Differenza tra Olio Motore e Olio Idraulico: Composizione e Utilizzo

L'olio, oltre che lubrificare, viene utilizzato per trasferire energia e quindi muovere cilindri, motori, ruote, interagendo con tutte le parti di un circuito. La tribologia è la disciplina che studia l’attrito, la lubrificazione e l’usura di superfici a contatto e in moto relativo. Essa è inerente quindi a tutti quei processi produttivi che utilizzano la trasmissione dell’energia: le forme più comunemente usate sono la meccanica, la pneumatica, l’idraulica e quella elettrica.

Una caratteristica peculiare di un impianto oleoidraulico è quella di ottenere molto facilmente movimenti in grado di vincere forze resistenti di centinaia di tonnellate, unitamente ad una precisione di posizionamento elevato. Un classico attuatore lineare oleodinamico è il cilindro idraulico, costituito da una camicia in cui scorre un pistone, il quale spinge uno stelo che esplica il moto. Il fluido che permette la trasmissione dell’energia, possiede, seppur in minima quantità, una certa elasticità, che, se da un lato diminuisce la prontezza di intervento e la precisione, dall’altro permette di eliminare i giunti elastici meccanici sulle trasmissioni.

L’olio, sia minerale che sintetico, è il liquido comunemente utilizzato per la trasmissione di energia. Le sue caratteristiche sono la viscosità, che influisce direttamente sull’attrito che incontra nel passaggio attraverso tubazioni ed apparecchiature, il potere lubrificante e la protezione contro la corrosione dei vari componenti.

Olio Motore

La funzione principale dell’olio è infatti quella di mantenere un film protettivo sulle parti sottoposte ad attrito, evitando usure e danneggiamenti. Quando l’olio si degrada, questo film diventa troppo sottile, per cui le parti meccaniche entrano in contatto e iniziano a usurarsi. Il fenomeno è condizionato anche dalla temperatura di esercizio: più è alta, più l’olio diventa fluido e più la pellicola protettiva si assottiglia.

Gli oli multigrado sono nati appunto per mantenere prestazioni abbastanza uniformi al variare della temperatura, ma perché ciò avvenga, è necessario partire da una buona base, sostenendo costi superiori. La classificazione SAE (Society of Automotive Engineers), la cui ultima revisione risale al 2015, suddivide gli oli lubrificanti in base alla loro viscosità. Secondo tale classifica, gli oli vengono raggruppati in diverse classi o gradazioni, ciascuna delle quali contraddistinta da un numero convenzionale in base a determinati limiti di viscosità raggiunti ad alta e bassa temperatura ambientale.

Questa classificazione divide i lubrificanti in due categorie in funzione delle loro caratteristiche viscosimetriche, ovvero oli per climi freddi o stagioni invernali e oli per climi caldi o stagioni estive. Gli oli appartenenti alla prima categoria sono divisi in gradazioni contraddistinte dalla lettera “W” (winter = inverno) seguita da un numero, quelli della seconda categoria sono identificate solamente da un numero. Ad esempio, in un olio 10W-40 il numero 10 si riferisce alla viscosità a freddo per un uso invernale. Il numero 40, prende in considerazione quella a caldo. Quest’ultimo, quindi, è l’indice di viscosità dell’olio a temperature elevate.

Per poter svolgere al meglio la funzione lubrificante, l’olio deve essere sempre mantenuto al migliore livello possibile di integrità; infatti, una quantità importante di particelle sospese (specie di natura metallica) nel fluido comporterebbe una precoce usura del motore. Perciò, nel circuito di lubrificazione del motore è sempre inserito almeno un filtro per depurare in continuo l’olio dai residui che si generano a seguito dell’abrasione degli organi in movimento, ma anche dalle eventuali polveri derivanti da contaminazione ambientale e dai residui carboniosi della combustione.

Composizione dell'olio motore

Indipendentemente dalla sua destinazione, un moderno olio meccanico è formato da tre componenti: base, additivi e polimeri, con la prima a rappresentare, da sola, i tre quarti del volume totale, mentre gli additivi costituiscono circa il 15% del composto e i polimeri non vanno oltre il 10%, in media.

• Base: minerale, sintetica o rigenerata.
• Additivi: migliorano caratteristiche come resistenza alle alte temperature.
• Polimeri: compensano le carenze delle basi.

Olio Idraulico

Negli impianti oleodinamici, in linea teorica, si potrebbe utilizzare un tipo qualsiasi di fluido, in quanto tutti seguono la legge di Pascal. L’olio idraulico è il mezzo di trasporto dell’energia in un impianto oleodinamico. Oltre la funzione primaria di trasporto dell’energia meccanica, il fluido idraulico ha anche la proprietà di proteggere, lubrificare e raffreddare i componenti con i quali viene in contatto. Caratteristica fondamentale degli oli idraulici è la viscosità che indica la capacità di scorrimento del lubrificante su una determinata superficie. In particolare, essi si caratterizzano per la stabilità anche ad alte temperature che previene la formazione di depositi. L’adeguato utilizzo di additivi consente di avere proprietà anti-corrosive con prestazioni antischiuma.

