روغن موتور چیست؟

هر روغن موتور از دو جزء متمایز تشکیل شده است: جزء اول پایه اصلی روغن و جزء دوم افزودنی‌هایی است که به ترکیب اصلی اضافه می‌شود تا محصول نهایی حاصل شود. تفاوت اصلی روغن موتورهای معمولی و سنتتیک در ترکیب پایه آن‌ها است. ترکیب پایه در روغن موتورهای معمولی از نفت خام به‌دست می‌آید؛ درصورتی که ترکیب پایه روغن‌های سنتتیک را ترکیبات شیمیایی ساخت بشر تشکیل می‌دهد. این نحوه ساخت کاملا متفاوت باعث ایجاد خواص برتر در روغن‌های سنتتیک شده است.

برای درک خواص برتر روغن‌های سنتتیک، ابتدا باید با وظایف اصلی روغن موتورها آشنا شویم. روغن‌ها دو وظیفه اصلی دارند: روان‌کاری و خنک‌کاری. در بخش روان‌کاری، لایه‌ای از روغن سطح اجزای مختلف پیشرانه را می‌پوشاند تا از اصطکاک اجزا با یکدیگر جلوگیری کند. در این بخش، ضخامت لایه روغن بسیار مهم است و این لایه نباید خیلی نازک یا خیلی ضخیم باشد. ضخامت این لایه به دمای کاری پیشرانه وابستگی زیادی دارد که این امر ناشی از خواص اجزای تشکیل‌دهنده روغن است. به‌منظور خنک‌کاری و همین‌طور روان‌کاری پیشرانه خودرو، نیاز است روغن درون اجزای مختلف جریان داشته باشد.

جریان مناسب روغن تابع یکی از خواص اصلی روغن یعنی ویسکوزیته (گران‌روی) است. هرچه ویسکوزیته بیشتر باشد، چسبندگی افزایش و جریان روغن کاهش می‌یابد و با کاهش ویسکوزیته، لغزندگی و جریان روغن هر دو افزایش می‌یابند. به‌خاطر بسپارید که لغزندگی زیاد از تشکیل لایه روغن با ضخامت مناسب روی اجزای موتور مانع می‌شود. ویسکوزیته نیز خود تابعی از دما است و مقدار آن ممکن است با تغییرات اندک دما به میزان زیادی تغییر کند. هرچه ویسکوزیته روغن موتورها به تغییرات دمایی واکنش کمتری نشان دهند، آن روغن مناسب‌تر است.

روغن موتور در دو نوع نفت‌پایه و مصنوعی تولید می‌شود. روغن‌ها معمولا ترکیبی از فرمول‌های شیمیایی مختلف، نظیر هیدروکربن‌ها و پلی‌اینترنال الفین‌ها و پلی‌آلفا الفین‌ها هستند. یکی از مشخصه‌های مهم‌ فیزیکی روغن‌ها ویسکوزیته یا گران‌روی آن‌ها است. روغن موتور باید به‌اندازه‌ای ضخیم باشد که بتواند به‌خوبی سطوح را بپوشاند و باید به‌اندازه‌ای سیال باشد که بتواند به‌سادگی از شیارها و لوله‌های باریک عبور کند. ویسکوزیته روغن‌ها تابعی از دما است. در اکثر روغن‌ها، با افزایش دما ویسکوزیته کاهش و با کاهش دما ویسکوزیته افزایش می‌یابد. به‌همین‌دلیل، روغنی که در پیشرانه‌ها استفاده می‌شود، در بازه وسیعی از دماها عملکرد مناسبی باید داشته باشد تا در گرمای تابستان و سرمای زمستان خودرو دچار مشکل نشود.

اکثر خودروهای موجود در بازار از روغن‌های نفت‌پایه استفاده می‌کنند؛ اما روغن مناسب خودروهای به‌روزتر، به‌ویژه خودروهای اسپرت، روغن‌های مصنوعی (سینتتیک) است. اگر بدون اطلاع از پیشنهاد شرکت سازنده خودرو و نوع روغن سازگار با آن، روغن موتور را تعویض کنید، به‌احتمال بسیار زیاد پیشرانه خودرو خود را دچار مشکل خواهید کرد. حقیقت این است روغن‌های مصنوعی فقط مناسب پیشرانه‌هایی هستند که به‌طور خاص برای کارکرد با این نوع روغن طراحی شده‌اند. از مشکلات شایعی که ممکن است با این عمل برای پیشرانه به‌وجود بیاید، روغن‌سوزی و مشاهده خروج دود آبی از اگزوز است.

درحقیقت، دلیل برتری روغن‌های سینتتیک بر روغن‌های معمولی در خاصیت ویسکوزیته آن‌ها خلاصه می‌شود. به‌همین‌منظور، یکی از آزمایش‌های رایج ساده سرد‌کردن روغن‌ها تا دماهای بسیار پایین (حدود ۳۰ تا ۴۰ درجه سلسیوس زیر صفر) و مقایسه ویسکوزیته آن‌ها است که در این تست همواره روغن‌های سنتتیک عملکرد درخشانی داشته‌اند. دلیل این عملکرد مطلوب را باید در مولکول‌های چنین روغن‌هایی جست‌وجو کرد. به‌عبارت‌دیگر‌، روغن‌های سنتتیک ساختار مولکولی یکنواخت‌تری دارند (شبیه تیله) که این ساختار به مولکول‌ها اجازه می‌دهد تا به‌سادگی روی هم بلغزند؛ درصورتی‌‌‌که مولکول‌های روغن‌ معمولی را می‌توان به تاس‌هایی تشبیه کرد که برای لغزیدن روی یکدیگر با مشکل مواجه هستند.

