روغن موتور - قسمت دوم

ساختار دسته‌بندی روغن API حوزۀ کاربرد موتورسیکلت‌های کلاچ خیس را از قلم انداخته و روغن‌های API SJ و روغن‌های جدیدتر مختص استفاده در اتومبیل و کامیون‌های سبک ذکر کرده است. برهمین‌اساس، روغن‌های موتورسیکلت استانداردهای منحصربه‌فرد خود را دارند. همان‌طور که قبلاً گفتیم، روغن‌های موتورسیکلت هنوز هم به‌طور رایج از استاندارد منسوخ SF/SG استفاده می‌کنند.

بیشتر بخوانید: فیلتر روغن

استانداردهای کمیته ILSAC در مورد روغن موتور

کمیتۀ بین‌المللی استانداردسازی و تأیید روان‌کننده (ILSAC) نیز استانداردهایی برای روغن موتور تعیین کرده است. استاندارد GF-4 که در سال 2004 معرفی شده است، برای روغن‌هایی با درجۀ گرانرویِ SAE 0W-20، 5W-20، 0W-30، 5W-30 و 10W-30 کاربرد دارد. به‌طور کلی، ILSAC با API برای تعیین تازه‌ترین مشخصات روغن‌های بنزینی همکاری می‌کند، همچنین ILSAC الزام دیگری را برای آزمایش مقرون‌به‌صرفه بودن سوخت را به این مشخصات اضافه کرده است. در مورد GF-4، آزمون مقرون‌به‌صرفه‌بودن سوخت Sequence VIB (ASTM D6837) الزامی است، در حالی‌که در دسته‌بندی سرویس SM در API الزامی نیست.

یکی از آزمون‌های مهم برای GF-4 که برای API SM نیز الزامی است، آزمون Sequence IIIG است. در این آزمون روغن با حجم 8/3 لیتر (230 اینچ مربع)، v-6 L 8/3 GM در hp 125 (93 کیلووات)، rpm 3600 و دمای  150 به مدت 100 ساعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شرایط برای روغن‌های مشخص‌شده توسط API بیش‌ازحد دشوار است: موتور خودروهایی که دمای روغن خود را به‌طور پیوسته بالای  100 ( 212) نگه می‌دارند، به‌همراه موتورهای اروپایی یا ژاپنی، خصوصاً با ظرفیت کم و توان خروجی بالا، از توربوشارژترین موتورها هستند.

آزمون IIIG، به نسبت آزمون IIIF قبلی که برای روغن‌های GF-3 و API SL به کار می‌رفت، حدود 50 درصد دشوارتر است. روغن موتورهایی که از سال 2005 به بعد دارای نماد ستاره‌مانند API هستند، از ILSAC GF-4  پیروی می‌کنند.

برای آنکه مصرف‌کنندگان بتوانند به‌راحتی روغنی را که منطبق با الزامات ILSAC است تشخیص دهند، API دست به ارائۀ یک نشان گواهی «ستاره‌مانند» زده است.

مجموعه الزامات جدیدی با عنوان GF-5 از اکتبر 2010 اجرایی شد. صنایع روغن موتور یک سال فرصت داشتند تا روغن‌های خود را با GF-5 مطابقت دهند و از سپتامبر 2011، ILSAC دیگر برای روغن‌های GF-4 مجوز صادر نمی‌کرد.

پس از حدود یک دهه از معرفی GF-5، ILSAL در سال 2019 الزامات نهایی GF-6 را عرضه کرده و فروش مجاز آن به تولیدکنندگان روغن از ماه می 2020 آغاز می‌شود. دو استاندارد GF6 وجود دارد: GF-6A که در ادامۀ GF-5 بوده و کاملاً با آن سازگار است و GF-6B که به‌طور ویژه برای گرانروی روغن SAE 0W-16 تهیه شده است.

بیشتر بخوانید: ویژگی روانکارها

استانداردهای انجمن ACEA در مورد روغن موتور

آزمون‌های A3/A5 دسته‌بندی‌های عملکرد/کیفیت که از سوی انجمن خودروسازان اروپا (ACEA) ارائه شده‌اند و در اروپا به کار می‌روند، در مقایسه با استانداردهای API و ILSAC، بسیار سختگیرانه‌تر هستند. شورای هماهنگی اروپا (CEC) نهاد مسئول آزمایش مواد سوختی و روان‌کاری در اروپا و خارج از اروپاست و از طریق گروه‌های صنعتی اروپایی خود، یعنی ACEA، ATIEL و CONCAWE، اقدام به تدوین استاندارد می‌کند.

انجمن خودروسازان اروپا (ACEA) برای روغن‌ها تأییدیه، مجوز، پروانه و گواهی انطباق صادر نمی‌کند. تولیدکنندگان روغن وظیفه دارند تمامی آزمایش‌ها و ارزیابی‌های روغن را براساس استاندارد‌ها و آیین‌نامه‌های شناخته‌شدۀ صنعت روان‌کننده‌های موتور به انجام برسانند. براساس الزامات ACEA هر گونه ادعا دربارۀ عملکرد روغن باید برپایۀ داده‌های موثق و آزمون‌های کنترل‌شده در آزمایشگاه‌های موردتأیید باشد، همچنین «توالی روغن‌ها» باید برمبنای سیستم اروپایی مدیریت کیفیت روان‌کارهای موتور (EELQMS) تعیین شود.

