روغن موتور

 مقالات

 

اهمیت رنگ روغن موتور

 

رنگ روغن به تنهايي معیاری مناسب جهت تشخيص كيفيت روغن موتور نيست و فقط توسط افراد متخصص و یا با انجام آزمایش های مربوطه، می توان در مورد کیفیت روغن اظهار نظر نمود. مواد افزودني مورد استفاده در روغن موتور، معمولا موجب تيره شدن رنگ آن مي شوند. از طرف دیگر برخی از روغن ها، به دلایل خاصی حاوی رنگ می باشند که این رنگ به صورت عمدی به روغن اضافه می شود که مهمترین دلیل آن شناسایی روغن است. به عنوان مثال روغن دنده اتوماتیک خودرو طبق استاندارد باید دارای رنگ قرمز باشد تا از اختلاط آن با روغن های دیگر جلوگیری شود، زیرا سبب ایجاد ناسازگاری می شود.

 

اما در بیشتر روغن های تولیدی رنگ روغن ناشی از روغن پایه مصرفی و مواد افزودنی آن است و بسته به این که روغن پایه و مواد افزودنی چگونه و از کجا تامین شده باشد رنگ روغن ممکن است از زرد بسیار کمرنگ تا قهوه ای تیره تغییر کند.

 

 

 فیلتر روغن و انواع آن

وظیفه ی اصلی فیلتر روغن در مدار روغن کاری، تصفیه روغن قبل از رسیدن به یاتاقان ها و سایر مواضع مصرف روغن می باشد. اما فیلترها فقط تا مدت معینی می توانند وظیفه ی خود را به خوبی انجام دهند وقتی عمر مفید فیلتر تمام شود، باید آن را تعویض کرد تا خللی در مدار روغن کاری ایجاد نشود.

تعاریف مربوط به فیلتر روغن

ظرفیت فیلتر: مقدار آلاینده‌هایی که یک فیلتر می‌تواند در خود نگه دارد بدون آنکه آن را مجددا به جریان روغن پس دهد ظرفیت فیلتر روغن گفته شده و معمولا با واحد گرم بیان می‌گردد.

راندمان فیلتر: به درصدی از آلاینده‌های روغن که درون فیلتر به دام می‌افتند، راندمان فیلتر می گویند.

 

وظایف مختلف روانکارها

 

آنچه از یک روانکار انتظار می رود این است که در کنار کاهش اصطکاک و سهولت حرکت قطعات دستگاه، قابلیت  کاهش مصرف انرژی، محافظت قطعات از خوردگی، سایش و زنگ زدگی را نیز داشته باشد. به طور کلی مهم ترین وظایف یک روانکار عبارتند از: انتقال قدرت هیدرولیک، جلوگیری از تنش و ضربه، جابجا کردن آلاینده ها و آب بندی قطعات متحرک.

 

• انتقال قدرت هیدرولیک

 

بیشترین وظایف روانکارهای جدید در محیط‌های هیدرولیک انجام می‌شود. وسایل اتوماتیک خودروهای سواری امروزی، بهترین مثال در این زمینه هستند. این دستگاه‌ها بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان سیالات انتقال قدرت هستند. همچنین بیشتر ماشین‌های صنعتی امروزی برای انتقال حرکت و نیرو از سیالات هیدرولیک استفاده می‌نمایند. سیالات استفاده شده در سیستم‌های متحرک باید از عهده انجام سه وظیفه انتقال قدرت با کمترین تلفات، روانکاری قسمت‌های متحرک و جلوگیری از خوردگی قسمت‌های فلزی بر‌آیند.

 

 مواد افزودنی به روغن موتور

امروزه کلیه ی روانکارها اعم از معدنی و یا سنتزی، برای داشتن کارایی مناسب و مطلوب نیازمند افزودن مواد شیمیایی دیگری (افزودنی ها) هستند که بتوانند خواص مورد نیاز را براورده سازند.

این مواد شیمیایی سنتزی که اغلب مواد آلی یا آلی فلزی هستند ضمن ابنکه خواص جدیدی به روانکار می دهند، می توانند برخی ویژگی های موجود در روانکار را تقویت و از بروز برخی پدیده های نامطلوب در سیستم جلوگیری نمایند. یک افزودنی ممکن است به سه طریق روانکار و سیستم روانکاری را تخت تاثیر قرار دهد:

 

- محافظت از سطوح روانکاری شده: افزودنی ها سطح روانکاری شده را می پوشانند و به این ترتیب از زنگ زدگی و سایش سطح جلوگیری می کنند. افزودنی های ضد سایش، بازدازنده های خوردگی، معلق کننده ها و پاک کننده ها از این نوع می باشند.

 

- افزایش کارایی روانکار: افزودنی ها باعث افزایش کارایی روانکار در کاربردهای خاص می شوند. بهبود دهنده های شاخص گرانروی، بهبود دهنده های اصطکاک و افزودنی های پایین آورنده ی نقطه ی ریزش از این نوع می باشند.