Caratteristiche dell'olio idraulico

Le caratteristiche principali dell'olio idraulico includono:

• Viscosità: La viscosità dei fluidi idraulici è la misura della resistenza allo scorrimento, ossia della resistenza opposta dalle particelle di fluido al reciproco scorrimento. La viscosità del fluido si deve trovare all’interno di un range di buon funzionamento. Infatti una viscosità troppo alta comporta elevate perdite di carico e un conseguente eccessivo riscaldamento. La viscosità diminuisce all’aumentare della temperatura, quindi durante il funzionamento dell’impianto occorre garantire che l’olio abbia la propria temperatura all’interno di un certo range.
• Potere lubrificante, protezione dall’usura: Il fluido utilizzato deve essere in grado di bagnare tutte le parti mobili con una pellicola lubrificante continua. La conseguenza della rottura di questa pellicola, causata da alte pressioni, insufficienza di alimentazione, scarsa viscosità e altro ancora, è il grippaggio.
• Compatibilità con i materiali: Il fluido deve essere compatibile con tutti i materiali che costituiscono l’impianto, comprese guarnizioni, cuscinetti e vernici.
• Resistenza alla sollecitazioni termiche: Durante il funzionamento dell’impianto oleodinamico, il fluido si riscalda, mentre nei periodi di ferma subisce un raffreddamento. Il ripetersi di questo ciclo termico ha conseguenze negative per la vita utile del fluido, per questo motivo in molti impianti oleodinamici si mantiene costante la temperatura del fluido per mezzo di scambiatori di calore.
• Bassa comprimibilità: La comprimibilità di un fluido è la variazione di volume per effetto della pressione. Se l’olio è esente da bolle d’aria al suo interno, il suo volume, a seguito di un aumento della pressione di 100 bar, subisce una riduzione dello 0.7%.

Tipi di fluidi idraulici

• Liquidi a base acquosa: Data la loro composizione possono essere usati solo quando la temperatura dell’impianto rimane compresa nell’intervallo +10 e +60 °C.
• Emulsioni olio-in-acqua: Contengono dal 5% al 12% di olio. Presentano una viscosità piuttosto stabile nei confronti della temperatura e crescente con la percentuale di olio.
• Emulsioni acqua-in-olio: Contengono dal 40% al 60% di olio e hanno un potere lubrificante molto migliore delle precedenti.
• Soluzioni acque-glicole: L’acqua è presente nella misura del 35-60%, la viscosità cala all’aumentare della presenza di acqua ed è abbastanza stabile rispetto alla temperatura, mentre il potere lubrificante è paragonabile a quello dell’olio.
• Esteri fosforici: Presentano un elevatissimo punto di fiamma, hanno un buon potere lubrificante, purtroppo hanno scarsa stabilità termica e la loro viscosità varia sensibilmente con la temperatura.
• Siliconi: Sono composti chimici a molecole lunghe, costituite da silicio, ossigeno e radicali liberi. Hanno notevole stabilità della viscosità, ottima stabilità chimica al freddo e all’ossidazione e non presentano azioni aggressive.

Tabella Comparativa

Differenze Chiave

La differenza principale tra olio motore e olio cambio è che l'olio motore è progettato per lubrificare le parti interne del motore, mentre l'olio cambio serve a lubrificare le parti del cambio. Entrambi gli oli sono composti da una miscela di componenti chimici, ma la composizione chimica dell'olio motore è diversa dall'olio cambio e ha una densità più elevata. La viscosità dell'olio motore è anche maggiore rispetto all'olio cambio, il che lo rende più resistente alle alte temperature. L'olio cambio, d'altra parte, ha una composizione chimica leggermente diversa dall'olio motore ed è formulato per essere meno viscoso in modo che possa scorrere meglio attraverso il sistema del cambio. Inoltre, la frequenza con cui si dovrebbe sostituire l’olio motore è diversa da quella dell’olio del cambio.

In conclusione, mentre entrambi gli oli sono fondamentalmente usati per proteggere i motori da usura eccessiva, hanno formulazioni chimiche diverse e sono progettati per svolgere funzioni diverse. L'olio motore è progettato per lubrificare le parti interne del motore, mentre l'olio cambio serve a lubrificare le parti del cambio. L’olio motore ha anche una viscosità maggiore di quello del cambio e contiene detergenti e additivi, mentre l’olio del cambio è formulato per essere meno viscoso e non contiene detergenti o additivi.

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