مواد افزودني روغن
چون روغن پایه ای که از پالایش نفت خام بدست می آید.هنوز ویژگیهای لازم را برای استفاده در موتور خودروهای مدرن و ماشین آلات صنعتی به طور کامل دارا نیست،موادی به آن افزوده می شود تا در روغن مقاومت لازم برای شرایط سنگین کار حرارت و فشار زیاد موتور به طور بهینه ایجاد شود.
مهمترين مواردی که به منظور تامین ویژگیهای مناسب به روغن پایه افزوده می شوند، عبارتند از:
- پاک کننده ها و معلق کننده ها (DETERGENTS &DISPESANTS):
در طی فرآیند احتراق مقدار زیادی ذرات دوده و مواد ناشی از احتراق ناقص پدید می آیند که در روغن غیرمحلول هستند و موجب تشکیل رسوب در پیستون ها می شوند و حتی ممکن است باعث چسبندگی رینگ به پیستون شوند.
از این رو مواد افزودنی پاک کنندهو معلق کننده به اکثر روغن های روانساز برای از بین بردن رسوبات فوق افزوده می گردد.هرچه مقدار این افزودنی ها بیشتر باشد روغن دیرتر سیاه می گردد.اما باعث ته نشین شدن رسوبات در موتور و آسیب رسیدن به آن می شود.
سیاه شدن تدریجی روغن موتور هنگام کار،برخلاف تصور اغلب مردم به هیچ وجه دلیل نامرغوب بودن آن نیست.
این دو دسته از مواد به رغم تفاوت در مفهوم و مکانیسم عمل نتایج یکسانی در موتور از خود نشان می دهند و آن تمیزی و پاکیزگی سطوح داخلی موتور است.
اما در مورد تفاوتهای عملکردی باید گفت پاک کننده ها وظیفه پاک کردن صمغ ها و لعابها را از سیستم به عهده دارند و به دلیل اینکه این دسته از ترکیبات در دمای پایین بوجود می آیند بیشتر در دمای پایین موثر هستند. اما وظیفه معلق کننده ها، معلق نمودن ذرات آلاینده حاصل در دمای بالا در موتور است. برای روشن تر شدن بیشتر مساله می توان به اختلاف روغنهای موتور بنزینی و دیزلی اشاره نمود.
همانطور که می دانید سطوح کیفیت روغنهای بنزینی و دیزلی با یکدیگر متفاوت است . یکی از دلایل این امر به مساله نوع آلودگی در این موتورها باز می گردد. در خودرو های دیزلی به دلیل شرایط ویژه سوخت دیزل و موتور دیزلی، آلودگی ها بیشتر به صورت ذرات کربن و دوده هستند که برای تمیز نمودن آنها از داخل موتور به مواد معلق کننده نیاز است. این مواد می توانند با در بر گرفتن ذرات جامد آلاینده، آنها را به صورت ذرات معلق در روغن درآورده و به پاکسازی سطوح داخلی موتور از این مواد کمک کنند. از سوی دیگر در موتورهای بنزینی شرایط به گونه ای است که احتمال تشکیل ترکیباتی نظیر لیکور، لعاب و صمغ به عنوان آلودگی ناشی از ورود بنزین به روغن افزایش می یابد . این مواد چسبندگی بالایی داشته و برای جدا کردن آن از سطوح به مواد پاک کننده احتیاج است. به عبارت ساده تر می توان گفت پاک کننده ها بیشتر نقش جداکنندگی مواد از سطوح را داشته و معلق کننده ها بیشتر نقش تعلیق و عدم رسوب گذاری مجدد را بازی می کنند. مثالی جالب برای این مساله پودر های لباس شویی هستند. اگر پودر لباس شویی فاقد ماده پاک کننده باشد توانایی شستن لباسها از آلودگی را ندارد. اما اگر این پودر ها فاقد مواد معلق کننده باشد آلودگی شسته شده از یک لباس ممکن است به بقیه لباسهای موجود در ماشین و یا حتی سطح داخلی ماشین لباس شویی منتقل شود. بنابراین در این پودرها هم از مواد شوینده و هم از مواد پاک کننده استفاده می شود.
با توجه به موارد فوق، استفاده از روغنهای بنزینی در موتور های دیزلی و بلعکس توصیه نمی شود زیرا در روغنهای بنزینی مواد پاک کننده بیشتر از مواد معلق کننده است و در روغنهای دیزلی برعکس . البته دلایل دیگری نیز برای عدم مصرف روغنهای دیزلی و بنزینی به جای یکدیگر وجود دارد.