 

 

 روغن های پایه

روغن پایه به روغنی گفته می شود که به عنوان یک پایه برای روانکار محسوب می شود. مهم ترین جز تشکیل دهنده ی روانکارها از لحاظ حجمی، روغن پایه می باشد و از نظر وزنی به طور متوسط بیش از 95% فرمولاسیون یک روانکار را تشکیل می دهد. در برخی از روانکارها (روغن کمپرسور و هیدرولیک) 99% روغن را روغن پایه و تنها 1% آن را مواد افزودنی تشکیل می دهد. روغن های پایه را می توان از منابع نفتی یا غیرنفتی به دست آورد. بیشتر روغن های پایه ی مصرفی در جهان از پالایش نفت خام به دست می آید. عمده ی ترکیبات تشکیل دهنده ی روغن های پایه را ترکیبات پارافینیک، نفتنیک و آروماتیک تشکیل می دهند.

 

 خواص شیمیایی روغن پایه و چگونگی تاثیرگذاری آن بر کارایی روانکار نهایی

1- فراریت: کم شدن روغن، غلیظ شدن روغن و شکل گیری رسوبات

2- فعالیت سطحی: کف کردن، رهاسازی هوا، تشکیل امولسیون و فشار پذیری

3- اکسید شدن: شکل گیری رسوبات، غلیظ شدن روغن، شکل گیری لجن و خوردگی فلزات

4- گرانروی: سیالیت در دمای پایین، هدر رفتن انرژی، محافظت در برابر سایش و خنک کاری مناسب

5- قدرت حل کنندگی: تمیزی موتور، سازگاری با درزگیرها، کاربردهای فرایندی و پایداری فرمولاسیون

 

 

انواع روغن های پایه

 

به طور کلی روغن پایه به سه دسته ی کلی معدنی، طبیعی و سنتزی تقسیم می شوند.

 

1- روغن های پایه ی معدنی:

 

 

روغن پایه ی به دست آمده از نفت خام را روغن پایه ی معدنی می نامند که خود شامل دو دسته ی روغن های پارافینیک و نفتنیک می باشد که از تصفیه ی نفت خام به دست می آیند. روغن های پارافینیک از هیدروکربن های نرمال (راست زنجیر) و هیدروکربن های ایزو (شاخه دار) تشکیل می شوند. اما روغن های نفتنیک از هیدروکربن های حلقوی سیر شده ی یک یا چند حلقه ای تشکیل می شوند. روغن های پارافینیک در مقایسه با روغن های نفتنیک دارای خواص زیر هستند:

 

 

 

• دمای ریزش بالاتر

 

• وزن مخصوص کمتر

 

• شاخص گرانروی بالاتر

 

• خاصیت حل کنندگی کمتر

 

• مقاومت بالا در برابر اکسید شدن

 

• فراریت کم و در نتیجه نقطه ی اشتعال بالاتر

 

 

 

روغن های نفتنیک به طور کلی، برای محدوده های دمایی کم و هنگامی که نقطه ی ریزش پایین مورد نیاز است، به کار گرفته می شوند. به خصوص در روغن های هیدرولیک، سرد کننده ها، روغن های تولید لاستیک، فلزکاری و در روانکار های سیلندر برای موتور های بزرگ و گریس ها قابل استفاده می باشند.

 

2- روغن های پایه ی طبیعی

در دو دهه ی اخیر به دلیل افزایش ملاحظات زیست محیطی، توجه به روانکار های طبیعی افزاییش بیشتری پیدا کرده است. این روغن های از منابع گیاهی به دست می آیند. اجزای اصلی روغن های طبیعی مخلوطی از تری گلیسیریدهایی است که دارای بخش های کربوکسیلیک های اسیدی با زنجیرهای بلند می باشند. این کربوکسیلیک اسیدها به عنوان اسیدهای چرب شناخته می شوند. و به طورکلی زنجیره های مستقیمی به طول 8 تا 22 اتم کربن دارند که ممکن است کاملا سیرشده باشند و یا یک یا چند پیوند سیرنشده روی زنجیر خود داشته باشند.

روغن های گیاهی را می توان به شکل طبیعی شان برای روانکاری استفاده کرد. قدرت روانکاری روغن های گیاهی بسیار بیشتر از روغن های معدنی است. نقطه ی اشتعال و احتراق روغن های گیاهی نسبت به روغن های معدنی بسیار بالاتر است (حدود 326ºC ). اما این روغن ها در شکل طبیعی، پایداری کافی در مقابل اکسیدشدن ندارند. دیگر ویژگی نامطلوب روغن های گیاهی نقطه ی ریزش بالای آن هاست که این مشکل را می توان با افزودن مواد افزودنی مناسب، حل کرد.

 

3- روغن های پایه ی سنتزی

روغن های سنتزی یا مصنوعی، روغن هایی هستند که از طریق متصل کردن یک یا چند جز آلی مشخص با وزن مولکولی کم، در شرایط کنترل شده، سنتز یا ساخته می شوند. این ترکیب شدن که در شرایط کنترل شده ی فیزیکی و شیمیایی انجام می شود، باعث می شود که روغن حاصل خواص مشخصی داشته باشد که از پیش مورد نظر بوده است.

