No such thing as oil is oil (m.a.w. ‘niks olie is olie’) Net als alle motorvoertuigen heeft ook een Harley olie nodig. Dat is van levensbelang voor de motorfiets. De Harley zelf maakt een constante ontwikkeling door. Vergelijk de eerste FXST uit 1984 maar eens met die van heden ten dagen. Ook de motoren en versnellingsbakken worden beter en beter. Echter, dat is niet mogelijk indien de olie niet meelift met de technische ontwikkelingen. Sterker nog: niet alleen de motor wordt ontwikkeld en geconstrueerd, de olie die erin moet ook. Hand in hand dus. Hoe dat nu allemaal zit? Lees verder!
Om te beginnen eerst wat technische benaderingen over het Harley-Davidson concept met betrekking tot het smeersysteem. Dat maakt de uitleg over het hoe en wat iets makkelijker. Gezien de dagelijkse praktijk op de weg zal ik mij hierbij beperken tot de motorfietsen vanaf de Evolution periode. Bij de 1340 cc modellen is dat vanaf modeljaar 1984 en bij de Sportster is dat vanaf 1986. Laat duidelijk zijn dat ik de Shovelhead hierbij niet tekort wil doen. In feite hebben deze modellen veel overeenkomsten met de latere afstammelingen. Maar in die periode werd ‘single grade’ olie nogal eens voorgeschreven. Dat wordt nu niet meer gebruikt. Sinds jaar en dag hebben de zogenaamde OHV V-Twins (Over Head Valves) een dry-sump smeersysteem. Dat in tegenstelling tot het overgrote deel van alle andere motorfietsen die wij kennen en de auto’s. Die hebben allen een wet-sump systeem. Hierbij zit de olievoorraad in het carter van de motor. Bij het dry sump systeem wordt gebruik gemaakt van een aparte olietank. Het stylistisch voordeel hiervan is, dat het carter van de V-Twin relatief klein kan blijven.
Oliepomp direct achter het carter rechts (Evo 1340) Aan of in de motor zelf zit een oliepomp, die de olie vanuit de aparte tank aanzuigt en het motorblok in pompt. Vanaf de oliepomp gaat de olie onder andere naar de krukaslagers, drijfstanglagers, cilinderruimte onder de zuigers, nokkenas(sen), hydraulische stoters en verder via de stoterstangen naar boven waar de klepbediening is ondergebracht. De olie kan zowel onder druk of als zogenaamde spatsmering de te smeren onderdelen bereiken. Nadat de olie het rondje gemaakt heeft loopt het via boringen in de cilinderkop en cilinders terug naar beneden. Daarvandaan zal de zuigzijde van de oliepomp de olie opzuigen en terug naar de tank pompen. Ergens in de druk of retourleiding van het systeem (afhankelijk van de motor Evolution of Twin Cam) zit uiteraard nog het oliefilter, die ervoor zorgt dat vervuiling die in de olie aanwezig is wordt tegengehouden. En zo gaat dat steeds maar door, zolang de motor loopt. Dan hebben we nog de primaire aandrijving van de krukas naar de koppeling/versnellingsbak en de versnellingsbak zelf. Tot op heden hebben al deze componenten een andere olie nodig. Bij de Evo 1340 en TC88: motorolie, primairy olie en versnellingsbakolie. Bij de Evo Sportster: motorolie en primairy/versnellingsbakolie. Wat die aparte oliën betreft: daar gaat verandering in komen.
