مقالات آموزشی
روانکاری یا تریبولوژی "Tribology" 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 ازگردش آن به دور محور به منظور ایجاد حرکتی روان برمی گردد.
به طور کلی در هر جا که سطوح در جوار و در تماس با یکدیگر دارای حرکت نسبی هستند، روانکاری نقش بسیار مهمی در انجام حرکت به نحو صحیح، مداوم واقتصادی ایفا می کند. عدم روانکاری صحیح ماشین آلات علاوه بر آنکه باعث تقلیل راندمان مکانیکی و پایین آمدن بازده زمانی ماشین می شود، منجر به فرسایش بیش ازحد و از کارافتادگی زودرس نیز می گردد.
اهم وظایف روغن های روانساز عبارتند از:
- روانکاری: تشکیل لایه ای از روغن با ضخامت مناسب بین قطعات متحرک به منظور به حداقل رساندن اصطکاک و سائیدگی قطعات فلزی در حین کار.
- انتقال حرارت: انتقال حرارت ایجاد شده از سطوح مورد نظر و خنک کردن قطعات متحرک.
- ضربه گیری: یکی از ویژگی های مهم روغن،کاهش تاثیر ضربات در حین انجام حرکات مکانیکی بر روی قطعات است.بدین معنی که روغن از تاثیر منفی ضربه های قطعات بر یکدیگرجلوگیری می نماید.
- حفاظت از سطوح: روغن های روانساز باید بتوانند سطوح قطعات فلزی را در مقابل زنگ زدگی و خوردگی شیمیایی محافظت کنند.
- آب بندی: آب بندی (Sealing) قطعات نیز از ویژگیهای مهم روغن است.برای مثال روغن موتور با تشکیل لایه ای از روغن بین پیستون و سیلندر در موتورهای احتراق داخلی از فراز گازهای متراکم شده،جلوگیری می نماید.
- انتقال مواد(حمل ذرات): روغن های روانساز در بعضی مواردنقش انتقال نیرو را به عهده دارند (روغن های هیدرولیک).
- دارای گرانروی مناسب و ضریب اصطکاک بسیار کم باشند.
- در مقابل حرارت مقاوم باشند و اکسید نشوند.
- خاصیت پاک کنندگی مناسب داشته باشند و پس از کار مداوم، تحت تاثیر کار در دماهای بالا و مستمر تشکیل موا د لجنی و رسوبات در لابه لای قطعات ندهند.
- دارای شاخص گرانروی بالا باشند.
- با ایجاد لایه نازکی از روغن بر روی سطوح متحرکی که با یکدیگر در تماس هستند، از سائیدگی و فرسودگی آنها جلوگیری نمایند.
- در حین عملیات ایجاد کف ننمایند.
- زنگ زدگی و خوردگی بر روی قطعات فلزی ایجاد نکنند.
- با قطعات لاستیکی و پلاستیکی سازگاری کامل داشته باشند.
روغن های روانساز به طورعمده دارای منشاء معدنی هستند و اساس آنها برش روغنی است که از نفت خام تهیه می شود.فرآیند تهیه برش روغنی در پالایشگاه نفت خام شامل دو مرحله تقطیر در فشار اتمسفریک و تقطیر در خلاء است.
برش روغن (Lube-Cut) به عنوان ماده اولیه واحد روغن سازی وارد پالایشگاه نفت سپاهان می شود و تحت یک رشته عملیات پالایش به "روغن پایه" تبدیل می گردد. روغن پایه تهیه شده به تنهایی ویژگی های لازم برای روانسازی مناسب را ندارد و بسته به نوع وظیفه ای که از آن انتظار می رود باید مواد افزودنی مختلف به آن افزوده شود.
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
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.
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 40 و100 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 15 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 15 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 60F/60F استفاده می شود.
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.
امروزه فرآيندهاي متعددي براي ساخت و بهبود كيفيت روغنهاي پايه مورد استفاده قرار ميگيرد كه ذيلا توضيح مختصري در باره مهمترين اين روشها ذكر مي گردد.
1 – استخراج با حلال :
در اين روش با استفاده از حلالهايي مانند فنل، فورفورال و يا N-Methyl-2- Pyrrolidone) NMP) اقدام به جداسازي تركيبات آروماتيكي موجود در روغن مينمايند. اين عمليات موجب افزايش پايداري روغن در مقابل اكسيداسيون، بهبود رنگ و ظاهر روغن، افزايش شاخص گرانروي و افزايش سازگاري روغن با لاستيكها ميگردد. در مرحله بعدي پالايش، جهت جداسازي مواد پارافينيك خطي درشت ملكول كه به آنها پارافين وكس نيز گفته ميشود برش روغني را با مخلوطي از حلالهايي مانند تولوئن و MEK يا MIBK مجاور نموده و با سرد كردن مخلوط و استفاده از فيلتر، درصد بالايي از تركيبات پارافينك خطي درشت ملكول را جدا مينمايند. اين عمل موجب بهبود خواص در سرماي روغن ميگردد. روشهاي جديدتري نيز جهت بهبود خواص در سرماي روغنهاي پايه و حذف تركيبات پارافينيك خطي درشت ملكول وجود دارد كه ميتوان به روش واكسزدايي كاتلايتيك اشاره نمود كه يك فرآيند كاتلايزاسيون شيميايي براي تبديل مواد واكسي به ايزوپارافينها ميباشد. اين روش منجر به افزايش تركيبات با نقطه ريزش پايينتر (جاري بودن بهتر در دماي پايين) و محصولي با شاخص گرانروي بالاتر و به طور كلي محصولي با ويژگيهاي بهتر ميشود. در پالایشگاه نفت سپاهان از فرآیند استخراج با حلال فورفورال استفاده می گردد.