روغن های معدنی برخلاف مزایایی چون در دسترس بودن و قیمت نسبی پایین تر، دارای معایبی مانند اکسید شدن و از دست دادن گرانروی در دماهای بالا، منفجر شدن در معرض عوامل اکسید کننده ی قوی و جامد شدن در دماهای پایین بودند. این موضوع باعث گسترش مصرف روغن های سنتزی شده است که می توانند گستره ی دما و فشاری قابل توجهی را بدون تغییر در ساختار تحمل کنند و در عین حال خطر آتش سوزی را نیز کاهش دهند. با این حال استفاده از روغن های سنتزی زمانی منطقی است که:

 

-  استفاده از روغن های سنتزی هزینه های عملیاتی را آنقدر پایین بیاورد که هزینه های بالای خرید آن را جبران کند.

-  استفاده از روغن های سنتزی، مشکلی در رابطه با کاربرد روغن های معدنی را حل کند. مانند شرایط کارکرد در درجه حرارت های خیلی بالا یا خیلی پایین.

 

روغن های صنعتی

یکی از انواع روغن های تولید شده روغن های صنعتی هستند که در صنعت به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. برای آشنایی با این نوع از روغن ها به توضیح مختصری از آن می پردازیم:

برای تولید روغن صنعتی با کاربردهای مختلف و مشخصات معین، لازم است دو‎ ‎ماده اصلی به نام روغن پایه و ‏مواد افزودنی با یکدیگر مخلوط شوند‎.

‎روغن‎ ‎پایه، ماده ای نفتی است که برای تهیه آن سه روش مختلف وجود دارد. این روش‎ ‎ها عبارت هستند از ‏استفاده از برش مواد نفتی، تصفیه روغن های کارکرده و‎ ‎تولید به روش مصنوعی که امروزه به طور وسیع از ‏روش برش مواد نفتی استفاده‏‎ ‎می شود. مواد افزودنی در واقع موادشیمیایی با ترکیبات پیچیده ای هستند که‎ ‎با ‏افزودن آنها به روغن پایه به مقدار مشخص، می توان مشخصه مورد استفاده‏‎ ‎را درروغن صنعتی ایجاد کرد یا ‏خواصی از روغن صنعتی را بهبود بخشید‎.

 

 

برای‎ ‎تهیه روغن صنعتی ابتدا عملیات تقطیر نفت خام انجام می شود. این کار در چند‎ ‎مرحله تقطیر در جو و ‏تقطیر در خلا انجام می شود تا یک برش نفتی خاص حاصل‏‎ ‎شود که گرانروی و نقطه اشتعال معین داشته باشد‎.

 

‎‎سپس در‎ ‎واحد آسفالت گیری، مواد آسفالتی که ته مانده برج تقطیر در خلا هستند با‎ ‎تزریق حلال پروپان ‏استخراج می شود. در مرحله بعد، ترکیبات نامطلوب موجود‎ ‎در روغن (مواد آروماتیک) با استفاده از روش های ‏شیمیایی از روغن خارج شده‏‎ ‎و شاخص گرانروی روغن هم بهبود پیدا می کند‎.

 

‎پس از عملیات‎ ‎تصفیه، در واحد موم گیری، پارافین های سنگین که در حالت طبیعی به صورت‏‎ ‎جامد هستند، با ‏استفاده از روش انحلال و فیلتراسیون از روغن جدا می شوند‏‎. ‎سرانجام در واحد تصفیه هیدروژنی، عناصر زائد ‏مانند گوگرد، ازت و اکسیژن از‎ ‎روغن خارج شده تا روغن در ماشین آلات و در شرایط سخت پایداری بیشتری ‏داشته‎ ‎باشد. روغن پایه پس از طی تمامی مراحل فوق به واحد مخلوط کنی ارسال می‎ ‎شود و در آنجا با اضافه ‏کردن مواد افزودنی مناسب، انواع روغن های صنعتی‎ ‎مطابق با استانداردهای بین المللی تولید می شود‏‎.‎

 

روغن های صنعتی شامل موارد زیر می باشند:‏

 

روغن موتور دریایی	روغن برش
روغن موتور بنزینی	روغن دنده‏
روغن انتقال حرارت‏	روغن هیدرولیک
روغن دنده اتوماتیک، ‏ATF	روغن زنجیر
روغن کمپرسور گاز‏	روغن ماشین ابزار‏
روغن کمپرسور سرمایشی	روغن توربین
روغن کمپرسور هوا‏	روغن سیلندر بخار‏
روغن ضد زنگ، ضد خوردگی	روغن نساجی
روغن ترانسفورماتور‏	روغن چند منظوره‏
روغن ماشین آلات راه سازی	روغن گردشی
روغن مته های بادی	روغن موتور دیزلی

 

 

 

 

 

‏