Blad 1 van 6
Primaire overbrenging (Evo 1340) Uiteraard is het van belang, dat de kwaliteit van de olie en de hoeveelheid die in het aggregaat gevuld is klopt. De meeste van ons zijn gewend slechts regelmatig te kijken naar het oliepeil van de motor. Die van de primaire kast en de versnellingsbak wordt overgeslagen. Als die op de juiste manier gevuld is en er lekt niets, dan is dat ook niet erg. Bij de motorolie ligt dat iets anders. In tegenstelling tot die andere componenten kan de motor namelijk een bepaalde hoeveelheid olie verbruiken. Een in technisch goede staat verkerende motor verbruikt slechts heel weinig. Een in minder technisch goede staat verkerende motor verbruikt meer. Dat is logisch. Zolang het blijft bij zo nu en dan ‘een paar cc’ olie bijvullen tussen de servicebeurten in, is er niets aan de hand. Het is overigens goed over dit punt eens de owners manual ter hand te nemen. Dan zie je dat het oliepeil van de motor in feite gecontroleerd moet worden in bedrijfswarme toestand en dat het van belang is hoe de motor staat. Zo moet een Dyna en Touring Harley op de zijstandaard staan en de Softails en Sportster moeten recht overheid gehouden worden. Voor de primaire overbrenging en versnellingsbak geldt overigens dat alle motorfietsen recht overeind moeten staan, wil je het juiste niveau kunnen bepalen. Zo zie je maar dat het nogal eens kan verschillen in welke positie van de motorfiets je het juiste oliepeil kan vaststellen. Bij twijfel dan ook altijd de handleiding raadplegen. Uiteraard kan je de olie ook in koude toestand peilen. Dat staat tegenwoordig ook beschreven in de handleiding. Het maximum peil ligt dan ongeveer op de helft tussen de min. en max. markering op de peilstok. De max. markering mag in warme toestand niet worden overschreden. Je zult dan ook zien dat het peil in warme toestand hoger komt te staan. Warme olie zet uit, maar dat is logisch, toch? Vanzelfsprekend moet ook worden voorkomen dat het peil onder de min. markering komt. Is het peil aan de min. markering, dan ca. 1 liter bijvullen graag.
Minerale olie (links) en synthetische olie (rechts) Hierboven komt al eens het woord oliekwaliteit aan bod. Dat staat er niet voor niets. Je ziet dan ook dat alle voertuigfabrikanten een bepaalde oliesoort en kwaliteit voorschrijven. Daarmee hebben ze zelf of met behulp van olieleveranciers zeer grondige testen uitgevoerd en deze met goed resultaat afgesloten. Blad 2 van 6
Hierdoor kan dan ook een bepaalde levensduur van de motor gegarandeerd worden. Uiteraard kan de fabrikant niet alle oliën testen die er op de markt zijn. Daarom beperkt men zich dan ook meestal tot een paar voorgeschreven merken en type olie. Harley doet dat nog anders. Zij stellen bepaalde eisen op, waaraan de olie moet voldoen. Dan wordt door één of meerdere oliefabrikanten een dergelijk product ontwikkeld (in feite gaat dat al samen met de ontwikkeling van de motor) en hiermee worden testen gedaan. Bij goedkeuring brengt Harley die olie dan als eigen merk op de markt. Om een bepaalde standaard te hebben bestaan er ook wereldwijde kwaliteitsvoorschriften voor olie. Zodoende kunnen diverse oliën ook met elkaar vergeleken worden. Dat waren onder andere de normen volgens API en CCMC en tegenwoordig ACEA. Als je een bus olie koopt bij het tankstation en kijkt zorgvuldig op de beschrijving, dan zie je vaak een dergelijke aanduiding staan. Bijvoorbeeld ACEA A3/B3. Sommige automerken gebruiken zelfs eigen standaards. Een voorbeeld is Mercedes. Daar zie je zogenaamde Blatt nummers. Bijvoorbeeld Blatt nummer 228.5 is de modernste synthetische motorolie voor zware bedrijfswagens. Die nummering is kennelijk zodanig interessant dat ook die veelvuldig op de verpakking van de olie terug te vinden is. Op de verpakking van de Harley olie zul je overigens tevergeefs naar een dergelijke codering zoeken. Om een bepaalde kwaliteitsstandaard te kunnen behalen zal de olie aan (strenge) eisen moeten voldoen. Om die eisen te kunnen vaststellen is het van belang te weten wat de feitelijke taak is van een olie. Dat is uitgebreider dan veel mensen denken. De olie hoeft toch alleen maar te smeren? Nou, dat dekt de lading niet helemaal. De olie moet ook koelen. Voorts moet de olie voorkomen dat er metaal-metaal contact ontstaat tussen diverse bewegende delen. Dan moet de olie ook nog zeer stabiel blijven en bestand zijn tegen extreem hogere temperaturen. Zo moet ook de vloeibaarheid liefst gelijk blijven bij een buitenluchttemperatuur van bijvoorbeeld –15 °C tot + 35 °C of nog meer. En alsof dat nog niet genoeg is moet de olie ook nog eens bestand zijn tegen chemische afbraak processen (bijvoorbeeld oxidatie) en ervoor zorgen dat inwendige vervuiling van de componenten wordt voorkomen. Zo kan ik nog wel even doorgaan. Je ziet het al: een olie is een complex goedje dat een voor je gevoel soms onmogelijke taak moet zien te klaren.
