تاپیک جامع روانکارها و روغن موتورها

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
آشنایی با مفاهیم ژئوشیمی نفت و گاز

آشنایی با مفاهیم ژئوشیمی نفت و گاز

آن‌چه که در پی می‌آید، ویرایش نخست مقاله‌ی « آشنایی با مبانی ژئوشیمی آلی نفت و گاز» از مجموعه‌ی متون آموزشی آشنایی با مفاهیم مهندسی نفت، ویژه‌ی خبرنگاران سیاستی و سیاست‌پژوهان بخش بالادستی نفت و اقتصاد انرژی است که در سرویس مسائل راهبردی دفتر مطالعات خبرگزاری دانشجویان ایران، تدوین شده است.
امروزه علوم زیادی وجود دارند که تلفیقی از ۲ یا چند علم مختلف هستند. هدف ازتلفیق این دو یا چند علم مختلف، رفع مشکلات و جواب دادن به سؤالاتی است که هیچ یک از این علوم به تنهایی توانایی انجام آن را ندارند، مانند علم ژئوفیزیک که ترکیبی از علوم زمین‌شناسی و فیزیک است. با ترکیب این دوعلم می‌توان اطلاعات زمین شناسی را با کمک علم فیزیک مورد بررسی قرارداد. یکی دیگر از این علوم، علم ژئوشیمی آلی است که ترکیبی ازعلوم زمین شناسی و شیمی آلی است که در این مقاله مورد بررسی قرارمی گیرد.
همان‌طورکه درمقاله مبانی شناخت مخزن گفته شد نفت در سنگ منشأ تشکیل می‌شود. برای تشکیل نفت در سنگ منشأ فرآیندهای مختلفی بر روی مواد آلی اتفاق می‌افتد تا این مواد تغییر ماهیت داده و به نفت و گاز و دیگر فرآورده‌ها تبدیل شوند. در ابتدا لازم است اطلاعاتی درخصوص سنگ منشأ‌ بدست آوریم؛ به عنوان نمونه سنگ منشأیی که مطالعه می‌شود چه نوع هیدروکربوری (نفت و گاز)‌ تولید می‌کند یا اصلا توانایی ایجاد هیدروکربور را در خود دارد یا خیر؟
مواد آلی در درون سنگ منشأ‌ تبدیل به کروژن (Kerogen) می شوند؛ کروژن به مواد آلی درشت دانه‌ای گفته می‌شود که توانایی انحلال در اسیدهای آلی را ندارند. نفت ازتغییر و تحول و بلوغ کروژن تولید می‌شود؛ به طورکلی چهار نوع کروژن داریم:
۱- کروژن نوع اول
۲- کروژن نوع دوم
۳- کروژن نوع سوم
۴- کروژن نوع چهارم

- کروژن نوع اول
محیط تشکیل این نوع کروژن‌ محیط ‌های آبی شیرین و دریاچه‌های آب شیرین است. این نوع کروژن مرغوب‌ترین نوع کروژن است و فقط تولید نفت می‌کند. موجودات تشکیل دهنده این نوع کروژن ، جلبک‌ها هستند.

- کروژن نوع دوم
این نوع کروژن در محیط‌ های دریایی و اقیانوسی تشکیل می‌شود وبخش عمده‌ی تولیدات آن نفت ومقداری هم گازاست. کروژن نوع دوم فراوان‌ترین کروژن است؛ به‌ این دلیل که در گذشته بیشتر قسمت‌های زمین را محیط‌ های دریایی تشکیل داده بودند.

- کروژن نوع سوم
این نوع کروژن در محیط‌ های خشکی تشکیل می‌شود. البته این نکته را باید یادآور شد که رودخانه نیز جزء محیط ‌های خشکی به حساب می‌آید. تولید این نوع کروژن گاز است؛ زیرا این نوع کروژن از مواد آلی گیاهی و درختان به‌وجود آمده است.

- کروژن نوع چهارم
در نهایت کروژن نوع چهارم که هیچ هیدروکربوری به‌وجود نمی‌آورد و صرفاً کربن خالص یا اصطلاحاً گرافیت تولید می‌کند.
برای این‌که کروژن موجود در ” سنگ‌های منشأ ” توانایی تولید نفت را پیدا کند، باید دانه‌های درشت مواد آلی به تدریج شکسته شوند و تبدیل به مواد آلی ریزدانه‌تر و قابل انحلال در اسیدهای آلی شوند.
این مسیر تغییر و تحولات مواد آلی درون سنگ منشأ را ” بلوغ (Maturation) مواد آلی” گویند.
مراحل بلوغ به شرح زیر است.

۱- دیاژنز ( Diagenesis )
این تغییرات بلافاصله بعد ازنهشته شدن مواد آلی در درون رسوبات سنگ منشأ‌ آغاز می‌شود؛ فعالیت‌های موجودات زنده ای که در کف دریا زندگی می‌کنند و همچنین بعد از گذشت مدتی، فشار رسوبات بالایی -که روی رسوبات در برگیرنده مواد آلی نشسته‌اند- می‌توانند عامل این تغییرات باشند.در این مرحله از بلوغ ، گازی به نام گاز بیوژنیک (Biogenesis) تولید می‌شود.

۲- کاتاژنز (Katagenesis )
دراین مرحله سنگ منشأ به بلوغی می‌رسد که می‌تواند نفت و گازتولید کند در واقع دما و فشار به حدی می‌رسد که مواد آلی تولید نفت و گازمی‌کنند. در مرحله کاتاژنز در یک رنج دمایی خاص، نفت شروع به تولید می‌کند که به آن (Oil window) گویند.

