روغن موتور نوعی روان کننده است که مانند عموم روان کننده‌های صنعتی برای کاهش نیروی مقاومت یا همان اصطکاک بین دو قطعه مختلف اما در ارتباط با یکدیگر، مورد استفاده قرار می‌گیرد. روغن پایه و افزودنی‌هایی که هم در عملکرد روغن موتور و هم در تهیه انواع مختلف آن نقش دارد، اصلی‌ترین بخش‌های روغن موتور را تشکیل می‌دهد که در انواع مختلفی مناسب سیستم‌های متفاوت پیشرانه خودرو (روغن موتور بنزینی، روغن موتور دیزلی و… ) تهیه می‌شود. در ادامه آشنایی با نقش این روان کننده‌ها در سلامت خودرو، انواع مختلف آن، نکات مهم در مورد خرید و همین‌طور اصلی‌ترین روش‌های آنالیز روغن موتور موجب ترسیم منظر جامع‌تری از این فرآورده‌های نفتی می‌شود.
تاثیرات روغن موتور در سلامت خودرو
کاربرد کلی روغن موتور بهتر کردن عملکرد ساز و کار‌های مکانیکی موتور انواع خودروها است اما نقش‌های موشکافانه‌تر آن در سلامت خودرو شامل مواردی دیگر به شرح زیر می‌شود:
کاهش اصطکاک بین قطعات موتور
اصلی‌ترین نقش انواع روان کننده از جمله انواع روغن موتور خودرو، کاهش اصطکاک بین اجزای مختلف و قطعات دستگاه‌های مختلف است. این مسأله در موتور خودروها هم از این جهت که هر پیشرانه خودرو از تعداد زیادی قطعات متحرک تشکیل شده است اهمیت پیدا می‌کند. در طی فعالیت موتور، سایش و اصطکاک بین این قطعات یک موضوع بدیهی و بخشی از ماهیت عملکردی آن‌ها است، به همین دلیل عاملی که آسیب‌های ناشی از این سایش‌ها را کم کند، حیاتی قلمداد شده و باعث کاهش هزینه‌های تخریب قطعه و کاهش کیفیت عملکرد آن‌ها در طول زمان می‌شود.
افزایش راندمان موتور خودرو
عملکرد روان موتور خودرو تا اندازه زیادی به عملکرد روان قطعات مختلف در کنار یکدیگر بستگی دارد و بهترین راهکار برای تضمین این مسأله استفاده از مواد روان کننده مناسب هر سیستم پیشرانه است.
جلوگیری از زنگ زدگی قطعات موتور
در تجهیزات مکانیکی ساخته شده از قطعات فلزی از جمله موتور خودرو، یکی دیگر از نقش‌های مهم انواع روان کننده ایجاد یک لایه محافظ بر روی سطح قطعات مختلف و جلوگیری از اکسید شدن یا زنگ زدگی آن‌ها تحت تأثیر تماس با عوامل مختلفی مانند هوا، آب و سایر مواد مؤثر در فرآیند اکسیداسیون فلزات است.
کنترل و تنظیم دما
بخشی از عملکرد موتور‌های خودرو از طریق انفجار‌های کنترل شده درون سیلندر‌ها صورت می‌گیرد. این انفجار‌ها باعث تولید حرارت زیادی می‌شود و اگر توسط روغن موتور (به عنوان یک عایق حرارتی) تنظیم و در واقع کنترل نشود، منجر به آسیب‌های مداوم به سایر بخش‌های موتور و خودرو می‌شود.
جذب و خنثی سازی اسید‌ها و سایر مواد مضر برای قطعات موتور
دیگر عاملی که در اثر احتراق‌های درون سیلندر‌های موتور خودرو ایجاد می‌شود و عدم کنترل آن منجر به آسیب به قطعات می‌شود، تولید اسید‌ها و اکسید سیلیکون است. روغن موتور این مواد را بعد از هر بار احتراق به خود جذب می‌کند و از این طریق مانع از تأثیرگذاری آن‌ها بر روی اجزای مختلف موتور به خصوص سطوح فلزی می‌شود. این ماده همچنین موجب جذب آن دسته از ذرات و آلودگی‌های محیطی می‌شود که در طی عملکرد خودرو وارد پیشرانه شده و در صورت جذب نشدن توسط روغن بر روی ساز و کار درست قطعات و نیز کیفیت و طول عمر آن‌ها تأثیرگذار خواهند بود.