2 – تصفيه با هيدروژن :
اساس اين روش بر مبناي هيدروژناسيون برش روغني در مجاورت كاتلايزور و فشار و دماي بالا ميباشد. بسته به نوع فرآيند بكار گرفته شده، كيفيت محصول بدست آمده متفاوت ميباشد. با توجه به شرايط عملياتي، روش هيدروژناسيون راميتوان به سه فرآيند مجزا تقسيم كرد:
1 – استخراج با حلال :
در اين روش با استفاده از حلالهايي مانند فنل، فورفورال و يا N-Methyl-2- Pyrrolidone) NMP) اقدام به جداسازي تركيبات آروماتيكي موجود در روغن مينمايند. اين عمليات موجب افزايش پايداري روغن در مقابل اكسيداسيون، بهبود رنگ و ظاهر روغن، افزايش شاخص گرانروي و افزايش سازگاري روغن با لاستيكها ميگردد. در مرحله بعدي پالايش، جهت جداسازي مواد پارافينيك خطي درشت ملكول كه به آنها پارافين وكس نيز گفته ميشود برش روغني را با مخلوطي از حلالهايي مانند تولوئن و MEK يا MIBK مجاور نموده و با سرد كردن مخلوط و استفاده از فيلتر، درصد بالايي از تركيبات پارافينك خطي درشت ملكول را جدا مينمايند. اين عمل موجب بهبود خواص در سرماي روغن ميگردد. روشهاي جديدتري نيز جهت بهبود خواص در سرماي روغنهاي پايه و حذف تركيبات پارافينيك خطي درشت ملكول وجود دارد كه ميتوان به روش واكسزدايي كاتلايتيك اشاره نمود كه يك فرآيند كاتلايزاسيون شيميايي براي تبديل مواد واكسي به ايزوپارافينها ميباشد. اين روش منجر به افزايش تركيبات با نقطه ريزش پايينتر (جاري بودن بهتر در دماي پايين) و محصولي با شاخص گرانروي بالاتر و به طور كلي محصولي با ويژگيهاي بهتر ميشود. در پالایشگاه نفت سپاهان از فرآیند استخراج با حلال فورفورال استفاده می گردد.
2 – تصفيه با هيدروژن :اساس اين روش بر مبناي هيدروژناسيون برش روغني در مجاورت كاتلايزور و فشار و دماي بالا ميباشد. بسته به نوع فرآيند بكار گرفته شده، كيفيت محصول بدست آمده متفاوت ميباشد. با توجه به شرايط عملياتي، روش هيدروژناسيون راميتوان به سه فرآيند مجزا تقسيم كرد:
- Hydrofinishing يا تصفيه با هيدروژن كه فرآيند ملايمي است كه موجب حذف مقدار كمي از تركيبات گوگردي و نيتروژن موجود در برش روغني و بهبود ظاهر، رنگ، بو و پايداريUV روغن و تا حدي بهبود خواص پايداري در مقابل اكسيداسيون و حرارتي روغن و همچنين بهبود در خواص جدا پذيري از آب (Demulsibility) و آزاد سازي هوا (Air Release) در رغن پايه ميگردد.
- Hydrocracking يا شكست ملكولي با هيدروژن كه در اين فرآيند با اعملا فشار و دماي بسيار بالاتر نسبت به روش Hydrofinishing ضمن حذف تركيبات ناخواسته حاوي گوگرد، نيتروژن و اكسيژن، موجب اشباع پيوندهاي دوگانه و تجديد ساختار بعضي ملكولهاي هيدروكربني موجود در برش روغني ميگردد.
- Hydroisomerization يا ايزومريزاسيون با هيدروژن كه در اين فرآيند، ملكولهاي درشت ملكول خوراك اوليه كه معمولا پارافين وكس ميباشند تحت فشار و دماي بسيار بالا شكسته شده و به ملكولهاي سبك دلخواه تبديل ميگردند.
در حال حاضر روغنهای موتور خودروها به ۳ نوع کلی تقسیم می شوند :
الف - مینرال :
روغنی است که بر پایه نفت خام ساخته می شود و همان روغنی است که سالهاست در خودروها بکار برده می شود و همه ما با آن آشنایی داریم .