۳- متاژنز (methagenesis )
در این مرحله بلوغ، فقط گاز تولید می‌شود که به گاز تولید شده دراین مرحله گاز ژنتیک (genetic gas) گویند. اگرشکسته شدن مواد آلی و تبدیل به مولکول‌های کوچکتر ادامه یابد، بلوغ به مرحله متامورفیزم (metamorphism) می‌رسد. در این مرحله کربن خالص یا گرافیت تولید می‌شود که همان ذغال‌سنگ است.

تشخیص بلوغ
برای تشخیص بلوغ هرسنگ منشأ روش‌های مختلفی وجود دارد. مانند استفاده از دستگاه Rock eval که اطلاعات زیادی را در اختیارمتخصصین قرارمی‌دهد. روش دیگر استفاده از میکروسکوپ و مطالعه ماده آلی ( Vitrinite ) است که تغییرات رنگ آن منجر به تشخیص مرحله بلوغ سنگ منشأ می‌شود. روش‌های دیگری نیز وجود دارد که می‌توان به‌وسیله آن بلوغ سنگ منشأ را تخمین زد.

تشخیص نوع کروژن
اما برای تشخیص نوع کروژن موجود، می‌توان با مطالعه “میسرالی” (macelar) که در درون آن است نوع آن را تشخیص داد. هر کروژن یک macelar خاص خود را دارد که با مشاهده آن در نمونه سنگ منشأ می‌توان پی به نوع کروژن برد. به عنوان نمونه میسرال کروژن نوع دوم ویترینایت(vitrinite) نام دارد.میسرال درون سنگ منشأ یا کروژن، حکم فسیل در سنگ را دارد. همان‌طور که با دیدن فسیل یک سازند خاص می‌توان به نوع سازند پی برد، با دیدن میسرال هر نوع کروژن می‌توان به نوع کروژن آن پی برد.

کاربردها
یکی از کاربردهای ژئوشیمی، در مطالعه سنگ منشأ است که می توان به‌ وسیله این نوع مطالعه تشخیص داد که آیا این “سنگ منشأ” توانایی تولید هیدروکربور را دارد و اگر دارد چه نوع هیدروکربوری (نفت یا گاز)‌ می تواند تولید کند؟ آیا تولید نفت آن مقرون به صرفه و قابل توجه است یا خیر؟
از کاربردهای دیگر ژئوشیمی آلی ، در اکتشاف نفت و مطالعه مخازن نفتی است. از کارهایی که در ژئوشیمی آلی انجام می‌شود مطابقت نفت با نفت (oil-oil correlation) یا نفت با سنگ منشأ (oil-source correlation) است، به‌این معنی که در مطابقت نفت با سنگ منشأ‌، نفت موجود دریک سنگ مخزن با سنگ‌های منشأ‌ اطراف از جهات مختلف مطابقت داده می‌شود و به این ترتیب می‌توان سنگ منشأ نفت موجود در مخزن را مشخص کرد و ازاین طریق این امکان را بررسی کرد که آیا در مسیر بین سنگ منشأ و سنگ مخزن ، تله‌ی نفتی دیگری هم وجود دارد یا خیر و به این ترتیب اولویت‌های حفاری برای اکتشاف یا حفاری‌های بعدی با حداقل ریسک را مشخص کرد و یا درمطابقت نفت با نفت (oil-oil correlation) نفت دو یا چند مخزن را با هم مقایسه و مطالعه کرد؛ به این منظورکه آیا دارای سنگ منشأ یکسانی هستند یا خیر؟ این تطبیق کمک زیادی در اکتشاف تله‌های نفتی بعدی می‌کند.
از دیگر کاربردهای ژئوشیمی آلی مطالعه نفت موجود در مخازن است. امروزه بعضی از مخازن کشور با مشکل رسوب آسفالتن روبرو هستند. به این ترتیب که در پایین این مخازن یک لایه نازک آسفالتن تشکیل می‌شود و باعث می‌شود به عنوان نمونه، قسمت آبران مخزن که در قسمت زیرین مخزن قرار دارد از قسمت نفتی جدا شود و نتواند به‌خوبی انرژی لازم برای حرکت نفت را فراهم کند.
با مطالعات ژئوشیمیایی آلی نفت موجود در مخزن می‌توان عامل تشکیل آسفالتن را پیدا کرد و مانع از تشکیل آن شد. از دیگر مشکلات این است که در سطح تماس آب با نفت، آب می‌تواند قسمت‌های سبک نفت را درخود حل کند (Water washing) و با خود به جاهای دیگر ببرد و این نیز زیان آور است و باعث سنگین شدن نفت باقی مانده می‌شود و یا میکروب‌هایی که از طریق آبهای زیرزمینی به نفت وارد می‌شوند باعث سنگین‌تر شدن نفت می‌شوند. از آن‌جا که خوراک این میکروب‌ها مواد نفتی سبک است، این میکروب‌ها با مصرف این مواد ؛ باعث می‌شوند نفت موجود در این مخازن به نفت سنگین تبدیل شود. با مطالعات ژئوشیمیایی آلی و اعمال روش‌های پیشنهادی آن می‌توان این آثار زیان بار را کم کرد. همچنین در ازدیاد برداشت به روش میکروبی یا MEOR ، که برای نفت سنگین باقی‌مانده در مخزن به‌کار می‌رود، نیز نیاز به مطالعه نفت موجود در آن مخزن داریم تا با پی‌بردن به ترکیب نفت و میکروب‌های موجود در آن ، شرایط را برای رشد میکروب‌هایی فراهم کنیم که با مصرف مواد نفتی و ایجاد گاز در مخزن ، فشار مخزن را افزایش می‌دهند و باعث ازدیاد برداشت نفت باقی‌مانده می‌شود.
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
کار روغن موتور چیست؟