انواع روغن موتور
انواع روغن موتور بر اساس روش تولید
روغن موتور معمولی
روغن موتور معمولی یا روغن موتور مینرال (Mineral) یا روغن موتور معدنی معمولی‌ترین نوع روغن موتور خودرو از نظر روش تولید است. مواد پایه تولید این نوع فرآورده نفت خام (روغن‌های پایه هیدروکربن، پلی آلفا الفین و… ) است که همراه با برخی از افزودنی‌ها برای کاربرد‌های معمولی روغن موتور روانه بازار می‌شود و نیازهای عمومی خودرو‌های ساده را به روان کاری برطرف می‌کند. (این نوع روغن روان کننده موتور خودرو به‌طورکلی برای خودرو‌های سنگین و باری یا خودرو‌های نو جهت آب‌بندی موتور مناسب است)
روغن موتور سنتتیک
این نوع روغن موتور (Synthetic) که به روغن موتور صنعتی هم مشهور است از باکیفیت‌ترین روغن‌های تولید شده برای موتور خودرو محسوب می‌شود و به همین دلیل هم قیمت آن بالاتر از روغن‌های معمولی است و کاربردش هم برای خودرو‌های پیشرفته‌تر و مدل بالاتر توجیه‌پذیرتر است. همچنین این نوع روغن نسبت به روغن‌های موتور معمولی کارایی خود را دیرتر از دست می‌دهد و حتی بیشتر از دو برابر روغن‌های موتور مینرال ماندگاری دارد.
فرآیند تولید این نوع روغن موتور توسط آن دسته از مواد پایه‌ای تکمیل می‌شود که در آزمایشگاه‌ها و از طریق ساز و کار‌های پیشرفته تولید شده است. این مسأله باعث می‌شود که روغن موتور سنتتیک بر اساس خاصیت مواد پایه‌ای متفاوت، دارای گرانروی متغیر باشد. این ویژگی به این دسته از روغن‌های موتور کمک می‌کند که با دما‌های مختلف به سرعت سازگار شده و بهترین عملکرد را در زمینه روان کاری ارائه دهد.
روغن موتور نیمه سنتتیک
این فرآورده‌های روان کار هم همان‌طور که از نامش مشخص می‌شود، به صورت ترکیبی و از طریق به‌کارگیری هر دو روشن تولید روغن موتور مینرال و روغن موتور سنتتیک تهیه می‌شود. این تولیدات با توجه به قیمت و کارکرد متعادل جزء روان کار‌های پرکاربرد قرار می‌گیرد و عموم نیازهای خودرو‌های امروزی به روغن موتور توسط این نوع از روغن‌ها برطرف می‌شود.
روغن موتور فلاشینگ
برای خودرو‌های هیبریدی از نوع دیگری روغن روان کننده استفاده می‌شود که با نام روغن موتور فلاشینگ شناخته می‌شود. این نوع روان کننده گرانروی پایینی دارد و بیشتر از روان کردن حرکت قطعات موتور و کاهش اصطکاک، نقش تمیزکنندگی قطعات موتور را ایفا می‌کند.
انواع روغن موتور بر اساس گرانروی
شاخص ویسکوزیته یا گرانروی روغن موتور از مهم‌ترین معیار‌های سنجش کیفیت و تعیین و دسته‌بندی انواع این محصولات ویژه خودرو به شمار می‌آید. این معیار را به طور ساده می‌توان به صورت مقاومت روغن در برابر جاری شدن یا تغییر شکل تعریف کرد. طبیعتاً روغن موتور با گرانروی پایین روغن روان‌تر یا کم‌تر غلیظ است و بالعکس، روغن‌های موتور با گرانروی بالا از غلظت بیشتری برخوردار است. با توجه به این‌که عامل تغییر دما در عملکرد این فرآورده‌ها در زمینه گرانروی تأثیرگذار است، روغن‌ها با گرانروی متغیر یا مولتی گرید مطلوب‌تر قلمداد می‌شود.
برای آشنایی با انواع روغن موتور بر این اساس، از سیستم رتبه‌بندی SAE (مخفف Society of Automotive Engineers) یا انجمن مهندسان خودرو استفاده می‌شود. در این رتبه‌بندی برای تعیین درجه گرانروی روغن موتور خودرو اعداد ۰ تا ۶۰ کاربرد دارد. به عبارت بهتر انواع روغن موتور بر اساس ویسکوزیته توسط اعداد از یکدیگر تفکیک می‌شود. برای مثال روغن موتور با ویسکوزیته W۱۰-۴۰ (حرف W مخفف کلمه زمستان Winter است) نشان می‌دهد که روان کننده گرانروی متغیر دارد و مقادیر آن در زمستان ۱۰ و در تابستان ۴۰ است. به طور کلی اعداد زیر ۲۵ برای فصل زمستان و دمای سرد و اعداد ۳۰ تا ۶۰ برای هوای گرم اختصاص داده می‌شود.