ب - سنتتیک :
روغنی است که از ترکیبات شیمیایی یا پولیمراسیون هیدروکربنها (Olefins ) تولید می شود و نه با تصفیه نفت خام ، این نوع روغن ، اولین بار برای موتورهای جت بکار گرفته شد که بدلیل مزایایی که این نوع روغن نسبت به نوع مینرال داراست در سالیان اخیر مصرف آن در خودروها نیز فزونی یافته است . روغنهای سنتتیک انواع مختلف با مواد تشکیل دهنده متفاوتی دارند که این امر آنها را از لحاظ کیفیت و نوع مصرف نیز با یکدیگر متمایز می سازد ، از بین صدها نوع روغن سنتتیک با فرمولاسیون های مختلف که هر یک محاسن و معایبی را نیز دارا هستند ، نوعی که بر پایه Polyalphaolefins یا به اختصار ( PAO ) ساخته می شود و مقادیر کمی هم Ester در خود دارد ، دارای کارآیی و مقبولیت بیشتری است .محصولاتی همچون لیزویل ™Lizoil و استیر ™STIR شرکت نفت سپاهان از نوع تمام سنتزی با پایه تمام سنتتیک و مواد افزودنی ویژه می باشند.
از مزیت های اکثر روغن های سنتتیک می توان موارد زیر را ذکر کرد :
مخلوطی است از روغن سنتتیک و مینرال ( ارگانیک ) ، این نوع روغن کیفیت روغنهای سنتتیک را ندارد اما در شرایط سخت ؛ نظیر دماهای بالا و یا بار زیاد عملکرد بهتری نسبت به نوع مینرال داراست و بیشتر برای وانتها و SUV ها مصرف می شود و قیمت آن نیز کمی بیشتر از مینرالهاست .
محصولاتی همچون اولترا دیزل شرکت نفت سپاهان از نوع نیمه سنتزی با مجموعه ای از ادتیوهای با تکنولوژی بالا و روغن پایه سنتزی می باشند.
برای آگاهی از اینکه کدامیک از روغنهای فوق برای خودروی شما مناسب است ، بهترین منبع و مأخذ دفترچه راهنمای خودرو یا برچسبهای داخل محفظه موتور می باشد ( در صورتیکه نوع روغن مشخص نشده ، معنای آن استفاده از همان نوع قدیمی مینرال است ) . استفاده از روغن مینرال یا نیمه سنتتیک برای موتوری که تنها استفاده از روغن سنتتیک در آن توصیه شده ، می تواند برای موتور خطر آفرین باشد ، اما در مقابل استفاده از روغنهای سنتتیک یا نیمه سنتتیک برای موتورهایی که برای استفاده از نوع مینرال طراحی شده اند ( موتورهای قدیمی ) با تمهیدات خاصی ، از نظر تولید کنندگان روغنهای سنتتیک بلا مانع است . اما بسیاری از متخصصین بدلایل زیر این کار را نیز اشتباه و مضر می دانند :
- مینرال ( ارگانیک )
- سنتتیک
- نیمه سنتتیک (Premium )
الف - مینرال :
روغنی است که بر پایه نفت خام ساخته می شود و همان روغنی است که سالهاست در خودروها بکار برده می شود و همه ما با آن آشنایی داریم .
ب - سنتتیک :
روغنی است که از ترکیبات شیمیایی یا پولیمراسیون هیدروکربنها (Olefins ) تولید می شود و نه با تصفیه نفت خام ، این نوع روغن ، اولین بار برای موتورهای جت بکار گرفته شد که بدلیل مزایایی که این نوع روغن نسبت به نوع مینرال داراست در سالیان اخیر مصرف آن در خودروها نیز فزونی یافته است . روغنهای سنتتیک انواع مختلف با مواد تشکیل دهنده متفاوتی دارند که این امر آنها را از لحاظ کیفیت و نوع مصرف نیز با یکدیگر متمایز می سازد ، از بین صدها نوع روغن سنتتیک با فرمولاسیون های مختلف که هر یک محاسن و معایبی را نیز دارا هستند ، نوعی که بر پایه Polyalphaolefins یا به اختصار ( PAO ) ساخته می شود و مقادیر کمی هم Ester در خود دارد ، دارای کارآیی و مقبولیت بیشتری است .
از مزیت های اکثر روغن های سنتتیک می توان موارد زیر را ذکر کرد :
- ۱- کاهش مصرف روغن بدلیل عمر بیشتر روغن
- ۲- غیر خورنده و غیر سمی بودن
- ۳- تبخیر شوندگی پایین
- ۴- دمای سوختن بالا
- ۵- مقاومت در برابر اکسیداسیون بالا
- ۶- دارا بودن شاخص ویسکوزیته بالا به صورت طبیعی ( عکس العمل سریع در مقابل تغییرات دما )
- ۷- کاهش مصرف سوخت تا ۲/۴ درصد
- ۸- نقطه روان شدن پایین
- ۹- قابلیت استفاده از روغنهای با گستره ویسکوزیته زیاد بدون نگرانی از شکست پلیمرها ( در ادامه توضیح داده خواهد شد ) عیب این نوع روغنها نیز ، قیمت بالای آنها و عدم تطابق کامل با موتورهای با تکنولوژی قدیمی است .
