خطرات انتخاب اشتباه ویسکوزیته روغن خودرو چیست؟
روغن موتور بدون شک حیاتیترین سیال پیشرانه خودرو محسوب میشود. سیالی که نقشی فراتر از یک روانکار ساده ایفا میکند و کارکرد صحیح و طول عمر قطعات درون موتور کاملاً به کیفیت و مشخصات آن بستگی دارد. وظیفه اصلی روغن موتور، ایجاد یک لایه محافظ بسیار نازک بین قطعات متحرک فلزی نظیر میللنگ، یاتاقانها، شاتونها، پیستونها و میلسوپاپ است تا از اصطکاک مستقیم، ساییدگی و تولید حرارت نابودکننده جلوگیری کند. علاوه بر روانکاری، روغن موتور وظایف کلیدی دیگری چون خنککاری قطعات داخلی، جذب برادههای فلزی و ذرات ناشی از احتراق و شستوشوی مجاری داخلی موتور را نیز بر عهده دارد.
در میان تمام شاخصهای کیفی روغن موتور، ویسکوزیته یا گرانروی مهمترین ویژگی به شمار میرود. ویسکوزیته به زبان ساده، میزان مقاومت یک سیال در برابر جاری شدن و حرکت است. برای مثال، سیالی مانند آب ویسکوزیته پایین (رقیق) و سیالی مانند عسل ویسکوزیته بالا (غلیظ) دارد. در روغنهای موتور مدرن که معمولاً مالتیگرید مثل 5W-30 یا 10W-40 هستند، عدد قبل از حرف W نشاندهنده گرانروی روغن در دمای پایین و فصل سرما است و عدد بعدازآن مشخصکننده میزان مقاومت روغن در دمای بالای کاری موتور است. انتخاب صحیح این گرانروی بر اساس طراحی موتور و توصیه سازنده اهمی بسیار بالایی دارد.
چرا باید ویسکوزیته روغن موتور درست انتخاب شود؟
مهندسان طراح پیشرانه، ابعاد، منافذ و فواصل میکرومتری بین قطعات متحرک موتور را با دقتی در حد میکرون طراحی میکنند و تمام مجاری روغنرسانی، اویل پمپ، سیستمهای زمانبندی متغیر سوپاپها و تایپیتهای هیدرولیکی بر اساس جریان یافتن روغنی با یک رفتار مشخص در برابر گرانروی تنظیم شدهاند. وقتی خودروساز یک درجه ویسکوزیته خاص را در دفترچه راهنمای خودرو توصیه میکند، این عدد حاصل صدها ساعت تست آزمایشگاهی و شبیهسازیهای ترمودینامیکی است. انتخاب ویسکوزیته دقیقاً مطابق دستور سازنده باعث میشود که روغن در سردترین استارتهای زمستانی به سرعت در مویرگهای باریک پیشرانه به جریان درآید و در داغترین ساعات تابستان نیز فیلم محافظ روغن روی یاتاقانها حفظ شود. اگر روغنی با گرانروی ناهماهنگ با طراحی موتور استفاده شود، فشار روغن و ضخامت فیلم روانکار برهم خورده و موتور به سرعت دچار استهلاک شدید میشود.
اگر ویسکوزیته روغن رقیقتر از نیاز موتور باشد چه میشود؟
برخی از رانندگان بر این باورند که استفاده از روغنهای رقیقتر همیشه باعث روانتر کار کردن موتور و کاهش مصرف سوخت میشود اما اگر روغنی با ویسکوزیته پایینتر از حد مجازِ طراحی پیشرانه درون موتور بریزید، فیلم یا لایه محافظ تشکیلشده روی قطعات متحرک بیشازحد نازک خواهد بود. در دمای بالای کاری و تحت فشارهای سنگین حرکتی، این لایه نازک بهراحتی گسسته میشود و اصطکاک فلز با فلز رخ میدهد. رقیق بودن بیشازحد روغن باعث میشود که روغن نتواند فاصله بین یاتاقانها و میللنگ یا رینگ پیستون و جداره سیلندر را کاملاً پر کند. این امر موجب افت فشار شدید روغن در سیستم، ایجاد صدای لقلق یا ضربه در موتور، افزایش پدیده روغنسوزی به دلیل نفوذ روغن رقیق از رینگها به محفظه احتراق و درنهایت آسیب شدید به یاتاقانها در دورهای بالا میشود.
