امروزه تنوع «روغن موتور» در کشورمان بسیار زیاد شده است و تبلیغات عرضهکنندگان این روغنها به نحوی است که مصرفکنندگان در انتخاب روغن مناسب جهت موتور اتومبیل خود تردید داشته و سؤال میکنند که تفاوت روغن خوب با روغن بد چیست؟ و چه نوع روغنی در موتور باید ریخت تا نتیجه مطلوب حاصل و عمر موتور بیشتر شود؟
تقریباً روی ظرف تمام روغنهای تولیدی در کشور و همینطور روغنهایی که در امارت متحده تولید شده و وارد ایران میشوند استانداردهای مؤسسه نفت ایالات متحده (API) دیده می شود اما این مؤسسه در نشریه خود که هر ماه منتشر میشود به این موضوع اعترض کرده و در شماره فوریه 2011 منکر استاندارد بودن روغنهای تولید ایران براساس استاندارد API شده! و حتی روغنهای تولید شده در امارات را هم زیر سؤال میبرد. این مجلّه به این امر نیز اشاره دارد که تولیدکنندگان دولتی روغن در ایران وعده دادند که در تولید نفت خام ایران، استانداردهای اروپایی که پایینتر از استاندارد مؤسسه نفت ایالات متحده است رعایت خواهد شد اما نسبت به این مسئله هم مردد بوده و ادعا میکند آمار تعمیرات اساسی موتور اتومبیل در ایران به علت استاندارد نبودن برخی از روغن ها و بنزین مصرفی از محدوده استاندارد بسیار بالاتر است.
روغن موتور اتومبیل ممکن است مادهای طبیعی بهصورت ترکیبات مصنوعی باشد که دارای خاصیت روغنی و چربی است که جهت کاهش اصطکاک بین قطعات گردنده یا برای جلوگیری از زنگ زدگی سطوح فلزی استفاده میشود اما وظیفه دیگری هم دارد و آن خنک کردن قطعات است. روغن معدنی که از نفت خام حاصل میشود، در واقع یکی از مشتقات پالایش نفت خام است در صورتی که روغن با ترکیبات مصنوعی در آزمایشگاه یا مراکز پتروشیمی و به وسیله دست بشر ساخته میشود مثل مایع (یا به اصطلاح روغن) ترمز اتومبیل یا روغن های سینتتیک. پایه و اساس روغنهای موتور اتومبیل ممکن است حیوانی، گیاهی، معدنی یا مرکب از مواد مصنوعی باشد.
با روغنهای حیوانی به خوبی آشنا هستید، از جمله این روغنها میتوان روغن پیه نهنگ، روغن دنبه، روغن خوک، روغن پاچه گاو که قبلاً برای روغنکاری موتور اتومبیل بهکار گرفته میشد و اکنون در چرمسازی مصرف دارد و روغن گراز دریایی که در دباغی و صابونسازی کاربرد دارد را نام برد. همه روغنهای مذکور ریشه حیوانی داشته و در درجه حرارت معمولی بسیار با ثبات هستند ولی در درجه حرارتهای بالا ثبات و استواری خود را از دست داده و تجزیه میشوند، به همین دلیل از آنها جهت روغنکاری چرخهای خیاطی، ساعتها، اسباب و ماشین آلات سبک همچون روغنکاری اسلحههای گرم استفاده میگردد. مثلاً از روغن چنگال گراز دریایی جهت روغنکاری ساعتهای گرانقیمت و آلات و ابزار دقیق، نفیس و حساس بهره گرفته میشود. هیچ یک از روغنهایی که ریشه حیوانی دارند برای روغنکاری موتورهای احتراق داخلی مناسب نیستند زیرا در درجه حرارتهای بالا با تولید اسیدهای چرب، باعث خوردگی قطعات موتور میگردند. این روغنها بهعنوان روانساز در آرایش، تغذیه، صابونها و مواد پاککننده بهکار میروند.