Het 10 mu oliefilter, kwam bij intro Twincam (1999)
Van de vele olie eigenschappen weet eenieder wel de term viscositeit te noemen. Deze term heeft echter weinig te maken met de kwaliteit. Het zegt alleen iets over de dikvloeibaarheid van de olie. Tegenwoordig kennen we eigenlijk alleen nog maar de multi-grade. Bij Harley is dat 20W50. Dat houdt in de olie in koude toestand de eigenschappen moet hebben van een 20W en in warme toestand die van een 50er olie. Iedereen weet dat de olie in koude toestand als het ware dikker wordt en in warme toestand dunner. Voorbeeld: te dikke olie geeft in koude toestand problemen met starten, aangezien de inwendige wrijving te hoog is. Te dunne olie geeft in warme toestand problemen met de smering, aangezien de kans bestaat dat de smeerfilm wordt doorbroken en er metaal op metaal contact kan ontstaan. Dat zijn slechts een paar bedrijfstoestanden waarin de olie aan bepaalde eisen moet voldoen en zodoende de werking en levensduur van de motor garandeert.
Blad 3 van 6
Dus nogmaals: de viscositeit zegt niets over de kwaliteit, slechts over de vloeibaarheid. De eigenschappen van die vloeibaarheid van de olie kan gedurende het gebruik van de motor wijzigen. Dat is echter niet de bedoeling. Zo kan het zijn dat de moleculaire structuur van de olie aangetast wordt. Een molecuul is als het ware het kleinste deeltje waaruit een olie bestaat. Grote molecuul ketens worden als het ware afgesneden als gevolg van hoge belastingen in de motor. Denk hierbij aan de wisselde belasting van de nokkenas op de rollen van de stoters. Daarbij treden enorme drukverschillen op. In het ergste geval worden hierdoor de molecuul ketens kleiner en dat heeft een negatieve invloed op de eigenschappen van de olie. Bij de moderne hoogwaardige olie kan dat overigens nauwelijks meer voorkomen, mits het temperatuurbereik niet wordt overschreden. Een zogenaamde hoge Viscositeit Index (VI) geeft aan dat de olie hiertegen bestand is. Om dat te bereiken is de kwaliteit van het basisproduct van de olie van belang en welke additieven eraan worden toegevoegd. Deze additieven zorgen ervoor dat specifieke eigenschappen van de olie sterk verbeterd worden. De samenstelling van dat additief pakket is er ook de reden van dat je niet zomaar oliën van diverse kwaliteit bij elkaar mag gooien.