A3/B3 و A3/B4 دسته‌بندی‌های پرطرفداری هستند که اینگونه تعریف شده‌اند: «روغن موتورهای پایدار با درجۀ ماندگار که برای استفاده در خودروهای سواری و وَن‌های سبُکِ بنزینی و دیزلی با بازه‌های طولانی تخلیه در نظر گرفته شده‌اند». دسته‌بندی A3/B5 فقط برای موتورهایی مناسب است که برای استفاده از گرانروی اندک طراحی شده‌اند. دستۀ روغن‌های C برای استفاده در کنارِ کاتالیست‌ها و فیلترهای ریز تعیین شده‌اند، در حالی‌که دستۀ E مناسب موتورهای دیزلی سنگین است.

استانداردهای سازمان JASO در مورد روغن موتور

سازمان استانداردهای خودرویی ژاپن (JASO) مجموعه استانداردهای عملکرد و کیفیت منحصر به خود را برای موتورهای بنزینی تولید ژاپن تدوین کرده است.

برای موتورهای بنزینی چهارزمانه، از استاندارد JASO T904 استفاده می‌شود، این استاندارد به‌طور ویژه برای موتورهای موتورسیکلت نیز مناسب است. استانداردهای JASO T904-MA و JASO T904-MA2 برای بازشناسی روغن‌های موردتأیید برای کلاچ خیس تهیه شده‌اند، در این میان، روان‌کارهای MA2 عملکرد بهتری در برابر اصطکاک دارند. استاندارد JASO T904-MB به معرفی روغن‌هایی می‌پردازد که برای کلاچ خیس مناسب نیستند و در نتیجه در اسکوترهای مجهز به جعبه‌دنده‌های دائماً متغیر به کار می‌روند. اضافه کردن اصلاح‌کننده‌های اصطکاک به روغن‌های JASO MB می‌تواند در مصرف مقرون‌‌به‌صرفه‌تر سوخت در این کاربردها مؤثر باشد.

برای موتورهای بنزینی چهارزمانه از استاندارد JASO M345 (FA, FB,FC,FD) استفاده می‌شود، این استاندارد به‌طور خاص به خاکستر اندک، روان‌کنندگی، پاک‌کنندگی، دودۀ اندک و ممانعت از تخلیۀ دود اشاره می‌کند.

این استانداردها، به‌ویژه JASO-MA (برای موتورسیکلت‌ها) و JASO-FC، برای پرداختن به آن دسته از الزامات روغن طراحی شده‌اند که پیش از این در دسته‌بندی‌های سرویس API بررسی نشده‌اند. یکی از مؤلفه‌های استاندارد JASO-MA آزمون اصطکاک است که برای تعیین مناسب بودن روغن برای استفاده در کلاچ خیس طراحی شده است. روغنی که مطابق با JASO-MA باشد، برای کاربردهای کلاچ خیس مناسب تلقی می‌شود. روغن‌هایی که به‌عنوان روغن‌های مخصوص موتورسیکلت فروخته می‌شوند دارای برچسب JASO-MA هستند.

نظر انجمن ASTM در مورد گران روی روغن موتور

انجمن آزمون و مواد آمریکا (ASTM) در گزارش خود در سال 1989 اظهار داشت که تلاش‌های دوازده ساله‌اش برای دستیابی به استاندارد جدیدی برای تعیین گرانروی روغن موتور در دمای بالا و درجۀ برشی بالا (HTHS) ناموفق بوده است. این گزارش با ارجاع به SAE J300، که مبنای استانداردهای درجه‌بندی کنونی است، می‌گوید:

«رشد سریع روغن‌های چنددرجه‌ای غیرِنیوتنی، گرانروی سینماتیک را به پارامتر تقریباً بیهوده‌ای در توصیف گرانروی «واقعی» در نقاط مهم یک موتور بدل کرده است. عده‌ای هستند که به‌دلیل بی‌ثمر ماندن دوازده سال تلاش برای بازتعریف سند دسته‌بندی گرانروی روغن موتور SAE J300 در جهت تعیین درجات گوناگون گرانروی در دمای بالا ناامید شده‌اند. به باور نگارنده، این بازتعریف بدین‌سبب محقق نشد که بازار روان‌کارهای خودرو چیزی از تولید ناموفق که آشکارا با گرانروی ناکافی روغن در HTHS مرتبط است، نمی‌داند.»

