شناخت روغن موتور و زمان مناسب تعویض روغن موتور

مقدمه

روانکاری یا تریبولوژی به عنوان علم تسهیل حرکت نسبی سطوح در تماس با یکدیگر تعریف شده است و سابقه آن به زمان پیش از پیدایش چرخ و استفاده از گردش آن به دور محور به منظور ایجاد حرکتی روان بر می گردد.

به طور کلی در هر جا که سطوح در جوار ودر تماس با یکدیگر دارای حرکت نسبی هستند، روانکاری نقش مهمی در انجام حرکت به نحو صحیح مداوم و اقتصادی،‌ ایفا می کند.عدم روانکاری صحیح ماشین آلات علاوه بر انکه باعث تقلیل راندمان مکانیکی و پائین آمدن بازده زمانی ماشین می شود ،‌ منجر به فرسایش بیش از حد فرسودگی و ازکار افتادگی زودرس نیز می گرد.

روغن موتور از ترکیب روغنهای پایه و ادتیوها (افزودنیها) بدست می آید. روغن موتور وظایف زیادی دارد. علاوه بر روانكاری كه مهمترین وظیفه یك روغن است آب بندی سیلندر و حذف لجن ها و رسوبات موتور نیز از وظایف روغن است.روانكاری در موتور شامل روانكاری هیدرودینامیك ،‌الاستو هیدرودینامیك و روانكاری مرزی می شود.اصطكاك لغزشی در حركت های خطی پیستون به سمت بالا وپایین داخل سیلندر تا حركات گردشی در یاتاقان های غلتشی موجود در سیستم توربوشارژ كه با سرعتی در حدود ۲۰۰۰۰۰ دور در دقیقه می چرخد وجود دارد.در عین حال روغن باید دیواره های سیلندر را در دمای بالا روغن كاری كند بدون اینكه از خود باقیمانده ای به جا بگذارد.

مجموعه ی مكانیسم سوپاپ برای باز و بسته كردن سوپاپ ها ،‌مجموعه پیستون-رینگ در داخل سیلندر،‌یاتاقان ها،‌محور ها در بوش ها قطعات اصلی میل لنگ میل سوپاپ محور پمپ روغن محور دلكو و..... از قطعاتی هستند كه به روانكاری نیاز دارند.

 

مصرف كننده روغن موتور در ابتدا می بایست در نظر داشته باشد چه نوع روغنی را  انتخاب نمایدكه تمامی پارامتر های روغن مناسب را پوشش دهد بعنوان مثال یك روغن مرغوب باید دارای گرانروی مناسب بوده و توانایی روانكاری بخش های مختلف موتور و هم چنین معلق نگه داشتن دوده و رسوبات تشكیل شده بروی قطعات را داشته باشد آن چیزی که برای مصرف کننده نهایی اهمیت دارد، بایستی به زبان ساده جهت انتخاب صحیح روغن موتور، توسط سازنده آن بیان گردد که سطح کارایی و گرانروی مهمترین پارامتر ها در انتخاب روغن موتور مناسب می باشد.
درجه بندی    SAE of Automotive Engineers) Society ) :اهمیت گرانروی به قدری است که انجمن مهندسین خودروی آمریکا با علامت اختصاری SAE،بر اساس گرانروی روغن موتور ها ،طبقه بندی ویژه ای را   بنا نهاده و یکی از دو معیار گزینش روغن موتور را گرید SAE می داند و این روش مورد قبول کلیه تولید کنندگان و مصرف کنندگان روغن موتور در سطح جهان می باشد.

از لحاظ گرانروی، روغنها به دودسته کلی تقسیم می شوند: روغنهای تک درجه ای ،  مونوگرید (Mono grade) مانند روغن های ۵۰، ۴۰، ۳۰ و چند درجه ای یا چهار فصل(اتوماتیک یاMulti grade) مانند روغن های ۱۰W۳۰، ۱۵W۴۰، ۲۰W۵۰. روغنهای چند درجه ای با حرف لاتینن W که به اختصار کلمه Winter به معنی زمستان و دو عدد واقع در چپ و راست آن مشخص  می گردند.روغنهای مولتی گرید از لحاظ کارکرد، مناسب جهت استفاده در تمام فصول سال می باشند. عدد سمت چپ W، معیاری از ویسکوزیته روغن در دمای پائین و عدد سمت راست، گرانروی در درجه حرارت بالا را نشان می دهند. ثابت گردیده است که مهمترین و با اهمیت ترین خاصیت روغن، حضور آن از لحظه استارت تا خاموش کردن موتور بصورت بی وقفه و در تمامی قطعات متحرک و ثابت در تماس می باشد و به منظور رسیدن به این هدف، گرانروی پائین روغن در لحظه استارت، اهمیت بالایی دارد. به همین علت استفاده از روغنهای چند درجه ای که در سرما ویسکوزیته پایین دارند و با روانکاری به موقع قطعات، تا حد زیادی از سایش جلوگیری می کنند، توصیه اول تولید کنندگان روغن می باشد.

فواید روغن های مالتی گرید (Multi grade):

روغن های چند درجه ای به علت داشتن مواد افزودنی خاص، در سرما (هنگام استارت) مثل روغن سبک ( SAE ۱۰w۴۰) هستند یعنی موتور به راحتی روشن می شود و روغن به سرعت به تمام قسمت های موتور می رسد و قطعات به خوبی روانکاری می شوند. با گرم شدن موتور، گرانروی به حد گرانروی روغن ۴۰ تا ۵۰ می رسد لذا در گرما لایه روغن بین قطعات باقی می ماند و به خوبی آن ها را از یکدیگر جدانگه می دارد. به عبارت دیگر کاربرد این دسته از روغن ها در محدوده دمایی وسیع تری امکان پذیر است.