De service manual, onmisbaar bij de job Additieven worden per oliemerk specifiek ontwikkeld in de laboratoria. Daar wordt dan ook heel geheim over gedaan. Het basisproduct wordt dan ook verkregen uit nagenoeg dezelfde ruwe olie. Bij minerale olie, wel te verstaan. De additieven zijn zelfs grotendeels bepalend voor de prijs van de olie. Het woord mineraal en synthetisch is al genoemd. Daar kom ik later op terug. Bewegende metaaldelen in de motor of versnellingsbak mogen eigenlijk niet met elkaar in contact komen. Behalve dan in beperkte mate tijdens het inlopen. Tussen die bewegende delen behoort dan ook een sterke oliefilm te zitten. Als deze niet verstoord wordt door hoge drukken en temperaturen is een optimale levensduur voorhanden. Een belangrijke eigenschap dus. De moleculaire structuur van de olie dient dus in tact te blijven. De motor wordt meestendeels gestart in koude toestand en zal afhankelijk van het gebruik meer of minder snel de bedrijfstemperatuur aannemen. De optimale bedrijfstemperatuur ligt tussen 90 en 110 °C. Gemeten in de olietank. Op specifieke plaatsen in de motor worden zelfs veel hogere temperaturen bereikt, zoals bij de uitlaatkleppen. De olie wordt daaraan slechts heel even blootgesteld, aangezien deze in beweging is op zijn weg van de cilinderkop terug naar het carter. Stijgingen in de olietank tot zo’n 120 °C komen ook regelmatig voor. Zelfs 140 °C in stop and go verkeer bij hoge buitentemperaturen zijn niet ongewoon. Bij een goede minerale olie ligt de acceptabele grens bij een graad of 150. Daarboven zullen problemen ontstaan en wordt de olie in snel tempo afgebroken. Bedenk hierbij dat de Harley een luchtgekoelde motor is en dat houdt in dat de warmte slechts door de olie en straling via de koelribben (rijwind) wordt afgevoerd. Wie kent niet bij een tropische dag het lekker (iets te) warme gevoel tussen de benen, stilstaand voor een brug of in de file na een strak ritje? Reken maar dat er qua temperatuur onder je in die motor wat gebeurd. De olie zal dus relatief snel op zo’n 100 graden moeten komen. Daarmee wordt voorkomen dat vroegtijdige veroudering door chemische processen kan optreden. Aangezien waterbestanddelen bij een temperatuur van 100 graden verdampen en aldus kunnen worden afgevoerd. Waterbestanddelen komen namelijk vooral in de motor bij koude temperaturen als de kans op condensatie groot is. Water smeert niet Blad 4 van 6
goed en werkt corrosie in de hand. Daar moeten we dus zo snel mogelijk vanaf. Ook oxidatie bij hoge temperaturen, waardoor de oliekwaliteit sterk achteruit gaat, moet worden tegengegaan. Een schone taak voor de additieven.
Voorbeeld motorolie peilstok Dan hebben we nog te maken met vervuiling van de motor. Dat kan zijn door kleine deeltjes die tijdens het lopen van motor loskomen. Het kan ook zijn als gevolg van de verbranding in de cilinder, waarbij minuscule deeltjes langs de zuigers eronder terecht komen en zodoende in de motorolie landen. Hoe dan ook is vuil desastreus voor de motor en dat willen we dan ook niet. De meeste delen tot een grootte van 10µ worden vastgehouden door het oliefilter. Nog kleinere partikels blijven zweven in de oliestroom en worden pas afgevoerd indien de olie wordt afgetapt. Gedurende het gebruik mogen ook deze deeltjes geen schade veroorzaken en moet tevens worden voorkomen dat ze samenklonteren en als gevolg daarvan meer schade kunnen veroorzaken. De olie heeft ook daarvoor een oplossing. De vuildeeltjes worden namelijk omkapselt en zijn dan onschadelijk gemaakt. Uiteraard heeft de olie ook een reinigende werking, waardoor vervuiling van bepaalde inwendige oppervlakken wordt voorkomen. Al deze eigenschappen en meer moet de olie dus hebben. Ondanks dat treedt er ongewild toch een verouderingsproces op en zal de olie al naar gelang de tijd en inzet van de motorfiets aan kwaliteit inboeten. Dat is dan ook de reden dat er door de fabrikant een verversingstermijn wordt opgegeven. De olie wordt in warme toestand afgetapt en hierdoor kan zo veel mogelijk vuil en ander ongerief worden afgevoerd. Dan wordt weer nieuwe olie gevuld met een nieuw oliefilter en het hele gebeuren kan weer van voor af aan van start gaan. De olie is weer in topconditie en kan zijn taak voor de volgende periode 100% uitvoeren. Naast de motor heeft een Harley dan nog de primaire overbrenging via een ketting naar de koppeling en uiteraard nog de versnellingsbak. Als je kijkt naar alle modellen, behalve de Sportsters en V-Rod, dan hebben al deze componenten een aparte oliesoort nodig. Het zijn dan ook separate afgesloten ruimtes. De ‘primary’ heeft dus de koppeling aan boord en daarin treden ook aardige temperaturen op. Die worden hoofdzakelijk veroorzaakt door de slip van de koppelingsplaten bij het laten opkomen daarvan tijdens het wegrijden en overschakelen. Voorts is het zaak de ketting, die de krukas met de koppeling verbind goed te smeren.