افزودنی‌های دیگر در روغن موتور

تولیدکنندگان روغن موتور اغلب، به غیر از بهبوددهنده‌های شاخص گرانروی، از افزودنی‌های دیگری مانند پاک‎کننده‌ها و پراکنده‌سازها و همچنین افزودنی‌های قلیایی استفاده می‌کنند، که گروه اول با کاهش تشکیل لجن و پیشگیری از خوردگی و گروه دوم با خنثی‌سازی اکسایش اسیدی فرآورده‌های روغن به تمیز ماندن موتور کمک می‌کنند. بیشترِ روغن‌های تجاری دارای مقدار بسیار کمی زینک‌دی‌آلکیل‌دی‌تیوفسفات به عنوان افزودنی ضدسایش هستند تا در مواقع تماس فلز با فلز، از تماس سطوح فلزی با روی و سایر ترکیبات جلوگیری کنند. مقدار زینک‌دی‌آلکیل‌دی‌تیوفسفات برای به‌ حداقل رساندن اثرات نامطلوب بر مبدل‌های کاتالیستی، بسیار محدود است. یکی دیگر از ابعاد مرتبط با دستگاه‌های عملیات نهایی، رسوب خاکستر روغن است که موجب افزایش فشار برگشتیِ تخلیۀ دود و کاهش صرفۀ اقتصادی مصرف سوخت در طی زمان می‌شود. امروزه، مدل موسوم به «جعبۀ مواد شیمیایی» غلظت سولفور، خاکستر و فسفر (SAP) را محدود کرده است.

افزودنی‌های دیگر نیز در بازار موجودند که کاربر می‌تواند آن‌ها را برای مزایای بیشتر به روغن اضافه کند. برخی از این افزودنی‌ها عبارتند از:

• افزودنی‌های ضدسایش، نظیر زینک‌دی‌آلکیل‌دی‌تیوفسفات (ZDDP)و جایگزین‌های آن به دلیل مقدار محدود فسفر در برخی الزامات، به کار گرفته می‌شوند. افزودنی‌های سولفونات کلسیم نیز برای محافظت از موتور در برابر تجزیۀ اکسایشی و پیشگیری از تشکیل لجن و رسوبات لعاب به روغن اضافه می‌شوند. هر دوی این افزودنی‌ها تا دهۀ 1990، که افزودنی‌های بدون خاکستر خواهان بیشتری پیدا کردند، از اجزای اصلیِ افزودنی‌های مورداستفاده در تولید روان‌کارها بودند. مزیت مهم این دو افزودنی قیمت بسیار اندک و دسترس‌پذیری بالای آن‌ها بود (سولفونات‌ها در اصل فرآورده‌های جانبی پسماند بودند). در حال حاضر، روان‌کارهای روغنیِ بدون‌خاکستری وجود دارند که فاقد این دو افزودنی‌ هستند و تنها درصورتی می‌توانند کیفیت روان‌کارهای نسل قبلی را تکرار کنند از روغن پایۀ گران‌تر و ترکیبات افزودنی آلی یا آلی-فلزی گران‌تر برخوردار باشند. فرمولاسیون بعضی از روغن‌های جدید برای آنکه بتوانند سطح محافظتی در حد و اندازۀ سطح محافظتیِ نسل قبلی روغن‌ها برای صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید ارائه دهند، مناسب نیست.
• برخی از افزودنی‌های حاوی مولیبدنوم دی‌سولفیدِ ویژۀ روغن‌های روان‌کار مدعی کاهش اصطکاک، پیوند با فلز یا برخورداری از خواص ضدخوردگی هستند. ذرات MoS₂ بر روی سطح فولادی قابل جوشکاری برشی هستند و حتی برخی قطعات موتور، مخصوصاً جدارۀ موتور، در حین تولید با لایه‌ای از  MoS₂   پرداخت می‌شوند. این افزودنی‌ها در جنگ جهانی دوم در موتورهای هواپیما به کار رفتند و پس از جنگ جهانی دوم تا دهۀ 1990 جنبۀ تجاری پیدا کردند. این افزودنی‌ها در دهۀ 70 میلادی تجاری شدند (مولی‌گرافیت ELF ANTAR) و امروزه هنوز هم موجودند (Liqui Moly MoS₂ 10 W-40). عیب اصلی مولیبدنوم دی‌سولفید رنگ سیاه زغالی آن است، بنابراین به‌سختی می‌توان روغن پرداخت‌شده با این افزودنی را از روغن موتور مملو از دودۀ سیاهرنگ و براده‌های فلزی حاصل از چرخش یاتاقان میل‌لنگ تشخیص داد.
• در دهۀ 1980 و 1990، افزودنی‌های حاوی ذرات معلق PTFE ، مانند Slick50، به‌منظور افزایش توانایی روغن موتور در پوشش‌دهی سطوح فلزی و حفاظت از آن‌ها، در دسترس مصرف‌کنندگان قرار گرفتند. دربارۀ تأثیرگذاری حقیقی این محصولات اختلاف‌نظر وجود دارد، چراکه این محصولات ممکن است کلوخه شده و سبب انسداد فیلتر روغن و مجراهای باریک روغن در موتور شوند. انتظار می‌رود این افزودنی‌ها تحت شرایط روان‌کاریِ لایه‌های مرزی، که طراحی‌های موتورهای خوب به هر ترتیبی از وجود آن‌ها اجتناب می‌کنند، به خوبی عمل کنند. تفلون نیز، برخلافِ مثلاً مولیبدنوم دی‌سولفید، به‌تنهایی تواناییِ محکم چسبیدن به سطوح برش‌خورده را ندارد، یا توانایی بسیار اندکی دارد.
• بسیاری از مقالات استفاده از پرفلوئوروپلیمرها، نظیر PTFE (تفلون) یا PTFE میکرونیزه، را برای کاستن از اصطکاک بین قطعات فلزی پیشنهاد می‌دهند. بااین‌حال، عاملی که مانع از کاربرد PTFE می‌شود، انحلال‌ناپذیری آن در روغن‌های روان‌کار است. کاربرد این افزودنی‌ها مورد تردید است و عمدتاً به طراحی موتور بستگی دارد؛ یعنی این افزودنی‌ها برای موتوری که نتواند شرایط مساعد روان‌کاری را حفظ کند، مفید هستند، اما وجودشان در موتورهایی که طراحی خوبی داشته و از ضخامت لایۀ روغن کافی برخوردارند، تفاوتی ایجاد نمی‌کند. PTFE مادۀ بسیار نرمی است، در نتیجه ضریب اصطکاک آن، در مقایسه با ضریب اصطکاک سطوح مماس فولادی سخت‌شده، تحت بارهای عادی، بدتر می‌شود. از PTFE در ترکیبات یاتاقان‌های کشویی استفاده می‌شود، PTFE در این یاتاقان‌ها روان‌کاری را، تحت بارهای نسبتاً سبک و تا زمانی که فشار روغن به شرایط روان‌کاری هیدرودینامیکیِ کامل برسد، افزایش می‌دهد.