مخلوطی است از روغن سنتتیک و مینرال ( ارگانیک ) ، این نوع روغن کیفیت روغنهای سنتتیک را ندارد اما در شرایط سخت ؛ نظیر دماهای بالا و یا بار زیاد عملکرد بهتری نسبت به نوع مینرال داراست و بیشتر برای وانتها و SUV ها مصرف می شود و قیمت آن نیز کمی بیشتر از مینرالهاست .
برای آگاهی از اینکه کدامیک از روغنهای فوق برای خودروی شما مناسب است ، بهترین منبع و مأخذ دفترچه راهنمای خودرو یا برچسبهای داخل محفظه موتور می باشد ( در صورتیکه نوع روغن مشخص نشده ، معنای آن استفاده از همان نوع قدیمی مینرال است ) . استفاده از روغن مینرال یا نیمه سنتتیک برای موتوری که تنها استفاده از روغن سنتتیک در آن توصیه شده ، می تواند برای موتور خطر آفرین باشد ، اما در مقابل استفاده از روغنهای سنتتیک یا نیمه سنتتیک برای موتورهایی که برای استفاده از نوع مینرال طراحی شده اند ( موتورهای قدیمی ) با تمهیدات خاصی ، از نظر تولید کنندگان روغنهای سنتتیک بلا مانع است . اما بسیاری از متخصصین بدلایل زیر این کار را نیز اشتباه و مضر می دانند :
- هر یک از انواع مختلف روغنهای سنتتیک با توجه به فرمول شیمیایی ، قابلیت تطابق با برخی انواع لاستیکها و الاستومرها را نداشته و در نتیجه اگر از روغن سنتتیکی با فرمول خاصی برای موتوری با واشرها و درزبندهایی که با آن فرمول روغن سازگار نباشد ، استفاده شود باعث نشتی روغن و مسائلی از این قبیل خواهد شد (روغنهای مینرال باعث تورم واشرها و جلوگیری از نشتی آنها می شوند ، اما روغنهای سنتتیک در مورد برخی انواع واشرها دارای این خاصیت نیستند و حتی برخی از آنها ، باعث خورده شدن برخی انواع واشرها ، می شوند ) در این راستا حتی استفاده از روغن سنتتیک با مواد تشکیل دهنده ای متفاوت از آنچه در دفترچه راهنمای خودرو درج شده ، برای خودروهایی که با این نوع روغن کار می کنند نیز می تواند خطر ساز باشد ، چه رسد به استفاده از این نوع روغنها در موتورهایی که بر پایه استفاده از روغن مینرال طراحی شده اند ، بعنوان مثال روغن سنتتیک بر پایه Polyglycol با پلی استرها ، پلی کربنیکها ، ABS ، پلی ونیل کلرینها ،Polyphenylene Oxide ( همگی پلاستیک هستند ) و Buna S ، بوتیل ، Neoprene و لاستیک طبیعی ( همگی الاستومر هستند ) سازگاری خوبی ندارد و یا روغن سنتتیک بر پایه PAO نیز که اکثر روغنهای سنتتیک موجود در بازار بر این پایه هستند ( بدلیل شباهت زیاد به خواص روغنهای مینرال ) با لاستیک طبیعی ، EPDM ، بوتیل و Buna. S که همگی الاستومر هستند ، سازگاری ضعیفی دارد ، لیست برخی از انواع روغنهای سنتتیک و قابلیت تطابقشان با انواع الاستومرها و لاستیکها ، همچنین حلالیت هرکدام در افزودنیها و لجن موتور به همراه خواص و عدد VI ( در ادامه بررسی خواهد شد )
- روغنهای سنتتیک در مقایسه با روغنهای مینرال با لایه نازک تری بر روی قطعات موتور می نشیند ( به همین خاطر فاصله قطعات ثابت و متحرک موتور هایی که با روغن سنتتیک کار می کنند کمتر می باشد ) از اینرو استفاده از این نوع روغن برای موتورهایی که با تکنولوژی قدیمی مینرال طراحی شده اند ، باعث نشتی پیستون خواهد شد . البته این مورد از طرف سازندگان روغنهای سنتتیک با دلایل قابل قبولی رد می شود ، اما در عمل این مشکل ، درباره خودروهای قدیمی دیده شده. به هر روی در صورتی که سالهاست از روغن مینرال استفاده می کنید و خودرویتان دارای تکنولوژی قدیمی است ، از استفاده از این نوع روغنها بپرهیزید ، اما درصورتیکه دارای خودرویی با تکنولوژی نسبتا جدید هستید و از بی خطر بودن تعویض روغن از مینرال به سنتتیک یا نیمه سنتتیک اطمینان دارید ، از نوعی که برپایه PAO ساخته شده استفاده نموده و این موضوع را نیز از یاد نبرید که با تعویض روغن از مینرال به سنتتیک باعث می شوید رسوبات پخته شده روغنهای مینرال از روی قطعات موتور کنده شده و در موتور غوطه ور گشته و پس از مدتی موتور را از کار بیندازد ، به همین خاطر قبل از این تعویض باید موتور را یا به طور کامل رسوب زدایی نموده و یا اینکه از روغنهای فلاشینگ ( Flush Oil ) استفاده نمایید ( این نوع روغن فقط مخصوص تمیز کردن موتور می باشد ) به این ترتیب که روغن مینرال را بدون تعویض فیلتر تخلیه کرده و روغن فلاشینگ را جایگزین نموده و اجازه دهید موتور به مدت ۲۰ دقیقه درجا کار کند ، پس از آن میتوانید روغن فلاشینگ را تخلیه کرده ، فیلتر را تعویض نموده و روغن سنتتیک یا نیمه سنتتیک را جایگزین نمایید .
