Perché i motori moderni utilizzano oli motore sempre meno viscosi
Dietro il calo della viscosità raccomandata dai costruttori per l'olio motore c'è un parametro chiave ma poco conosciuto: la viscosità HTHS, che determina quanta energia il motore spende per pompare l'olio attraverso giochi stretti. È proprio la riduzione costante dell'HTHS, non semplicemente una moda per gli oli "più fluidi", a spiegare perché i motori moderni sono sempre più spesso progettati per gradi fino a 0W-16 e 0W-8. La ragione sta nell'evoluzione simultanea della progettazione dei motori, delle normative sull'efficienza dei consumi e della chimica degli additivi.
Gli oli moderni non sono diventati meno viscosi per un calo della qualità, ma grazie ai progressi nella tecnologia di produzione dei motori e degli additivi, oltre all'inasprimento delle norme sui consumi di carburante.
Perché in passato si usavano oli più viscosi
Le tolleranze di lavorazione dei componenti del motore (gioco tra pistone e cilindro, nei cuscinetti dell'albero motore) un tempo erano notevolmente maggiori, per cui era necessario un olio più viscoso per riempire in modo affidabile i giochi e mantenere la pellicola d'olio. Con una minore precisione di lavorazione, un olio troppo fluido non sarebbe riuscito a mantenere una pressione sufficiente nel circuito dell'olio né la pellicola protettiva in giochi più ampi.
Cosa è cambiato a livello costruttivo
| Cambiamento | Come influisce sui requisiti di viscosità |
|---|---|
| Precisione di lavorazione | Giochi più ridotti permettono di usare un olio meno viscoso senza perdere pressione nel circuito. |
| Sovralimentazione e iniezione diretta | Aumentano i requisiti termici sugli additivi, ma non richiedono di per sé una viscosità più elevata. |
| Pompe dell'olio a portata variabile e sistemi di fasatura variabile | Sono calibrati su una pressione e una viscosità dell'olio specifiche stabilite dal costruttore. |
| Normative sull'efficienza dei consumi | Incentivano direttamente il passaggio a oli con viscosità più bassa a temperatura di esercizio. |
Cos'è la viscosità HTHS e perché è il parametro chiave
Il parametro chiave alla base del passaggio a oli più fluidi si chiama HTHS (High Temperature High Shear): la viscosità dell'olio a 150°C sotto un carico di taglio che simula le condizioni reali nei cuscinetti e sulle pareti del cilindro. Più basso è l'HTHS, minore è l'energia che il motore spende per pompare l'olio attraverso giochi stretti, il che migliora direttamente l'efficienza dei consumi. È proprio la riduzione dell'HTHS, e non solo l'indicazione invernale "0W", alla base dell'attuale tendenza verso gli oli a bassa viscosità.
Una precisazione importante: la soglia minima di HTHS nello standard SAE J300 è legata al secondo numero nella denominazione della viscosità (dopo il trattino), non all'indicazione invernale "W". Per questo 0W-20 e 5W-20 hanno la stessa soglia minima di HTHS, mentre 0W-16 ne ha una più bassa indipendentemente dall'indice invernale.
| Grado di viscosità | Viscosità HTHS minima (SAE J300) |
|---|---|
| 0W-20 / 5W-20 | 2,6 mPa·s |
| 0W-16 | 2,3 mPa·s |
| 0W-8 | circa 1,7 mPa·s |
| 0W-30 / 5W-30 / 10W-30 | 2,9 mPa·s |
| 0W-40 / 5W-40 / 10W-40 | 2,9 mPa·s |
| 15W-40 e superiori, incluso 10W-60 | 3,7 mPa·s |
| ACEA C5 (segmento autovetture) | da 2,6 mPa·s |
| API FA-4 (segmento diesel) | 2,9-3,2 mPa·s |
Per fare un confronto: l'olio sportivo 10W-60, utilizzato su motori ad alte prestazioni (come quelli della serie M di BMW), ha una viscosità HTHS minima di 3,7 mPa·s, più del doppio rispetto a un moderno 0W-8. Proprio per questo la categoria ILSAC GF-6 è divisa in due parti: GF-6A mantiene un HTHS più alto per le viscosità più diffuse (5W-30, 0W-20), mentre GF-6B riguarda solo il 0W-16, con una soglia di HTHS più bassa pensata appositamente per un risparmio di carburante aggiuntivo.