کار روغن موتور چیست؟

وظایف اصلی روغن موتور عبارت است: روان سازی قسمت‌های متحرک موتور، به حداقل رساندن اصطکاک و فرسایش، کمک به کاهش حرارت و جذب ذرات معلق و رسوبات لجنی حاصل از احتراق. از آنجا که روغن موتور باید این چند کار را به طور همزمان انجام دهد، فرمولاسیون شیمیایی پیچیده‌ای را می‌طلبد اما برای آگاهی از عملکرد روغن موتور چگونگی رده‌بندی آن و انتخاب نوع صحیح روغن موتور برای خودرویتان، نیازی نیست شیمیدان یا مهندس شیمی باشید بلکه کافی است با انواع مختلف روغن موتور، رده‌بندی و علائم و اختصارات آن آشنا شوید.
انواع روغن‌ها
در حال حاضر روغن‌های موتور به سه نوع کلی تقسیم می‌شوند:
الف: مینرال
ب: سنتتیک
چ: نیمه سنتتیک (Premium)
الف ـ مینرال: روغنی است که برپایه نفت خام ساخته می‌شود و سال‌هاست در خودروها به کار می‌رود و همه ما با آن آشنایی داریم.
ب ـ سنتتیک: روغنی است که از ترکیبات شیمیایی یا پولیمراسیون هیدروکربن‌ها (Olefins) تولید می‌شود نه از تصفیه نفت خام. این نوع روغن اولین بار در موتورهای جت به کار گرفته شد و به دلیل مزایایی که نسبت به نوع مینرال داراست، در سالیان اخیر مصرف آن در خودروها نیز فزونی یافته است. روغن‌های سنتتیک انواع مختلف با مواد تشکیل دهنده متفاوت دارند که این موضوع آنها را از لحاظ کیفیت و نوع مصرف نیز با یکدیگر متمایز می‌کند. از بین صدها نوع روغن سنتتیک با فرمولاسیون‌های مختلف که هر یک محاسن و معایبی دارند، نوعی که برپایه Poly alpha olefins یا به اختصار (PAO) ساخته می‌شود و مقادیر کمی هم Ester دارد، دارای کارایی و مقبولیت بیشتری است.
بیشتر روغن‌های سنتتیک از مزایای زیر برخوردارند:
۱. کاهش مصرف روغن به دلیل عمر بیشتر آن ۲. غیرخورنده و غیرسمی بودن ۳. تبخیر شوندگی پایین ۴. دمای سوختن بال ۵. مقاومت در برابر اکسیداسیون بالا ۶. دارا بودن شاخص ویسکوزیته بالا به صورت طبیعی (عکس‌العمل سریع در مقابل تغییرات دما) ۷. کاهش مصرف سوخت تا ۴/۲ درصد ۸. نقطه روان شدن پایین ۹. قابلیت استفاده از روغن‌های با گستره ویسکوزیته زیاد بدون نگرانی از شکست پلیمرها (در ادامه توضیح داده خواهد شد.) عیب این نوع روغن‌ها نیز قیمت بالای آنها و عدم تطابق کامل با موتورهای دارای تکنولوژی قدیمی است.
ج ـ نیمه سنتتیک: مخلوطی است از روغن سنتتیک و مینرال (ارگانیک). این نوع روغن کیفیت روغن‌های سنتتیک را ندارد اما در شرایط سخت نظیر دماهای بالا و یا بار زیاد عملکرد بهتری نسبت به نوع مینرال از خود نشان می‌دهد و بیشتر در وانت‌ها و SUVها مصرف می‌شود و قیمت آن نیز کمی بیشتر از مینرال‌هاست. برای آگاهی از این که کدام روغن برای خودروی شما مناسب است، بهترین منبع و مأخذ دفترچه راهنمای خودرو یا برچسب‌های داخل محفظه موتور (در صورتی که نوع روغن مشخص نشده، معنای آن استفاده از همان نوع قدیمی مینرال است). استفاده از روغن مینرال یا نیمه سنتتیک برای موتوری که تنها استفاده از روغن سنتتیک در آن توصیه شده، می‌تواند برای موتور خطرآفرین باشد اما در مقابل استفاده از روغن‌های سنتتیک یا نیمه سنتتیک برای موتورهایی که برای استفاده از نوع مینرال طراحی شده‌اند (موتورهای قدیمی) با تمهیدات خاصی، از نظر تولیدکنندگان روغن‌های سنتتیک بلامانع است، اما بسیاری از متخصصان به دلایل زیر این کار را نیز اشتباه و مضر می‌دانند:
۱. هر یک از انواع مختلف روغن‌های سنتتیک با توجه به فرمول شیمیایی، قابلیت تطابق با برخی انواع لاستیک‌ها و الاستومرها را ندارد و در نتیجه اگر از روغن سنتتیکی با فرمول خاصی برای موتورهای با واشرها و درزبندهایی که با آن فرمول روغن سازگار نباشد، استفاده شود باعث نشتی روغن و مسائلی از این قبیل خواهد شد (روغن‌های مینرال سبب تورم واشرها و جلوگیری از نشتی آنها می‌شوند اما روغن‌های سنتتیک در مورد برخی انواع واشرها فاقد این خاصیت هستند و حتی بعضی از آنها باعث خورده شدن برخی از انواع واشرها می‌شوند. حتی استفاده از روغن سنتتیک با مواد تشکیل دهنده‌ای متفاوت با مندرجات دفترچه راهنمای خودرو، برای خودروهایی که با این نوع روغن کار می‌کنند نیز می‌تواند خطرساز باشد، چه رسد به استفاده از این نوع روغن‌ها در موتورهایی که برپایه استفاده از روغن مینرال طراحی شده‌اند. به عنوان مثال روغن سنتتیک برپایه Poly glycol با پلی استرها، پلی کربنیک‌ها، ABS، پلی ونیل کلرین‌ها Poly phenylene Oxide (همگی پلاستیک هستند) و Buna S، بوتیل، Neoprene و لاستیک طبیعی (همگی الاستومر هستند) سازگاری خوبی ندارد و یا روغن سنتتیک برپایه PAO نیز که بیشتر روغن‌های سنتتیک موجود در بازار بر این پایه هستند، سازگاری ضعیفی دارد. مزیت برخی از انواع روغن‌های سنتتیک و قابلیت تطابق آنها با انواع الاستومرها و لاستیک‌ها، همچنین حلالیت هر کدام در افزودنی‌ها و لجن موتور به همراه خواص و عدد VI (در ادامه بررسی خواهد شد) هر کدام را در نمودار می‌بینید.
۲. روغن‌های سنتتیک در مقایسه با روغن‌های مینرال با لایه نازکتری روی قطعات موتور می‌نشیند (به همین دلیل فاصله قطعات ثابت و متحرک موتورهایی که با روغن سنتتیک کار می‌کنند، کمتر است) لذا استفاده از این نوع روغن برای موتورهایی که براساس تکنولوژی قدیمی مینرال طراحی شده‌اند باعث نشتی پیستون خواهد شد. البته این مورد از طرف سازندگان روغن‌های سنتتیک با دلایل قابل قبولی رد می‌شود اما در عمل این مشکل در خودروهای قدیمی دیده شده است. اگر سال‌هاست از روغن مینرال استفاده می‌کنید و خودرویتان دارای تکنولوژی قدیمی است، از این نوع روغن‌ها استفاده نکنید اما در صورتی که خودرویی با تکنولوژی نسبتاً جدید دارید و از بی‌خطر بودن تعویض روغن از مینرال به سنتتیک یا نیمه سنتتیک مطمئن هستید، از نوعی که برپایه PAO ساخته شده است استفاده کنید و این موضوع را نیز از یاد نبرید که با تعویض روغن از مینرال به سنتتیک، رسوبات پخته شده روغن‌های مینرال از روی قطعات موتور کنده و در موتور غوطه‌ور می‌شوند و پس از مدتی موتور از کار می‌افتد. به همین علت قبل از این تعویض باید موتور را یا به طور کامل رسوب زدایی و یا از روغن‌های فلاشینگ (Flush Oil) استفاده کنید (این نوع روغن فقط مخصوص تمیزکردن موتور است)؛ به این ترتیب که روغن مینرال را بدون تعویض ف ی ل ت ر تخلیه و روغن فلاشینگ را جایگزین کنید و اجازه دهید موتور ۲۰ دقیقه در جا کار کند، پس از آن می‌توانید روغن فلاشینگ را تخلیه، ف ی ل ت ر را تعویض و روغن سنتتیک یا نیمه سنتتیک را جایگزین کنید
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
انتخاب بهترین روغن ماشین