نکاتی که باید در خرید روغن موتور دقت کنیم
در نظر گرفتن مشخصات فنی خودرو
مهم‌ترین نکته در مورد خرید روغن موتور، انتخاب محصول مناسب و متناسب با شرایط فنی هر نوع خودرو است. دیزلی یا بنزینی بودن خودرو، نوع پیشرانه، میزان کارکرد و… از جمله اصلی‌ترین این مشخصات است که به طور مستقیم در خرید روان کننده مناسب و حفظ سلامت خودرو تأثیرگذار است.
در نظر گرفتن شرایط دمایی منطقه
شرایط آب‌وهوایی و متوسط دمای محیط و منطقه‌ای که خودرو در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد، از مهم‌ترین نکاتی است که در خرید روغن موتور باید به آن توجه شود. این عامل به‌طور خاص بر روی گرانروی این نوع روان کننده تأثیرگذار است و عدم توجه به میزان سازگاری و تطابق گرانروی روغن موتور با شرایط دمایی، منجر به عملکرد نامطلوب این فرآورده در ساز و کار موتور خودرو می‌شود. بر همین اساس انواع مختلف روغن موتور با گرانروی متفاوت یا متغیر تهیه می‌شود تا کاربران گزینه‌های مناسبی برای عموم شرایط دمایی داشته باشند.
توجه به شاخص API
این شاخص توسط مؤسسه نفت آمریکا طراحی و در نظر گرفته شده است و به عنوان یک شاخص استاندارد توسط خیلی از تولیدکنندگان روغن موتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای آشنایی و خوانش صحیح این شاخص که در زمینه آشنایی با کاربری روغن موتور مورد اهمیت است، باید به موارد زیر توجه شود:
حرف اول این شاخص نشان دهنده مناسب بودن محصول برای خودرو‌های بنزینی یا دیزلی (گازوئیلی) است. هرگاه این شاخص با حرف C (Commercial) آغاز شود، نشان‌دهنده کاربرد روغن موتور برای خودرو‌های دیزلی خواهد بود و در واقع روغن موتور دیزلی را مشخص می‌کند. در مقابل هرگاه عبارت نشان دهنده این شاخص با حرف S (Service) آغاز شود، مشخص می‌کند که روغن موتور مناسب استفاده در خودرو‌های بنزینی است. البته روغن‌های امروزی معمولاً برای هر دو مورد کاربردی هستند.
حرف دوم این شاخص جهانی هم کیفیت روغن موتور را مشخص می‌کند که می‌تواند یکی از حروف A تا Z باشد اما معمولاً برای روغن موتور‌های بنزینی از حروف A تا N، و برای روغن موتور‌های دیزلی از حروف A تا J استفاده می‌شود.
نکته: روغن موتوری که شاخص API آن SA یا CA باشد کم کیفیت‌ترین روغن موتور محسوب می‌شود و هرچه حروف پایین‌تر باشد (طبق حروف الفبای انگلیسی) از کیفیت بهتری برخوردار است.
در انتهای عبارت معرف این شاخص هم برای انواع روغن موتور دیزلی از اعداد ۲ یا ۴ استفاده می‌شود که نشان دهنده مناسب بودن این روان کننده‌ها برای خودرو‌های ۲ زمانه یا ۴ زمانه است.
توجه به شاخص ACEA
در خصوص خرید روغن موتور خودرو، در کنار شاخص API به شاخص ACEA هم به عنوان یک استاندارد اروپایی باید توجه شود. در این استاندارد از حرف A برای متمایز کردن روان کننده ویژه خودرو‌های بنزینی، از حرف B برای مشخص کردن روغن‌های مخصوص خودرو‌های دیزلی و از حرف C برای مشخص کردن روغن‌های مناسب برای خودرو‌های سازگار با کاتالیست استفاده می‌شود. این استاندارد را می‌توان به نوعی دقیق‌تر از استاندارد مؤسسه نفت آمریکا در نظر گرفت و به همین دلیل جزئیات آن تخصصی و پیچیده‌تر است.
توجه به رتبه‌بندی ASE
مهم‌ترین نکته در مورد این رتبه‌بندی مرتبط با درجه گرانروی روغن موتور این است که همیشه محصولات با گرانروی متغیر از کیفیت و ایمنی بالاتری برخوردار نیستند. دلیل پایین آمدن کیفیت روغن موتوری که فاصله درجات گرانروی متغیر آن از یکدیگر بیشتر است، این حقیقت است که در این نوع از روان کننده‌ها مواد پلیمری بیشتری استفاده شده و این مسأله در طول زمان موتور خودرو را دچار مشکل می‌کند. برای آگاهی بیشتر از این موضوع بهتر است بدانید مناسب‌ترین درجه گرانروی روغن موتور برای آب و هوای ایران درجه W۱۰-۴۰ است که کیفیت و عملکرد متغیر و متناسبی به نسبت شرایط و متوسط تغییر دما در کشور ارائه می‌دهد.