- روغنهای نیمه سنتتیک ، همانگونه که ذکر شد مخلوطی هستند از روغن مینرال و سنتتیک و می توانند همان مشکلات روغن سنتتیک را برای موتورهای ساخته شده برای روغنهای مینرال پدید آورند .
- در خودروهایی که استفاده از روغن سنتتیک در آنها توصیه شده ، حتما از نوع مشخص شده استفاده نمایید و درصورتیکه به جهت قرارداد شرکت تولید کننده با شرکت نفتی خاصی ، تنها نام روغن مربوطه در دفترچه راهنما ذکر شده و از توضیح بیشتر در مورد آن خودداری شده ، و بر روی ظرف آن روغن هم توضیحی درباره نوع مواد تشکیل دهنده ، داده نشده ، تنها از همان نوع روغن استفاده نمایید .
- در صورتی که به تعویض نوع روغن از مینرال به سنتتیک در خودروی خود اصرار دارید ، نوعی که اکثر روغنهای سنتتیک موجود در بازار را شامل می شود ، یعنی PAO را ، انتخاب نمایید ، چرا که بیش از دیگر انواع روغنهای سنتتیک به نوع مینرال شبیه است.
ویسکوزیته یا گرانروی ، یک مشخصه فیزیکی سیالات است ، که به مقاومت آنها در برابر جریان یافتن بستگی دارد . به طور مثال آب دارای ویسکوزیته پایین و عسل دارای ویسکوزیته بالایی است ، ویسکوزیته مایعات تابعی است از دما ، بدین معنا که با افزایش دما ویسکوزیته کم و با کاهش دما ویسکوزیته افزایش می یابد. ویسکوزیته در مورد روغن به طور عامیانه ، با نام وزن نیز شناخته می شود روغنها با ویسکوزیته های مختلف برای شرایط آب و هوایی مختلف تولید می شوند استفاده از روغن با ویسکوزیته بالا در زمستان؛ روانکاری موتور را تا زمان گرم شدن به تاخیر انداخته و در این مدت روغن به تمامی قسمتهای موتور نخواهد رسید ، همچنین استفاده از روغن با ویسکوزیته پایین در تابستان نیز باعث سایش قطعات موتور می گردد . پس انتخاب ویسکوزیته مناسب برای روغن موتور یک خودرو ، کاملا تابع شرایط آب و هوایی است ، که البته اخیرا وجود روغنهای چهار فصل ( Multi Grade ) یا همان چند ویسکوزیته ، نیاز به تغییر روغن ، به نسبت تغییر فصل یا شرایط آب و هوایی را تا حدودی بر طر ف نموده است ، اما استفاده از تنها یک نوع روغن چهار فصل از نوع مینرال برای تمامی فصول نیز با توجه به دلایلی که در ادامه توضیح داده خواهد شد ، پیشنهاد نمی شود.
انجمن مهندسین خودرو ( SAE ) برای راحتی کار ، میزان ویسکوزیته روغنها را بوسیله یکسری اعداد ، طبقه بندی نموده . این طبقه بندی برای روغن موتور بین ۰ تا ۶۰ می باشد . روغن های تابستانی که در دماهای بالا از غلظت کافی برخوردار هستند ، اعداد ویسکوزیته ای در حد ۳۰ تا ۶۰ داشته ( هر چه هوا گرمتر باشد ، باید از روغن با عدد ویسکوزیته بالاتر استفاده شود ) و روغن موتور های زمستانی که در دماهای پایین براحتی جریان می یابند ، اعداد ویسکوزیته ای ما بین ۰ تا ۲۵ را داراهستند (هر چه هوا سردتر باشد ، باید از روغن با عدد ویسکوزیته پایین تر استفاده شود). برای تشخیص راحت تر عامه بعد از عدد ویسکوزیته روغنهای زمستانی حرف W درج می گردد که مخفف Winter می باشد ، همچنین بدلیل آنکه این طبقه بندی توسط Society of Automotive Engineers ابداع شده ، همیشه قبل از درج عدد ویسکوزیته مخفف نام این انجمن ( SAE ) نیز نوشته میشود .