انتخاب بهترین روغن ماشین

روغن موتور به عنوان یک ترکیب چند منظوره، نقش بسیار مهم و اساسی در کارکرد مطمئن موتور خودرو ایفا می کند . اهمیت وجود روغن موتور به حدی است که جزء ملزومات هر خودرویی محسوب می شود و بدون روغن، عملاً امکان حرکت از اتومبیل سلب می شود . با توجه به تغییرات در طراحی های موتور و متناسب با آن، تغییراتی نیز بر روی روغن و در جهت هماهنگی با موتور به منظور افزایش کارآیی و حداکثر اطمینان از کارکرد بهینه آن، اعمال شده است .
به طور کلی، هر روغن موتوری حاصل ترکیب مواد اصلی شامل روغن پایه و مواد افزونی می باشد .
روغن پایه که بر حسب نوع، بین 80 تا 95 درصد روغن موتور را تشکیل می دهد، غالباً از منابع معدنی یا نفت خام تهیه می شود . البته فرآیند تولید روغن پایه از نفت خام، پیچیده بوده و در ایران تنها سه شرکت عمده از جمله پالایشگاه نفت پارس قادر به تولید روغن پایه هستند. در سال های اخیر، روغن های پایه سنتزی نیز، حضور پررنگ تری یافته و برخی از تولید کنندگان روانساز، از ترکیبات سینتتیک به جای روغن پایه معدنی استفاده می کنند. در حال حاضر به علت نوع و ساختار ترکیبات سنتزی، امکان تولید آنها در داخل کشور وجود ندارد .
نقش روغن موتور
روانکاری و کاهش اصطکاک، اصلی ترین و مهم ترین وظیفه روغن است که باعث بهبود راندمان موتور می شود . تشکیل فیلم روغن با ضخامت مناسب، موجب کاهش سائیدگی قطعات مختلف تا حد ممکن می گردد .
روغن موتور هم چنین منتقل کننده حرارت است و به سیستم خنک کننده در خارج ساختن بخشی از حرارت ایجاد شده در اثر کار موتور کمک می کند .
جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی، حفاظت از سطوح قطعات فلزی درمقابل زنگ زدن و خورده شدن به علت فعل و انفعالات شیمیایی، پاک کنندگی و معلق سازی ذرات حاصل از سایش قطعات و ترکیبات ناشی از احتراق سوخت و تجزیه روغن و پاک کردن سطوحِ در تماس، کمک به عمل آب بندی کردن با قرار گرفتن در فضای بین رینگ، پیستون و سیلندر که موجب افزایش کارآیی موتور خواهد شد و کاهش اثرات منفی ضربه های قطعات متحرک در حین کار، از وظایفی است که روغن موتور انجام می دهد .
علاوه بر این، استفاده از روغن با ویسکوزیته کم و در حد مناسب، فاصله بین استارت و رسیدن موتور به درجه حرارت عادی را کاهش می دهد که این امر در پایین آوردن میزان مصرف سوخت تاثیر به سزایی دارد .
استفاده از روغن مناسب و مواد افزودنی متناسب تشکیل دهنده یک روغن مرغوب است . مواد افزودنی که به روغن موتور اضافه می شوند عبارتند از : ماده بالا برنده شاخص گرانروی، پاک کننده ها و معلق کننده ها، ترکیبات ضد اکسیداسیون، بازدارنده های خوردگی و زنگ زدگی، مواد پایین آورنده اصطکاک و مواد ضد سایش، ترکیبات پایین آورنده نقطه ریزش و ضد کف.
ویسکوزیته یا گرانروی مقاومت سیال در مقابل جاری شدن است که اصطلاح غلط آن یعنی “ غلظت” رایج تر می باشد . این خاصیت، با اهمیت ترین و مهم ترین مشخصه هر روغن است که آزمایش ها، معمولاً در دماهای 40 و 100 درجه سانتی گراد اندازه گیری می شود .
شاخص گرانروی (VI) ، معیار سنجش تغییرات گرانروی با تغییرات دما می باشد که هر چه رقم آن بزرگتر باشد تغییر گرانروی روغن نسبت به دما کمتر خواهد بود .
نقطه ریزش، پایین ترین دمایی است که در آن، روغن کما کان توانایی جاری شدن دارد و خاصیت سیال بودن خود را حفظ می کند . هم چنین نقطه اشتعال، حداقل درجه حرارتی است که بخار های روغن با هوا، در اثر تماس شعله آتش، اشتعال لحظه ای بوجود می آورد .
علاوه بر مشخصات ذکر شده،دانسیته یا چگالی، نقطه احتراق، نقطه ابری شدن و عدد TBN نیز از جمله خصوصیات روغن موتور محسوب می شود که بعضاً توسط برخی تولید کنندگان ذکر می شود .