توجه به مواد افزودنی روغن موتور
از دیگر معیار‌های مهم خرید و کنترل کیفیت و آنالیز روغن موتور، توجه به مواد افزودنی آن است. مواد ضد ضربه، افزودنی‌های پاک‌کننده، مواد ضد زنگ، ترکیبات غلیظ کننده و… برخی از این افزودنی‌ها به شمار می‌آید که از هر کدام در ترکیب روغن موتور با هدف ایجاد خاصیت‌ها و ویژگی‌های مختلف استفاده می‌شود. توجه به ماهیت این افزودنی‌ها به کاربران کمک می‌کند که با توجه به شرایط و نیازهای پیشرانه خودرو به روان کننده، بهترین گزینه‌ها را انتخاب کنند. برای نمونه خرید روغن موتور دارای مواد ضد زنگ برای خودرو‌های فرسوده و قدیمی اقدامی منطقی است، چراکه این نوع فرآورده از فرسایش بیشتر قطعات موتور ناشی از اکسایش جلوگیری کرده یا حداقل آن را به تأخیر می‌اندازد.
فرآیند آنالیز روغن موتور در آزمایشگاه کنترل کیفیت
با توجه به نقش و تأثیر بسزایی که انواع روغن موتور به عنوان یک روان کننده در ساز و کار عملکردی سیستم‌های پیشرانه خودرو‌های مختلف دارد، کنترل کیفیت آن هم مورد اهمیت است و باید به آن توجه شود. قابل استنادترین روش آنالیز روغن موتور و کنترل کیفیت آن استفاده از روش‌های آزمایشگاهی است. مبنا و اساس آنالیز انواع روغن‌ها و روان کننده‌ها در آزمایشگاه‌های معتبر، متون استاندارد و روش‌های آزمون تهیه شده توسط مؤسسات و سازمان‌های استاندارد در سراسر دنیا است. از این روش‌های آزمون برای تعیین مقادیر دقیق هر کدام از فاکتور‌های مورد اهمیت در کنترل کیفیت روغن موتور مانند شاخص گرانروی، مواد افزودنی، مقاومت در برابر شستشو در برابر آب، آزمون‌های دمایی و… استفاده می‌شود تا در نهایت قابل استنادترین اطلاعات فنی و تخصصی حاصل شود.
برای آشنایی بهتر با مقوله آنالیز روغن موتور، مرور دسته‌بندی آزمون‌های قابل انجام بر اساس ماهیت و گروه آنالیز مفید خواهد بود و چشم‌انداز کلی‌تری از فعالیت آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت این محصولات از جمله آزمایشگاه پارس لیان ارائه می‌دهد:
- آزمون‌های فیزیکی روغن موتور: نقطه اشتعال، گرانروی در دما‌های مختلف، نقطه ابری شدن، وزن مخصوص، تست نوآک یا میزان اتلاف روغن ناشی از تبخیر روغن موتور و… از مهم‌ترین آزمون‌های آنالیز این نوع روان کننده از نظر فیزیکی است که روش‌ها و آزمون‌های متعددی برای آن در نظر گرفته شده است.
- آزمون‌های شیمیایی روغن موتور: برای کنترل کیفیت روغن موتور از نظر شیمیایی، اطلاعاتی نظیر مقدار آب، عدد اسیدی، عدد قلیایی، میزان خاکستر کل، مقادیر عناصر شیمایی نظیر فسفر، گوگرد، نیتروژن و… اهمیت دارد که آگاهی‌های دقیق در مورد هر کدام از آن‌ها توسط روش‌های آزمون استاندارد در آزمایشگاه‌های شیمیایی به دست می‌آید.
- آزمون‌های ترکیبی فیزیکی – شیمیایی: برای به دست آوردن اطلاعات مربوط به برخی دیگر از ویژگی‌های کیفی روغن‌های موتور به انجام آزمون‌های ترکیبی مانند طیف سنجی و روش‌های آزمون دستگاهی نیاز است که آزمایشگاه‌های معتبر در این زمینه هم فعالیت دارند.
- آزمون‌های رومیزی روغن موتور: این دسته از آزمون‌ها و روش‌های آنالیز روغن موتور با هدف بازسازی برخی از شرایط عملیاتی انجام می‌شود. برای مثال می‌توان به آزمون‌هایی اشاره کرد که طی آن تأثیرات ضد زنگ روغن موتور بر روی سطوح مختلف بررسی می‌شود.
- آزمون‌های موتوری: دسته‌ای دیگر از روش‌ها آنالیز روغن موتور، آزمون‌های موتوری نام می‌گیرد که طی آن کیفیت و عملکرد روان کننده مورد آزمون به طور مستقیم در دستگاه‌های آزمایشگاهی یا موتور‌های استاندارد مورد سنجش قرار می‌گیرد.