روغنهای گیاهی، ریشه و پایه گیاهی دارند همچون روغن کرچک، روغن زیتون، روغن پنبه دانه، روغن هسته انگور و روغن تخم ترب. این روغنها زمانی که در معرض هوا قرار گیرند تمایل به زنگ زدگی پیدا میکنند زیرا با اکسیژن هوا ترکیب شده و اکسید میشوند. هم روغنهای گیاهی و هم روغنهای حیوانی، ضریب اصطکاک پایینتری نسبت به بیشتر روغنهای معدنی دارند اما به علت قابلیت آزاد کردن پیوندهایی از سطح آهن، می توانند برادهها و ساییدگیهای فولاد را به سرعت محو کنند، به همین دلیل برای برش فولادهای سخت از روغن پنبه دانه بهعنوان روغن برش استفاده میشود.
روغن کرچک که از دانه های گیاه کرچک بهدست میآید بیرنگ یا مایل به سبز است و مانند دیگر روغنهای گیاهی در بنزین حل نمیشود. این روغن در بیشتر موتورهای احتراق داخلی اولیه بهکار می رفت ولی متأسفانه به سادگی با اکسیژن ترکیب شده و با ایجاد مادهای صمغ مانند، باعث میگردید رینگهای پیستون چسبیده و حالت ارتجاعی خود را از دست بدهند و از سوی دیگر جریان روغن در سوراخها و مجاری ظریف، محدود گردد. علیرغم این اشکالات، روغن کرچک بهطور موفقیتآمیزی در موتور اتومبیلهای مسابقهای که از قدرت بالایی برخوردارند بهکار گرفته میشود زیرا این موتورها فقط مدت کوتاهی در یک مسابقه و فاصله بین تعمیرات اساسی کار میکنند. در تصویر اتومبیل اسپرت مک لارن MP4-12C را می بینید که حرف M به معنی مک لارن و حرف P4 یعنی طرح و پروژه شماره 4، عدد 12 و حرف C نشانه آن است که شاسی آن همانند قسمتهایی از هواپیماهای مدرن از مواد مرکب یا کامپوزیت است. روغن این موتور در زمان مسابقه، کرچک است.در بین همه روغنهای موتوری، روغن کرچک بیشترین چربی را برای کاهش اصطکاک بین دو سطح جامد در تماس با یکدیگر دارد و اگر راهکارهایی جهت غلبه بر چند عیب این روغن پیدا شود، ممکن است در موتور اتومبیلهای معمولی هم استفاده گردد.
امروزه روغنهایی که ریشه معدنی دارند بهطور بسیار گستردهای در موتورهای احتراق داخلی بهکار گرفته می شوند که ممکن است جامد، نیمه جامد یا سیال باشند.
روغنهای جامد مثل میکا یا طلق نسوز (شیشه معدنی)، گروهی از کانیهای فیلوسیلیکاتی با ساختمانی ورق مانند هستند. سنگ صابون یا تالک و گرافیت (مادهای معدنی حاوی کربن آلوتروپی شکل) در فشار پایین، نرم و سیاه شفاف بوده و ظاهری روغنی دارند. روغنهای جامد بهصورت پودر نرم جهت روغنکاری ماشینها یا دستگاههایی با سرعت کم، نسبتاً رضایتبخش است اما آنها قادر به پراکنده کردن کافی و سریع حرارت ماشینها و دستگاههای پر سرعت نیستند. در واقع روغنهای جامد با پر کردن نقاط پست روی فلز، آن را بهصورت سطحی کاملاً صاف پرداخت کرده و در همان حال یک فیلم لغزان جهت کاهش اصطکاک، فراهم میآورد. زمانی که یک روانساز جامد به خوبی پودر شده و دانه هایش زیاد درشت و سخت نباشد، میتواند بهعنوان یک ساینده نرم به منظور صاف کردن سطحی که قبلاً بر اثر ساییدگی بیش از حدّ یا در حین کار در کارخانه ناهموار گردیده، مورد استفاده قرار گیرد. بعضی از روغنهای جامد قادرند بارهای سنگین را تحمل کنند و از این رو با مخلوط کردن آنها با روغنهای مایع و روان، ساییدگی سطوح مجاور و در معرض میزان فشار را کاهش میدهند.
