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Lubrificanti: Guida Specifiche E Caratteristiche

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PARTE 1

 

 

Le Specifiche

Prima di affrontare i dettagli tecnici di un lubrificante, cercheremo di comprendere meglio il mondo delle varie specifiche e come si distinguono. Esistono vari Enti e/o Associazioni che stilano i requisiti che una determinata specifica deve avere, senza contare le varie specifiche proprietarie create dai vari produttori di automobili.
Specifica SAE

La SAE (Society of Automotive Engineers) è diventata dal 1924 un leader di riferimento per differenziare gli oli in base alla loro viscosità ed è questo l'unico parametro che la scala J300 della SAE definisce: la viscosità, cioè la resistenza che le molecole dell'olio incontrano al suo interno nello scorrere tra due superfici separate dall'olio stesso.

 

sae.png

Esistono in ogni caso due tipi di viscosità: cinematica e dinamica.

Quella cinematica è il rapporto tra la viscosità dinamica di un fluido e la sua densità.
La viscosità cinematica viene misurata a 100°C è espressa in Centistoke: (cSt) e definisce gradi SAE “normali” da 20 a 60.
mentre quella dinamica, decreta la resistenza all'avanzamento.
La viscosità dinamica viene misurata a bassa temperatura è espressa in Centipoise (cPs) definisce gradi SAE “W” per temperature da -30°a -5°C.
La SAE poi, per determinare questi valori di viscosità utilizza due metodi differenti:
Per le viscosità a basse temperature utilizza un viscosimetro rotazionale (cold cranking simulator) a -18 °C.
Mentre per le temperature “normali” hanno usato un viscosimetro capillare, ma vedremo meglio le differenze nella seconda parte della guida. Ricordiamoci però che la SAE definisce unicamente il valore di viscosità e nessun dato di specifica o qualità dell'olio viene contemplato da questa misura;prima dell'introduzione di altri tipi di specifiche come quelle API o ACEA, la gradazione SAE è l'unico modo per distinguere un lubrificante da un altro.

- Principali Enti per gli standard le normative e le qualità dell'olio lubrificante -

SAE - Society Automotive Engineers, ente americano che dichiara solo la viscosità dell'olio lubrificante.

API - American Petroleum Institute, Istituito dai produttori di lubrificante americani

ACEA - Associazione dei Costruttori Europei di Automobili

JASO - Japanese Automotive Standards Organization,ente giapponese di normazione prestazionale, specializzato negli standard per gli oli delle moto.

Per quanto riguarda le specifiche tecniche e di qualità degli oli nel campo dell'automobile, ci si deve riferire ai 2 enti principali che si “incrociano” riguardo alla produzione dell'olio cioè API ed ACEA.

Specifiche API

Da quando furnono rilasciate le specifiche API nel 1947, erano presentate 3 classi di definizione e cioè:

Regular, Premium, Heavy Duty, le quali non tenevano conto di certe caratteristiche dei motori e non vennero accettate dai produttori come riferimento, a causa di evidenti lacune. Nel 1952 con l'aiuto dell'ASTM riuscì a generare una nuova classificazione degli oli, che successivamente vennero man mano aggiornate. L' ASTM cioè l'American Society for Testing and Materials è l'istituto di normalizzazione americano promotore di standard di riferimento mondiale in qualsiasi campo e le loro norme, non si trovano solo negli oli, ma anche in molti altri settori e vengono rilasciate solo dopo specifici test.

A tutt'oggi sono in utilizzo le seguenti classi:

S= Service (per motori a Benzina)

C =Commercial (per motori a Gasolio)

G= olio per Trasmissioni (Gear Lube): ATTENZIONE i numeri successivi a questa specifica sono diversificativi e non migliorativi della specifica stessa.

Queste le specifiche rilasciate sino ad ora, ove la seconda lettera è da considerarsi come specifica migliorativa al crescere della lettera stessa (valido solo per gli oli motore)

MOTORI a BENZINA (trasporto leggero)
SN Plus attuale - in abbinamento alla API SN per migliorare la protezione nei motori con pre-ignezinoe a bassa velocità.

SN - attuale - Per i motori dell'anno 2011 e precedenti con maggiore protezione da depositi alta temperatura dei pistoni, Sludge Control più rigido e compatibilità delle guarnizioni.
API SN con «Resource Conserving» corrisponde a ILSAC GF-5 e associala
prestazione API SN a migliori caratteristiche di consumo del carburante, protezione
del turbocompressore, compatibilità con sistemi di post-trattamento e protezione dei motori funzionanti con carburanti contenenti etanolo fino a E85.

SM attuale Per motori dei modelli 2010 e precedenti.


SL attuale Per motori dei modelli 2004 e precedenti.


SJ attuale Per motori dei modelli 2001 e precedenti.


SH obsoleto Per motori dei modelli 1996 e precedenti.


SG obsoleto Per motori dei modelli 1993 e precedenti.


SF obsoleto Per motori dei modelli 1988 e precedenti.


SE obsoleto Per motori dei modelli 1979 e precedenti.


SD obsoleto Permotori dei modelli 1971 e precedenti.


SC obsoleto Permotori dei modelli 1967 e precedenti.


SB obsoleto Permotori dei modelli 1951 e precedenti.


SA obsoleto Per motori dei modelli 1930 e precedenti.


MOTORI a GASOLIO (Diesel leggeri e pesanti)

CK-4 attuale
Per i motori diesel a quattro tempi ad alta velocità progettati per soddisfare gli standard 2017 sulle emissioni.
Questi oli sono particolarmente efficaci nel sostenere la durabilità del sistema di controllo delle emissioni dove vengono utilizzati filtri antiparticolato e altri sistemi avanzati di post-trattamento. Gli oli API CK-4 sono progettati per fornire una protezione avanzata contro l'ossidazione dell'olio, la perdita di viscosità dovuta alla cesoiatura e l'aerazione dell'olio nonché la protezione contro l'avvelenamento del catalizzatore, il blocco del filtro del particolato, l'usura del motore, i depositi del pistone, il degrado delle basse e alte temperature proprietà e aumento della viscosità correlata alla fuliggine. Gli oli API CK-4 superano i criteri di prestazione dell'API CJ-4, CI-4 con CI-4 PLUS, CI-4 e CH-4

CJ-4 attuale
Per motori a 4 tempi ad alto numero di giri che soddisfano le norme USA 2010
sui gas di scarico e Tier 4 nonché motori diesel più vecchi. Per diesel a contenuto
di zolfo fino a 0.05 % (500 ppm). Prolunga la durata del FAP e di altri sistemi di post-trattamento. Se usato con carburanti diesel con una quota di zolfo superiore
a 0.0015 % (15 ppm), rispettare le istruzioni del produttore sugli intervalli di cambio olio.

