Komponen mesin makin rapat oli harus encer itu logika tidak mempertimbangkan situasi

Sebelumnya penulis sudah membuat artikel yang menjelaskan bagaimana oli standar baru yang jauh lebih encer tidak cocok dipakai untuk kendaraan yang tidak didesain khusus untuk pakai oli tersebut. Memaksakan oli encer pada kendaraan yang tidak didesain untuk itu bisa membuat komponen mesin aus.
Mengenal standar GF-6, bukan olinya yang harus encer tapi mesin modern harus didesain agar nggak rusak kalau pakai oli encer dan aditif olinya harus jauh lebih baik lagi

Kali ini penulis akan membahas tentang tidak logisnya anjuran harus oli encer untuk mesin modern ini dari sisi perubahan suhu.

Banyak yang percaya bahwa karena mesin modern itu komponennya makin rapat, maka oli harus encer dan tidak boleh pakai oli kental. Alasannya kalau terlalu kental nggak bisa masuk sela sela mesin.
Alasan Teknologi Mesin Terkini Butuh Oli Encer

Dijelaskan Mardiani Indriastuti, Product Deputy Department Head PT Federal Karyatama, yang merupakan produsen Federal Oil, teknologi mesin terbaru membutuhkan oli encer lantaran celah antar komponen dibentuk lebih rapat. Selain itu, putaran mesinnya juga lebih cepat.

Kelihatannya masuk akal, tapi sebenarnya tidak.

Logika tersebut tidak memperhitungkan fakta bahwa oli itu kekentalannya bisa berubah sangat drastis. Walau suatu oli punya viscosity index sangat sangat tinggi, perubahan kekentalan tetap saja sangat besar.

Kutipannya:
Motor Oils – Fuel Economy vs. Wear

Temperature has a big effect on viscosity and film thickness. As a point of reference, one SAE grade increase in viscosity is necessary to overcome the influence of a 20°F increase in engine temperature. At a given reference point, there is approximately a 20°F. difference between viscosity grades SAE 30, 40 and 50. SAE 20 is somewhat closer to 30 than the other jumps, because SAE 30 must be 30°F higher than SAE 20 to be roughly the equivalent viscosity.

In other words, an SAE 20 at 190°F is about the same kinematic viscosity as an SAE 30 at 220°F, which is about the same viscosity as an SAE 40 at 240°F. This approximation works well in the 190°F to 260°F temperature range. One might be surprised at the slight amount of difference between straight viscosity vs. multiviscosity oils with the same back number (for example, SAE 30, SAE 5W-30, and SAE 10W-30).

If an SAE 50 oil at 260°F is as thin as an SAE 20 oil at 190°F, imagine how thin the oil film becomes when you are using an SAE 5W-20 and your engine overheats. When an engine overheats, the oil film becomes dangerously thin and can rupture.

Dikatakan bahwa temperatur punya efek besar pada kekentalan dan ketebalan lapisan film. Peningkatan satu grade kekentalan SAE itu dibutuhkan untuk mengatasi peningkatan 20°F (11°C) dari suhu mesin. Pada tiap titik referensi, ada perbedaan sekitar 20°F diantara grade kekentalan SAE 30, 40 dan 50.

Dari SAE 20 ke SAE 30 ada peningkatan 30°F. Dengan kata lain SAE 20 di suhu 190°F (87°C) punya kinematic viscosity sama dengan SAE 30 di suhu 220°F (104°C). Bayangkan seberapa tipis lapisan oli bila anda menggunakan oli SAE 5W-20 dan mesin overheat. Ketika mesin overheat maka lapisan film oli akan menjadi sangat tipis dan mudah pecah.

 

Intinya adalah, waktu dingin, oli encer sekalipun juga jadi kental. Perubahan ekstrem dari oli lebih mudah dijelaskan bila kita menggunakan contoh situasi.

Situasi menyalakan mesin dingin

Mesin modern yang dikatakan komponennya lebih rapat itu dirancang untuk tetap bisa dijalankan pada suhu dingin. Mobil yang dipakai di suhu dingin sering disarankan untuk pakai oli yang paling encer. Tapi seberapa kental oli encer pada situasi tersebut jarang ada yang membahas.

Di suhu dingin, kekentalan dari oli encer sebenarnya bagaimana? coba lihat grafik berikut ini:

Bisa dilihat bahwa oli 5W20 di suhu 0 derajat celcius kekentalannya setara dengan oli 10W40 di suhu 15 derajat celcius. Itu artinya suatu mobil dengan oli 10W40 di tempat yang suhunya 15°C maka oli di mesin akan punya kekentalan yang sama dengan mobil dengan oli 5W20 di tempat yang suhunya 0°C.

