منظور از ویسکوزیته (گرانروی) روغن موتور چیست ؟

ویسکوزیته روغن خوراکی ،واحد ویسکوزیته روغن ،ویسکوزیته روغن هیدرولیک ،شاخص گرانروی روغن موتور ،روغن ۵w30 ،تفاوت روغن ۱۰w40 با ۵w30 ،روغن موتور مناسب تابستان ،روغن ۲۰w50 چیست

به احتمال زیاد تا به حال درباره استانداردها یا همان درجات مختلف روغن شنیده اید: “۵W-30″، “۱۰W-40” و “SAE 40”. اما خیلی از مردم هیچ ایده ای درباره اینکه این درجات ویسکوزیته چه معنایی می دهند ندارند، حتی بعضی افراد نمی دانند که این اعداد و ارقام همان درجه ویسکوزیته روغن هستند. در این مقاله قصد داریم اطلاعات مختصری درباره درجه روغن در اختیار شما قرار بدهیم. پس از خواندن این مقاله خواهید دانست که چطور این اعداد و ارقام عجیب را بدست می آورند و تفاوت درجات مختلف روغن در چیست.

پیش از اینکه به بحث در مورد انواع مختلف روغن بپردازیم، بهتر است بدانیم نقش روغن در کارکرد موتور اتوموبیل چیست.

روغن اجزای مختلف موتور را روان کاری کرده و باعث کاهش اصطکاک بین آنها می شود. اصطکاک موجب تولید گرما و به طبع آن فرسودگی اجزای موتور می شود. همچنین اصطکاک مانع روان کار کردن موتور می شود. روغن موتور نوعی لایه نازک بین اجزای موتور ایجاد می کند که نتیجه آن لغزیدن قطعات موتور روی هم است. این لغزندگی باعث افزایش راندمان، قدرت و عملکرد موتور می شود. نکته مهم دیگر این است که استفاده از روغن موتور مناسب سبب کاهش مصرف سوخت می شود.

همچنین وقتی موتور خاموش است، قطرات روغن از لابه لای قطعات موتور به سمت پایین جاری می شوند و داخل کارتل می ریزند. به همین دلیل است که بیشتر فرسودگی موتور در زمان استارت زدن اتفاق می افتد.

پس می توان گفت: عدم وجود روغن بین اجزای موتور = اصطکاک بیشتر = فرسودگی بیشتر.

حال که نقش روغن را در کارکرد موتور دانستیم، به بحث درباره انواع مختلف روغن می پردازیم.

تفاوت اصلی بین روغن های معمولی در درجه ویسکوزیته آنهاست. واژه ویسکوزیته (یا گرانروی) شاید در نگاه اول مفهوم پیچیده ای را در ذهن شما تداعی کند، ولی در واقع اینطور نیست. ویسکوزیته واحدی برای اندازه گیری سرعت گردش روغن در موتور اتوموبیل شماست. ویسکوزیته بالا یا همان غلظت بیشتر روغن به این معنی است که زمان بیشتری طول می کشد که روغن بین اجزای موتور به گردش درآید. پس می توان گفت روغن با ویسکوزیته “SAE 30” سریعتر از روغن با ویسکوزیته “SAE 60” حرکت می کند.

روغن های با ویسکوزیته بالاتر باعث نرم تر کار کردن و همچنین محافظت موتور می شوند. نقطه ضعف روغن با ویسکوزیته بالا این است که پس از استارت زمان بیشتری طول می کشد تا در تمام اجزای موتور گردش پیدا کند. توجه داشته باشید که روشن کردن موتور بیشتر از کارکردن در حالت عادی موتور را فرسوده می کند.

روغن با ویسکوزیته پایین تر در مدت زمان کوتاهتری در تمام اجزای موتور به گردش در می آید، بنابر این موتور زمان کوتاهتری بدون روغن کار می کند. اما در عوض روغنهای با ویسکوزیته پایین در کارکرد عادی موتور کمتر از روغنهای با ویسکوزیته بالا خاصیت روان کنندگی دارند.