روغنهایی که تنها دارای یک ویسکوزیته می باشند، تک ویسکوزیته نام دارند، اما روغنهایی که در سالهای اخیر با کمک علم شیمی و با افزودن پلیمر به روغن پایه تولید می شوند، توانایی داشتن ویسکوزیته های مختلف در دماهای مختلف را دارا هستند، این امر باعث می شود روغن در تمامی شرایط آب و هوایی از غلظت لازم برخوردار باشد، که این امر علاوه بر افزایش عمر موتور، تا حدی باعث کاهش مصرف سوخت نیز خواهد شد، از همین رو روغنهای تک ویسکوزیته در حال از رده خارج شدن می باشند و تنها کاربرد این نوع روغنها در مورد خودروهای سواری، برای موتور خودروهای Race می باشد که دارای Heater یا گرم کن روغن میباشند.
کد SAE در روغنهای چهار فصل به صورت دو جزئی است، که عدد اول که به همراه حرف W می باشد، مربوط به پایین ترین ویسکوزیته آن روغن و عدد دوم معرف بالاترین ویسکوزیته آن روغن است.
اما همانطور که ذکر شد، روغنهای چند ویسکوزیته بواسطه افزودن پلیمر به روغن ساخته می شوند، این پلیمرها به روغن اجازه می دهند تا در دماهای مختلف ویسکوزیته های مختلفی داشته باشد، در هوای سرد پلیمرها در خود جمع شده و باعث جریان یافتن راحت تر روغن می گردند و در گرما نیز پلیمرها شروع به باز شدن به صورت زنجیره های بلند نموده و روغن غلیظ می گردد، اما این افزایش و کاهش ویسکوزیته تنها تا حد مشخص شده برای همان روغن است، مثلا یک روغن 10W-30 روغنی است با ویسکوزیته ۱۰ که در زمان گرم شدن ویسکوزته از ۳۰ نخواهد شد ؛ یعنی اگر مثلا این روغن در دمای ۱۰۰ درجه به ویسکوزیته ۳۰ برسد، در دماهای بالاتر نیز ویسکوزیته ای بیش از ۳۰ پیدا نخواهد کرد، که این امر بواسطه مقدار پلیمر افزوده شده برای دستیابی به عدد حداکثر۳۰ برای روغن 10W-30 میباشد . آنچه که باید در استفاده از این نوع روغنها بخصوص در مناطق سردسیر مد نظر قرار گیرد، انتخاب روغن با کمترین فاصله ویسکوزیته است؛ بدین معنا که در زمستان با توجه به کمترین دمای منطقه سکونتتان و در تابستان با توجه به گرمترین دما، روغن مطلوب را انتخاب نمایید و از استفاده از روغنهایی که از دماهای بسیار بالا تا دماهای بسیار پایین را شامل می شوند، بپرهیزید، چرا که پلیمرهای موجود در این نوع روغنها بسیار زیاد می باشند و این پلیمرها پس از مدتی شکسته شده و با رسوبات موجود در روغن ترکیب می شوند ، که این امر می تواند باعث چسبیدن رینگ و یا مشکلاتی از این قبیل شود (ضرر استفاده از این روغنها در موتورهای دیزلی بیشتر است) ، روغنهای 5W-50 ، 5W-40 ، 5W-30 و 10W-40 با گستره ۲۵ تا ۴۵ تایی از این قبیل روغنها هستند(روغنهای سنتتیک و نیمه سنتتیک از این قاعده مستثنی هستند). شاید بگویید روغن 20W-50 نیز روغنی است با گستره ۳۰ تایی ، مشابه 10W-40 ، اما چنین نیست ، چرا که 20W-50 از پایه سنگین تر ۲۰ شروع می شود و برای ویسکوز شدن و رسیدن به عدد ۵۰ نیاز به پلیمر بسیار کمتری دارد تا روغن 10W-40 که دارای پایه ۱۰ می باشد و باید توانایی رسیدن به عدد ۴۰ را دارا باشد . از اینرو ، روغنهای 10W-40 مینرال توسط کمتر خودروسازی توصیه می شود و حتی برخی کارخانجات استفاده از آنرا مساوی با خارج شدن خودرو از گارانتی می دانند .
پس تا آنجا که ممکن است در مورد روغنهای مینرال سعی کنید به نسبت شرایط آب و هوایی محل سکونتتان ، فاصله کمتری را بین دو عدد SAE انتخاب نموده و این را بدانید که هر چه ویسکوزیته زمستانی عدد کمتری باشد ، برای ویسکوز شدن و رسیدن به اعداد ویسکوزیته بالاتر نیاز به پلیمر بیشتری داشته و پلیمر زیاد نیز برای موتورخودروی شما مضر است .
با توجه به شرایط آب و هوایی اکثر نقاط ایران ، در بین روغنهای موجود در کشور (از نظر ویسکوزیته ) روغنهای 20W-50 برای دماهای بین ۱۰- تا ۴۰+ و 25W-50 برای دماهای بین ۵ - تا ۴۰+ دارای عملکرد مناسبی می باشند .(روغنهای 25W-50 و 20W-50 در گرمای تابستان دارای شرایط یکسانی هستند و فقط درشرایط سرد ، بین ۱۰- و حدود ۵ - ، 20W-50 بهتر جریان می یابد اما 25W-50 دارای پلیمر کمتری است) . البته بنا به دلایل بالا روغن 20W-40 برای زمستان انتخاب مناسب تری است ، اما متاسفانه این نوع روغن در کشورمان کمتر یافت می شود .