روغنهای نیمه جامد بینهایت سنگین بوده و گریس، نمونهای از این روغنها به صورت مخلوطی از روغن و صابون فلزی است، صابونهایی که با فلزات سنگینتر از سدیم مثل آلومینیم، کلسیم، کبالت، سرب و روی شکل می گیرند. چنین صابونهایی در آب حل نمیشوند، عملکرد خوبی در روغنکاری قطعات بهصورت فاصله زمانی و متناوب داشته اما برای روغنکاری چرخشی، پیوسته و دائمی استقامت و سازگاری ندارد. بهطور معمول صابون سدیمی را با روغن برای تولید گریس مخلوط میکنند تا در دندهها و تجهیزات حرکتی داغ بهکار رود، صابون کلسیمی برای تولید گریس پیالهای (گریس روانکننده با پایه آهکی که موارد استعمال فراوانی دارد) با روغن مخلوط میشود و پس از مخلوط کردن صابون آلومینیم با روغن، گریسی برای برینگهای توپی و قطعات زیر فشار زیاد تولید میشود.
روغنهای مایع بهطور اصولی و کلی در موتورهای احتراق داخلی همچون موتور پیستونی اتومبیل و هوایپما کاربرد دارند زیرا به آسانی قابل پمپ کردن هستند و به راحتی پودر میشوند، از طرفی روغنهای مایع توانایی بسیار خوبی در جذب حرارت و پراکنده کردن سریع آن دارند و لایه روانسازی خوبی بین یاتاقانها و میللنگ یا بین توپیهای بلبرینگ و استوانههای برینگهای استوانهای بهوجود میآورند. بنابر آنچه گفته شد روغنهای حیوانی و گیاهی از نظر شیمیایی بیثبات و ناپایدارند (البته در درجه حرارتهای بالا) و نمی توانند درجه حرارتهای بالا را تحمل کنند، در نتیجه تجزیه می شوند. در درجه حرارتهای کم هم قدرت عملشان ضعیف بوده و برای سیستم روغنکاری موتورهای درونسوز مناسب نیستند. روغنهایی که اساس و ریشه معدنی دارند در درجه حرارتهای بالا پایدار بوده و با ثبات هستند، در درجه حرارتهای کم هم کارآیی بسیار خوبی دارند و بهطور گستردهای از آنها برای سیستم روغنکاری موتورهای پیستونی اتومبیل و هواپیما استفاده میشود.
نفت خام که منبع بنزین قابل تبخیر است، منبع روغنهای موتور پیستونی اتومبیل و هواپیما نیز هست. نفت خام را پس از استخراج، پالایش کرده و با فرآیندهای تقطیر، جدا کردن هیدروکربنهای جامد از نفت خام، پالایشهای شیمیایی و بالاخره صاف کردن یا لایه کردن، آن را آماده مصرف می کنند.
در فرآیند تقطیر، به موادی مانند بنزین، گازوئیل، روغن، برش روغنی و . . . براساس نقطه جوش آنها دسترسی پیدا میکنیم. فرآیند جداسازی هیدروکربنهای جامد نفت خام اصولاً با تبرید یا سرد کردن روغن مومی شکل و رساندن آن به درجه حرارتهای پایین، از شکل مومی به صورت بلوری و متبلور درآمده و پس از آن موم جامد از روغن به وسیله صافی جدا شود. بعد از برداشتن موم مواد رزینی و قیری به وسیله پالایش از روغن جدا میشود. آنگاه روغن را با افزودن مواد شیمیایی لازم بر اساس نوع روغن مورد نیاز، جهت بهبود بخشیدن رنگ و بهینه سازی سایر مشخصات شیمیایی و فیزیکی، برای حمل و استفاده بهعنوان آخرین فرآیند پالایش مهیا میکنند.
در موتورهایی مثل توربین گازی که درجه حرارت زیاد است و روغنهای معدنی قادر به تحمل آن نیستند زیرا در چنین دمایی، روغنهای حاصل از پالایش نفت خام، تبخیر یا شکسته و تجزیه می شوند و به هیدروکربنهای سنگین تبدیل میگردند. بنابراین جوابگوی روغنکاری موتورهای توربین گاز نیستند و روغنهای مورد نیاز باید بتواند خصوصیات روغن را در درجه حرارتهای بالا محفوظ نگه دارد. این روغنهای جدید به نام مصنوعی یا سینتتیک معروفند زیرا از مواد طبیعی ساخته نمیشوند. نمونهای از این روغنهای مصنوعی با استاندارد Mil-L-7808E در موتور اتومبیلهای مسابقهای و برخی موتورهای توربینگاز جدید بهکار گرفته می شوند.
منبع:
مجله ماشین