مهندسان : دنیای مکانیک و مکاترونیک

فعالیت در حوزه مهندسی مکانیک ومکاترونیک وامور وابسته

مهندسان : دنیای مکانیک و مکاترونیک

فعالیت در حوزه مهندسی مکانیک ومکاترونیک وامور وابسته

انچه که باید در مورد ویسکوزیته بدانیم

سه شنبه, ۴ آذر ۱۳۹۳، ۱۰:۵۲ ق.ظ

روغن‌های مینرال، سنتتیک و نیمه‌سنتتیک، روغن‌هایی بودند که امروزه تولید شده و هر کدام مشخصات خود را دارند، اما شاید واژه ویسکوزیته برای بسیاری از شما آشنا باشد. این واژه معمولاً برای روغن‌ها استفاده می‌شود. ویسکوزیته یا گرانروی یک مشخصه مربوط به سیالات است. ویسکوزیته یا گرانروی به مقاومت یک سیال در برابر جریان یافتن گفته می‌شود. برای درک بهتر این مساله مثالی می‌زنم تا متوجه شوید. 


مثلاً آب به راحتی از یک لوله باریک عبور می‌کند اما عسل نمی‌تواند این چنین عمل کند. در این حالت گفته می‌شود آب دارای ویسکوزیته پایین و عسل دارای ویسکوزیته بالا می‌باشد. اما گرانروی یا ویسکوزیته، عاملی است که وابسته به دما است. یعنی وقتی دما افزایش می‌یابد، ویسکوزیته کاهش یافته و وقتی دما کاهش پیدا می‌کند، ویسکوزیته افزایش می‌یابد. اما این خاصیت در مورد روغن‌ها بسیار محسوس و آشکار است.
ویسکوزیته در روغن‌ها به صورت عامیانه به نام وزن شناخته می‌شود. اما یکی از مهمترین پارامترهایی که در تولید روغن بسیار اهمیت دارد، ویسکوزیته آن است. امروزه روغن‌ها با ویسکوزیته‌های مختلفی برای شرایط آب و هوایی گوناگون تولید می‌شوند. به طور مثال اگر در زمستان از روغنی که ویسکوزیته بالا دارد استفاده کنید روانکاری موتور تا زمان گرم‌شدن به تاخیر می‌افتد، در نتیجه در این مدت روغن نمی‌تواند به قسمت‌های مختلف موتور برسد. در همین مدت کوتاه، بیشتر یاتاقان‌ها آسیب دیده و قسمت‌های دیگر که روغن به آنها نمی‌رسد نیز آسیب دیده می‌شود. 
اگر در تابستان نیز از روغنی استفاده شود که ویسکوزیته پایین داشته باشد، موتور آسیب می‌بیند. در این شرایط روغن نمی‌تواند مانع سایش بسیاری از قطعات بشود و مانند یک لایه محافظ بین آنها قرار بگیرد در نتیجه اصطکاک خشک و بدون روغن می‌تواند بسیاری از قطعات را آسیب بزند. پس انتخاب روغن با ویسکوزیته مناسب برای موتور خودرو، کاملاً تابع شرایط آب و هوایی می‌باشد. البته در چند سال اخیر وجود روغن‌های چهار فصل (Multi Grade) یا چند ویسکوزیته، نیاز به تعویض روغن، در شرایط آب و هوایی گوناگون و در فصول مختلف را در حد زیادی برطرف کرده است. البته انتخاب تنها یک نوع روغن مینرال چهار فصل برای تمامی فصول و تمامی شرایط آب و هوایی کاری درست نیست که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت. 
اما ویسکوزیته روغن‌ها نیز کاملاً طبقه‌بندی است. انجمن مهندسین خودرو (SAE) برای سهولت کار، میزان ویسکوزیته تمامی روغن‌ها را توسط یک سری اعداد طبقه‌بندی کرده‌اند. این طبقه‌بندی برای روغن موتور بین صفر تا 60 می‌باشد. روغن‌های مختلف تابستان که در دماهای بالا از غلظت مناسبی برخوردار هستند، اعداد ویکسوزیته بین 30 تا 60 دارند. در این روغن‌ها، هر چه هوا گرم‌تر باشد، باید از روغنی با ویسکوزیته بالاتر استفاده کرد تا بتواند غلظت مناسب را در دمای بالا داشته باشد. 
اما روغن‌های زمستانی که در دماهای پایینی می‌توانند به راحتی جریان پیدا کنند اعداد ویسکوزیته بین صفر تا 25 دارند، در این روغن‌ها نیز هر چه هوا سردتر باشد باید از روغنی با ویسکوزیته پایین استفاده کرد تا بتواند به راحتی در بین قطعات موتور حرکت کرده و تمامی موتور را روانکاری کند. 
اما برای تشخیص بهتر مردم عادی در روغن‌های زمستانی بعد از عدد ویسکوزیته حرف «W» که مخفف (Winter) زمستان می‌باشد، درج گردیده است. اما همه ما کلمه SAE را روی جعبه‌روغن‌های دیده‌ایم. این کلمه مخفف Society Of Outomotiv Engineers (انجمن مهندسین خودرو) می‌باشد. چون این طبقه‌بندی توسط این انجمن صورت گرفته است، همیشه قبل از درج عدد ویسکوزیته مخفف نام این انجمن (SAE) نیز نوشته شده است.