همچنین در صورتیکه در نقاط سردسیر کشور ، مانند آذربایجان یا چهار محال و بختیاری زندگی می کنید (دماهای زیر ۱۰- درجه سانتیگراد) و ناچار به استفاده از روغنهای با پایه زمستانی ۱۰ یا ۵ هستید ، حتما سعی کنید از روغنهای چند ویسکوزیته ای استفاده نمایید که عدد دومشان بیشتر از ۳۰ نباشد.
با توجه به اينكه انجام فرٓايندهاي پالايشي مختلفي كه امروزه جهت توليد روغن هاي پايه رايج مي باشند ميتواند منجر به توليد روغنهاي پايه اي با خواص متفاوت گردد، انجمن نفت ٓامريكا (API) اقدام به طبقه بندي روغنهاي پايه با توجه به خواص فيزيكي شيميايي و مشخصات آنها نموده است كه در جدول انتهاي صفحه اين طبقه بندي را مشاهده ميكنيد.سه گروه اول، روغنهاي پايه حاصل از پالايش نفت خام هستند كه در اين ميان روغن هاي پايه گروه III گروهي است كه بيشترين ميزان فرآيند بر روي آن انجام گرفته است، گرانترين است و بالاترين عملكرد را در ميان روغن هاي معدني حاصل شده از نفت خام داراست.
روغنهاي گروه IV سينتتيك (پايه PAO) بوده و به روش شيميايي ساخته ميشوند. استرها، گاليكولها و ساير روغنهاي پايه كه مشخصات آنها مطابق چهار گروه اول نميباشد جزء گروه V اين طبقه بندي محسوب ميشوند. روغنهاي نفتنيـك نيز كه شاخص گـرانروي آنها به دليـل پايين بودن درصد مواد پارافيني در تركيب ٓانها، پايين ميباشد جزء اين گروه محسوب ميشوند.
روغنهاي پايه نفتنيك از نفت خامهايي توليد ميگردند كه فاقد مواد پارافيني بوده و داراي درصد بالايي مواد نفتنيك (حلقه هاي اشباع) باشند. تنها از چند ميدان نفتي در جهان ميتوان نفت خام نفتنيك استخراج نمود. تقريبا تمامي ميادين نفتي منطقه خاورميانه ماهيت پارافينيك دارند و لذا روغن پايه حاصل از پالايش آنها نيز پايه پارافينك ميباشد. روغنهاي پايه نفتنيك به دليل نداشتن وكس (مواد پارافيني) نقاط ريزش بسيار پاييني دارند و به همين دليل در فرمولاسيون روغنهاي مخصوص سيستمهاي تبريد از آنها استفاده ميشود.
لازم به ذكر است روغنهاي پايه گروه III كه به روش هايدركراكينگ شديد و يا هايدروايزومريزاسيون توليد ميگردند خواصي بسيار نزديك به روغنهاي سينتتيك گروه IV دارند و توليدكنندگان روانكارها ميتوانند بر روي محصولات توليد شده با اين روغنهاي پايه از كلمه ”سينتتيك” استفاده نمايند.
| Group | Viscosity Index | Sulphur % | Saturate % | Method |
| I | 80-119 | > 0.03 | < 90 | Solvent Refining |
| II | 80-119 | </= 0.03 | =/> 90 | Hydrocracking |
| III | 120 + | </= 0.03 | =/> 90 | Severe Hydrocracking Hydroisomerization |
| IV | Polyalpha Olefines (PAO) | Oligomerization | ||
| V | Other Base Oils | Various | ||
كليه روغنهاي پايه كه در حال حاضر در ايران توليد ميشوند به روش استخراج با حلال پالايش ميشوند و روغن هاي پايه حاصله، جزء گروه I طبقه بندي API قرار ميگيرند. هنوز هيچ واحدي جهت توليد روغن هاي پايه گروه II و بالاتر در ايران راه اندازي نشده است و توليدكنندگان روانكارها، نياز خود به اين روغن هاي پايه را از طريق واردات تامين مي نمايند.