Il ruolo delle normative sui consumi di carburante
Il passaggio agli oli a bassa viscosità non è determinato solo dalle possibilità tecniche, ma anche dalla normativa statale su consumi di carburante ed emissioni di CO2 in vigore negli Stati Uniti, nell'UE e in altre regioni. Poiché ridurre l'attrito interno del motore è una delle misure ingegneristiche più accessibili per rispettare tali normative, i costruttori usano un olio più fluido come uno degli strumenti per raggiungere i propri obiettivi di efficienza.
Perché non si può semplicemente scegliere un olio più denso
Il motore viene progettato per una viscosità specifica fin dalla fase di sviluppo: i giochi dei cuscinetti, la portata della pompa dell'olio e la logica di funzionamento dei sistemi di fasatura variabile sono calcolati per una pressione e una viscosità dell'olio precise. Un olio più denso di quanto previsto dal costruttore non riempie i giochi "in modo più affidabile", ma crea una resistenza eccessiva al pompaggio, che aumenta il consumo di carburante e in alcuni casi può compromettere il funzionamento di sistemi idraulici progettati per una pressione dell'olio specifica. Seguite le indicazioni del costruttore, non la logica generica secondo cui "più denso è più sicuro".
Falsi miti comuni
Un olio più denso protegge meglio il motore.
No, se il motore non è progettato per quella viscosità. Una viscosità eccessiva crea una resistenza inutile e può compromettere il funzionamento di sistemi calibrati su una pressione dell'olio specifica, compresa la fasatura variabile.
Una bassa viscosità significa sempre una protezione più debole.
No. La protezione dipende non solo dalla viscosità, ma anche dal pacchetto di additivi e dalla precisione di lavorazione del motore. Gli oli a bassa viscosità previsti dal costruttore per un motore specifico offrono una protezione completa.
0W significa che l'olio è "troppo fluido" per un uso normale.
No. "0W" descrive solo il comportamento dell'olio all'avviamento a freddo, non la sua viscosità alla temperatura di esercizio del motore, di cui si occupa il secondo numero (ad esempio 20 o 16 in 0W-20 e 0W-16).
Domande frequenti
- Posso mettere olio 0W-16 in un motore progettato per 5W-30?
- Non è consigliabile. La categoria ILSAC GF-6B (0W-16) non è retrocompatibile con GF-6A, poiché è pensata per una soglia di viscosità HTHS più bassa, prevista appositamente dal costruttore per un motore specifico.
- Perché il 0W-8 ha una viscosità HTHS così bassa rispetto a classi più viscose?
- La categoria 0W-8 è stata sviluppata appositamente per la massima efficienza dei consumi in motori con tolleranze di lavorazione molto strette, dove una viscosità così bassa garantisce comunque una pellicola protettiva sufficiente.
- Passare a un olio a bassa viscosità influisce sul consumo di carburante?
- Sì, ma solo se il motore è specificamente progettato dal costruttore per quella viscosità: la minore resistenza interna porta a un risparmio di carburante misurabile solo in quel caso.
- I costruttori di automobili in tutto il mondo passano alla viscosità ultra-bassa alla stessa velocità?
- No, ma la differenza non sta tanto nelle viscosità specifiche in sé (5W-20, 0W-20 e 0W-16 sono usate sia dai costruttori giapponesi sia da quelli europei), quanto nel sistema di omologazione: negli Stati Uniti e in Giappone il passaggio alla viscosità ultra-bassa è formalizzato come categoria a sé, ILSAC GF-6B, mentre in Europa soluzioni di spirito simile sono più spesso attuate tramite omologazioni proprie dei singoli costruttori, che si aggiungono agli standard ACEA.
Conclusione
I motori moderni e gli oli moderni si evolvono insieme: la viscosità più bassa è diventata possibile grazie a una lavorazione più precisa e a pacchetti di additivi ben studiati, ed è diventata necessaria a causa delle normative sull'efficienza dei consumi. La scelta corretta della viscosità deve seguire non l'idea generica che "più denso è più sicuro", ma le indicazioni precise del costruttore del veicolo, compreso il parametro della viscosità HTHS.