CI-4 attuale
Introdotto nel 2002. Per motori a 4 tempi ad alto numero di giri che soddisfano(CI-4 PLUS)
le norme USA 2004 sui gas di scarico. Per diesel a contenuto di zolfo fino a 0.5 %.
Gli oli CI-4 supportano la stabilità dei motori con ricircolo dei gas ( EGR).
Può essere usato al posto di CD, CE, CF-4, CG-4 e CH-4.

CH-4 attuale
Introdotto nel 1998. Per motori a 4 tempi ad alto numero di giri che soddisfano
le norme USA 98 sui gas di scarico. Fortemente consigliato per diesel a
contenuto di zolfo fino a 0.5 %.
Può essere usato al posto di CD, CE, CF-4 e CG-4.

CG-4 obsoleto
Introdotto nel 1995. Per motori a 4 tempi operanti in condizioni gravose, ad alto
numero di giri, funzionanti con carburante a contenuto di zolfo inferiore a 0.5 %.
CG-4 è prescritto per i motori che soddisfano le norme USA 94 sui gas di scarico.
Può essere usato al posto di CD, CE e CF-4.

CF-4 obsoleto
Introdotto nel 1990. Per motori a 4 tempi ad alto numero di giri cono senza turbo.
Può essere usato al posto di CD e CE.

CF-2 obsoleto
Introdotto nel 1994. Per motori a 2 tempi operanti in condizioni severe.
Può essere usato al posto di CD-II.

CF obsoleto
Introdotto nel 1994. Per off-road (nell’edilizia) in motori diesel con iniezione
diretta e altri, incl. motori che utilizzano diesel a contenuto di zolfo superiore a 0.5 %.
Può essere usato al posto di CD.

CE obsoleto
Introdotto nel 1985. Per motori a 4 tempi ad alto numero di giri, turbocompressi o non.
Può essere usato al posto di CC e CD.

CD-II obsoleto
Introdotto nel 1987. Per motori a 2 tempi.

CD obsoleto
Introdotto nel 1955. Per alcuni motori turbocompressi o non.

CC obsoleto
Per motori modelli 1990 e precedenti.

CB obsoleto
per motori modelli 1961 e precedenti.

CA
obsoleto
Per motori modelli 1959 e precedenti.


API GL - Trasmissioni e Differenziali -


GL-1
Definisce il tipo di servizio caratteristico di differenziali automobilistici, con ingranaggi conici a spirale o a vite senza fine, e di taluni cambi manuali che funzionano in condizioni non gravose, come pressioni specifiche e velocità, da potere essere lubrificati, in modo soddisfacente, con oli minerali puri.
Possono essere impiegati, per migliorare le caratteristiche del lubrificante, additivi antiossidanti, antiruggine, antischiuma, abbassatori del punto di scorrimento. Non contengono additivi che modificano il fattore d'attrito e additivi di estrema pressione.

GL-2
Definisce il tipo di servizio caratteristico di differenziali del tipo a vite senza fine che funzionano in condizioni tali di carico, temperatura e velocità di strisciamento, da far sì che un lubrificante API GL-1 risulti insufficiente.
Lubrificanti adatti per questo tipo di servizio contengono additivi antiusura o additivi di estrema pressione con azione blanda.

GL-3
Definisce il tipo di servizio caratteristico di cambi manuali e differenziali con ruote coniche a spirale, che funzionano sotto condizioni moderatamente gravose di velocità e carico. Queste condizioni operative richiedono un lubrificante con capacità portanti superiori a quelle che possono essere offerte da un olio API GL-1/2, ma inferiori ai requisiti posti per un olio API GL-4.
Lubrificanti adatti per questo tipo di servizio contengono additivi che reagiscono con le superfici dei denti alle temperature generate dai carichi e dalle velocità alte.

GL-4
Definisce il tipo di servizio caratteristico di ingranaggi, anche ipoidi, in trasmissioni meccaniche che funzionano in condizioni di alta velocità e basso carico o di bassa velocità ed alto carico.


GL-5
Definisce il tipo di servizio caratteristico di ingranaggi, particolarmente ipoidi, in trasmissioni meccaniche che funzionano in condizioni di alta velocità e urti; alta velocità e basso carico e bassa velocità ed alto carico.

Ricordo ancora che le specifiche API GL per trasmissioni e cambi utilizzano una numerazione differenziativa che avvisa di incompatibilità con quella precedente o successiva.

 

 

Specifiche ACEA


L'ACEA è l'associazione formata dai principali costruttori automobilistici europei (Alfa Romeo, BMW, Citroen, Peugeot, Fiat, Renault, Volkswagen, Daimler Benz, British Leyland, Daf).
E' nata dalla fusione di CCMC (Comitato Costruttori Mercato Comune)con la ATIEL (Associazione Tecnica dei Produttori Europei di Lubrificanti). Le specifiche CCMC, ormai lentamente sostituite dalle ACEA, classificavano i prodotti con G per motori benzina, PD per diesel leggeri e D per diesel pesanti.
Le specifiche ACEA sono nate per ottenere un livello qualitativo più affidabile, prestazioni più elevate, gestione d'esercizio semplificate e maggior rispetto ambientale nelle nuove motorizzazioni.