برخی روغن‌های حاوی مولیبدنوم دی‌سولفید ممکن است برای موتورسیکلت‌هایی که در آن‌ها روان‌کاری کلاچ خیس با روان‌کاری موتور مشترک است، مناسب نباشند.

اثرات زیست‌محیطی روغن موتور

روغن موتورهای مصرف‌شده به دلیل ترکیب شیمیایی، انتشار جهانی و اثرات منفی‌شان بر محیط زیست، یکی از معضلات مهم زیست‌محیطی تلقی می‌شوند. اکثر روغن موتورهای روا‌ن‌کار امروزی شامل روغن پایۀ نفتی هستند، این روغن‌ها برای محیط زیست مضر بوده و دفعشان پس از مصرف دشوار است. بیش از 40 درصد آلودگی آبراهه‌های آمریکا ناشی از روغن‌ موتورهای مصرف‌شده است. روغن مصرف‌شده، با سالانه ML 1460 (385×10⁶ گالن آمریکا)، بزرگترین منبع آلودگی نفتی در بنادر و آبراهه‌های  ایالات متحده به شمار می‌رود، که بخش اعظم آن ناشی از روش‌های دفع نامناسب است. یکی از بزرگترین دلایل آلودگی اقیانوس‌ها با روغن موتور، زهکش‌ها و روان‌آب‌های شهری خیابان‌ها هستند که بیشتر بر اثر دفع نامناسب روغن موتور پدید آمده‌اند. یک گالن (81/3 لیتر) روغن مصرف‌شده می‌تواند 32هزار مترمربع (8 هکتار) لکۀ چربی روی آب‌های سطحی ایجاد کند و زندگی ماهیان، مرغان آبی و سایر آبزیان را به خطر بیندازد. به گفتۀ سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده، لایۀ روغنی موجود بر سطح آب‌ها از ذخیرۀ مجدد اکسیژن حل‌شده جلوگیری کرده، فرایندهای فتوسنتز را مختل می‌کند و مانع از رسیدن نور به زیر آب می‌شود.

اثرات سمی روغن‌های مصرف‌شده بر آب‌های شیرین و میکروارگانیسم‌های دریایی متغیر است، اما اثرات بلندمدت آن‌ها در غلظت‌های ppm 310 بر روی گونه‌های مختلف ماهیان آب شیرین و در غلظت‌ بسیار پایینِ ppm1 بر انواع آبزیان، چشمگیر بوده است. روغن موتور ممکن است اثرات مخرب باورناپذیری بر محیط زیست، و به‌ویژه بر گیاهانی داشته باشد که برای رشد به خاک سالم نیاز دارند. روغن موتور به سه طریق به گیاهان آسیب می‌زند:

• آلوده کردن منابع آب
• آلوده کردن خاک
• مسموم کردن گیاهان

روغن موتور رهاشده بر روی زمین حاصلخیزی خاک را کاهش می‌دهد. روغن‌های مصرف‌شده‌ای که دفع نامناسبی داشته‌اند در آخر به محل‌های دفن زباله، فاضلاب‌ها، باغچه‌ها و زهکش‌های بارندگی می‌ریزند و می‌توانند خاک، آب‌های زیرزمینی و آب نوشیدنی را آلوده کنند.