طی تحقیقات، ۶۰ درصد از عیوب پیشرانه خودروها در مواقعی رخ می‌دهد که دمای هوا پایین و راننده در حال استارت‌زدن برای روشن‌کردن خودرو است. در این لحظه، اگر روغن موتور مناسب نباشد،نمی‌تواند به‌خوبی روان‌کاری کند و لایه‌ای ضخیم از روغن که دراثر سرما روی اجزای موتور تشکیل شده است، موجب آسیب‌رساندن به پیشرانه در لحظه استارت خواهد شد.

البته قیمت گران روغن‌های سنتتیک بزرگ‌ترین ایراد آن‌ها است که شاید بتوان با وجود مزایایی، ازجمله کاهش مصرف سوخت و افزایش عمر اجزای پیشرانه و ایجاد‌نکردن ته‌نشین در پیشرانه از آن چشم‌پوشی کرد.

گرید روغن

اگر تابه‌حال به ظرف روغن موتور نگاه کرده باشید، حتما متوجه اعداد و ارقام چاپ‌شده روی آن شده‌اید. این اعداد بیانگر گرید روغن هستند و ازطریق آن می‌توانید روغن مناسب پیشرانه خود را انتخاب کنید. گرید روغن‌ها را جامعه مهندسان خودرو (Society of automotive Engineers) تعیین می‌کند که حروف SAE درج‌شده در گرید روغن‌ها برگرفته از همین نکته است.

جامعه مهندسان خودرو (SAE) گرید هر روغن را با دو عدد بیان می‌کند: عدد اول، بیانگر میزان ویسکوزیته در دمای پایین و عدد دوم، بیانگر ویسکوزیته در دمای بالا (معمولا متوسط دمای کارکرد پیشرانه) است. برای مثال، روی ظرف روغن عبارت SAE ۱۰W-۴۰ حک شده است. ۱۰W بیان می‌کند ویسکوزیته این روغن در دمای پایین برابر دَه و در دمای بالا برابر چهل است.

تقسیم‌بندی گرید روغن‌ها از صفر آغاز می‌شود و با فواصل پنج تا دَه‌تایی افزایش می‌یابد. برای مثال، احتمالا روغن‌هایی با گریدهای ۰، ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰، ۴۰، ۵۰، یا ۶۰ دیده‌اید. پس از اعداد ۰، ۵، ۱۰، ۱۵ یا ۲۵، حرف W نوشته شده که بیانگر زمستان است. هرچه عدد قبل از حرف W کوچک‌تر باشد، آن روغن در دماهای پایین بهتر جریان می‌یابد یا به‌بیان‌بهتر، ویسکوزیته کمتری دارد.

ازلحاظ گران‌روی، روغن‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• روغن تک‌درجه‌ای (Monogreade)
• روغن چند‌درجه‌ای (Multigrade)

روغنی که گرید آن‌ تنها با یک عدد (مثلا ۱۰) مشخص می‌شود، روغن تک‌درجه‌ای نام دارد و روغنی که گرید آن‌ با چند عدد (مثلا SAE ۱۰W-۴۰) مشخص می‌شود، روغن‌ چند‌درجه‌ای است. استفاده از روغن‌های چهارفصل در خودروهای امروزی امری عادی است. در ترکیب این روغن‌ها، افزودنی‌هایی وجود دارد که به آن‌ها اجازه می‌دهد در بازه‌های گسترده‌تری از دما عملکرد مناسبی داشته باشند. استفاده از این روغن‌ها مالک خودرو را از تعویض روغن با تغییر فصل بی‌نیاز می‌کند.

روغن‌های حاوی افزودنی

بعضی از تولیدکنندگان روغن موتور روغن‌هایی به سبد تولیدات خود افزوده‌اند که حاوی ترکیبات شیمیایی مختلف به‌منظور تمیز‌کردن قطعات داخلی پیشرانه و جلوگیری از خوردگی و خنثی‌سازی ترکیبات اسیدی است.

برای مثال، تا سال ۱۹۷۰ استفاده از ترکیب مولیبدیوم دی‌سولفید در روغن موتور برای کاهش اصطکاک و خوردگی مرسوم بود. به‌علاوه، در گذشته به‌سبب وجود سرب در سوخت‌ها استفاده از روغن‌های حاوی ترکیبات روی امری عادی محسوب می‌شد. باوجوداین، همچنان نقش بهبوددهنده بسیاری از افزودنی‌ها ازلحاظ علمی اثبات نشده و شاید فقط استراتژی بازاریابی تولیدکنندگان برای فروش بیشتر محصولات باشد.