I test richiesti dalle specifiche ACEA si aggiungono a quelli previsti dalla CCMC e li rendono più rigidi.
Le lettere (classi) identificano le diverse tipologie di motori nel modo seguente:
A - per motori benzina
B - per i diesel leggeri
C - per motori provvisti di sistemi di post-trattamento per abbattimento emissioni
E - per i diesel pesanti

Le categorie numeriche indicano i diversi usi ed applicazioni all'interno di una determinata classe di lettere, legate a più livelli di performance dell'olio.
L'ultimo aggiornamento delle specifiche ACEA risale al 2016.
L'applicazione specifica di una sequenza (classe + categoria) è responsabilità del singolo costruttore per i suoi veicoli e motori.
Oli appartenenti ad una certa categoria possono rispondere anche alle esigenze di un'altra categoria, ma in alcuni motori possono essere utilizzati solo oli di una certa categoria all'interno di una determinata classe.
L'anno di riferimento è da intendersi solo per uso industriale ed indica l'anno di implementazione di un livello più severo per una determinata categoria. Un nuovo numero significherebbe che un nuovo test, parametro o limite è stato incorporato alla categoria per rispondere a nuove esigenze di performance, rimanendo però compatibile con le applicazioni esistenti. Un aggiornamento deve sempre soddisfare le applicazioni della edizione precedente, altrimenti si inserisce una nuova categoria.

[ A ] - SEQUENZE MOTORI BENZINA

A1
Olio per motori benzina studiato per l'utilizzo specifico di oli bassa viscosità e basso attrito con alta temperatura / alto indice di viscosità tra 2.6 a 3.5 mPa.s. Questi oli possono non essere adatti per l'uso in alcuni motori. Consultare il libretto di uso e manutenzione. Questa specifica attesta oli fuel economy.(Rimossa con l'ultimo aggiornamento del 2016)

A2 Revocata

A3 Olio stabile per uso in motori ad alte prestazioni e/o per prolungati intervalli di cambio dove specificato dal costruttore, e/o per oli a bassa viscosità per uso durante tutte le stagioni, e/o per condizioni operative severe come definito dal costruttore.

A4 Riservato per uso futuro su motori ad iniezione diretta.

A5 Olio stabile, con viscosità permanente per l'uso ad intervalli prolungati ad elevate prestazioni studiato per l'utilizzo specifico di oli bassa viscosità, basso attrito con un valore HT/HStra 2.9 e 3.5 m.Pa.s. L'utilizzo può essere non adatto in alcuni motori. Consultare il libretto di uso e manutenzione.


[ B ] - SEQUENZE DIESEL LEGGERI

B1 Olio per uso in motori diesel auto e veicoli commerciali leggeri, specifico per olio ad uso bassa viscosità e basso attrito con alta temperatura / alto indice di viscosità da 2.6 a 3.5 mPa.s.Questi oli possono essere non adatti all'uso in alcuni motori. Consultare il libretto di uso e manutenzione.(Rimossa con l'ultimo aggiornamento del 2016)

B2 Revocata

B3 Olio stabile, con viscosità permanente per uso in motori diesel auto e veicoli commerciali leggeri ad elevate prestazioni e/o per prolungati intervalli di cambio dove specificato dal costruttore e/o per oli a bassa viscosità per uso durante tutte le stagioni e/o per condizioni operative severe come definito dal costruttore.

B4 Olio stabile, con viscosità permanente per uso su motori diesel auto e veicoli commerciali leggeri con iniezione diretta ma anche per prestazioni richieste dalla B3.

B5 Olio stabile, con viscosità permanente per uso in motori diesel auto e veicoli commerciali leggeri ad intervalli di cambio prolungati studiato per l'uso di oli a bassa viscosità e basso attrito con un livello HT/HS da 2.9 a 3.5 mPa.s. Questi oli possono non essere adatti per alcuni motori. Consultare il libretto di uso e manutenzione. Richiede prestazioni più elevate rispetto alla B1.
Richiede lo stesso livello di performance previsto dalla B4 ma in più attesta l'aspetto fuel economy.


[ C ] - SEQUENZE MOTORI PROVVISTI DI SISTEMI DI POST-TRATTAMENTO PER ABBATTIMENTO EMISSIONI

C1 Olio di elevata stabilità viscosimetrica è per l’utilizzo in motori benzina e diesel con sistemi DPF (Filtro Particolato) eTWC (Catalizzatore a tre vie) che richiedono basso attrito, bassa viscosità, basse SAPS con valore di HTHS maggiore di 2.9 mPa.s. Questi oli allungano la vita dei sistemi DPF e TWC e mantengono caratteristiche di fuel economy.
Nota bene: questi lubrificanti presentano i più bassi livelli di SAPS e possono non essere adatti per l’utilizzo in determinati motori. Consultare il Libretto di Uso e manutenzione del veicolo.

C2 Olio di elevata stabilità viscosimetrica per l’utilizzo in motori benzina e diesel con sistemi DPF e TWC che sono in grado di sopportare basso attrito, bassa viscosità, basse SAPS con valore di HTHS maggiore di 2.9 mPa.s. Questi oli allungano la vita dei sistemi DPF e TWC.
Nota bene: questi lubrificanti possono non essere adatti per l’utilizzo in determinati motori. Consultare il Libretto di Uso e manutenzione del veicolo.

C3 Olio di elevata stabilità viscosimetrica per l’utilizzo in motori benzina e diesel con sistemi DPF e TWC. Questi oli allungano la durata dei sistemi DPF e TWC.
Nota bene: questi lubrificanti possono non essere adatti per l’utilizzo in determinati motori. Consultare il Libretto di Uso e manutenzione del veicolo.

C4 Olio di elevata stabilità viscosimetrica per l’utilizzo in motori benzina e Diesel con sistemi DPF e TWC che richiedono lubrificanti ’low SAPS’ e con un valore di HTHS superiore a 3.5 mPa.s. Questi oli allungano la durata dei sistemi DPF e TWC. Notabene: questi lubrificanti possono non essere adatti per l'utilizzo in determinati motori. Consultare il Libretto di Uso e manutenzione del veicolo.

C5 Olio di elevata stabilità viscosimetrica per l’utilizzo in motori benzina e Diesel provvisti di qualsiasi tipo di sistemi di post trattamento, che richiedono lubrificanti ’Mid SAPS’ con un valore di HTHS minimo di 2.6 mPa.s. Progettati per motori che necessitano di lubrificanti a bassa viscosità per le più recenti richieste inerenti la fuel-economy. Notabene: questi lubrificanti possono non essere adatti per l'utilizzo in determinati motori. Consultare il Libretto di Uso e manutenzione del veicolo.
In pratica l'istituto API rappresenta chi fabbrica l'olio, mentre la ACEA rappresenta i più importanti costruttori europei di automobili che richiedono a sua volta ai produttori di olio determinate caratteristiche per l'olio dei loro motori.