احتمالا این سوال که محافظت از موتور در زمان استارت زدن مهمتر است یا در حین کارکردن عادی به ذهن شما هم خطور کرده است. خوشبختانه حتما لازم نیست که یکی از این دو گزینه را انتخاب کنید. برخی از روغن ها در دماهای مختلف، عکس العمل متفاوتی دارند. این نوع روغن ها در درجه ویسکوزیته دو عدد دارند. احتمالا تا به حال “۵W-30” یا “۱۰W-40” را در مورد استاندارد های روغن شنیده اید. این دو نمونه ای از روغن هایی هستند که عکس العمل آنها با دما تغییر می کند. به این روغنها Multi-Grade می گویند و به روغنهایی که فقط یک درجه ویسکوزیته دارند Single-Grade می گویند (مانندSAE 20 )

حال بیایید به عنوان مثال استاندارد “۵W-30” را دقیقتر مورد بررسی قرار دهیم. عددی که قبل از حرف لاتین W نوشته شده، بیان کننده عملکرد روغن در دمای پایین است (منظور همان لحظه استارت زدن است که موتور هنوز گرم نشده است). حرف W نیز مخفف Winter است که به فصل زمستان یا هوای سرد اشاره دارد. همانطور که می بینید در این نمونه عدد ۵ معرف درجه خیلی پایین ویسکوزیته W در این روغن است که باعث می شود روغن در زمان استارت زدن خیلی سریع در اجزای مختلف موتور به گردش درآید. در نتیجه موتور زمان کمتری بدون روغن کار می کند. بعد از این که موتور به دمای عادی رسید، روغن “۵W-30” ضخیم تر شده (ویسکوزیته آن از ۵ به ۳۰ می رسد) و خاصیت روان کنندگی بیشتری از خود نشان می دهد

در جدول زیر می توانید ببینید برخی از درجات ویسکوزیته در روغنهای مختلف در چه بازه ی دمایی از موتور محافظت می کنند.

ویسکوزیته یا گرانروی ، یک مختصر فیزیکی سیالات است، که به مقاومت آنها در برابر جریان یافتن بستگی دارد . به طور مثال آب دارای ویسکوزیته پایین و عسل دارای ویسکوزیته بالایی است ، ویسکوزیته مایعات تابعی است از دما ، بدین معنا که با افزایش دما ویسکوزیته کم و با کاهش دما ویسکوزیته افزایش می یابد . ویسکوزیته در مورد روغن به طور عامیانه ، با نام وزن نیز شناخته می شود .
روغنها با ویسکوزیته های مختلف برای شرایط آب و هوایی مختلف تولید می شوند ، استفاده از روغن موتور با ویسکوزیته بالا در زمستان؛ روانکاری موتور را تا زمان گرم شدن به تاخیر انداخته و در این مدت روغن به تمامی قسمتهای موتور نخواهد رسید، همچنین استفاده از روغن با ویسکوزیته پایین در تابستان نیز باعث سایش قطعات موتور می گردد. پس انتخاب ویسکوزیته مناسب برای روغن موتور یک خودرو ، کاملا تابع شرایط آب و هوایی است ، که البته اخیرا وجود روغنهای چهار فصل ( Multi Grade ) یا همان چند ویسکوزیته ، نیاز به تغییر روغن موتور ، به نسبت تغییر فصل یا شرایط آب و هوایی را تا حدودی بر طرف نموده است ، اما استفاده از تنها یک نوع روغن چهار فصل از نوع مینرال برای تمامی فصول نیز با توجه به دلایلی که در ادامه توضیح داده خواهد شد ، پیشنهاد نمی شود .

انجمن مهندسین خودرو ( SAE ) برای راحتی کار ، میزان ویسکوزیته روغنها را بوسیله یکسری اعداد ، طبقه بندی نموده است. این طبقه بندی برای روغن موتور بین ۰ تا ۶۰ می باشد . روغن های تابستانی که در دماهای بالا از غلظت کافی برخوردار هستند ، اعداد ویسکوزیته ای در حد ۳۰ تا ۶۰ داشته ( هر چه هوا گرمتر باشد ، باید از روغن با عدد ویسکوزیته بالاتر استفاده شود) و روغن موتورهای زمستانی که در دماهای پایین براحتی جریان می یابند، اعداد ویسکوزیته ای ما بین ۰ تا ۲۵ را دارا هستند ( هر چه هوا سردتر باشد ، باید از روغن با عدد ویسکوزیته پایین تر استفاده شود) .برای تشخیص راحت تر عامه بعد از عدد ویسکوزیته روغنهای زمستانی حرف W درج می گردد که مخفف Winter می باشد، همچنین بدلیل آنکه این طبقه بندی توسط Society of Automotive Engineers ابداع شده ، همیشه قبل از درج عدد ویسکوزیته مخفف نام این انجمن ( SAE ) نیز نوشته میشود.