از آن جایی که ۸۰ درصد سائیدگی قطعات متحرک موتور در مرحله استارت رخ می دهد و در مرحله ای که معمولاً موتور سرد است، لذا روانکاری قطعات حائز اهمیت بوده و لازم است که از روغن های چند درجه ای که در سرما دارای گرانروی پائین تری هستند، استفاده شود. این روغن ها در مقایسه با تک درجه ها باعث کاهش مصرف سوخت بین   ۱.۵ تا ۳ درصد می شوند. این روغنها محافظت بیشتری به نسبت روغن های تک درجه در دماهای بالا و پایین برای موتور بوجود می آورند. و دارای گرانروی بهینه در محدوده دمای موتور هستند.
مزیتهای روغن های مالتی گرید نسبت به روغن های تک درجه:        

• استفاده از یک روغن برای تمام فصول سال                                                                                                                             
• آسان روشن شدن موتور دردرجه حرارتهای پایین 
• راندمان عالی در درجه حرارت های بالا                                                                                 
• کم کردن مصرف سوخت

به عنوان مثال روغن ۱۰w۴۰ یك روغن مالتی گرید نیمه سنتزی می باشد گفتنی است عمدتا روغن موتورهای های مالتی گرید نیمه سنتزی ویا تمام سنتزی می باشند روغن های سنتزی ،ساخته  بشر، در پتروشیمی هاو بر اساس یک فرایند پیچیده شیمیایی تولید و نسبت به روغن معدنی گرانتر است. این نوع روغن ها دارای تحمل حرارتی بالا تری هستند یعنی آنها قادر هستند گرانروی(ویسكوزیته) خود را, در مدت زمان های بیشتر و دماهای بالاتر به نسبت روغن موتور های معدنی, حفظ کنند. به طور کلی این روغن ها دارای ویژگیهای زیر می باشند:

۱-  كاركرد طولانی
۲-  افزایش عمر خودرو
۳- كاهش سایش قطعات موتور 
۴- كاهش مصرف سوخت   .
۵-  كاهش الودگی هوا و محیط زیست 
۶-  سازگاری با مبدل های کاتالیزوری اگزوزها (در خودروهای جدید)

 

وظایف روغن موتور:

• كاهش اصطكاك قطعات متحرك موتور
• كاهش سایش قطعات موتور
• خنك نمودن قطعات داخلی موتور
• تمیز نگهداشتن قطعات داخل موتور از دوده و تركیبات حاصل از تجزیه روغن و رسوبات بین قطعات
• آب‌بندی كامل بین سیلندر و پیستون
• محافظت قطعات موتور در مقابل خوردگی
• كاركرد بهینه قطعات متحرك موتور در دماهای مختلف

 

تعریف مشخصات عمده روغن:

گرانروی (viscosity):

مقاومتی که سیالات در برابر جاری شدن،به علت اصطکاک داخلی بین مولکول ها از خود نشان می دهند،گرانروی (ویسکوزیته) نامیده می شود.

گرانروی روغن با تغییر دمای آن،تغییر می کند و هر چه روغن گرم تر شود ،گرانروی آن کمتر می گردد.از این رو همواره باید گرانروی روغن معمولا در دمای ۴۰ و۱۰۰ درجه سانتیگراد اندازه گیری می شود.

 

شاخص گرانروی (Viscosity Index):

شاخص گرانروی (VI) نشانگر میزان تغییرات گرانروی نسبت به تغییرات دمااست.هر چه رقم شاخص گرانروی روغنی بزرگتر باشد در اثر تغییر دما،گرانروی روغن کمتر تغییر می کند و بر عکس.

 

نقطه ریزش (Pour point):

پائین ترین دمایی را که روغن در آن دما هنوز می تواند جاری شود.نقطه ریزش می نامند.

 

نقطه اشتعال (Flash Point):

نقطه اشتعال،پائین ترین دمایی است که در آن،روغن به اندازه کافی به بخار تبدیل می شود و با هوا یک مخلوط قابل اشتعال می سازد.به طوری که با نزدیک کردن شعله آتش،روغن در یک لحظه مشتعل و سپس خاموش گردد.این ازمایش برای اندازه گیری میزان آتش گیری و فرار بودن روغن صورت می گیرد.

 

نقطه احتراق (Fire point):

نقطه احتراق پائین ترین دمایی است که در آن روغن به اندازه ای بخار کند که با نزدیک کردن شعله مشتعل شود و این اشتعال مدتی ادامه یابد.

نقطه احتراق معمولا حدود ۱۵ درجه سانتیگراد بالاتر از نقطه اشتعال است از این رو اندازه گیری و ذکر نمی گردد.

 

چگالی و دانسیته (Density):

دانسیته برابر است با جرم یک سانتیمتر مکعب از روغن در دمای ۱۵ درجه سانتیگراد که بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب بیان می شود.کاربرد این مشخصه تبدیل وزن به حجم و بالعکس در محاسبات حمل و نقل فرآورده های نفتی است.برای این منظور از چگالی نسبی نیز که عبارتست از نسبت وزن مخصوص روغن به وزن مخصوص آب در دمای معین ۶۰F/۶۰F استفاده می شود.

 

مشخصات کیفی روغن:

 

API چیست؟

با پیشرفت روزافزون تکنولوژی ساخت موتورها ، روغنهای موتور نیز همگام با آنها دچار تغییر در سطح کیفیت و نوع مواد افزودنی گردیده اند .

انستیتو مواد نفتی آمریکا  API  American Petroleum Institute برای طبقه بندی و جداسازی روغنها بر حسب کیفیت و فناوری ساخت آنها ، اقدام به کد بندی خاصی نموده است . این کدها شامل دو حرف می باشند ، حرف اول نشاندهنده این است که روغن مربوطه برای استفاده در خودروهای دیزلی است یا بنزینی ، که در این بین اگر کد با حرف C شروع شود ( مخفف Commercial ) روغن مربوطه برای استفاده در خودروهای دیزلی و اگر با حرف S شروع شود ( مخفف Service ) روغن برای استفاده در خودروهای بنزینی طراحی شده .