 

 

 

Specifice Volksagen

 

VW 500.00 Specifiche Volkswagen per oli motore multigrado per motori a benzina con viscosità SAE 5W-X / 10W-X. Questa è una "vecchia" specifica dell'olio ed è applicabile ai motori costruiti prima dell'anno 2000 (fino all'agosto 1999). Gli oli con un'approvazione rilasciata dopo il marzo 1997 hanno ricevuto un'alternativa, specifica VW più recente.

VW 501.01 Oli motore convenzionali adatti per alcuni motori VW costruiti prima del 2000. Questa è una "vecchia" specifica dell'olio ed è applicabile ai motori costruiti prima dell'anno modello 2000 (fino ad agosto 1999). Gli oli con un'approvazione rilasciata dopo il marzo 1997 hanno ricevuto un'alternativa, specifica VW più recente.

VW 502.00 Olio per motori a benzina. Successore delle specifiche VW 501.01 e VW 500.00. Consigliato per coloro che sono soggetti a condizioni ardue. Non deve essere utilizzato per motori con intervalli di manutenzione variabili.

VW 503.00 Olio motore long-life per motori a benzina, per auto VW con WIV (sistema per intervalli di manutenzione a durata variabile). Soddisfa anche le specifiche ACEA A1, SAE 0W-30 o 5W-30.

VW 503.01 Questa specifica è dedicata ai modelli Audi RS4, Audi TT, S3 e Audi A8 6.0 V12 con potenze superiori a 180 CV, con intervalli di manutenzione variabili (30.000 km o 2 anni). Ora sostituita dalla specifica VW 504.00.

VW 504.00 Le specifiche VW 504 00 superano le specifiche VW 503 00 e VW 503.01. Gli oli VW 504 00 sono adatti per motori che soddisfano i requisiti delle norme sulle emissioni Euro IV.

VW 505.00 Specificha olio motore per autovetture diesel, livello minimo di prestazione CCMC PD-2. Disponibile nelle gradazioni SAE 5W-50, 10W-50/60, 15W-40/50, 20W-40/50 che richiedono il 13% max. di perdita in evaporazione e SAE 5W-30/40, 10W-30/40 che richiedono il 15% max. di perdita in evaporazione.

VW 505.01 Olio motore speciale per motori VW turbodiesel con unità pompa-iniettore e per motori V8 Commonrail turbodiesel. Conforme alle specifiche ACEA B4 SAE 5W-40.

VW 506.00 Questi oli sono adatti per motori diesel con intervalli di manutenzione prolungati fino a 50.000 km / 2 anni. Non adatto all'uso su motori con una singola pompa iniettore. Il cambio dell'olio è indicato dall'indicatore di servizio elettronico. La viscosità è SAE 0W30.

VW 506.01 Questi oli sono specifici per motori "Pumpe-Düse" (iniettore-pompa) che funzionano a intervalli di manutenzione prolungati (30.000 - 50.000 km / 24 mesi). Il cambio dell'olio è indicato dall'indicatore di servizio elettronico.

VW 507.00 Oli LOW-SAPS adatti per motori Euro 4 e quasi tutti i motori diesel VAG dal 2000 in poi con intervalli di manutenzione prolungati, pompe iniettori unitarie e anche motori Pumpe-Düse ("PD"). Esclusi i motori V10, R5 e veicoli commerciali VW senza DPF (filtri antiparticolato diesel) montati - questi devono utilizzare un olio specifico 506 01.

VW 508.00/509.00 Questa combinazione specifica (508,00 per benzina, 509,00 per diesel) richiede una viscosità 0W20, olio fuel-economy con additivi a lunga durata. Queste specifiche NON sono retrocompatibili con le specifiche VW precedenti. Consigliato per i nuovi motori VW / Audi 2.0 TFSI da 140 kW e 3.0 TDI CR da 160 kW.

 

 

Suddivisione OLIO motore per tipi di BASSI


Gli oli motore possono essere suddivisi nelle seguenti tipologie considerando le basi con cui vengono formulati:


Minerale: (gruppo I)olio derivato dalla diretta raffinazione del petrolio e utilizzato tuttora in gradazioni SAE tipiche come 15W40 o 20W50 su auto ormai considerate “storiche”.


Semisintetico gruppo II e III)basi minerali idrogenate o semisintetiche: olio di base minerale addittivato chimicamente in % per ottenere migliori performance di resistenza e pulizia rispetto ai minerali puri. Gradazioni SAE tipiche sono 10W40 e anche 5W40


Sintetico: a sua volta suddivisibile in due tipologie:


(gruppo III) Hydrocracked: olio ottenuto per sintesi chimica(non derivato dal petrolio) con base di oli in parte rigenerati e idrogenati chimicamente tramite un processo che dichiara come sintetici al 100% oli ottenuti con questo procedimento.


(gruppo IV e V) Pao (Poli Alfa Oleine, gruppo IV) e Esteri(gruppo V) sono basi sintetiche vere e più pregiate delle precedenti, utilizzate però in minor parte e da pochi oli a causa del loro elevato costo. Soprattutto negli ultimi 2 o 3 anni diversi oli nella loro riformulazione preferiscono ormai il processo Hydrocracked probabilmente meno costoso per i produttori.

Produrre un olio motore quindi non è un lavoro semplice, basti pensare alla continua evoluzione dei motori e delle norme anti inquinamento che richiedo la continua ricerca di nuove formulazioni per andare in contro alle sempre nuove necessità.
Un esempio molto semplice lo ritroviamo nella durata stessa del lubrificante che negli ultimi decenni, si è passati da intercvalli di 5000 km a 30.000 e più, ma questo è possibile perchè l'olio non è solo olio, ma una miscela di basi e additivi vari in percentuali diverse per permettere di ottenere i risultati prefissati.

Questi in linea di massima gli additivi presenti:

Anticorrosivi e antiruggine, Antiossidanti, Antischiuma, Antiusura, Di detergenza, Di Adesività, Di estreme pressioni, Untuosanti, Disperdenti, Emulgatori e Miglioratori del punto di scorrimento.

TDS Olio

Di seguito i parametri generalmente indicati sulla scheda tecnicadi un lubrificante e il loro siginifato.

