékařství a také v průmyslu. Působí jako silné projímadlo (laxativum), zevně zmírňuje dermatologické potíže (lupy, vyrážky, zrohovatění kůže). Také se využívá jako strojní mazadlo. Celosvětová produkce ricinových semen se pohybuje kolem dvou milionů tun ročně. K největším producentům patří Indie (s více než třemi čtvrtinami celosvětového výnosu), dále pak Čína, Mosambik a Etiopie. Pamatuji si, že v 80. létech bylo několik semínek pro vlastní vypěstování rostliny přílohou převážně mládežnického časopisu ABC mladých techniků a přírodovědců. To už by dnes asi neprošlo J.
Zpět k mazivu
Každé mazivo funguje při určité tloušťce vrstvy. Nesmí být ani malá, ani velká. Jak ale změřit sílu filmu mazadla? Není to tak jednoduché. Jednoduchý a používaný Timkenův test (zájemci si jistě vygooglí o co se jedná) je vhodný pro test maziva jako je např. převodový olej. U spalovacího motoru na to musíme jinak. Musíme se vrátit k základům mazání, abychom získali přehled o tom, co se děje v modelářském spalovacím motoru.
Aby jakákoli kapalina fungovala jako mazivo, musí být nejprve dostatečně „polární“, aby zvlhčila povrchy, které se navzájem pohybují. Dále musí mít vysokou odolnost vůči povrchovému varu a odpařování při provozních teplotách. V ideálním případě by jakákoliv tekutina měla mít určitou „mazivost“, což je obtížné měřit, ale obecně vyžaduje poměrně velkou molekulární strukturu. Tedy i obyčejná voda může být dobrým mazivem, za určitých podmínek. A také vzduch je tekutina!
Ricinový olej splňuje poměrně jednoduché požadavky na použití ve spalovacím motoru, s jedinou opravdu závažnou nevýhodou – a ta je v tom, že je tepelně nestálý. Jeho výjimečná (v porovnáním s jinými mazivy) teplotní nestabilita je jev, která umožňuje použití ricinového oleje jako mazadla při teplotách mnohem vyšších, než při kterých bude fungovat většina syntetických látek. Ricinový olej obsahuje zhruba 87% triglyceridů kyseliny ricinolejové, [(CH3 (CH2) 5CH (OH) CH2CH = CH (CH2) 7COO) 3 (OC) 3H5], což je jedinečné, protože v 9. pozici je dvojná vazba a hydroxyl na 11. pozici. Jak při provozu teplota stoupá, ztrácí jednu molekulu vody a stává se „sušším“ olejem.
Ještě jeden pohled na molekulu: Ricinový olej má vynikající stabilitu při skladování při pokojové teplotě, ale s rostoucí teplotou rychle polymerizuje. Při polymeraci vytváří stále těžší „oleje“, které jsou bohaté na estery. Tyto estery se nezačnou rozkládat, dokud teplota nedosáhne cca 343°C! Ricinový olej vytváří při těchto zvýšených teplotách obrovské molekulární struktury. Jinými slovy, když teplota stoupá, ricinový olej vystavený těmto teplotám reaguje tak, že se stane ještě lepším mazivem!
Konečným vedlejším produktem tohoto procesu je bohužel to, co nazýváme „karbon“ nebo “lak“. Nemůžeme bohužel mít jen výhody. V minulosti byla vyzkoušena směs ricinového oleje s vybraným polyalkylenglykolem. Tato směs má některé vlastnosti lepší než kterákoli z jejich jednotlivých složek. Zkoušelo se stabilizovat ricinový olej přidáním vitaminu E v malém množství, ale tento olej už nenabízel ochranu při vysokých teplotách.
Ricinový olej není normálně rozpustný v běžných ropných olejích, ale pokud jej polymerujeme několik hodin při teplotě ca. 149 ° C, stane se polymerovaný olej rozpustným v minerálních olejích. Hydrogenací se dosahuje podobného účinku.