اما حرف دوم که نشاندهنده کیفیت و فناوری ساخت روغن می باشد بر حسب الفبای انگلیسی از حرف A شروع شده و تا کنون در مورد خودروهای بنزینی تا حرف M ( سال ۲۰۰۵ ) و در مورد خودروهای دیزلی تا حرف I ارتقا یافته ، در مورد خودروهای دیزلی بعد از حروف مذکور در مواردی اعداد ۲ یا ۴ نیز دیده می شوند که نشاندهنده این است که ، آن روغن برای موتورهای ۲ زمانه ساخته شده ، یا ۴ زمانه .

 

همیشه نوع ارتقا یافته روغن ( با کد بالاتر ) ، خواص انواع قبلی را نیز داراست ؛ یعنی می توان از آنها ، در خودروهایی که انواع قدیمی تر روغن در دفترچه راهنمایشان پیشنهاد شده نیز ، استفاده نمود . اما استفاده از روغن قدیمی تر ( با کد پایین تر ) برای موتوری که روغنی با کد جدیدتر برای آن توصیه شده ، بسیار مضر می باشد . برخی روغنها قابلیت تامین نیازهای هر دو نوع موتور دیزلی و بنزینی را دارا می باشند و کد این نوع روغنها نیز به صورت ۲ تایی نوشته می شود که همیشه کد اول مربوط به خودروهای دیزلی و کد دوم مربوط به خودروهای بنزینی میباشد ؛ مانند API CD/SH .

در جدول زیر کدهای API برای خودروهای بنزینی بر اساس سال ساخت خودروها طبقه بندی شده اند ، که البته این جدول با بسیاری از خودروهای تولیدی کشورمان تطابق ندارد ، چرا که در ایران خودروهایی با تکنولوژی ۲۰ سال قبل مانند پراید با مدل ۸۳ ( ۲۰۰۵ ) تولید می شوند .لازم به ذکر است ، علاوه بر API انواع دیگری ازاستانداردهای روغن از جمله ILSAC و CCMC نیز وجود دارند ، که بدلیل رواج کمتر آنها ، از پرداختن به آنها خودداری می کنیم .

 

API	سطوح کیفیت روغنهای بنزینی	کارکرد Km
SN	عرضه به بازار مصرف، سال ۲۰۱۰ كاربرد در كلیه خودروهای مدرن تا سال 2010، دارای مقاومت بهتر در برابر اکسیداسیون، پوشش دهی بیشتر و محافظت در برابر رسوب گذاری بر روی قطعات و افزایش کارایی روغن موتور در دمای پائین بهبود یافته است. گرید های سبک این روغن موتور صرفه جویی قابل ملاحظه ی در مصرف سوخت فراهم می آورد. برخی روغنهای SN دارای استاندارد ILSAC از نظر کیفیت حفظ انرژی هستند. (رایج و توصیه می گردد)	6000
SM	عرضه به بازار مصرف، سال ۲۰۰۵ كاربرد در كلیه خودروهای مدرن، دارای خاصییت پایداری خوب در برابر اكسیداسیون و سایش، محافظت بهتر در مقابل رسوب گذاری بر روی قطعات و كارایی بهتر روغن در دمای پایین. گریدهای سبك این روغن صرفه جویی قابل ملاحظه‌ای را در مصرف سوخت فراهم می‌آورند. (رایج و توصیه می گردد)	5000
SL	برای مصرف در خودروهای سال ۲۰۰۴ و قدیمی تر و طبق خط مش و قابلیت های مورد انتظار API برای آزمون درجه گرانروی SAE در موتورهای بنزینی مدرن. (رایج)	5000
SJ	برای مصرف در خودروهای طراحی سال ۲۰۰۱ و قدیمی تر. (رایج)	4000
SH	برای مصرف در خودروهای طراحی سال ۱۹۹۶ و قدیمی تر. (منسوخ شده و هم اکنون رایج می باشد)	4000
SG	برای مصرف در خودروهای سال ۱۹۹۳ و قدیمی تر، نسبت به SF دارای مقدار بیشتری از موادافزودنی. (منسوخ شده و هم اکنون رایج می باشد)	3000
SF	مشابه SE اما دارای مواد ضداكسیداسیون وضدسائیدگی بیشتر برای مصرف در خودروهای طراحی سال ۱۹۸۸ و قدیمی تر. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	2000
SE	مشابه SD، دارای مقدار بیشتری از مواد افزودنی، استفاده در خودروهایی كه پس از سال ۱۹۷۹ ساخته شده اند، توصیه نمی شود. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	1500
SD	نسبت به SC دارای مقدار بیشتری از مواد افزودنی، استفاده در خودروهای طراحی سال ۱۹۷۱ به بعد توصیه نمی شود. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	1000
SC	SB + مواد ضدزنگ و ضدسائیدگی + پاك كنندگی، استفاده در خودروهای طراحی سال ۱۹۶۷ به بعد توصیه نمی شود. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	600
SB	SA + مواد ضدخوردگی و ضداكسیداسیون، استفاده در خودروهای طراحی سال ۱۹۶۳ به بعد توصیه نمی شود. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	300
SA	روغن پایه بدون مواد افزودنی، استفاده در خودروهایی كه پس از سال ۱۹۳۰ ساخته شده اند، توصیه نمی شود. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	100

 