اگر ویسکوزیته روغن غلیظتر از نیاز موتور باشد چه میشود؟
دیدگاه منسوخ دیگری هم وجود دارد که ادعا میکند روغن غلیظتر، محافظت بهتری از موتور به عمل میآورد و برای خودروهای کارکرده عالی است. بااینحال، استفاده از روغن غلیظتر از حد استاندارد در موتورهای مدرن خسارات سنگینی به بار میآورد. روغن غلیظ در برابر جاری شدن مقاومت نشان میدهد؛ بنابراین در استارت اولیه و زمانی که موتور سرد است، طول میکشد تا اویل پمپ بتواند آن را از مجاری بسیار باریک به بالاترین نقطه موتور یعنی میلسوپاپها و انگشتیها برساند. در این ثانیههای حیاتی اولیه، موتور عملاً بدون روغن کار میکند. علاوه بر این، روغن غلیظ اصطکاک داخلی سیستم را افزایش داده، موجب سنگین کار کردن پیشرانه، بالا رفتن دمای کاری موتور به دلیل عدم انتقال سریع حرارت و افزایش چشمگیر مصرف سوخت میشود. همچنین در موتورهای مجهز به سیستم VVT یا زمانبندی متغیر سوپاپ، روغن غلیظ نمیتواند با سرعت کافی وارد عملگرهای هیدرولیکی شود و کارکرد زمانبندی سوپاپها را دچار اختلال و خطا میکند.
خطرات انتخاب اشتباه ویسکوزیته روغن خودرو
استفاده از روغن موتوری با ویسکوزیته نامناسب حتی برای مدتی کوتاه، به ساختار دقیق فنی موتور آسیب زده و عواقب مالی سنگینی بر جای میگذارد. در ادامه مهمترین آسیبهای ناشی از این اتفاق را شرح میدهیم.
ساییدگی شدید یاتاقانها
یاتاقانها قطعات حساس نیمدایرهای هستند که بین میللنگ و شاتون قرار میگیرند و باید کاملاً در لایه روغن شناور باشند. اگر روغن بیشازحد رقیق باشد، لایه روغن تحتفشار میللنگ از بین میرود و فلز یاتاقان با میللنگ تماس پیدا میکند. از سوی دیگر اگر روغن غلیظ باشد، زمان خروج و ورود آن به مجاری یاتاقان کند شده و داغ میکند. هر دو حالت منجر به ذوب شدن، ساییدگی، اصطلاحاً یاتاقان زدن و درنهایت جام کردن موتور میشوند.
خرابی تایپیتها و سیستم زمانبندی متغیر سوپاپها
در موتورهای جدید، استکان تایپیتهای سوپاپ با فشار روغن تنظیم میشوند تا لقی سوپاپ را به صفر برسانند. همچنین مکانیزم VVT برای تغییر زاویه میلسوپاپ از فشار روغن استفاده میکند. ویسکوزیته اشتباه روغن (چه غلیظ و چه رقیق) باعث افت یا تغییر فشار هیدرولیک در این مدارها شده و صدای تیکتیک شدیدی را از قسمت سرسیلندر و بد کار کردن موتور در حالت درجا را به دنبال دارد.
افزایش چشمگیر مصرف سوخت و افت شتاب
روغنی که غلیظتر از حد استاندارد باشد، در برابر حرکت پیستونها و چرخش میللنگ مقاومت میکند. پیشرانه برای غلبه بر این گرانروی اضافی ناچار است نیروی بیشتری تولید کند که این امر باعث افزایش مصرف سوخت، تنبل شدن خودرو و افت محسوس شتابگیری میشود.
روغنسوزی و خرابی کاتالیزور
هنگامیکه از روغن بسیار رقیق استفاده میشود، رینگهای پیستون توانایی پاکسازی کامل روغن از روی دیواره سیلندر را نخواهند داشت و درنتیجه، مقداری از این روغن وارد محفظه احتراق شده و همراه با مخلوط سوخت و هوا میسوزد. این فرایند نهتنها باعث کاهش مداوم سطح روغن و روغنسوزی میشود بلکه دودههای حاصل از سوزاندن روغن به کاتالیزور و سنسور اکسیژن آسیب میزند.
داغ کردن موتور و آسیب به واشر سرسیلندر
بخش قابلتوجهی از حرارت پیستونها و بلوک سیلندر توسط جریان مداوم روغن جذب شده و به کارتر منتقل میشود. روغن غلیظ به دلیل سرعت جابهجایی پایین، توانایی تبادل حرارتی سریع را ندارد و گرما را در خود محبوس میکند. این احتباس حرارتی باعث بالا رفتن دمای کلی پیشرانه، کاهش خاصیت روانکاری روغن و در شرایط حاد، سوختن واشر سرسیلندر میشود.