انتخاب روغن موتور
برای انتخاب یک روغن موتورخوب، عوامل و پارامترهای گوناگونی باید مدنظر قرار گیرد . یک روغن موتور مرغوب دارای گرانروی مناسب و ضریب اصطکاک بسیار پایین بوده و توانایی روانکاری بخش های مختلف موتور را داراست . هم چنین دوده و ترکیبات حاصل از تجزیه روغن و نیز سایش و به طور کلی رسوبات بین قطعات باید توسط روغن پاک شود. ضمناً روغن علاوه بر سازگاری با ترکیبات پلیمری موجود باید دارای اثرات بازدارندگی خوبی در مقابل زنگ زدگی، خوردگی، اکسیداسیون و سایش باشد .
طبیعی است همه موارد یاد شده از طریق آزمایش های گوناگون و پیچیده، مشخص می شود و آن چیزی که برای مصرف کننده نهایی اهمیت دارد، بایستی به صورت ملموس بیان شود؛ به گونه ای که در عین جامعیت، با زبان بسیار ساده به انتخاب روغن موتور توسط مصرف کننده، عینیت پیدا کند . به این منظور سازندگان روغن موتور، دو پارامتر اساسی را با اصطلاحات نام و نام خانوادگی مطرح ساخته و تاکید می کنند که این دو لازم و ملزوم یک دیگرند و هر انتخا بی ، باید با لحا ظ داشتن این عوا مل انجام گیرد. این دو اصطلاح گرانروی و سطح کارآیی می باشند.
اهمیت گرانروی در روغن موتور به قدری است که انجمن مهندسین خودرو (SAE) اساس طبقه بندی ویژه یی را بنا نهاده و یکی از دو معیار گزینش روغن موتور را گرید SAE می داند . از لحاظ گرانروی، روغن ها به دو بخش تقسیم می شوند، تک درجه ای (Monograde) و چند درجه ای یا چهار فصل (Multi grade) .
روغن های تک درجه ای مانند 20، 30 یا 40 در موتورهای جدید منسوخ شده است و روغن های مالتی گرید، امروزه کاربردی غالب دارند . روغن های چند درجه ای که با حرف W (نشانه زمستان) و دو عدد واقع در چپ و راست مشخص می شوند، مانند 15W40 ، 20W50 از لحاظ کاری مناسب تمام فصول هستند.
عدد سمت چپW ، معیاری از ویسکوزیته روغن در دمای پایین و عدد سمت راست، گرانروی در درجه حرارت بالا را نشان می دهند . ثابت شده است که مهم ترین و با اهمیت ترین خاصیت روغن، حضور آن از لحظه استارت تا خاموش کردن موتور به صورت بی وقفه است که با تمامی قطعات متحرک و ثابت در تماس است . برای نیل به این هدف، گرانروی پایین روغن در لحظه استارت، اهمیت بالایی دارد . به همین علت استفاده از روغن های چند درجه ای که در سرما، ویسکوزیته پایین دارند و با روانکاری به موقع قطعات، تا حد زیادی از سایش جلوگیری می کنند، توصیه اول تولید کنندگان روغن است.
انجمن نفت آمریکا (API) روغن های موتور را برحسب کیفیت به دو گروه تقسیم کرده است . خودروهای بنزینی در گروه Station Service)Sیا محل تعویض روغن) و خودروهای دیزلی در گروه Commercial) C یا خودروهای) تجاری طبقه بندی می شوند. حروف انگلیسی که پس از هر یک از این دو حرف قرار می گیرند، نشان دهنده سطح کیفیت روغن خواهد بود . به این مفهوم که حرف A پایین ترین سطح کارآیی را نشان می دهد و با بالا رفتن حروف، سطح کارآیی نیز افزایش خواهد یافت.
سطوح کارآیی بالاتر، نشان از میزان ادتیوهای بیشتر در روغن است و در آزمایش ها و تست های آزمایشگاهی و موتوری، شرایط حادتری را تحمل می کنند . برای انتخاب یک روغن موتور مناسب، رجوع به راهنمای خودرو، سطح کارآیی و ویسکوزیته روغن موتور را مشخص می کند و مصرف کننده کافیست با مراجعه به محل های تعویض روغن و گزینش روغن موتوری با سطح کیفی و گرانروی مشابه که در ظروف و بسته بندی استاندارد ارائه می شود، حداکثر اطمینان از بابت کارکرد بهینه روغن در موتور را حاصل کند . در این رابطه، “ راهنمای روانکاری خودرو” شرکت نفت پارس نوع روغن موتور برای خودروهای مختلف را مشخص کرده است .