Kinematic Viscosity at 40°C: viscosità cinematica misurata a 40°, molto importante perché più è bassa (ma non deve esserlo troppo) e prima l'olio arriva in testa, cioè entra prima in circolo.

Kinematic Viscosity at 100°C: viscosità cinematica misurata a 100°, molto importante perché più l'olio è viscoso a caldo e più il motore è protetto, ma non deve esagerare perché una viscosità troppo elevata, causa attrito maggiore e aumento delle temperature.

Viscosity Index: indice di viscosità assoluta, è il parametro più importante di tutti perché è quello che determina il variare costante e il mantenimento delle viscosità alle temperature più alte. Più l'indice VI è alto e meglio è perché significa che l'olio manterrà al meglio le viscosità dichiarate; indice alto significa tra l'altro, presenza di buone basi e/o additivi.

HT/HS.High temperature - High share: altro parametro importante e rappresenta la stabilità al taglio dell'olio, cioè la resistenza dell'olio alla rottura del velo che si frappone tra due strati. Parametro importante perché è misurato con l'olio a 150° e quindi molto reale; più il valore è alto e più il motore è protetto, ma cresce il consumo di carburante, mentre più il valore è basso, diminuisce il consumo di carburante ma il motore sarà meno protetto.

T.B.N. Total Base Number: E' una misura di riserva di alcalinità di un lubrificante. Si misura in milligrammi di idrossido di potassio per grammo (mg KOH/ g). Il TBN determina quanto sarà efficace il controllo sugli acidi formatisi durante il processo di combustione. Più alto è il TBN, più efficace è il tenere in sospensione i contaminanti che provocano usura, riducendo gli effetti corrosivi acidi per un periodo di tempo prolungato. Il valore TBN negli oli Hydrocracked dovrebbe essere un po' più alto in quanto di base partono già con un TAN (Total Acid Number) superiore rispetto alle basi vergini degli oli sintetici più pregiati.

Sulphated Ash- Ceneri Solfatate: è la % di contenuto di ceneri dell'olio sottoposto a combustione e a trattamento con acido solforico: è un valore indicativo del livello di additivazione a base metallica dell'olio. Varia a seconda della specifica Acea.

Flash Point: Punto di fiamma: é il limite di temperatura dell'olio che ne dichiara l'infiammabilità, il cosidetto punto di fumo. Consigliato nei motori turbo averlo almeno a 230°

Pour Point: Punto di scorrimento: è la temperatura limite minima dell'olio per garantirne la pompabilità e lo scorrimento dello stesso.

Noack Evaporability Test: è la % possibile di evaporabilità a caldo sul volume totale dell'olio.

 

 

 

PARTE 2

Approfondimento Tecnico:

La viscosità dell'olio motore è riconosciuta come una delle proprietà più importanti di un lubrificante.


La viscosità di un fluido è una misurazione fisica della sua resistenza interna al flusso. In altre parole, è una misura delle proprietà frizionali adesive/coesive interde di un fluido
Un olio che ha un'alta viscosità è descritto come "più spesso" o "più pesante" mentre un olio che ha una bassa viscosità è descritto come "più sottile" o "più leggero" - più è denso l'olio, maggiore è la sua viscosità.

Un’altra proprietà importante di un olio è la fluidità, essa è la grandezza reciproca (o inversa) della viscosità, all’aumentare della viscosità diminuisce la fluidità e viceversa.

La viscosità dell'olio è influenzata dalle variazioni di temperatura durante l'uso. A temperature più elevate, diventa più sottile (diminuisce la viscosità) e fornisce meno protezione al motore. A temperature più fredde, si ispessisce (aumenta la viscosità) e diventa più difficile pomparlo all’interno del circuito, con conseguente minore protezione all'avvio e un aumento dell'usura.
La viscosità deve essere sufficientemente elevata da mantenere un film lubrificante tra le parti in movimento, ma sufficientemente bassa da consentire al lubrificante di fluire facilmente attraverso il filtro dell'olio, lungo tutto il circuito e attorno alle varie parti del motore in tutte le condizioni.

Un altro fattore che influisce sulla viscosità è la contaminazione dell'olio motore; quando l'olio viene contaminato, la sua viscosità cambia. Con fuliggine, sporco e fango, aumenta la viscosità; con la diluizione del carburante diminuisce. Entrambe le direzioni di variazione della viscosità sono potenzialmente dannose per il motore.

Viscosità dinamica

La viscosità dinamica è una misura dell'attrito interno di un fluido o della sua resistenza alla deformazione graduale dovuta al “taglio” e/o alla trazione. Di solito è espressa in un’unità di misura chiamate centipoise (cP), che numericamente è equivalente al millipascal-secondo (mPa · s). La viscosità dinamica viene talvolta definita viscosità assoluta.

Immaginate che un fluido lubrificante venga compresso tra due grandi lastre piatte creando un film tra le piastre; una piastra è fissa, l'altra si muove orizzontalmente a una velocità costante. Mentre la piastra superiore si muove, ogni strato di fluido si muoverà più veloce di quello appena al di sotto di esso, e l'attrito tra di loro darà origine a una forza che resiste al loro moto relativo. In particolare, il fluido applicherà sulla piastra superiore una forza nella direzione opposta al suo movimento, e una uguale ma opposta alla piastra inferiore. È quindi necessaria una forza esterna per mantenere il piatto superiore in movimento a una velocità costante e superare l'attrito del film del fluido. Maggiore è l'attrito, maggiore è la quantità di forza richiesta.
La viscosità dinamica è una misura della resistenza del fluido ad essere deformata da questa forza di taglio.


viscosit-dinamica.png

La viscosità dinamica di un fluido varia con i cambiamenti di temperatura; quindi la sua misurazione non ha senso a meno che non venga data la temperatura alla quale è determinata. Uno strumento comune utilizzato per misurare la viscosità dinamica è un viscosimetro rotativo, come il "viscosimetro Brookfield", il quale impiega un mandrino rotante che misura la coppia mentre ruota all’interno del fluido.