روغنهایی که تنها دارای یک ویسکوزیته می باشند، تک ویسکوزیته نام دارند، اما روغن موتور که در سالهای اخیر با کمک علم شیمی و با افزودن پلیمر به روغن پایه تولید می شوند، توانایی داشتن ویسکوزیته های مختلف در دماهای مختلف را دارا هستند ، این امر باعث می شود روغن در تمامی شرایط آب و هوایی از غلظت لازم برخوردار باشد، که این امر علاوه بر افزایش عمر موتور، تا حدی باعث کاهش مصرف سوخت نیز خواهد شد، از همین رو روغنهای تک ویسکوزیته در حال از رده خارج شدن می باشند و تنها کاربرد این نوع روغنها در مورد خودروهای سواری، برای موتور خودروهای Race می باشد که دارای Heater یا گرم کن روغن می باشند .
کد SAE در روغنهای چهار فصل به صورت دو جزئی است، که عدد اول که به همراه حرف W می باشد ،مربوط به پایین ترین ویسکوزیته آن روغن و عدد دوم معرف بالاترین ویسکوزیته آن روغن است .
اما همانطور که ذکر شد ، روغن موتور های چند ویسکوزیته بواسطه افزودن پلیمر به روغن ساخته می شوند ، این پلیمرها به روغن اجازه می دهند تا در دماهای مختلف ویسکوزیته های مختلفی داشته باشد، در هوای سرد پلیمرها در خود جمع شده و باعث جریان یافتن راحت تر روغن می گردند و در گرما نیز پلیمرها شروع به باز شدن به صورت زنجیره های بلند نموده و روغن موتور غلیظ می گردد ، اما این افزایش و کاهش ویسکوزیته تنها تا حد مشخص شده برای همان روغن است، مثلا یک روغن ۱۰W-30 روغنی است با ویسکوزیته ۱۰ که در زمان گرم شدن ویسکوزتر از ۳۰ نخواهد شد ؛ یعنی اگر مثلا این روغن در دمای ۱۰۰ درجه به ویسکوزیته ۳۰ برسد ، در دماهای بالاتر نیز ویسکوزیته ای بیش از ۳۰ پیدا نخواهد کرد، که این امر بواسطه مقدار پلیمر افزوده شده برای دستیابی به عدد حداکثر ۳۰ برای روغن ۱۰W-30 می باشد .