مایع ترمز
به جرات می توان گفت، مهم ترین قسمت هر وسیله نقیله موتوری، سیستم ترمز آن است . کلیه مواد و قطعاتی که با این سیستم مرتبط هستند، باید با حداکثر دقت، تولید و به دور از هر گونه ملاحظات اقتصادی مصرف شوند . مایع ترمز، مهم ترین نقش را در سیستم ترمز اتومبیل ها ایفا می کند . این ماده که به نام روغن ترمز مصطلح شده، ترکیبی سنتزی (مصنوعی) است که قسمت اعظم آن را ترکیبات پلی گلیکول اتری تشکیل می دهد . مواد افزودنی مختلفی نیز به منظور بالا بردن خواص و کارکرد مایع ترمز به آن اضافه می شود .
مایع ترمز های تولیدی شرکت نفت پارس، نوعی از سیالات هیدرولیکی با کارآیی بالا هستند که در سیستم های ترمز و کلاچ انواع خودرو ها استفاده می شوند . از آنجایی که این محصولات به شدت جاذب رطوبت هستند، باید از تماس آنها با آب و محیط های مرطوب جلوگیری کرد . این مایعات در سیستم های ترمز دیسک یا کاسه ایی و کلاچ و سیستم های هیدرولیک خودرو که در آن استفاده از مایع ترمز توصیه شده، قابل کاربرد می باشند . مایع ترمزهای تولیدی شرکت نفت پارس، بر اساس سطوح کارآیی مورد نیاز و پیشنهادی از طرف شرکت سازنده خودرو در دو سطح کارآیی DOT3 و DOT4 تولید می شوند .
مایع ترمز مرغوب، حداکثر دارای دو سال کارکرد مفید است که پس از سپری شدن این مدت به طور حتم باید تعویض شود . مایع ترمز مناسب و مرغوب خواص زیر را دارا می باشد :
داشتن گرانروی مناسب در دمای پایین، امکان تبخیر بسیار کم، عدم ایجاد حباب، سازگاری با فلزات و قطعات لاستیکی مختلفی که با آنها در تماس است و سازگاری با کاسه نمدها .
هنگام استفاده از مایع ترمز، رعایت نکات زیر در ارتباط با این محصول، ضریب ایمنی را افزایش می دهد :
هرگز برای صرفه جویی در مصرف سوخت، موتور اتومبیل را در سرازیری ها خاموش نکنید زیرا بر اثر خاموش بودن موتور، در بوستر ترمز خلاء حاصل نمی شود و در نتیجه خودرو در این لحظه بدون ترمز خواهد شد.
- مخزن اصلی مایع ترمز باید تا بالاترین سطح، پر نگه داشته شود . اگر سطح مایع پایین باشد، باعث هوا گرفتن سیستم خواهد شد .
- از مخلوط کردن مایع ترمز های مختلف جداً اجتناب شود .
- استفاده مجدد از مایع ترمز کارکرده، به هیچ وجه توصیه نمی شود .
- برای تعیین زمان دقیق تعویض مایع ترمز، ضمن مراجعه به دفترچه راهنمای خودرو، شرایط محیطی کارکرد را نیز باید مدنظر قرار داد .