Een Twincam 6 Speed versnellingsbak
Blad 5 van 6
In de versnellingsbak is het weer een ander verhaal. Hierin draaien de tandwielen en bevindt zich het schakelmechaniek. Bij een ingeschakelde versnelling zullen bepaalde tandwielen op elkaar worden afgewikkeld onder extreem hoge druk. De volledige aandrijfkrachten worden erop losgelaten. Deze druk ontstaat tussen de tandflanken in de belaste toestand. Met name bij het plots snel accelereren. Ondanks die hoge druk moet er een oliefilm blijven bestaan tussen die vlakken. Anders zou het met de tandwielen snel zijn afgelopen. Speciale additieven zorgen ervoor dat de oliefilm sterk genoeg is. We zagen dan ook al een overstap van minerale naar (semi) synthetische olie voor de versnellingsbak. Daar is dat woord weer: synthetisch. In de personen -en bedrijfswagen sector reeds enige jaren een actueel thema. En nu dus ook bij Harley-Davidson. Waarom eigenlijk? We hebben gezien dat er tegenwoordig enorme eisen aan een olie worden gesteld. Smering, koeling, stabiliteit, sterke oliefilm, reinigende werking en noem het maar op. Nu, synthetische olie heeft al die eigenschappen in een overtreffende trap. Zo blijft een syntheet stabiel tot temperaturen van ruim 260 graden! Dat is zo’n 100 graden meer in vergelijking met een minerale olie. Voorts is onder andere de oliefilm dubbel zo sterk. Een synthetische olie heeft dus geen minerale olie als basisproduct en wordt in zijn geheel chemisch gemaakt (groep IV PAO basestock). Ik zal je de ingewikkelde productieprocessen besparen, maar ga er maar vanuit dat die duurder zijn ten opzichte van de normale minerale basisolie. Dat nog afgezien van het additieven pakket. Daardoor wordt voor deze olie zowat de dubbele prijs gerekend van een minerale olie. Onlangs is dus bij Harley-Davidson na 3 jaar testen hun eigen synthetische olie geïntroduceerd: SYN3. Naast het feit dat deze olie superieure eigenschappen heeft is er nog een groot voordeel. Het kan gebruikt worden in alle componenten. Dus zowel in de motor, de primaire overbrenging als in de versnellingsbak. Deze olie is overigens met name ontwikkeld voor de Sportster en Big-Twin Evolution, Twin Cam, Revolution en Buell motoren. Voor de klanten die het beste voor hun motorfiets willen is de SYN3 absoluut aan te raden. De gangbare olieën, waaronder de HD360 motorolie, blijven echter bestaan en kunnen ook nog steeds prima dienst doen. Mengen van beide oliesoorten is echter niet aan te raden. Wil je overstappen, dan zal het component volledig met de nieuwe olie gevuld moeten worden. Spoelen om het laatste restje ‘oude’ olie eruit te halen is overigens niet noodzakelijk. Het relatief kleine aandeel van de vorige oliesoort kan geen kwaad. Uiteraard ga ik ervan uit dat hierbij het oliefilter vervangen wordt, aangezien hier een flinke plons olie in zit. Volgens de officiële berichten is het gebruik van SYN3 niet de vrijbrief om de service intervallen te verlengen. Die blijft voor de oliebeurt staan op elke 8.000 km. En komt dat voor het merendeel van ons dan niet neer op 1x per jaar? Nou dan. De HD MoCo heeft met de introductie van deze nieuwe olie een goede stap voorwaarts gezet. Moet iedereen dan overstappen op de syntheet? De keuze is aan jou. De gangbare oliesoorten tot dan toe zijn goed, maar SYN3 is beter!
Door: Rob van Dijk Juli 2005
Blad 6 van 6