Ricinový olej má další jedinečné vlastnosti. Je vysoce polární a má velkou afinitu ke kovovým povrchům. Má bod zážehu pouze 229 °C, ale jeho bod vzplanutí je asi 449 °C! Toto je velmi neobvyklé chování, zvážíme-li, že polyalkylenglykoly lze zapálit při i teplotě asi 176–204 ° C a mají bod vzplanutí jen asi 288 °C nebo o něco vyšší. Téměř všechny běžné syntetické materiály, které používáme jako maziva, hoří ve spalovacích prostorech, pokud se tam dostanou v tenké vrstvě. Ricinový olej ovšem ne (samozřejmě nikoli neomezeně), protože s rostoucí teplotou intenzivně vytváří stále složitější polymery. Většina syntetických látek začíná vřít na stěnách válce při teplotách mírně nad jejich bodem vzplanutí. Stejný proces se děje i na dalších tepelně namáhaných částech v závislosti na konstrukci motoru.
Syntetická maziva mají také další zajímavou vlastnost – působením tepla se rozkládají zpět na sloučeniny, ze kterých byla vyrobena, obvykle se jedná o ethylenoxid, komplexní alkoholy nebo jiná méně vhodná maziva. K tomu dochází velmi rychle, když je dosaženo kritické teploty.
Může se stát: Budeme provozovat motor jako “chudý“ (přebytek vzduchu k palivu), motor se příliš zahřívá. Syntetika shoří nebo se odpaří, ale ricinový olej se rozloží na měkký “lak“ a řadu esterových skupin, které mají stále silnou mazivost. Celkem dobrá kombinace, co říkáte?
Navzdory tomu všemu jsou syntetické látky stále vynikajícími mazivy, pokud ovšem známe jejich omezení a pracujeme v daných mezích. Při správném použití bude životnost motoru dobrá u obou produktů. Ovšem při přehřátí ricinový olej pokaždé vyhraje. Kombinace těchto dvou maziv může poskytnout to nejlepší z obojího. Většina motorů se žhavicí svíčkou vystačí s malým množstvím ricinového oleje ve směsi olejů (metanol při svém odpařování motor zevnitř intenzivně chladí), ale detonační motory se svým vyšším tepelným zatížením a vyššími tlaky vyžadují více ricinového oleje ve směsi.
Stejně jako většina věcí a látek okolo nás jsou i maziva vždy kompromisem dobrých a špatných vlastností. Můžeme a dokážeme zamezit přehřátí u motorů se žhavicí svíčkou, protože jsou do značné míry „chlazeny alkoholem“. Detonační motory však spíše ocení syntetický olej ve směsi s velkorysým množstvím ricinového oleje.
Syntetika poskytuje čistý motor, zatímco ricinový olej poskytuje špinavý motor, ale teď už víte proč!
Kdo dočetl až sem, možná stále hledá údaje o tom, kolik tedy toho “ricinu“ mám použít pro ten který motor. Odpověď není jednoduchá…. .
Vyjdeme ze zkušeností:
- Pro motory do 1 cm3 vyhoví zhruba 25%
- Pro motory 1,5 – 6,5 cm3 vyhoví zhruba 20% oleje
- Pro větší kubaturu stačí 15% oleje.
Výše uvedené platí pro motory se žhavicí svíčkou, pro tzv. černý výbrus (obvykle ocelová vložka a litinový píst – lapovaný i s kroužky).
Pro záběh a detonační motory by mělo být oleje o cca. 5% více. Naopak pro modernější motory s výbrusem ABC můžeme podíl oleje zmenšit, o 3 – 5%.
Víc oleje použijeme také u motoru s kluzným uložením klikového hřídele oproti hřídeli uloženému v kuličkových ložiskách.
Co si tedy mám koupit?
Pro použití jako mazadla pro modelářské spalovací motory je vhodnější použít technický ricinový olej, který obsahuje méně volných kyselin než olej pro kosmetické či léčebné účely. Kosmetický přenechejte holkám – na vlasy, na řasy a další použití.
Pro převážně sportovní použití v motoristických disciplínách (plochá dráha, motocross) někteří výrobci (renomované olejářské firmy) dodávají oleje s částečným nebo úplným podílem ricinového oleje, který je často nějak rafinován. Anglicky se ricínový olej jmenuje CASTOR OIL. Obvykle je upravena jeho viskozita (pro oddělený systém mazání dvoudobých motorů), mohou být přidány i syntetické složky a často je také barven. Jedná se např. o značky Morris, Putoline, Fuchs i další. Hlídejte si ale mísitelnost s metanolem! Ne všechny tyto oleje jsou s metanolem mísitelné, naopak s benzínem téměř vždy ano.
Miroslav Dvořáček
Zdroj: Wikipedie
Foto: Miroslav Dvořáček