viscosimetro-rotazionale.png

Viscosità cinematica

Una misurazione della viscosità più familiare è la viscosità cinematica. La viscosità cinematica tiene conto della densità del fluido (gravità specifica) come un quoziente della sua viscosità dinamica. In altre parole, la viscosità cinematica (cSt) è la viscosità dinamica del fluido (cP) divisa per il suo peso specifico (SG) (vedi sotto). Di solito è riportato in centistokes (cSt) o mm2 / s.
La viscosità cinematica è la quantità di tempo, in centistokes (mm2 / s), che per un determinato volume di fluido impiega per scorrere, sotto la forza di gravità, attraverso un orifizio a diametro fisso a una data temperatura. Poiché la viscosità cinematica varia inversamente alla temperatura, il suo valore non ha senso a meno che non venga data la temperatura alla quale è determinato. La viscosità cinematica viene determinata usando un viscosimetro a tubo capillare.


viscosimetro-capillare.png


Fluidi Newtoniani e Non-Newtoniani

Dopo aver spiegato cosa è la viscosità, i tipi in cui si suddivide e come si misura, dobbiamo ora spiegare come vengono suddivisi i fluidi e come si comportano in termini di viscosità.
I fluidi quindi si suddividono i due principali famiglie, i fluidi Newtoniani e Non-Newtoniani.

I fluidi Newtoniani:

Si definiscono Newtoniani quei fluidi per cui il rapporto tra sforzo di taglio e velocità è costante, in poche parole la viscosità rimane costante a qualsiasi tasso di taglio.
Sono chiamati Newtoniani perché seguono la formula originale stabilita da Sir. Isaac Newton.


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I fluidi Non Newtoniani:

Si definiscono Non-Newtoniani tutti quei fluidi per cui la regola di cui sopra non è valida e per i quali non è possibile misurare la viscosità in modo convenzionale, piuttosto si deve misurare la viscosità apparente che tiene conto della velocità di taglio in cui è stata effettuata la misurazione, infatti la viscosità apparente è inversamente proporzionale alla velocità di taglio, maggiore e la velocità di taglio (Shear) minore è la viscosità apparente e viceversa; questi fluidi di suddividono a loro volta in tre tipologia diverse:

-Fluidi pseudoplastici: Quelli nei quali la viscosità diminuisce all’aumentare della velocità di taglio, è il comportamento tipico di tutti quei fluidi che contengono in sospensione molecole di peso molecolare elevato; incrementando lo sforzo di taglio, le molecole tendono ad allinearsi nella direzione di scorrimento offrendo sempre meno resistenza. La viscosità di un sistema pseudoplastico diminuisce via via che aumenta la velocità di taglio. Fanno parte di questa tipologia di fluidi gli oli motore multigrado.


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-Fluidi dilatanti: Quelli nei quali la viscosità aumenta all’aumentare della velocità di taglio. Sono detti fluidi dilatanti, ad esempio gli amidi ed i grassi e sospensioni concentrate (oltre il 50% in peso) di particelle solide sufficientemente piccole.


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-Fluidi di Bingham: Sono fluidi che si comportano come i fluidi newtoniani solo dopo che é stato raggiunto un certo valore dello sforzo di taglio applicato; sono un particolare caso di fluidi plastici. Esempi di fluidi plastici sono le soluzioni molto concentrate e i colloidi, per i quali é necessario uno sforzo di taglio tale da rompere la struttura reticolata che essi presentano. Un esempio pratico solo le vernici.

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HT/HS (High Temperature / High Shear)

Viscosità HT/HS (misurata a 150°) è la misura dalla capacità di un olio di mantenere la viscosità e resistere al taglio quando il motore sta funzionando sotto carico a temperature elevate (in condizioni di esercizio severe). Un olio che è troppo sottile in queste condizioni non può garantire una protezione adeguata, aumentando così l’usura delle parti soggette a stress meccanici.
Lo spessore del film dell’olio può essere danneggiato dalle alte temperature generate dal motore o dalle elevate forze di taglio che vengono a crearsi quando il motore è sotto sforzo.

Considerando che , come spiegato nel paragrafo dei fluidi Non-Newtoniani, la viscosità degli oli multigrado diminuisce all’aumentare della velocità di taglio, questa misurazione, se fatta come per i test SAE rimane fine a se stessa poichè non viene messa in correlazione ad una velocità di taglio, la "Viscosità apparente" invece serve proprio a misurare la viscosità di un fluido ad una certa temperatura e velocità di taglio, il valore di questa misurazione viene indicato con l'acronimo HT/HS e viene espressa in Centipoiose (Cp), misurando la viscosità in questo modo possiamo renderci conto della reale resistenza del film dell'olio in determinate condizioni di utilizzo.

Indice di viscosità

L'indice di viscosità (VI) è una misura arbitraria della variazione della viscosità dell'olio dovuta a variazioni di temperatura. In altre parole, l'indice di viscosità è una misura di quanto la viscosità dell'olio cambia con i cambiamenti di temperatura. Più alto è l'indice di viscosità, meno la viscosità dell'olio cambia con i cambiamenti di temperatura. L'indice di viscosità viene semplicemente riportato come un valore numerico che non ha unità. Le misure sono prese a 40 ° C e 100 ° C.


Dato che gli oli con alti indici di viscosità si assottigliano meno a temperature più elevate e non si addensano troppo a temperature più basse, maggiore è l'indice di viscosità, migliore sarà il rendimento degli oli motore a temperature estreme. Pertanto, sono desiderabili e preferibili gli oli con indici di viscosità più elevati.

Viscosity Index Improvers - “Miglioratori Indice di Viscosità” (VII):

I “VII” sono polimeri solubili all’interno dell’olio costituiti da molecole a catena lunga e vengono spesso definiti come modificatori di viscosità (VM), un esempio può essere il Co-polimero di Olefina che è un copolimero di etilene e propilene ampiamente utilizzato nella formulazione degli oli motore (vedi qui sul sito della Lubrizol).
Questi polimeri si espandono e contraggono al variare della temperatura. Ad alte temperature si espandono impedendo così che la viscosità dell’olio cali troppo e aumentando la resistenza del film; viceversa a basse temperature questi polimeri si contraggono così da abbassare la viscosità e rendere l’olio più fluido.