انواع روغن موتورها

1- روغن‌های سنتزی

روان‌کارهای سنتزی در آغاز توسط دانشمندان آلمانی در اواخر دهۀ 1930 و اوایل دهۀ 1940 در حجم بسیار زیاد به‌عنوان جایگزینی برای روان‌کارهای معدنی (و سوخت‌ها) به‌صورت مصنوعی تولید شدند، چراکه کمیت این روان‌کارها در نفت خام برای نیازهای (عمدتاً نظامی) آن‌ها کافی نبود. یک عامل مهم در محبوبیت یافتن روان‌کارهای مصنوعی، توانایی آن‌ها در حفظ سیالیت‌شان در دماهای زیر صفر جبهۀ شرقی در زمستان بود، در حالی که روان‌کارهای نفتی به دلیل ترکیبات مومیِ بیشتر در این دماها منجمد می‌شدند. استفاده از روان‌کارهای سنتزی در دهه‌های 50 و 60 میلادی گسترش یافت که دلیل آن، این بار، قابلیت این روغن‌ها در آن سویِ طیف دمایی بود؛ این روان‌کارها قادرند موتور هواپیماها را در دماهای بسیار زیاد روان‌کاری کنند، دماهایی که روان‌کارهای معدنی در آن تجزیه می‌شوند. در میانۀ دهۀ 1970، روغن موتورهای سنتزی تولید شدند و برای نخستین بار در مقیاس تجاری در حوزۀ خودرو به کار رفتند. سیستم SAE مربوط به گرانروی روغن‌ موتورها دربارۀ روغن‌های سنتزی نیز قابل‌اِعمال است.

روغن‌های سنتزی از روغن‌های پایۀ گروه III، گروه IV یا برخی روغن‌های پایۀ گروه V مشتق می‌شوند. روغن‌های سنتزی دسته‌های متعددی از روان‌کارها را مانند استرهای مصنوعی (گروه V) و روان‌کارهای «دیگر» مانند GTL (متان گاز به مایع) (گروه III+) و پلی‌آلفااولفین (گروهIV) شامل می‌شوند. به لحاظ نظری، خلوص بالاتر و در نتیجه حفظ بهتر خواص بدین معنی است که روغن سنتزی در دماهای بسیار گرم و بسیار سرد ویژگی‌های مکانیکی بهتری دارد. مولکول‌ها در این روغن‌ها به‌اندازۀ کافی بزرگ و «نرم» شده‌اند تا بتوانند در دماهای بالا گرانروی خوبی به نمایش بگذارند، از سوی دیگر ساختارهای مولکولیِ انشعابی عملِ انجماد را مختل کرده و به‌این‌ترتیب امکان جاری شدن روغن در دماهای پایین‌تر را فراهم می‌سازند. بنابراین، اگرچه گرانروی هنوز هم با افزایش دما کاهش می‌یابد، این روغن‌ موتورهای سنتزی، نسبت به روغن‌های سنتی با پایۀ نفتی، شاخص گرانروی بالاتری دارند. ویژگی‌های اختصاصی این روغن‌های سنتزی طیف دمایی گسترده‌تری را در دماهای بالاتر و پایین‌تر ممکن می‌سازد و اغلب دارای نقطۀ ریزش کمتری است.

روغن‌های سنتزی با شاخص گرانروی بهبودیافتۀ خود، نیاز کمتری به بهبوددهنده‌های شاخص گرانروی دارند. این بهبوددهنده‌ها اجزایی از روغن هستند که با کهنه شدن روغن، به‌شدت در برابر تخریب گرمایی و مکانیکی آسیب‌پذیر می‌شوند؛ بنابراین روغن‌های سنتزی با داشتن مقدار کمتری از این بهبوددهنده‌ها، با سرعت کمتری نسبت به روغن‌های سنتی تخریب می‌شوند. بااین‌حال، روغن‌های سنتزی نیز با مادۀ ویژه‌ای پر می‌شوند، هرچند این ماده بهتر در روغن معلق می‌ماند. همچنین فیلتر روغن نیز هنوز با گذشت زمان پر و مسدود می‌شود. بنابراین در کار با روغن‌های سنتزی نیز تعویض دوره‌ای روغن و فیلتر لازم است، اما برخی تأمین‌کنندگان روغن سنتزی معتقدند که به‌دلیل کاهش تخریب ناشی از اکسایش در این روغن‌ها، فواصل بین تعویض‌‌های روغن می‌تواند طولانی‌تر باشد؛ مثلاً هر 16 هزار تا 24 هزار کیلومتر (9900 تا 14900 مایل).

آزمایش‌ها نشان می‌دهند که روغن‌های کاملاً سنتزی، در مقایسه با روغن‌های سنتی، در شرایط عملیاتیِ بیشینه عملکرد بهتری دارند و در شرایط استاندارد نیز می‌توانند بهتر و بیشتر کار کنند. اما در بیشتر وسایل نقلیه، هنوز هم روان‌کارهای معدنی با پایۀ نفتی و مواد افزودنی و با مزیت یک قرن تحقیق و توسعه، تنها روان‌کارهایی هستند که به‌طور غالب در اکثر موتورهای درون‌سوز به کار می‌روند.