آنچه که باید در استفاده از این نوع روغنها بخصوص در مناطق سردسیر مد نظر قرار گیرد ، انتخاب روغن موتور با کمترین فاصله ویسکوزیته است؛ بدین معنا که در زمستان با توجه به کمترین دمای منطقه سکونتتان و در تابستان با توجه به گرمترین دما، روغن مطلوب را انتخاب نمایید و از استفاده از روغنهایی که از دماهای بسیار بالا تا دماهای بسیار پایین را ساپورت می کنند، بپرهیزید، چرا که پلیمرهای موجود در این نوع روغنها بسیار زیاد می باشند و این پلیمرها پس از مدتی شکسته شده و با رسوبات موجود در روغن ترکیب می شوند، که این امر می تواند باعث چسبیدن رینگ و یا مشکلاتی از این قبیل شود ( ضرر استفاده از این روغنها در موتورهای دیزلی بیشتر است)، روغنهای ۵W-50 ، ۵W-40 ، ۵W-30 و ۱۰W-40 با گستره ۲۵ تا ۴۵ تایی از این قبیل روغنها هستند ( روغنهای سنتتیک و نیمه سنتتیک از این قاعده مستثنی هستند ). شاید بگویید روغن ۲۰W-50 نیز روغنی است با گستره ۳۰ تایی ، مشابه ۱۰W-40 ، اما چنین نیست، چرا که ۲۰W-50 از پایه سنگین تر ۲۰ شروع می شود و برای ویسکوز شدن و رسیدن به عدد ۵۰ نیاز به پلیمر بسیار کمتری دارد تا روغن ۱۰W-40 که دارای پایه ۱۰ می باشد و باید توانایی رسیدن به عدد ۴۰ را دارا باشد. از این رو ، روغنهای ۱۰W-40 مینرال توسط کمتر خودروسازی توصیه می شود و حتی برخی کارخانجات استفاده از آنرا مساوی با خارج شدن خودرو از گارانتی می دانند.
پس تا آنجا که ممکن است در مورد روغن موتور های مینرال سعی کنید به نسبت شرایط آب و هوایی محل سکونتتان ، فاصله کمتری را بین دو عدد SAE انتخاب نموده و این را بدانید که هر چه ویسکوزیته زمستانی عدد کمتری باشد ، برای ویسکوز شدن و رسیدن به اعداد ویسکوزیته بالاتر نیاز به پلیمر بیشتری داشته و پلیمر زیاد نیز برای موتور خودروی شما مضر است .
با توجه به شرایط آب و هوایی اکثر نقاط ایران، در بین روغنهای موجود در کشور ( از نظر ویسکوزیته ) روغنهای ۲۰W-50 برای دماهای بین ۱۰- تا ۴۰+ و ۲۵W-50 برای دماهای بین ۵ – تا ۴۰+ دارای عملکرد مناسبی می باشند .( روغنهای ۲۵W-50 و ۲۰W-50 در گرمای تابستان دارای شرایط یکسانی هستند و فقط در شرایط سرد ، بین ۱۰- و حدود ۵ – ، ۲۰W-50 بهتر جریان می یابد اما ۲۵W-50 دارای پلیمر کمتری است) . البته بنا به دلایل بالا روغن ۲۰W-40 برای زمستان انتخاب مناسب تری است ، اما متاسفانه این نوع روغن در کشورمان کمتر یافت می شود.
همچنین در صورتیکه در نقاط سردسیر کشور ، مانند آذربایجان یا چهار محال و بختیاری زندگی می کنید ( دماهای زیر ۱۰- درجه سانتیگراد ) و ناچار به استفاده از روغنهای با پایه زمستانی ۱۰ یا ۵ هستید ، حتما سعی کنید از روغنهای چند ویسکوزیته ای استفاده نمایید که عدد دومشان بیشتر از ۳۰ نباشد .

فیلتر روغن

وظیفه اصلی فیلتر روغن در مدار روغن‌کاری تصفیه روغن قبل از رسیدن به یاتاقان‌ها و قسمت‌های در معرض اصطکاک پیشرانه است. فیلتر روغن باید بصورت دائمی در سیکل روغن‌کاری بوده و بتواند تمام جریان روغن را از خود عبور دهد. اما فیلترها فقط تا مدت معینی می‌توانند وظیفه خود را به خوبی انجام دهند. در صورت عدم تعویض به موقع فیلتر روغن؛ منافذ کاغذ فیلتر مسدود می‌شود که در این حالت به دلیل بالا رفتن فشار در محفظه فیلتر روغن سوپاپ اطمینان تعبیه شده در آن باز شده و جهت جلوگیری از آسیب دیدگی کلی قطعات پیشرانه اجازه عبور روغن بدون پالایش را به سیکل روغن‌کاری می‌دهد که این موضوع موجب بروز مشکلات جدی در قطعات حساس پیشرانه می‌شود.

جهت جلوگیری از امر انتخاب روغن پیشرانه و فیلتر روغن و زمان تعویض آن باید بر اساس توصیه‌های سازنده خودرو و اطلاعات ارائه شده در دفترچه راهنمای خودرو صورت گیرد و باید به این نکته نیز توجه شود فیلتر جدید طبق توصیه‌های سازنده فیلتر نصب شود.

در انتخاب فیلتر متناسب با پیشرانه خودرو باید به فاکتورهایی چون ظرفیت، راندمان فیلتر و دبی فیلتر توجه شود. اکثر فیلتر‌های ارزان قیمت موجود در بازار از جنس کاغذ و مقوا ساخته شده‌اند که در مقایسه با فیلترهای اصلی قدرت جذب بسیار پایین دارند.

فیلتر روغن در کنار خود روغن نقش مهمی در سلامت پیشرانه ایفا می‌کند.

بی‌تردید استفاده از انواع روغن مناسب و فیلتر روغن باکیفیت و استاندارد در کنار یکدیگر باعث افزایش بازدهی هر دو محصول، کاهش استهلاک و افزایش بازدهی پیشرانه خواهد شد.