Ajoneuvomoottorien kylmäkäyttö: Käynnistyminen, voitelu ja polttoaineenkulutus

Matala käyttölämpötila lisää ajoneuvomoottorien kulumista ja polttoaineenkulutusta. Voiteluaineen tyyppi (mineraaliöljy, osasynteettinen ja synteettinen öljy) vaikuttaa moottorin ja myös voitelun käynnistymiseen. Polttoaineenkulutukseen vaikuttavat lähinnä lämpötila, moottorin tyyppi ja käyttötapa sekä voiteluaineen viskositeetti. Erikoisrakenteisessa, tehokkailla jäähdytyslaitteilla varustetussa moottorikoetilassa tehtiin kokeita kolmella bensiini- ja kahdella dieselmoottorilla. Koemoottoreita kuormitettiin moottoridynamometrin avulla. Yhtä bensiinimoottoria käytettiin myös mekaanisen etuvetovaihteiston yhteydessä. Moottorin voitelun käynnistymistä ja polttoaineenkulutusta tutkittiin tekemällä kokeita lämpötila-alueella +20 - -30 °C erilaisilla voiteluaineilla. Kokeiden pituus oli 30 minuuttia. Moottoreita käytettiin sekä vakiosuuruisella että jaksottain vaihtelevalla kuormalla. Myös sähköisten esilämmittimien (lohkolämmitin, öljylämmitin) vaikutuksia tutkittiin. Vaikka kaikkien koeöljyjen viskositeettiluokitus oli SAE 10W30 tai SAE 10W40, lyheni sylinterikannessa sijaitsevalta nokka-akselilta mitattu öljynpaineen nousuaika jopa 50 %, kun siirryttiin mineraaliöljystä synteettiseen öljyyn. Dieselmoottorien käynnistyvyys parani synteettisellä öljyllä, joskaan öljyn tyyppi ei vaikuttanut käynnistimen antamaan pyörintänopeuteen. Synteettisellä öljyllä saatiin kuitenkin mineraaliöljyyn verrattuna suurempi puristus- ja pienempi kitkatyö. Lohkolämmittimen käyttö helpotti moottorien käynnistymistä tuntuvasti. Moottoriöljyn juoksevuusominaisuuksien huomioon ottaminen on tärkeää myös lohkolämmitintä käytettäessä, sillä lohkolämmitin ei lämmitä öljypohjassa olevaa öljyä. Koelämpötilan lasku +20 °C:sta alimpaan kaikille moottoreille yhteiseen koelämpötilaan -25 °C:seen lisäsi polttoaineenkulutusta dieselmoottoreissa 4 - 9 % ja bensiinimoottoreissa 5 - 22 % 30 minuutin pituisissa kokeissa. Öljyn tyyppi ei vaikuttanut mainittavasti polttoaineenkulutukseen, vaikka synteettinen öljy vähensikin mineraaliöljyyn verrattuna kitkahäviöitä selvästi mekaanisessa vaihteistossa. Sekä bensiini- että dieselmoottoreissa lohkolämmittimen käyttö helpottaa käynnistymistä; nopeuttaa voitelun käynnistymistä ja pienentää polttoaineenkulutusta, keskimäärin 3 - 5 %. Öljynlämmittimen käyttö puolestaan vähentää vaurioriskejä kylmäkäynnistyksessä, nopeuttaa voitelun käynnistymistä ja säästää hieman myös polttoainetta, keskimäärin 2 - 3 %.