2- روغن‌های زیستی

روغن‌های زیستی پیش از اختراع روغن‌های نفتی در قرن 19 وجود داشته‌اند. این روغن‌ها با ظهور سوخت‌های زیستی و گرایش به محصولات سبز بار دیگر موردتوجه قرار گرفتند. تهیۀ روغن موتور از کانولا از سال 1996 به‌منظور دستیابی به محصولات دوستدار محیط‌زیست آغاز شد. دانشگاه پردو بودجۀ پروژه‌ای برای ساخت و آزمایش چنین روغن‌هایی را تأمین کرده است. نتایج آزمایش از عملکرد رضایت‌بخش روغن‌های مورد آزمایش حکایت می‌کند. مروری بر جایگاه روغن موتورهای زیستی و روغن‌های پایۀ زیستی در جهان و در ایالات متحده نشان می‌دهد که روغن‌های زیستی تا چه حد در تقویت منابع نفتی فعلی مواد روان‌کار و در بسیاری از مواقع، گرفتن جای این منابع، امیدوارکننده ظاهر شده‌اند.

مرکز ملی پژوهش‌های بهره‌برداری کشاورزی USDA فناوری روان‌کار استولید (Estolide) را ابداع کرده است که از روغن‌های گیاهی و جانوری برای ساخت روان‌کار‌ها استفاده می‌کند. استولیدها در حوزه‌های کاربرد بسیاری، از جمله روان‌کاری موتور، موفق عمل کرده‌اند. شرکت «فناوری‌های بیوسنتزی» واقع در کالیفرنیا که با USDA همکاری می‌کند، با کمک فناوری استولید، موفق به تولید یک روغن بیوسنتزی «drop-in» با عملکرد عالی برای استفاده در روغن‌ موتورها و روان‌کارهای صنعتی شده است. این روغن بیوسنتزی مؤسسۀ نفت آمریکا (API) قادر است معضلات زیست‌محیطی ناشی از مصرف نفت را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهد. براساس نتایج آزمایش‌های مستقل، روغن‌های بیوسنتزی نه تنها از عالی‌ترین محصولات برای حفاظت از موتورها و ماشین‌آلات هستند؛ بلکه روغن‌هایی زیستی، زیست‌تخریب‌پذیر و غیر سمی نیز هستند و در بدن موجودات زندۀ دریایی رسوب نمی‌کنند.

علاوه‌براین، روغن موتورها و روان‌کارهای ساخته‌شده با روغن‌های بیوسنتزی را می‌توان بازیافت نموده و همراه با روغن‌های نفتی بازپالایش کرد. شرکت آمریکایی «فناوری‌های زمین سبز» روغن موتوری با پایۀ زیستی، با عنوان G-Oil، تولید کرده است که از روغن‌های حیوانی ساخته می‌شود.

3- روغن موتورهای بازپالوده

روغن موجود در روغن موتور حین استفاده در موتور تجزیه می‌شود و می‌سوزد؛ همچنین به ذرات و موادی شیمیایی آلوده می‌شود که کارایی روان‌کاری آن را کاهش می‌دهند. بازپالایش این روغن‌ها، آلاینده‌ها و افزودنی‌های مصرف‌شده را از روغن کثیف جدا می‌کند. پس از این مرحله، «روغن پایۀ» تمیز با کمی روغن پایۀ بکر و مجموعه‌ای از افزودنی‌های جدید ترکیب می‌شود تا با هم محصول روان‌کار نهایی را تشکیل دهند؛ کارایی روان‌کنندگی این محصول درست مانند روان‌کارهای ساخته‌شده از روغن تماماً بکر است. بنابر تعریف سازمان حفاظت از محیط‌زیست ایالات متحده (EPA)، فراورده‌های بازپالوده حاوی حداقل 25 درصد روغن پایۀ بازپالوده است، اما این مقدار در استانداردهای دیگر بسیار بیشتر است. قانون قرارداد عمومی ایالت کالیفرنیا روغن موتورهای بازپالوده را حاوی حداقل 70درصد روغن پایۀ بازپالوده می‌داند.

تعویض روغن موتور

روغن و فیلتر روغن باید به‌طور دوره‌ای تعویض شوند. بااینکه در پس تعویض و نگهداری عادی روغن صنعت کاملی وجود دارد، اما تعویض روغن کار نسبتاً ساده‌ای است که اکثر صاحبان خودرو قادر به انجام آن هستند.

درون موتورها، روغن تا حدی در معرض فرآورده‌های احتراق داخلی قرار می‌گیرد و ذرات میکروسکوپی کُک که حاصل دودۀ سیاه هستند، در حین عملیات در روغن انباشته می‌شوند. علاوه‌براین، مالش قطعات فلزی موتور به هم، بر اثر ساییدگی سطوح، ذرات میکروسکوپی فلزی آزاد می‌کند. این ذرات ممکن است در روغن به گردش درآیند و سطح قطعات را خراش داده و سبب ساییدگی شوند. فیلتر روغن بسیاری از این ذرات و لجن‌ها را حذف می‌کند، اما در صورت استفادۀ بسیار طولانی، ممکن است سرانجام مسدود شود.

روغن موتور و خصوصاً افزودنی‌های آن در معرض تخریب گرمایی و مکانیکی هم قرار می‌گیرند، امری که گرانروی و قلیاییت ذخیرۀ روغن را کاهش می‌دهد. با کاهش گرانروی، روغن دیگر توانایی روان‌کاری موتور را ندارد؛ در نتیجه سایش و احتمال گرم شدنِ بیش‌از حد آن افزایش می‌یابد. قلیاییت ذخیره به معنی توانایی روغن در مقاومت در برابر تشکیل اسیدهاست. اگر قلیاییت ذخیره به صفر بگراید، اسیدها تشکیل شده و سبب خوردگی موتور می‌شوند.