مایع خنک کننده (ضد جوش)
هدف استفاده از سیستم خنک کننده در خودروها، خارج ساختن حرارت اضافی ایجاد شده در اثر فعالیت موتور است تا دمای بدنه فلزی موتور در محدوده مطلوبی، کنترل شود . مایعی که عموماً در این سیستم استفاده می شود، آب است . اما برخی محدودیت ها موجب می شود که آب، به تنهایی قادر به ایفای کامل وظایف یک سیال خنک کننده نباشد . به طور مثال وجود آلیاژهای آلومینیومی در مناطقی نظیر سرسیلندر و بدنه موتور که حرارت زیادی ایجاد می کنند، باعث خوردگی حرارتی می شود . بنابراین وجود مواد شیمیایی بازدارنده خوردگی در سیال خنک کننده الزامی است .
از طرف دیگر تغییرات دمایی در فصول مختلف سال، سبب می شود آب در دماهای پایین تر از 5 درجه سانتی گراد و بالای 80 درجه سانتی گراد کاربرد نداشته باشد . به همین علت لزوم افزودن یک ماده کمکی به سیال خنک کننده احساس می شود . شرکت نفت پارس تولید کننده ضد جوش نیز می باشد که این محصول تحت عنوان «پارس سهند»، به بازار عرضه می شود . «پارس سهند» با کاهش نقطه انجماد آب در فصل زمستان و افزایش نقطه جوش آن در فصل تابستان به عنوان ضد یخ ضد جوش در سیستم خنک کننده موتور به کار گرفته می شود . از خواص بارز این محصول مقاومت در برابر خوردگی، زنگ زدگی و سازگاری با تمامی قطعات پلاستیکی موجود در مسیر سیال خنک کننده است .
مهم ترین مشخصه مایع ضد یخ- ضد جوش، کاهش نقطه انجماد و افزایش نقطه جوش آب است، ولی در عین حال خواص زیر را نیز دارا می باشد :
- محافظت قطعات در برابر خوردگی و زنگ زدگی
- ظرفیت بالای انتقال حرارت
- محلول در آب و غیر قابل اشتعال
- خاصیت ضد کف به میزان بسیار زیاد
پس از انتخاب سیال خنک کننده مناسب، دقت در رعایت نکات ذیل، موجب افزایش کارآیی سیستم خنک کننده خودرو می شود .
سیال ضد یخ ضد جوش، طبق جدول توصیه شده از سوی سازنده خودرو معمولاً با نسبت یک، یک یا 50 درصد با آب مخلوط می شود . ثابت شده است که این نسبت، بهترین بازده و کارآیی را دارا می باشد . زمان تعویض سیال خنک کننده، حداکثر پس از 2 سال کارکرد تعیین شده است .

روغن های دنده
سیستم انتقال قدرت در خودروها، توان ایجاد شده توسط موتور رابه چرخ ها منتقل می کند،تا اتومبیل به حرکت در آید . انتقال دهنده های اتوماتیک و مکانیکی دو نوع متداول مورد استفاده در خودرو ها می باشند . همانند سایر قسمت هایی که در آنها تماس فلز با فلز وجود دارد، این بخش ازاتومبیل نیز، نیاز به روانکاری مخصوص به خود را دارد.
روغن های دنده که با عنوان های رایجِ واسکازین شناخته شده اند باید به اندازه کافی سیال بوده تابه راحتی در سیستم ـ حتی زمانی که هوا سرد است ـ توانایی گردش داشته باشد . در روغن های دنده نیز مانند روغن های موتوری، چند درجه ای بودن روانکار دامنه وسیعی از درجه حرارت عملیاتی را پوشش می دهد. ازطرف دیگر روغن دنده باید سازگاری مناسب با فلزات در تماس نظیر فولاد، برنز و یا دیگر آلیاژ های مس را دارا بوده، مقاومت شیمیایی بالایی در برابر اکسیداسیون و سفت شدن از خود نشان دهد و نیز بر روی قطعات، لایه روانکاری پایدار ایجاد کند .
یکی از مهم ترین خصوصیات عملکرد یک روان کننده دنده، ظرفیت تحمل بار آنها و یا به عبارت دیگر توانایی آن جهت جلوگیری کردن و یا به حد اقل رساندن سائیدگی دندانه دنده ها است . این ظرفیت تحمل بار بیشتر با استفاده از مواد افزودنی در روانکار تامین می شود . به این نوع روان کننده ها، روانکارهای فشار پذیر (EP) گفته می شود .
به منظور تفکیک بین روغن های دنده خودرو با سطوح مختلف از خواص فشار پذیری (EP) ، انجمن نفت امریکا (API) ، پنج سری روانکار برای سیستم های انتقال دهنده قدرت غیر اتوماتیک تهیه کرده است که نامگذاری آنها به ترتیب خصوصیت فشار پذیری عبارتند از APIGL-1،2،3،4،5 . در مورد روانکارهای مختلفی که در سیستم انتقال دهنده مکانیکی خودرو وجود دارد ، روان کننده باید دارای سطوح کیفی حداقل API GL - 1 باشد . اتومبیل های مدرن سطوح کیفی بالاتر نظیر API GL 4، GL 5 را نیاز دارند . سطوح کیفی مذکور، بر روی ظروف روغن های دنده تولید شده توسط سازندگان معتبر، درج می شود .
در صورتی که سیستم انتقال قدرت از نوع اتوماتیک باشد، حتماً باید از سیال انتقال قدرت اتوماتیک یا A.T.F استفاده کرد . از روغن های دنده برای قسمت هایی نظیر جعبه فرمان و دیفرانسیل نیز می توان استفاده کرد، که در این موارد باید به توصیه سازنده خودرو توجه داشته باشیم .
گریس
گریس محصولی نیمه مایع تا جامد است که از اختلاط یک عامل تغلیظ کننده در مایعی روان کننده حاصل می شود . این تعریف نشانگر آن است که گریس، روانکاری است که به مقدار مشخصی سفت شده باشد و دارای خواص ویژه ای است که روغن روانکار به تنهایی آن خواص را دارا نیست .
در مواردی که نیاز است تا ماده روان کننده دریک مکانیزم در وضعیت اولیه اش باقی بماند (مثلاً یاتاقان چرخ ها)، خصوصاً در جاهایی که امکان روانکاری مجدد، محدود بوده ویا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نباشد، روانکاری با گریس برتری دارد . هم چنین در مواردی که نیاز به آب بندی در سیستم وجود دارد، باید بجای روغن، از گریس استفاده کرد .
به دلیل ماهیت ساختاری، گریس مانند روغن وظایف خنک کنندگی و پاک کنندگی را در سیستم به عهده ندارد . اما انتظار می رود به غیر از این دو مورد، گریس ها دیگر خواص روغن های روانکار، نظیر کاهش اصطکاک، ایجاد لایه روانکاری، جلوگیری از ساییدگی، محافظت قطعات در برابر خوردگی، سازگاری با مواد موجود در قسمت های روانکاری را به طور کامل داشته باشند. متداول ترین تغلیظ کننده ها، صابون های فلزی عناصری نظیر لیتیم، کلسیم، آلومینیوم، باریوم، مس و سرب هستند و مایع روان کننده نیز غالباً دارای پایه معدنی می باشد . به منظور بالا بردن خواص گریس و بهبود کارآیی آن، مواد افزودنی مختلفی نظیر دی سولفید مولیبدن (به منظور کاهش سایش و اصطکاک) به آن اضافه می شود .
بخش های مختلف اتومبیل که نیاز به گریس دارند عبارتند از : جلوبندی یا سیستم تعلیق، سیبک ها، یاتاقان های چرخ، محورها و چهار شاخ گاردان .
برای بهره مندی هر چه بیشتر و بهتر از گریس، رعایت نکات زیر ضروری به نظر می رسد :
- گریس را باید به توصیه کارشناسان مربوطه و طبق کتابچه راهنمای اتومبیل، انتخاب و مصرف کرد.
- از اختلاط دو یا چند نوع گریس مختلف باید خودداری شود .
معمولاً برای سیستم جلوبندی از گریس های با پایه لیتیوم یا کلسیم، در سیبک ها از گریس های پایه لیتیومی، در یاتاقان های چرخ، گریس های با پایه سدیمی و در محورها و چهار شاخ گاردان نیز از گریس های پایه لیتیومی استفاده شود . شرکت نفت پارس، انواع گریس های مختلف با پایه های صابونی متنوع از جمله کلسیم، لیتیوم و سدیم را تولید می کند که در همه قطعات وسایط نقلیه که نیاز به گریس کاری دارند، کاربرد دارد.
 