API	سطوح کیفیت روغنهای دیزلی	کارکرد Km
CJ-۴	معرفی شده در سال 2006 برای موتور های سرعت بالای چهار زمانه. این روغن موتور طراحی شده تا استانداردهای تولید آلایندگی مدل سال 2007 در اتوبان را دارا باشد. روغن های API CJ-4  از حد معیار های عملکردCl-4 PLUS, Cl-4, CH-4,CG-4 و CF-4 فراتر رفته و می توانند به طور موثری موتور های نیازمند سرویس این نوع API را روغن کاری نمایند. (رایج و توصیه می گردد)	6000
CI-۴	سطح كیفیت روغن های ویژه موتورهای چهارزمانه دیزلی سبك، متوسط و سنگین با ویژگی كاهش اكسیدهای نیتروژن (NOx) تا حد ۵۰% با استفاده از گازهای خروجی خنك شده از اگزوز، به عنوان جایگزین اكسیژن. این روغن ها به منظور مقابله با اسیدهای حاصل از NOx دارای قابلیت قلیایی ذخیره بالاتری هستند. طراحی سال ۲۰۰۲ برای استفاده در خودروهای دیزلی طراحی تا سال ۲۰۰۴ (گوگرد سوخت تا ۵%) می تواند جایگزین روغن هایی با سطوح كیفیت: CH-۴ CD, CE, CF-۴, CG-۴, باشد. (رایج و توصیه می گردد)	5000
CH-۴	روغن ویژه دیزل های چهارزمانه طراحی ۱۹۹۸ كه با دور بالا حركت می كنند. این روغن ها نیـاز سطـوح كیفیت CF-۴, CG-۴ را نیز تامین می نمایند. (گوگرد سوخت تا ۵%). (رایج)	5000
CG-۴	روغن ویژه دیزل های چهارزمانه كه با دور بالا حركت می كنند طراحی سال ۱۹۹۴ كه در سال ۱۹۹۵ ارائه شده است این روغن ها با سطح كیفیت CF-۴, CE, CD نیز مطابقت دارند. (رایج)	4000
CF-۴	روغن ویژه دیزل های چهار زمانه مدل ۱۹۹۰ كه با دور بالا حركت می كنند. با كیفیتی بالاتر از سطح كیفیت CD.قابل استفاده به جای روغن های CD, CE. (منسوخ شده و هم اکنون رایج می باشد)	4000
CF-۲	روغن ویژه دیزل های دوزمانه طراحی سال ۱۹۹۴ با سطح كیفیت CD-II نیز مطابقت دارد.برای موتورهای دیزلی سنگین دوزمانه. (منسوخ شده و هم اکنون رایج می باشد)	4000
CF	روغن ویژه دیزل های سوپرشارژ و توربوشارژ طراحی سال ۱۹۹۴. این روغن با كارایی سطح كیفیت CD مطابقت دارد(گوگرد سوخت تا ۵%). (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	3000
CE	روغن ویژه دیزل های طراحی سال ۱۹۸۷ این روغن برای موتور بعضی ازدیزل های سوپرشارژ و توربوشاشارژ كه در شرایط سرعت پائین و بار بالا و همچنین سرعت بالا، بار بالا كار می كنند، طراحی شده است. با مشخصات سطح كیفیت CD و CC نیز مطابقت دارد.. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	2000
CD-II	روغن ویژه دیزل های دو زمانه طراحی سال ۱۹۸۷ این روغن با مشخصات سطح كیفیت CD نیز مطابقت دارد.. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	1500
CD	روغن ویژه خودروهای دیزلی طراحی سال ۱۹۵۵ به بعد. برای خودروهای دیزلی با سوخت نامرغوب (درصد گوگرد حدود ۵/۰%) و شرایط كاری سخت موتورهای دارای سیستم سوپر شارژ و توربوشارژ و موتورهای بنزینی كه در شرایط سخت كار می كنند. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	1000
CC	روغن ویژه خودروهای طراحی سال ۱۹۶۱ برای استفاده در خودروهای دیزلی در شرایط كاری متوسط تا سخت (موتورهای غیر سوپرشارژ و توربوشارژ) و موتورهای بنزینی كه در شرایط سخت كار می كنند.. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	600
CB	روغن ویژه خودروهای طراحی سال ۱۹۴۹ به بعد با سوخت دیزلی (سوخت بادرصدگوگردبالاتر) برای شرایط كاری متوسط. (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	300
CA	روغن ویژه خودروهای طراحی سال ۱۹۴۰ تا ۱۹۵۰ با سوخت دیزل (سوخت با درصد گوگرد پائین). (منسوخ شده و اصلا توصیه نمی گردد)	100

 

سمبل API : 
به طور کلی بدلیل استاندارد بودن اعداد API در جهان، تمامی تولیدکنندگان روغن برای معرفی فناوری ساخت روغنهایشان از این کدها استفاده می کنند، اما اگر روغن موتور شرکتی بوسیله خود API مورد تایید قرار گرفته باشد سمبل API بر روی آن درج شده است . این سمبل، نشاندهنده مطالب زیر است:

 

• نیمه بالایی نشاندهنده کد API
• قسمت وسط نشاندهنده ویسکوزیته روغن
• قسمت پایینی نشاندهنده این امر است که آیا روغن مصرفی باعث کاهش مصرف سوخت می شود یا نه؟ در صورتیکه عبارت Energy Conserving در این قسمت نوشته شده باشد ، بدین معناست که این روغن با کاهش اصطکاک در موتور میزان مصرف سوخت را تا ۱/۵ ٪ کاهش می دهد، همچنین اگر روغنی قادر باشد مصرف سوخت را تا ۲/۷ ٪ کاهش دهد آنرا Energy Conserving ۲ می نامند.

 

روغن‌های توصیه شده توسط شركت‌های سازنده خودرو دارای خواص لازم بوده و نبایستی افزودنی‌های متفرقه موجود در بازار را به آن اضافه نمود، زیرا موجب اختلال در عملكرد و خواصی كه از ابتدا در روغن وجود دارد می‌شوند.