پاک کننده ها و معلق کننده ها هردو ساختاری شبیه به هم دارند. این مواد معمولا از یک دم غیر قطبی و یک سر قطبی تشکیل شده اند که بسته به تعادل ایجاد شده بین قدرت سر قطبی و طول رشته آلی غیر قطبی خاصیت ترکیب (پاک کنندگی یا معلق کنندگی ) و شدت آن تعیین می شود.
از سوئی دیگر بسته به اینکه این سر قطبی با یک، دو و یا سه رشته غیر قطبی مجاورت داشته باشد، به آن ترکیب اصطلاحاً mono ، Bis و یا Tris گفته می شود.
جرم مولکولی نیز که نشانگر قدرت قسمت غیر قطبی این ترکیبات می باشد نیز مبنای دیگری برای تقسم بندی این مواد به شمار می آید. عموماً ترکیبات با وزن مولکولی کم پاک کنندگی بیشتر و معلق کنندگی کمتری دارند و ترکیبات با وزن مولکولی بیشتر قدرت معلق کنندگی بیشتری به نسبت پاک کنندگی از خود نشان می دهند.
نکته دیگری که دراین زمینه باید به آن توجه داشت این است که روند تولید مواد افزودنی به گونه است که پاک کنندگی معلق کننده ها و معلق کنندگی پاک کننده ها رو به افزایش است و اختلاف آنها در مواد جدید رو به کاهش است.
- بهبود دهنده شاخص گرانروی (VI-IMPROVER): مولکول های مواد افزودنی بالا برنده شاخص گرانروی بسپارهای (پلیمرهای) زنجیری بلند و بزرگ (در مقایسه با مولکول های روغن) هستند که در درجه حرارت پائین کمابیش به صورت کلوئیدی در روغن پراکنده می شوند.در این راستا در حین عملیات به همان میزانی که دمای روغن بالاتر رود با حل شدن بسپارها کاهش گرانروی روغن جبران می شود.مورد مصرف این مواد بیشتر در روغن های چند درجه ای (مالتی گرید) است.
<
- مواد ضد اکسیداسیون (ANTI-OXIDANT): بعضی از ترکیبات موجود در روغن بر اثر حرارت زیاد موتور و تماس دائم با هوا و مجاورت با فلزات مختلف موتور،که ممکن است مانند یک کاتالیزورعمل نمایند درمعرض اکسیداسیون مداوم قرار گرفته و به موادی از قبیل پراکسیدها و ترکیبات آلی دیگر تبدیل می شوند.برای جلوگیری از اکسید شدن روغن ،مواد افزودنی ضد اکسیداسیون به آن اضافه می شود.
- مواد ضد سائیدگی (ANTI-WEAR): در شرایط کاری سخت اجزای موتور (سوپاپ ها،بادامک ها،و...) دچار سائیدگی می شوند.مواد افزودنی ضد سائیدگی از بروز چنین ضایعاتی جلوگیری می نمایند.استفاده از این مواد به منظور ایجاد لایه مقاومی از مواد شیمیایی مابین قطعات متحرک و ثابت است تا از تماس مستقیم فلز با فلز و در نتیجه بروز تاثیرات سائیدگی جلوگیری کند.
- مواد ضدخوردگی و ضد زنگ زدگی (ANTI-CORROSION & ANTI-RUST): به طور کلی روغن های معدنی قابلیت محافظت و جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی را دارند اما در هنگام عمل به علت وارد شدن آب به صورت قطرات بسیار ریزدر داخل روغن،به مرور زمان زنگ زدگی و خوردگی قطعات فلزی رخ می دهد.برای جلوگیری از این پدیده ها به اکثر روغن های تولیدی این شرکت مواد افزودنی ضدخوردگی و ضد زنگ زدگی افزوده می شود.در ضمن مواد افزودنی قلیایی می توانند اسیدهای ناشی از عمل احتراق را (در موتورهای احتراق داخلی)که موجب خوردگی و زنگ زدگی نیز هستند از بین ببرند.
- مواد پایین آورنده نقطه ریزش (POUR POINT DEPRESSANTS): این مواد به منظور پایین آوردن نقطه ریزش به روغن افزوده می شوند تا راه اندازی و روشن کردن موتور در هوای بسیار سرد امکان پذیر گردد.یعنی به کمک این مواد ذرات پارافین موجود در روغن را در دمای پایین به صورت معلق نگه می دارند و از بسته شدن روغن (جامد شدن آن) جلوگیری می نمایند.
- مواد ضد کف (ANTI-FOAM): درهنگام کار دستگاه های صنعتی و موتور به علت سرعت زیاد حرکت روغن و ایجاد تلاطم ،هوای وارد شده در روغن باعث تشکیل کف در آن می شود.برای جلوگیری ازاین پدیده و پیشگیری از بروز خسارت و پیشگیری از بروز خسارت مواد ضدکف به روغن افزوده می شود.