Esistono vari Modificatori diversi tra loro per forma, dimensione delle molecole e qualità, alcuni sono più addensanti di altri, in generale quelli con molecole più grandi riescono a garantire indici di viscosità più elevati, però di contro queste molecole sono molto instabili e i legami al loro interno tendono a rompersi più facilmente quando sottoposte a elevate forze da taglio, alterando così la resistenza al taglio del lubrificante e facendo abbassare l’indice di viscosità.
Ora vi chiederete a cosa serve sapere tutto questo e come si traduce all’atto pratico.
Queste nozioni teoriche ci servono per comprendere meglio il funzionamento di un lubrificante e sfatare alcuni miti:

1) Gradazione SAE e temperatura esterna:

In molti sono convinti che un lubrificante ad esempio 5w-40 sia più adatto di uno 5w-30 in condizioni di temperatura esterna gravose come ad esempio temperature esterne superiori a 30°; questo è uno dei falsi miti da sfatare assolutamente, la classificazione SAE , come spiegato nella prima parte della guida, non è una classificazione qualitativa, ma si limita a misurare la viscosità dinamica dell’olio a basse temperature e la viscosità cinematica a 100°, senza tenere conto in alcun modo della composizione dello stesso e di come si comporta effettivamente all’interno del motore.

L’esempio più tangibile per fare capire meglio il concetto lo possiamo trovare proprio in casa VAG. Come tutti sapete da quando, per andare incontro a normative anti inquinamento sempre più stringenti, si sono cominciati a commercializzare gli oli “Fuel efficiency” e quasi in contemporanea sono cominciati a nascere i primi sistemi “long life”. Mamma VW ha sviluppato prima le specifiche 503/506.01 rispettivamente per benzina e diesel, e successivamente le specifiche 504/507, le quali sono presenti solo in gradazione 0W-30 e 5W-30 a differenza della specifica 505.01 (sviluppata appositamente per i motori TDI PDE) che è disponibile anche in gradazione 5W-40.
La contestazione nasce dal fatto che a differenza di quanto dichiarato da VW che afferma che tali specifiche (504/507) sono da considerarsi retrocompatibili e quindi inglobanti quelle più obsolete, molti sostengono che proprio per la mancanza di alcune gradazioni questo non possa essere vero, senza considerare però le effettive prestazioni di un lubrificante a prescindere dalla gradazione, infatti bisognerebbe guardare quali requisiti una determinata specifica richiede a prescindere dalla gradazione SAE, in particolare guardare l’Indice di viscosità e il valore HT/HS richiesto dalla relativa specifica. La specifica 507 dovendo essere retrocompatibile con la specifica 505.01, si porta dietro tutta una serie di requisiti specifici per i motori PDE che come ben sappiamo hanno bisogno di maggiore protezione nella zona dell’Albero a Cammes, per via dell'elevato sforzo creato dal particolare sistema di iniezione, che può essere garantito solamente da un lubrificante che forma un film sulle componenti molto resistente, ma che non sarebbe necessario per i successivi motori VW Common Rail. Se guardiamo la seguente tabella SAE ci dice che di norma ad un olio con gradazione SAE 30 corrisponde un valore HT/HS di 2,9 mPAs


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ma come possiamo vedere dal confronto tra i seguenti oli (tutti dello stesso produttore), in particolare tra il Top Tec 4100 con specifica 505.01 e il Top Tec 4200 con specifica 507, noteremo come, a discapito di quanto indicato nella tabella SAE, tutti e due presentano valori HT/HS maggiori o uguali a 3,5 mPas, ma addirittura il secondo presenta un Indice di viscosità leggermente più elevato del primo stando ad indicare che le fluttuazioni da un estremo all’altro della viscosità sono inferiori e che ad alte temperature il legame tra le molecole è più stabile.
Tutto questo è stato possibile ottenerlo grazie all'evoluzione negli anni sia delle qualità e purezza delle basi che dei pacchetti additivi sempre più sofisticati e importanti negli oli moderni.


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Tutto ciò per dire che è stupido pensare che un olio 5W-30 non può essere usato in Sicilia d’estate perché ci sono 40°, non c’è nessuna correlazione tra la temperatura esterna e la resistenza al taglio dell’olio (HT/HS) poiché è questa che ci indica il livello protezione di un lubrificante, che deve essere conforme alla specifica richiesta dal costruttore, e non la gradazione SAE.

Voi vi chiederete ma come mai ha messo a confronto anche un olio 0W-20? La risposta è veloce, il Top Tec 6200 ha le nuove specifiche VW 508/509 che non sono retrocompatibli con quelle più vecchie, viste le sempre più stringenti norme anti inquinamento e la necessità di produrre motori sempre più parchi nei consumi, mamma VW ha dovuto dare un taglio netto col passato, poichè per i motivi detti in precedenza, si è dovuto ridurre il più possibile l'attrito interno nei motori, e per questo si è deciso di utilizzare una formulazione più fluida con valori di HT/HS più bassi, e quindi un film più sottile che produce proprio meno attrito; questa cosa non sarebbe stata ben digerita dai vecchi motori PDE che al contrario necessitano di lubrificanti con valori HT/HS più elevati e quindi un film olio più spesso.
Ciò non deve spaventare poiché i motori su cui va utlizzato questo lubrificante sono progettati per questi valori di HT/HS e quindi non si avrà un livello maggiore di usura rispetto alle vecchie specifiche, ripeto bisogna sempre prendere come rifermento i paramentri richiesti dalla specifica associata al determinato motore poiché questo è stato progettato per funzionare bene con lubrificanti aventi le caratteristiche indicati nella stessa.




2) Tutti gli oli sono uguali a parità di specifica

Questa è un’altra inesattezza che spesso si legge in giro, è vero che un olio che rispetta la specifica del costruttore può essere tranquillamente utilizzato all’interno di un determinato motore, ma non è altrettanto vero che tutti gli oli a parità di specifica garantiscano le stesse prestazioni.
Ciò accade perché anche rispettando la stessa specifica, i vari oli presentano formulazioni differenti tra loro, in particolare variano le percentuali delle tipologie di basi utilizzate e il pacchetto additivi annesso.
Come abbiamo spiegato nell'approfondimento più in alto, l’Indice di viscosità è un valore molto importante per un lubrificante perché più questo è alto è più l’olio è stabile in termini di viscosità, cioè la viscosità non aumenta troppo a basse temperature e viceversa non tende a diminuire eccessivamente ad alte temperature ma rimane all’interno dei valori di sicurezza previsti; ma non sempre se due lubrificanti che hanno Indici di viscosità analoghi possono essere considerati paritetici, infatti ci sono due modi per ottenere dei valori elevati di questo indice:

1- Utilizzo di Modificatori di viscosità per migliorare le prestazioni in termini di viscosità del lubrificante (per capire come funzionano guardare il paragrafo relativo più in alto).
Le basi di olio a tecnologia sintetica ottenute tramite processo di raffinazione del petrolio (HC, SHC ecc..) appartenenti al gruppo III e III+ generalmente hanno degli indici di viscosità che si aggiarano intorno a valori di 120, le varietà più raffinate come le basi VHVI (Very High Viscosity Index) hanno indici di viscosità tra i 125 e 135, questo perché anche usando tecniche di raffinazione sempre più complesse, la base ottenuta non sarà mai priva di contaminanti e pura al 100% e, come abbiamo visto, alcuni agenti contaminanti influiscono negativamente sulla viscosità; per raggiungere quindi i livelli di VI necessari ai lubrificanti, generalmente valori tra i 165 e i 180, vengono utilizzati dei modificatori di viscosità.Come spiegato nel paragrafo più su, questi modificatori sono costituiti da molecole a catena lunga le quali però sono molto instabili e tendono a rompersi quando soggetti ad alte temperature e/o alte forze di taglio facendo così crollare l’indice di velocità e quindi il valore HT/HS. Quindi più l’indice di viscosità di partenza della base è elevato meno modificatori sono necessari durante la formulazione del lubrificante e più a lungo il lubrificante sarà stabile, viceversa più è elevata la quantità di modificatori utilizzata e meno il lubrificante risulterà stabile durante tutto l’arco temporale di utilizzo.

2- Utilizzo di basi 100% sintetiche appartenenti al gruppo IV e V, queste basi sono ottenute totalmente tramite processo di sintesi e non contengono alcun contaminante, le molecole che le compongono hanno un’elevata stabilità e presentano un indice di viscosità in partenza molto più elevato che non necessita o quasi dell’utilizzo di alcun modificatore di viscosità.
L’unico inconveniente di queste basi è che sono molto costose.

A parte alcuni prodotti particolari e appartenenti a fasce di prezzo molto elevate, tutti gli oli in commercio vengono formulati utilizzando o il 100% di basi appartenenti al gruppo III/III+ oppure utilizzando una miscelazione in percentuali variabili delle predette basi con basi appartenenti al gruppo IV e V (PAO e Esteri), questo insieme all’aggiunta del pacchetto additivi viene definito in termini tecnici come “Blending”; conoscere le percentuali di tale mix è importante per capire quanto a lungo un lubrificante manterrà stabili i valori indicati sulla scheda tecnica e quindi per quanto tempo realmente sarà in grado di proteggere il nostro motore, ovviamente più le percentuali di basi del gruppo IV e V sono elevate e migliori saranno le prestazioni nel tempo del lubrificante, viceversa il tempo di vita utile si accorcerebbe significativamente.

N.B. Menzione speciale va fatta ad un nuovo tipo di base che, anche se ufficialmente apparntenete al Gruppo III+ per via della natura di produzione, risulta così pulita da arrivare ad avere le stesse prestazioni (se non superiori) di una base 100% sintetica apparntenete ai Gruppi IV e V; si tratta delle basi GTL (Gas To Liquid), queste vengono ricavate dalla conversione del gas naturale tramite vari processi chimici con il risultato di ottenere una base con un tasso di purezza elevatissimo e indici di viscosità altrettanto alti.
Il maggiore produttore di queste tipologie di base è la Shell.


3) Service “Long Life” sono consigliabili?

Su questo tema si è spesso dibattuto all’interno del forum, non mi soffermerò su cosa sia economicamente conveniente fare, ma su cosa sia tecnicamente giusto fare.

Come abbiamo visto, l’indice di viscosità di un olio e quindi il valore di HT/HS viene alterato dagli eventuali elementi contaminanti presenti nel lubrificante, che non è detto debbano essere presenti nell’olio come residui di raffinazione, ma possono arrivarci come conseguenza dell’utilizzo.
Ceneri, fuliggine, sporco possono arrivare come residui della combustione, arrivando in coppa a seguito della lubrificazione da parte dell’olio della camera dei cilindri, questo tipo di contaminanti tendono ad aumentare la viscosità diminuendo la fluidità.
Un contaminante, a mio modo di vedere, ancora più pericoloso è il carburante (benzina o gasolio), questo quando, per vari motivi, si mescola all’olio motore lo diluisce e fa calare la viscosità non permettendo una corretta lubrificazione e una sufficiente resistenza del velo d’olio sulle componenti, in poche parole porta ad un crollo dell’indice di viscosità e del valore di HT/HS; negli ultimi anni questo tipo di problema è molto frequente, specialmente per quanto riguarda le vetture a gasolio provviste di post trattamento dei gas di scarico, infatti i continui processi di rigenerazione dei filtri anti particolato che prevedono iniezioni aggiuntive di gasolio in camera di scoppio, causano una infiltrazione del carburante in coppa e di conseguenza una diluizione dell’olio.

E’ quindi importante, a mio parere, cercare di accorciare gli intervalli di manutenzione della vettura rispetto a quanto previsto dal libretto “uso e manutenzione” se non si vuole incorrere in un’usura precoce del propulsore.

Edited by Thesun88
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Ragazzi, dopo tanto tempo sono riuscito a termina questa mia sorta di guida tecnica a i lubrificanti.

Non ritenendo io di essere detentore della verità assoluta, se qualcuno sul forum rileva degli errori o crede ci siano da fare delle aggiunte ben venga, discutiamone insieme e parliamone, ma credo che un riepilogo e/o un Vadevecum di tutto quello di cui si è discusso in questi anni sui lubrificanti meriti una discussione riepilogativa dove sia facile per chiunque farsi per lo meno un'idea di massima sull'argomento.

 

Grazie a tutti per l'eventuale collaborazione. 10.gif10.gif10.gif10.gif

Edited by Thesun88
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Grandeeee....qualcuno qua apprezzerà di più e più che mai...

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Grazie _luchetto_, comunque spero anche in contributi di altri utenti così da migliorarla

 

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Io non posso mi astengo non ho la competenza se non quella audio(ascolto del motore)pratica (test di lubrificanti sull'auto)10.gif

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