 

مواد افزودنی روغن :

چون روغن پایه ای که از پالایش نفت خام بدست می آید.هنوز ویژگیهای لازم را برای استفاده در موتور خودروهای مدرن و ماشین آلات صنعتی به طور کامل دارا نیست،موادی به آن افزوده می شود تا درروغن مقاومت لازم برای شرایط سنگین کار حرارت و فشار زیاد موتور به طور بهینه ایجاد شود.
مهمترن موادی که به منظور تامین ویژگیهای مناسب به روغن پایه افزوده می شوند،عبارتند از:

• پاک کننده ها و معلق کننده ها (DETERGENTS &DISPESANTS):
  در طی فرآیند احتراق مقدار زیادی ذرات دوده و مواد ناشی از احتراق ناقص پدید می آیند که در روغن غیرمحلول هستند و موجب تشکیل رسوب در پیستون ها می شوند و حتی ممکن است باعث چسبندگی رینگ به پیستون شوند.
  از این رو مواد افزودنی پاک کنندهو معلق کننده به اکثر روغن های روانساز برای از بین بردن رسوبات فوق افزوده می گردد.هرچه مقدار این افزودنی ها بیشتر باشد روغن دیرتر سیاه می گردد.اما باعث ته نشین شدن رسوبات در موتور و آسیب رسیدن به آن می شود.
  سیاه شدن تدریجی روغن موتور هنگام کار،برخلاف تصور اغلب مردم به هیچ وجه دلیل نامرغوب بودن آن نیست.
  این دو دسته از مواد به رغم تفاوت در مفهوم و مکانیسم عمل نتایج یکسانی در موتور از خود نشان می دهند و آن تمیزی و پاکیزگی سطوح داخلی موتور است.
  اما در مورد تفاوتهای عملکردی باید گفت پاک کننده ها وظیفه پاک کردن صمغ ها و لعابها را از سیستم به عهده دارند و به دلیل اینکه این دسته از ترکیبات در دمای پایین بوجود می آیند بیشتر در دمای پایین موثر هستند. اما وظیفه معلق کننده ها، معلق نمودن ذرات آلاینده حاصل در دمای بالا در موتور است. برای روشن تر شدن بیشتر مساله می توان به اختلاف روغنهای موتور بنزینی و دیزلی اشاره نمود.
  همانطور که می دانید سطوح کیفیت روغنهای بنزینی و دیزلی با یکدیگر متفاوت است . یکی از دلایل این امر به مساله نوع آلودگی در این موتورها باز می گردد. در خودرو های دیزلی به دلیل شرایط ویژه سوخت دیزل و موتور دیزلی، آلودگی ها بیشتر به صورت ذرات کربن و دوده هستند که برای تمیز نمودن آنها از داخل موتور به مواد معلق کننده نیاز است. این مواد می توانند با در بر گرفتن ذرات جامد آلاینده، آنها را به صورت ذرات معلق در روغن درآورده و به پاکسازی سطوح داخلی موتور از این مواد کمک کنند. از سوی دیگر در موتورهای بنزینی شرایط به گونه ای است که احتمال تشکیل ترکیباتی نظیر لیکور، لعاب و صمغ به عنوان آلودگی ناشی از ورود بنزین به روغن افزایش می یابد . این مواد چسبندگی بالایی داشته و برای جدا کردن آن از سطوح به مواد پاک کننده احتیاج است. به عبارت ساده تر می توان گفت پاک کننده ها بیشتر نقش جداکنندگی مواد از سطوح را داشته و معلق کننده ها بیشتر نقش تعلیق و عدم رسوب گذاری مجدد را بازی می کنند. مثالی جالب برای این مساله پودر های لباس شویی هستند. اگر پودر لباس شویی فاقد ماده پاک کننده باشد توانایی شستن لباسها از آلودگی را ندارد. اما اگر این پودر ها فاقد مواد معلق کننده باشد آلودگی شسته شده از یک لباس ممکن است به بقیه لباسهای موجود در ماشین و یا حتی سطح داخلی ماشین لباس شویی منتقل شود. بنابراین در این پودرها هم از مواد شوینده و هم از مواد پاک کننده استفاده می شود.
  با توجه به موارد فوق، استفاده از روغنهای بنزینی در موتور های دیزلی و بلعکس توصیه نمی شود زیرا در روغنهای بنزینی مواد پاک کننده بیشتر از مواد معلق کننده است و در روغنهای دیزلی برعکس . البته دلایل دیگری نیز برای عدم مصرف روغنهای دیزلی و بنزینی به جای یکدیگر وجود دارد.
  پاک کننده ها و معلق کننده ها هردو ساختاری شبیه به هم دارند. این مواد معمولا از یک دم غیر قطبی و یک سر قطبی تشکیل شده اند که بسته به تعادل ایجاد شده بین قدرت سر قطبی و طول رشته آلی غیر قطبی خاصیت ترکیب (پاک کنندگی یا معلق کنندگی ) و شدت آن تعیین می شود.
  از سوئی دیگر بسته به اینکه این سر قطبی با یک، دو و یا سه رشته غیر قطبی مجاورت داشته باشد، به آن ترکیب اصطلاحاً mono ، Bis و یا Tris گفته می شود.
  جرم مولکولی نیز که نشانگر قدرت قسمت غیر قطبی این ترکیبات می باشد نیز مبنای دیگری برای تقسم بندی این مواد به شمار می آید. عموماً ترکیبات با وزن مولکولی کم پاک کنندگی بیشتر و معلق کنندگی کمتری دارند و ترکیبات با وزن مولکولی بیشتر قدرت معلق کنندگی بیشتری به نسبت پاک کنندگی از خود نشان می دهند.
  نکته دیگری که دراین زمینه باید به آن توجه داشت این است که روند تولید مواد افزودنی به گونه است که پاک کنندگی معلق کننده ها و معلق کنندگی پاک کننده ها رو به افزایش است و اختلاف آنها در مواد جدید رو به کاهش است.
   