بعضی از تولیدکنندگان موتور درجۀ گرانروی SAE روغن مصرفی در موتورهای خود را مشخص می‌کنند، اما براساس محیط عملیات، ممکن است روغن موتوری با درجۀ گرانروی متفاوت عملکرد بهتری در آن موتورها داشته باشد. بسیاری از تولیدکنندگان برای روغن موتوری که لازم است مصرف شود، الزامات و قوانین مختلفی دارند. بنابر الزامات EPA، درجۀ گرانروی روغنی که به مشتری توصیه می‌شود، باید با درجۀ گرانروی روغن استفاده‌شده در آزمون MPG یکسان باشد. این توصیۀ اختصاصی سبب حذف نمودارهای آگاهی‌دهنده‌ای می‌شود که طیف دماهای هوا را همراه با درجات گرانروی پیشنهادیِ متناظر با آن‌ها نشان می‌دهند.

در مجموع، جز درصورتی‌که از سوی تولیدکننده تصریح شده باشد، روغن‌های غلیظ‌تر لزوماً بهتر از روغن‌های رقیق نیستند؛ روغن‌های سنگین مدت بیشتری به قطعات بین سطوح متحرک می‌چسبند، این مسئله سبب می‌شود روغن سنگین، در مقایسه با روغن‌های سبک‌تری که سیالیت بهتری دارند، سریع‌تر تخریب شود و روغن تازه زودتر جایگزین آن شود. آب‌وهوای سرد روغن‌های سنتی را غلیظ می‌کند، این یکی از دلایلی است که تولیدکنندگان استفاده از روغن‌های رقیق‌تر را در زمستان‌های سرد توصیه می‌کنند.

تعویض روغن موتور معمولاً براساس مدت کار یا مسافت طی‌شده توسط وسیلۀ نقلیه برنامه‌ریزی می‌شود. این دو نشانه‌های اولیۀ فاکتورهایی واقعی هستند که زمان مناسب تعویض روغن را تعیین می‌کنند. این فاکتورها شامل مدت کار موتور در دماهای بالا، تعداد چرخه‌های گرم‌شدن موتور و شدت کار موتور هستند. مدت زمانی که موتور در دمای بالا کار کرده است، از روی مسافتی که وسیلۀ نقلیه طی کرده، تخمین زده می‌شود؛ درحالی‌که، مدت اشتغال به کار موتور با تعداد سفرهای وسیلۀ نقلیه و تعداد چرخه‌های گرم‌شدن متناظر است. روغن باقیمانده در موتور سرد چندان تخریب نمی‌شود. از سوی دیگر، اگر خودرو صرفاً مسافت‌های کوتاهی را طی کرده باشد، روغن به طور کامل داغ نشده و سبب انباشت آلاینده‌هایی نظیر آب می‌شود؛ زیرا حرارت کافی برای تبخیر آب وجود ندارد. چنین شرایطی، یعنی ماندن روغن در موتور، می‌تواند به بروز مشکلاتی بینجامد.

کیفیت روغن مورداستفاده، خصوصاً روغن‌های سنتزی نیز حائز اهمیت است (روغن‌های سنتزی پایدارتر از روغن‌های سنتی هستند). برخی تولیدکنندگان به این موضوع اشاره می‌کنند (مثلاً شرکت BMW  و VW با استانداردهای بلندمدت مخصوص به خود) و برخی دیگر اشاره نمی‌کنند.

علت تشکیل آلاینده‌های بیشتر توسط وسایل نقلیه‌ای که مسافت‌های کوتاه‌تری را طی کرده‌اند، تعویض روغن براساس بازه‌های زمانی است. تولیدکنندگان به رانندگان توصیه می‌کنند تعویض روغن موتور را بیشتر از بازه‌های زمانی یا مسافتی خود به تأخیر نیندازند. امروزه، بسیاری از خودروهای مدرن بازه‌های تعویض روغن و تعویضی فیلتر نسبتاً طولانی‌تری دارند، با این استثنا که کار «شدید» و رانندگی نه‌چندان خوب مستلزم دفعات تعویض بیشتر است. این استثنا دربارۀ سفرهای کوتاه کمتر از 15 کیلومتر (10 مایل) کاربرد دارد؛ در این حالت، روغن برای سوزاندن مواد انباشته، سوخت اضافه و سایر آلاینده‌هایی که منجر به تشکیل «لجن»، «لعاب»، «اسید» یا سایر رسوبات می‌شوند، به مدت کافی در معرض دمای عملیاتی کامل قرار نمی‌گیرد. تولیدکنندگان زیادی برای تخمین شرایط روغن براساس عواملی که آن را تخریب می‌کنند، نظیر RPM، دما و طول سفر، از محاسبات رایانه‌ای استفاده می‌کنند؛ در یکی از این سامانه‌ها از حسگر چشمی برای ارزیابی شفافیت روغن موجود در موتور استفاده می‌کنند. این سامانه‌ها معمولاً پایشگر عمر روغن یا OLM نامیده می‌شوند.

