تعریف روغن موتور و وظایف آن

هر زمان که پیشرانه خودرو شما فعال و روشن باشد، محصولات جانبی حاصل از احتراق، شروع به آلوده‌کردن روغن موتور می‌کنند. اگر این آلودگی‌ها جمع شوند، می‌توانند به‌صورت لجن‌ و رسوبات در قسمت‌هایی از پیشرانه که تمیز‌کردن آن‌ها دشوار است، ته‌نشین شوند. استفاده از روغن موتور بی‌کیفیت یا غفلت از تعویض روغن موتور در فواصل منظم نیز منجر به تشکیل این لجن‌های چسبنده می‌شود.

اگر اجزای داخل پیشرانه و مسیرهای حرکت روغن در آن آلوده باشد، عملکرد، کارایی و همچنین مصرف سوخت خودرو ممکن است تحت‌تأثیر قرار گیرد. علاوه بر این، رسوبات چسبنده گرمای داخل پیشرانه را به دام می‌اندازد که باعث ناکارآمدی می‌شود و بار اضافی را بر پیشرانه می‌افزاید.

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.

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.