• بهبود دهنده شاخص گرانروی (VI-IMPROVER):
  مولکول های مواد افزودنی بالا برنده شاخص گرانروی بسپارهای (پلیمرهای) زنجیری بلند و بزرگ (در مقایسه با مولکول های روغن) هستند که در درجه حرارت پائین کمابیش به صورت کلوئیدی در روغن پراکنده می شوند.در این راستا در حین عملیات به همان میزانی که دمای روغن بالاتر رود با حل شدن بسپارها کاهش گرانروی روغن جبران می شود.مورد مصرف این مواد بیشتر در روغن های چند درجه ای (مالتی گرید) است.
   
• مواد ضد اکسیداسیون (ANTI-OXIDANT):
  بعضی از ترکیبات موجود در روغن بر اثر حرارت زیاد موتور و تماس دائم با هوا و مجاورت با فلزات مختلف موتور،که ممکن است مانند یک کاتالیزورعمل نمایند درمعرض اکسیداسیون مداوم قرار گرفته و به موادی از قبیل پراکسیدها و ترکیبات آلی دیگر تبدیل می شوند.برای جلوگیری از اکسید شدن روغن ،مواد افزودنی ضد اکسیداسیون به آن اضافه می شود.
   
• مواد ضد سائیدگی (ANTI-WEAR):
  در شرایط کاری سخت اجزای موتور (سوپاپ ها،بادامک ها،و...) دچار سائیدگی می شوند.مواد افزودنی ضد سائیدگی از بروز چنین ضایعاتی جلوگیری می نمایند.استفاده از این مواد به منظور ایجاد لایه مقاومی از مواد شیمیایی مابین قطعات متحرک و ثابت است تا از تماس مستقیم فلز با فلز و در نتیجه بروز تاثیرات سائیدگی جلوگیری کند.
   
• مواد ضدخوردگی و ضد زنگ زدگی (ANTI-CORROSION & ANTI-RUST):
  به طور کلی روغن های معدنی قابلیت محافظت و جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی را دارند اما در هنگام عمل به علت وارد شدن آب به صورت قطرات بسیار ریزدر داخل روغن،به مرور زمان زنگ زدگی و خوردگی قطعات فلزی رخ می دهد.برای جلوگیری از این پدیده ها به اکثر روغن های تولیدی این شرکت مواد افزودنی ضدخوردگی و ضد زنگ زدگی افزوده می شود.در ضمن مواد افزودنی قلیایی می توانند اسیدهای ناشی از عمل احتراق را (در موتورهای احتراق داخلی)که موجب خوردگی و زنگ زدگی نیز هستند از بین ببرند.
   
• مواد پایین آورنده نقطه ریزش (POUR POINT DEPRESSANTS):
  این مواد به منظور پایین آوردن نقطه ریزش به روغن افزوده می شوند تا راه اندازی و روشن کردن موتور در هوای بسیار سرد امکان پذیر گردد.یعنی به کمک این مواد ذرات پارافین موجود در روغن را در دمای پایین به صورت معلق نگه می دارند و از بسته شدن روغن (جامد شدن آن) جلوگیری می نمایند.
   
• مواد ضد کف (ANTI-FOAM):
  درهنگام کار دستگاه های صنعتی و موتور به علت سرعت زیاد حرکت روغن و ایجاد تلاطم ،هوای وارد شده در روغن باعث تشکیل کف در آن می شود.برای جلوگیری ازاین پدیده و پیشگیری از بروز خسارت و پیشگیری از بروز خسارت مواد ضدکف به روغن افزوده می شود.

 

 

افزایش عمر موتور و عملکرد بهتر آن

رعایت نکات زیر باعث افزایش عمر موتور و عملکرد بهتر آن خواهد شد :

 

• با هر بار تعویض روغن ، فیلتر را نیز حتما تعویض نمایید ( بدون توجه به میزان کارکرد آن ) .
• از ترکیب چند روغن با یکدیگر پرهیز کنید .
• پس از استارت زدن اجازه دهید موتور حداقل ۱۵ ثانیه درجا کار کرده و سپس تا مدتی با دور پایین برانید.
• هیچگاه از افزودنیها استفاده نکنید ، چرا که ممکن است با افزودنیهای موجود در روغن سازگار نباشند ، و این را نیز بدانید که هرچه لازم باشد در خود روغن موجود است . 
• از روغنی که بیش از ۳ سال از تاریخ تولید آن گذشته ، استفاده نکنید .
• سیاه نشدن روغن ، نشانه مرغوبیت آن نیست ، بلکه بدین معناست که روغن قابلیت جذب ذرات اسیدی و ناخالصیها را نداشته است .
• در صورتیکه سالهاست از روغن مینرال استفاده می کنید ، اقدام به تعویض آن با نوع سنتتیک یا نیمه سنتتیک ننمایید ( حتی با استفاده از روغن Flush) .

 

تجربه نشان داده است استفاده از خنک کننده ها یا ضدیخها نه تنها به حفاظت از موتور خودرو در برابر یخ زدن کمک می کند بلکه مانع از خوردگی اجزای آن شده و همزمان با دفع حرارت تولید شده، تعادل حرارتی را در کل موتور برقرار می کنند.

در موتورهای دیزلی سنگین تنها یک سوم از کل انرژی تولید شده توسط موتور، برای به حرکت در آوردن خودرو به کار گرفته می شوند و یک سوم دیگر آن به وسیله اگزوز خارج شده و باقیمانده انرژی توسط سیال خنک کننده دفع می شود.