mami1362

عضو جدید
من دکتری شیمی هستم و تو کار روغن موتور و روغن های صنعتی
اگه نیاز به کمک داشتین بهم پیام بدین
ممنون.
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
روغن های روانکار صنعتی

روغن های روانکار صنعتی

روغن‌های روان‌ساز دارای منشأ معدنی هستند و از نفت خام یا تصفیه روغن موتورهای کارکرده تهیه می‌شوند. فرایند تهیه روغنهای روان‌ساز در پالایشگاه شامل دو مرحله می‌باشد. این مراحل عبارتند از: ۱-تقطیر در فشار اتمسفریک ۲-تقطیر در خلأ. یکی از محصولات تقطیر در خلأ برش روغنی است که بعنوان ماده اولیه واحدهای روغن سازی وارد پالایشگاه می‌گردد. این برش روغنی تحت یک سری عملیات پالایش ، و به روغن پایه تبدیل می‌گردد.
در پالایشگاه، برش روغنی بعنوان ماده اولیه واحد روغن سازی به واحد استخراج با فورفورال فرستاده می‌شود که در آنجا مواد آروماتیک و نیز موادی که حاوی ترکیبات حلقوی غیر اشباع (بنزینی) است، از آن زدوده می‌شود. رفینت حاصل که حاوی روغن می‌باشد، به واحد موم گیری با تولوئن و متیل اتیل کتون فرستاده می‌شود تا انواع پارافین و واکس (موم) آن جداسازی گردد. روغن موم گیری شده به واحد تصفیه نهایی توسط هیدروژن ارسال می‌گردد تا روغن پایه نهایی حاصل شود.کتاب روغن های روانکار صنعتی نوشته آقای مهندس مهدی نصر آزادانی در 211 صفحه به بررسی شناخت انواع روغن، روش های تولید، سطح کیفیت، کاربرد، تصفیه و آنالیز روغن می پردازد و سر فصل های زیر را شامل می شود:


مقدمه
تعریف روانکاری و وظایف روانکار ها
تقسیم بندی روانکار ها
عملیات پالایش نفت خام
اصول کار کارخانه‌‌‌های روغن سازی
خواص فیزیکی و شیمیایی روغن ها
روش ساخت روغن‌های روانکار
انواع مواد افزودنی مورد استفاده در روغن‌های روانکار
طبقه بندی روغن‌های روانکار
تست‌های ارزیابی و عملکرد روغن‌های روانکار
شاخص‌های کیفی و تست‌های آزمایشگاهی روغن
تست‌های موتوری و دستگاهی روغن
روغن‌های دنده
طبقه بندی روغن‌های دنده
روغن‌های توربین
فیلتر‌های روغن
گیرس ها
طبقه بندی گیرس ها
روش‌های تصفیه روغن‌های کار کرده
چگونگی‌ کنترل روغن‌ها در حین کار
روش‌های آنالیز روغن
سیستم‌های روغن کاری
 

پیوست ها

  • Industrial lubrication oils.pdf
    7.3 مگایابت · بازدیدها: 0
بالا