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 |
| SM | عرضه به بازار مصرف، سال 2005 كاربرد در كليه خودروهاي مدرن، داراي خاصييت پايداري خوب در برابر اكسيداسيون و سايش، محافظت بهتر در مقابل رسوب گذاري بر روي قطعات و كارايي بهتر روغن در دماي پايين. گريدهاي سبك اين روغن صرفه جويي قابل ملاحظهاي را در مصرف سوخت فراهم ميآورند |
| SL | براي مصرف در خودروهاي سال 2004 و قديمي تر و طبق خط مش و قابليت هاي مورد انتظار API براي آزمون درجه گرانروي SAE در موتورهاي بنزيني مدرن |
| SJ | براي مصرف در خودروهاي طراحي سال 2001 و قديمي تر |
| SH | براي مصرف در خودروهاي طراحي سال 1996 و قديمي تر |
| SG | براي مصرف در خودروهاي سال 1993 و قديمي تر، نسبت به SF داراي مقدار بيشتري از موادافزودني |
| SF | مشابه SE اما داراي مواد ضداكسيداسيون وضدسائيدگي بيشتر براي مصرف در خودروهاي طراحي سال 1988 و قديمي تر |
| SE | مشابه SD، داراي مقدار بيشتري از مواد افزودني، استفاده در خودروهايي كه پس از سال 1979 ساخته شده اند، توصيه نمي شود |
| SD | نسبت به SC داراي مقدار بيشتري از مواد افزودني، استفاده در خودروهاي طراحي سال 1971 به بعد توصيه نمي شود |
| SC | SB + مواد ضدزنگ و ضدسائيدگي + پاك كنندگي، استفاده در خودروهاي طراحي سال 1967 به بعد توصيه نمي شود |
| SB | SA + مواد ضدخوردگي و ضداكسيداسيون، استفاده در خودروهاي طراحي سال 1963 به بعد توصيه نمي شود |
| SA | روغن پايه بدون مواد افزودني، استفاده در خودروهايي كه پس از سال 1930 ساخته شده اند، توصيه نمي شود |
| API | سطوح کیفیت روغنهای دیزلی |
| CI-4 | سطح كيفيت روغن هاي ویژه موتورهاي چهارزمانه ديزلي سبك، متوسط و سنگين با ويژگي كاهش اكسيدهاي نيتروژن (NOx) تا حد 50% با استفاده از گازهاي خروجي خنك شده از اگزوز، به عنوان جايگزين اكسيژن. اين روغن ها به منظور مقابله با اسيدهاي حاصل از NOx داراي قابليت قليايي ذخيره بالاتري هستند. طراحي سال 2002 براي استفاده در خودروهاي ديزلي طراحي تا سال 2004 (گوگرد سوخت تا 5%) مي تواند جايگزين روغن هايي با سطوح كيفيت: CH-4 CD, CE, CF-4, CG-4, باشد |
| CH-4 | روغن ویژه ديزل هاي چهارزمانه طراحي 1998 كه با دور بالا حركت مي كنند. اين روغن ها نيـاز سطـوح كيفيت CF-4, CG-4 را نيز تامين مي نمايند. (گوگرد سوخت تا 5%) |
| CG-4 | روغن ویژه ديزل هاي چهارزمانه كه با دور بالا حركت مي كنند طراحي سال 1994 كه در سال 1995 ارائه شده است اين روغن ها با سطح كيفيت CF-4, CE, CD نيز مطابقت دارند. |
| CF-4 | روغن ویژه ديزل هاي چهار زمانه مدل 1990 كه با دور بالا حركت مي كنند. با كيفيتي بالاتر از سطح كيفيت CD.قابل استفاده به جاي روغن هاي CD, CE |
| CF-2 | روغن ويژه ديزل هاي دوزمانه طراحي سال 1994 با سطح كيفيت CD-II نيز مطابقت دارد.براي موتورهاي ديزلي سنگين دوزمانه |
| CF | روغن ويژه ديزل هاي سوپرشارژ و توربوشارژ طراحي سال 1994. اين روغن با كارايي سطح كيفيت CD مطابقت دارد(گوگرد سوخت تا 5%) |
| CE | روغن ویژه ديزل هاي طراحي سال 1987 اين روغن براي موتور بعضي ازديزل هاي سوپرشارژ و توربوشاشارژ كه در شرايط سرعت پائين و بار بالا و همچنين سرعت بالا، بار بالا كار مي كنند، طراحي شده است. با مشخصات سطح كيفيت CD و CC نيز مطابقت دارد. |
| CD-II | روغن ویژه ديزل هاي دو زمانه طراحي سال 1987 اين روغن با مشخصات سطح كيفيت CD نيز مطابقت دارد. |
| CD | روغن ویژه خودروهاي ديزلي طراحي سال 1955 به بعد. براي خودروهاي ديزلي با سوخت نامرغوب (درصد گوگرد حدود 5/0%) و شرايط كاري سخت موتورهاي داراي سيستم سوپر شارژ و توربوشارژ و موتورهاي بنزيني كه در شرايط سخت كار مي كنند |
| CC | روغن ویژه خودروهاي طراحي سال 1961 براي استفاده در خودروهاي ديزلي در شرايط كاري متوسط تا سخت (موتورهاي غير سوپرشارژ و توربوشارژ) و موتورهاي بنزيني كه در شرايط سخت كار مي كنند. |
| CB | روغن ویژه خودروهاي طراحي سال 1949 به بعد با سوخت ديزلي (سوخت بادرصدگوگردبالاتر) براي شرايط كاري متوسط |
| CA | روغن ویژه خودروهاي طراحي سال 1940 تا 1950 با سوخت ديزل (سوخت با درصد گوگرد پائين)/td> |
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:
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 2 می نامند.