این دفع حرارت منجر به بالا رفتن دما می شود و ایجاد حرارت زیاد باعث تسریع خرابی روغن و در پی آن خرابی موتور می شود. آب بهترین سیال در دفع حرارت است ولی بنا به دلایل متفاوتی برای کاهش نقطه انجماد سیال خنک کننده از ماده شیمیایی گلیکول به عنوان سیال پایه استفاده می شود که معمولاً در تولید این خنک کننده ها از مخلوط۵۰/۵۰ از اتیلن گلیکول و آب استفاده می کنند. در این ترکیب میزان مشخصی از عوامل بازدارنده نظیر ضد کف، ضد خوردگی، رنگ و ... نیز بکار گرفته می شود و با وجود درصد بسیار کم این ترکیبات افزودنی، نقش آنها در محصول نهایی حائز اهمیت بالایی است و موجب متفاوت شدن انواع خنک کننده ها می شود.

با پیشرفت علم، برای حفاظت از موتور تکنولوژیهای متفاوتی در ساخت خنک کننده ها در برابر خوردگی ارایه شده است. در اروپا وجود مشکلاتی مانند سختی بالای آب، تولیدکنندگان را ملزم به تولید خنک کننده هایی فاقد ترکیبات فسفر کرده است. زیرا کلسیم و منیزیم موجود در آب سخت با بازدارنده های فسفاته واکنش داده و فسفات منیزیم و یا کلسیم تولید می کنند که معمولاً به صورت رسوب بر روی بدنه داغ موتور نشست می کنند و این امر باعث اتلاف حرارت و یا ایجاد خوردگی می شود.

امروزه در اروپا با حذف ترکیبات فسفاته، خنک کننده هایی حاوی اکسیدهای غیرآلی مانند سیلیکات و کربوکسیلاتها ساخته شده است. کربوکسیلاتها بواسطه انجام واکنش های شیمیایی داخلی با قرار گرفتن بر روی سطوح، مانع از خوردگی می شوند. تکنولوژی که در آن از اختلاط کربوکسیلاتها و سیلیکاتها استفاده می شود به نام تکنولوژی پیوندی (هیبریدی) شناخته شده است، زیرا ترکیبی است از تکنولوژی غیرآلی و تکنولوژی آلی (کربوکسیلات ها). در آسیا مشکل سازگاری با واشر پمپ آب و خاصیت ضعیف انتقال حرارت باعث شد که استفاده از خنک کننده های حاوی سیلیکات ممنوع شده و بجای آن از مخلوط کربوکسیلاتها و فسفاتها استفاده شود. ساخت این نوع از خنک کننده ها نیز به وسیله تکنولوژی هیبریدی بوده که با نوع اروپایی اش (مخلوط کربوکسیلاتها و سیلیکاتها) متفاوت است.

این محصولات در رنگهای متفاوتی مانند قرمز، نارنجی، سبز و ... در بازار موجود است. خنک کننده های بر پایه کربوکسیلاتها دارای طول عمر بالاتری هستند و ساخت این محصولات به عنوان تکنولوژی برتر در اروپا و آسیا شناخته شده است. این محصولات دارای محبوبیت بین المللی بوده و در فاصله زمانی تعویض طولانی، به خوبی از موتور در برابر خوردگی حفاظت می کنند. در واقع حفاظت موتور در برابر خوردگی به واسطه خنثی کردن اسیدهای کربوکسیلیک و تبدیل آنها به کربوکسیلات تامین می شود، زیرا تمام خنک کننده ها در شرایط خنثی یا دامنه PH و قلیایی (حدود۷ یا بالاتر) عمل می کنند. در واقع بیشتر خنک کننده ها در آغاز از یک اسید قوی ساخته می شوند. برای مثال خنک کننده های مرسوم بر پایه فسفاتها، شروع ترکیباتشان از اسید فسفریک است.

استفاده از کربوکسیلاتها در ترکیبات خنک کننده دارای مزایای قابل توجهی است که عبارتند از:

 

• حفاظت بهتر از آلومینیوم در دماهای بالا
• انتقال بهتر حرارت و کارایی بهینه بر روی سطوح داغ موتور و لوله های رادیاتور
• افزایش طول عمر سیال خنک کننده

تجربه نشان داده است که این نوع سیالات با کارکرد بیش از۳۲ هزار ساعت، کارایی بهتری از خود نشان داده اند و در انتهای زمان، در آزمایش سرعتی، هنوز خنک کننده استفاده شده و تخلیه شده از موتور می توانست آزمایش های طراحی شده برای خنک کننده کار نکرده را با موفقیت پشت سر بگذارد. در بازار، خنک کننده های زیادی با رنگها و کیفیت های متفاوت، موجود است. یک برنامه نگهداری و تعمیرات مناسب می تواند کیفیت این محصول را در موتور به طور دقیق بررسی کند.

 

در این زمینه روش های متفاوتی وجود دارد که یکی از آنها استفاده از رفرکتور برای تعیین نسبت گلیکول به آب است. با تعیین میزان این نسبت می توان میزان قدرت حفاظت ضد یخ در برابر یخ زدگی و غلظت بازدارنده خوردگی در محلول را تخمین زد. کنترل حجم سیال خنک کننده در سیستم بسیار مهم است چرا که اگر سیال با سطح در تماس نباشد نمی تواند عملکرد مناسبی در خنک کردن موتور از خود نشان دهد. درپوش رادیاتور نیز بخشی از اجزای تکمیل کننده سیستم است و به گونه ای طراحی شده است که فشار خاصی را تحمل کند. اگر فشار سیستم از حد طراحی شده پایین تر باشد، سیال خنک کننده در دمای پایین تری می جوشد و جوشش زود هنگام سیال می تواند باعث خوردگی های متفاوتی در ارتباط با نقاط گرم و تماس نامناسب خنک کننده باشد.