برخی مراکز تعویض سریع روغن بازه‌های 5 هزار کیلومتری (3 هزار مایلی) یا سه ماهه را توصیه می‌کنند، که از نظر بسیاری از خودروسازان ضروری نیست. این مسئله به کارزاری علیه «افسانۀ 3 هزار مایل» از سوی EPA کالیفرنیا شده است. این کارزار به‌جای توصیه‌های دست‌اندرکاران تعویض روغن، به ترویج توصیه‌های تولیدکنندگان وسایل نقلیه می‌پردازد.

مصرف‌کنندۀ روغن می‌تواند در هنگام تعویض روغن، گرانروی آن را متناسب با تغییر دمای محیط تنظیم کند، روغن غلیظ‌تر برای گرمای تابستان و روغن رقیق‌تر برای سرمای زمستان مناسب است. استفاده از روغن‌های دارای گرانروی پایین در وسایل نقلیۀ جدیدتر رایج است.

آینده روغن موتورها

برای تجزیۀ پلی‌اتیلن، که فراوردۀ پلاستیکی رایجی در بسته‌بندی بسیاری از کالاهاست، و ساخت یک نوع مومِ پارافین‌مانند با ویژگی‌های مولکولی مناسب برای تبدیل‌شدن به روان‌کار، از یک فرایند جدید استفاده می‌شود که با کمک آن می‌توان از فرایند پرهزینۀ فیشر-تروپش اجتناب کرد. پلاستیک ذوب و بعد به درون کوره پمپاژ می‌شود. گرمای کوره زنجیرۀ مولکولی پلی‌اتیلن را می‌شکند و آن را به موم تبدیل می‌کند. در آخر، موم در معرض یک فرایند کاتالیستی قرار می‌گیرد که ساختار مولکولی آن را تغییر داده و آن را به یک روغن شفاف تبدیل می‌کند.

روغن‌های زیست‌تخریب‌پذیر با پایۀ استر یا ترکیبات هیدروکربن-استر در دهۀ 1990 ظهور یافتند، در ادامۀ آن‌ها فرمولاسیون‌هایی در سال 2000 ابداع شدند که معیار زیستی-غیرسمی قیدشده در دستورالعمل اروپایی آماده‌سازی (EC/1999/45) را برآورده می‌کردند. این معیار به این معنی است که آن روغن‌ها نه‌تنها مطابق با روش‌های آزمون OECD 301x، زیست‌‌تخریب‌پذیر هستند، بلکه سمیت هر یک از آن‌ها برای آبزیان (ماهی، جلبک، دافنه) بالای mg/L 100 است.

دستۀ دیگری از روغن‌های پایه که برای روغن موتور مناسبند، پلی‌آلکیلن گلیگول‌ها هستند. این روغن‌ها از ویژگی‌ نداشتن خاکستر، زیستی و غیرسمی بودن و سوختن اندک برخوردار هستند.

بسته‌بندی روغن موتورها

تا پیش از پیدایش بطری‌های پلاستیکی پلی‌اتیلن امروزی از دهۀ 1980، روغن موتورها در بطری‌های شیشه‌ای، قوطی‌های فلزی و قوطی‌های فلزی-مقوایی به فروش می‌رسیدند. لوله‌های چندبارمصرف جدا از قوطی‌ها ساخته می‌شدند و همانند دربازکن‌ها دارای یک نقطۀ سوراخ‌کن بودند که می‌شد از آن‌ برای سوراخ کردن سرِ قوطی و ریختن آسان روغن استفاده کرد.

امروزه، در ایالات متحده روغن موتورها به‌طور کلی در بطری‌های یک کوارتی (950 میلی‌لیتری) و به‌ندرت به‌صورت یک لیتری (8/33 اونسی) و همچنین در بسته‌های پلاستیکی بزرگتر از حدود 4/4 لیتری تا 5 لیتری (6/4 کوارتی تا 3/5 کوارتی) به فروش می‌رسند، چراکه اکثر موتورهای کوچک تا متوسط به حدود 6/3 تا 2/5 لیتر (8/3 تا 5/5 کوارت) روغن موتور نیاز دارند. در باقی نقاط دنیا، روغن موتور بیشتر در بسته‌بندی‌های خرده‌فروشی 1 لیتری، 3 لیتری، 4 لیتری و 5 لیتری عرضه می‌شود.

عرضۀ روغن موتور به مصرف‌کنندگان بزرگتر (مانند مراکز تعویض روغن سواری) اغلب به صورت عمده و توسط تانکر یا در یک بشکۀ استوانه‌ای (160 لیتری) انجام می‌شود.

مجموعه پارتستان با سالها تجربه در حوزه لوازم یدکی آماده است تا قطعات مورد نیاز خودروی شما همچون لوازم یدکی هیوندای و یا لوازم یدکی کیا را در اختیار شما قرار بدهد برا اطلاعات تکمیلی با کارشناسان ما تماس بگیرید.