اما در گذشته از روغن‌هایی استفاده می‌شد که تنها یک ویسکوزیته داشتند. این روغن‌ها که تک‌ویسکوزیته بودند تنها مخصوص یک فصل بوده و در اول فصل سرما یا گرما تعویض می‌شدند. اما امروزه به کمک علم شیمی، روغن‌هایی تولید می‌شوند که در تمامی شرایط آب و هوایی دارای غلظت لازم بوده و این مساله باعث افزایش طول عمر موتور و کاهش مصرف سوخت نیز می‌شود. 
طریقه تولید این روغن‌ها به گونه‌ای است که با افزودن پلیمر به روغن‌های پایه (مینرال) تولید می‌شوند. از این رو با مشخصات خوبی که این‌گونه روغن‌ها دارند، روغن‌های تک‌ویسکوزیته از رده خارج شده و فقط در بعضی اتومبیل‌های Race که گرمکن دارند استفاده می‌شوند. 
اما در روغن‌های چهار فصل کدی نوشته شده که بیانگر ویسکوزیته روغن در پایین‌ترین و بالاترین دما است. عدد اول که به همراه حرف «W» می‌باشد، مربوط به پایین‌ترین ویسکوزیته آن روغن و عدد دوم معرف بالاترین ویسکوزیته روغن می‌باشد. اما همان‌طور که ذکر شد، برای تولید روغن‌های چهار فصل از پلیمر استفاده می‌شود. 
این پلمیرها که به روغن اجازه می‌دهند که در دمای مختلف ویسکوزیته مختلفی داشته باشد. وقتی هوا سرد می‌شود، پلمیرها در خود جمع شده و باعث می‌شوند که روغن راحت‌تر جریان بیابد، اما وقتی هوا گرم شده و دما افزایش پیدا می‌کند، این پلیمرها باز شده و به صورت زنجیره‌ای درمی‌آیند. در نتیجه روغن غلیظ شده و می‌تواند ویسکوزیته مناسبی را پیدا کند. اما این تغییر ویسکوزیته، تنها در یک حد مشخص انجام می‌پذیرد.
به طور مثال یک روغن 20W-40 روغنی است. با ویسکوزیته 20. این روغن در زمان گرم‌شدن غلظتی بیشتر از 40 پیدا نمی‌کند. حتی اگر در دمای 85 درجه ویسکوزیته روغن به 40 برسد، در همین مقدار باقی مانده، حتی اگر دمای به 110 درجه نیز افزایش پیدا کند. این مساله به خاطر میزان پلیمر افزوده شده به روغن پایه است که رسیدن به حداکثر ویسکوزیته 40 را امکان‌پذیر نمی‌کند. اما در انتخاب روغن‌های چهار فصل نیز باید نکاتی را رعایت کرد. 
مهمترین نکته‌ای که باید در انتخاب روغن‌های چهار فصل مدنظر قرار داد، انتخاب روغن با کمترین فاصله ویسکوزیته است. یعنی با توجه به پایین‌ترین دمای منطقه سکونت‌تان در زمستان و بیشترین دما در تابستان، روغن مطلوب را انتخاب نمایید. 
استفاده از روغن‌هایی که محدوده دمایی زیادی را ساپورت می‌کند، می‌تواند مشکلات زیادی را به وجود آورد. وجود مقدار زیاد پلیمرها در این روغن‌ها باعث چسبیدن رینگ و یا مشکلاتی دیگر می‌شوند. روغن‌های 5W-40 یا 5W-50 با گستره 25 تا 45 تایی از این دسته روغن‌ها هستند. استفاده از این روغن‌ها که از پایه و عدد بسیار کوچک ویسکوزیته شروع می‌شوند، توسط کمتر خودروسازی توصیه می‌شوند. حتی برخی کارخانجات استفاده از آنها را مساوی با خارج‌شدن خودرو از گارانتی می‌دانند. پس تا آنجا که امکان دارد سعی کنید نسبت به شرایط آب و هوایی محل سکونت‌تان، فاصله کمتری بین دو عدد ویسکوزیته انتخاب نموده و این را بدانید هر چه ویسکوزیته زمستانی عدد کمتری باشد، برای غلیظ‌شدن و رسیدن به اعداد بالاتر نیاز به پلیمر بیشتری داشته که پلیمر زیاد برای موتور و قطعات آن مضر است. 
با توجه به شرایط آب و هوایی اکثر نقاط ایران، در بین روغن‌های موجود در کشور (از نظر ویسکوزیته) روغن‌های 20W-50 برای دماهای بین 10- تا 40 و 25W-50 برای دماهای بین 5- تا 40+ دارای عملکرد مناسبی می‌باشند. اما متاسفانه روغن‌ 20W-40 در کشور ما به وفور کم یافت می‌شود. این روغن با توجه به شرایط آب و هوایی کشور بسیار مناسب است. اگر در مناطق سردسیر مثل آذربایجان یا چهار‌محال‌وبختیاری زندگی می‌کنید (دماهای زیر 10- درجه سانتیگراد) و ناچار به استفاده از روغن‌هایی با پایه زمستانی 10 یا 5 هستید، حتماً سعی کنید از روغن‌های چند ویسکوزیته‌ای استفاده نمایید که عدد دوم‌شان بیشتر از 30 نباشد. 
شاید انتخاب ویسکوزیته روغن‌، کاری بسیار ساده و پیش پا افتاده باشد، اما این شاخص می‌تواند بسیار تاثیرگذار باشد. عمر موتور، مصرف سوخت و کارکرد بهینه موتور، عواملی هستند که ویسکوزیته روغن در آنها تاثیر بسیار زیادی دارد.

نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">