به طور کلی تجزیه خنک کننده ها زمانی که تمام اتیلن گلیکول به مواد اولیه اش اسید گلیکولیک و اسید فرمیک تبدیل شود ادامه می یابد. این مدت زمان در موتورهایی که در دماهای بالا کار می کنند و یا حجم هوای وارد شده به سیستم خنک کننده زیاد است، بسیار سریعتر اتفاق می افتد. با آزمایش PH می توان PH سیال را بدست آورد، در بیشتر این سیالات می بایست میزان PH ، بیشتر از عدد۷ باشد ولی در برخی از آنها اگر میزان PH بیشتر از عدد۶/۵ باشد نیز قابل قبول است. محصولات حاصل از تجزیه گلیکول به صورت اسیدی هستند و باعث افت PH می شوند که پدیده خورندگی را با خود به همراه دارد. سرعت تجزیه خنک کننده ها با بکارگیری عوامل بازدارنده با طول عمر بالا، کندتر شده و اطمینان از عملکرد درست تجهیزات زیاد می شود. با استفاده از آزمایش »Strips « می توان میزان مواد بازدارنده مانند نیتریتها ومولیبدیتها در سیال خنک کننده را کنترل کرد. نیتریتها نسبت به دیگر بازدارنده ها، آسانتر از ترکیبات شیمیایی سیال، آزاد می شوند و به کمک این آزمایش فقط میزان سطح آنها مشخص می شود. نیتریتهای آزاد شده بر اثر پدیده کاویتاسیون، با برداشت لایه های سلیندر باعث خوردگی آن می شود. در عوض بازدارنده های از نوع کربوکسیلاتها به دلیل سرعت واکنش کندتر، خاصیت حفاظتی را در مدت طولانی تری عهده دار می شوند.هم اکنون سازندگان تجهیزات اصلی (OEMs) خودرو، استفاده از خنک کننده های هیبریدی و کربوکسیلات ELC را توصیه می کنند. در موتورهای دیزلی سنگین، برخی سازندگان استفاده از خنک کننده های سیلیکاتی را توصیه می کنند و در برخی دیگر خنک کننده های غیرسیلیکاتی را مناسب می دانند. به طور خلاصه می توان گفت که نوع خنک کننده قابل استفاده براساس نوع نیازمندی سازندگان تجهیزات اصلی OEMs تعیین می شود.

نقش خنک کننده ها در موتور خودرو بسیار حیاتی است و در برقراری تعادل حرارتی و حفاظت دربرابر خوردگی در تمام موتور خودرو تاثیر بسزایی دارد. یک تحقیق در این زمینه نشان داده است که۶۰ درصد از موارد تخریب موتور در بخش موتورهای دیزلی مربوط به خنک کننده های نامناسب است. بنابراین استفاده از خنک کننده های با کیفیت مطلوب ازتولیدکنندگان معتبر، شرایط مناسبی را در خصوص کارکرد موتور ایجاد کرده و مشکلات خوردگی را مرتفع می سازد.

 

دلایل تعویض روغن موتور:

همان‌طور که با گردش خون در بدن و انجام عملیات خون‌رسانی در بدن، خون آلوه می‌شود، روغن موتور هم با گردش در موتور، با مواد مختلفی که در عملیات احتراق تولید می‌شود ، آلوده شده و لذا مواد افزودنی روغن موتور به نوعی مصرف، اکسید و تجزیه می‌شود. در این بین با انجام عمل پاک‌کنندگی، معلق‌سازی و جذب سایر مواد، رنگ طبیعی روغن موتور تغییر و به نوعی تیره می‌شود و بایستی متناسب با کارکرد اعلام شده روغن موتور توسط شرکت سازنده آن‌را تعویض نمود. در شهرهایی که حجم ترافیک در آنها بالاست توصیه شده است در کیلومتر کمتری از کارکرد توصیه شده، روغن موتور را تعویض نمود.
روغن از زمان شروع بكار موتور در معرض اكسیده شدن و تجزیه حرارتی قرار گرفته و روغن پایه آن آلوده شده و از كیفیت آن كاسته می‌شود و همچنین مواد افزودنی استاندارد آن نظیر مواد افزودنی پاك‌كننده نیز، مصرف می‌شوند. در این حالت خاصیت روان‌كاری، پاك‌كننده و جذب ذرات معلق و ناخالصی‌ها، كاهش می‌یابد .

 

آیا سیاه شدن روغن موتور نشان‌دهنده زمان مناسب تعویض روغن است؟

این تصور كه سیاه شدن روغن نشانه خراب شدن و عدم كیفیت آن می‌باشد، صحیح نیست. اگر در دستگاه یا موتور خودرو، روغن پس از مدتی تغییر رنگ ندهند و اصطلاحا سیاه نشود، بایستی در اسرع وقت آن‌را تعویض نمود زیرا سیاه شدن شدن روغن به علت خاصیت پاك‌كنندگی دوده ناشی از احتراق و جذب ذرات معلق و ناخالصی روغن موتور می‌باشد؛ در غیر این‌صورت ذرات ناخالصی و دوده بر روی قطعات متحرك موتور رسوب كرده و ‌باعث جلوگیری از انتقال حرارت، ساییدگی زودرس قطعات، روغن سوزی، كاهش راندمان و توان موتور می‌شود. ضمنا به این نکته بایستی توجه نمود که رنگ مخلوط افزودنی‌های روغن موتور تیره بوده و ترکیب روغن پایه و مواد افزودنی باهم سبب ایجاد یک ترکیبی قهوه‌ای رنگ می‌شود که روغن موتور نام دارد.

---

منبع: وبسوار، شرکت نفت سپاهان   

---

ادامه نظرات