Untuk mengingatkan kembali, sebelumnya sudah dibahas bahwa perlindungan dari oli ditunjukkan dengan grafik stribeck curve yang menunjukkan hubungan antara friksi/wear dengan dynamic viscosity, sliding speed dan applied load. Temperatur tidak termasuk namun sudah implisit karena kekentalan akan berubah karena temperatur.
Mengenal dasar pelumasan, ada saat dimana perlindungan tidak ditentukan oleh anti wear

Jadi bila sliding speed dan applied load sama (karena mesin / mobilnya sama) maka yang bisa membedakan adalah dynamic viscosity. Bila dynamic viscosity sama, maka untuk suatu oli yang sama (oli cuma beda kekentalannya saja, base oil dan aditif sama), maka perlindungannya juga akan sama.

Jadi kalau suatu mobil aman aman saja dinyalakan di suhu 0°C menggunakan oli 5W-20, maka berdasarkan data tersebut maka mobil juga akan aman aman saja dinyalakan di suhu 15°C menggunakan oli 10W40. 15°C itu kira kira sama dengan rekor suhu terdingin di kota Bandung.

 

Situasi berjalan dalam kondisi mesin panas

Situasi di suhu panas agak lain karena yang perlu dilihat adalah suhu kerja mesinnya. Kebetulan penulis menemukan data hubungan antara suhu diluar (suhu udara masuk intake) dengan suhu temperature mesin (suhu coolant). Pengujian dilakukan pada kendaraan Toyota Prius dan Honda Civic Hybrid II.
A Hybrid Owner’s winter survival guide

Bisa dilihat bahwa bila kendaraan tersebut dikendarai di suhu luar dibawah 0 derajat celcius maka suhu mesin berada di bawah 60 derajat celcius. Sementara itu mengendarai di suhu luar diatas 15 derajat celcius bisa membuat mesin berada di suhu diantara 70 hingga 90 derajat celcius.

Coba lihat perbedaan kekentalan dari beberapa SAE grade oli berikut ini.

Bisa dilihat bahwa oli 5W20 di suhu 60°C kekentalannya hampir sama dengan oli 20W50 di suhu 95 derajat celcius. Sebelumnya sudah dijelaskan bagaimana bila faktor lain sama maka perlindungan oli tergantung pada kekentalannya. Jadi bila suatu mobil dirancang untuk bisa berjalan normal dengan menggunakan oli SAE grade 5W-20 disuhu mesin 60°C , maka mobil tersebut akan juga bisa berjalan normal dengan menggunakan oli SAE Grade 20W50 disuhu mesin 95°C .

Sebagai perbandingan berikut saran pemilihan grade oli berdasarkan suhu sekitar, dari petro canada tahun 2016
PETRO-CANADA LUBRICANTS HANDBOOK 2016

 

Kesimpulan

Nggak benar komponen mesin rapat itu harus pakai oli encer. Karena mesin juga harus didesain untuk bisa berfungsi di saat sangat dingin. Dan disaat suhu sangat dingin oli yang paling encer sekalipun akan tetap kental.

Misalkan saja Astra mendesain Toyota Agya untuk siap diekspor ke Filipina dimana suhu bisa mencapai 6 derajat, maka bila oli yang disarankan untuk suhu tersebut adalah 0W20, maka untuk daerah di Indonesia yang suhu nya berkisar antara 20 hingga 40 derajat ya mestinya tidak usah dipaksakan pakai oli 0W20. Oli yang kental di daerah tropis kekentalannya akan bisa sebanding oli encer di daerah beku.

Apakah oli encer akan bisa melindungi mesin di suhu sangat panas? Itu tergantung dari pabrik olinya. Kalau pabriknya baik hati maka oli akan diberi aditif friction modifier atau menggunakan base oil yang film strengthnya bagus agar perlindungan akan tetap baik walau olinya encer.

Karena aditif oli encer harus bagus agar tetap bisa melindungi mesin dengan sempurna maka ya jangan cari oli encer murahan. Masih mending oli kental saja daripada oli encer yang aditifnya dikurangi. Selama ini kerusakan gara gara oli kental itu yang penulis pernah dengar terjadinya karena saat cold start dan olinya jadi lilin / tidak cair. Namun memang ada juga mobil yang protes kalau diberi oli yang terlalu kental.

Kalau di buku petunjuk belum mewajibkan pakai oli encer ya bersyukurlah karena masih bisa pakai oli tidak encer yang harganya relatif lebih murah. Kalau di buku petunjuk sudah mewajibkan pakai oli paling encer ya terpaksa siapkan dana berkali lipat lebih banyak untuk beli oli encer terbaik. Karena oli encer perlindungannya makin jelek sehingga harus pakai aditif mahal untuk bisa tetap melindungi.

Semoga tidak ketipu pabrik oli jahat, harga mahal tapi perlindungan payah dan mengurangi tenaga. Katanya encer bikin irit tapi justru saat pakai yang lebih kental justru malah lebih enak tarikannya dan lebih irit.