روغن موتور دیزل

روغن موتور دیزل: تجزیه و تحلیل تکنیکال جامع

مقدمه: نقش حیاتی روغن موتور دیزل

روغن موتور دیزل یک روان کننده با فرمولاسیون خاص است که برای پاسخگویی به نیازهای منحصر به فرد موتورهای دیزلی طراحی شده است، نوعی موتور احتراق داخلی که در آن احتراق سوخت از طریق فشرده سازی هوا و به دنبال آن تزریق سوخت رخ می دهد. در حالی که اصطلاح "روغن دیزل" گاهی اوقات به جای سوخت دیزل استفاده می شود، بسیار مهم است که بدانیم روغن موتور دیزل یک هدف متمایز دارد: روغن کاری و محافظت از اجزای داخلی موتور، اطمینان از طول عمر و عملکرد کارآمد آن. توسعه موتورهای دیزلی که توسط مهندس آلمانی رودولف دیزل در حدود سال 1892 پیشگام شد، در ابتدا این موتورها را دید که قادر به کار با انواع سوخت بودند. با این حال، با پیشرفت فناوری موتورهای دیزل، به ویژه با ظهور موتورهای با کارایی بالا و پرسرعت برای وسایل نقلیه در دهه 1930، نیاز به روان کننده های تخصصی به طور فزاینده ای آشکار شد.

نقش اصلی روغن موتور دیزل فراتر از روغن کاری ساده است؛ برای سلامت کلی، دوام و قابلیت اطمینان موتورهای دیزلی بسیار مهم است. این موتورها اغلب در شرایط سخت تری نسبت به همتایان بنزینی خود کار می کنند و فشارها و دمای بالاتری را تجربه می کنند که تقاضای قابل توجهی برای روغن موتور ایجاد می کند. این گزارش جامع به عملکردهای چند وجهی روغن موتور دیزل، خواص ضروری آن، انواع مختلف و سیستم های طبقه بندی حاکم بر کیفیت آن، عواملی که باید هنگام انتخاب روغن مناسب برای یک وسیله نقلیه خاص در نظر گرفته شود، اهمیت تعویض و نگهداری منظم روغن، مشکلات احتمالی و مسائل مرتبط با استفاده از آن، می پردازد.  آخرین روندها و پیشرفت ها در فناوری روغن موتور دیزل و در نهایت مقایسه روغن موتور دیزلی و بنزینی.

آزمایش های اولیه رودولف دیزل توانایی موتور را برای عملکرد با سوخت های مختلف از جمله نفت خام، بنزین، نفت سفید و حتی روغن بادام زمینی نشان داد. این انعطاف پذیری اولیه بر اهمیت بعدی تطبیق روان کننده ها با تنش های عملیاتی خاص و محصولات جانبی احتراق ذاتی موتورهای دیزلی مدرن و پربازده تأکید می کند. تکامل از مفهوم موتور چند سوزی به نیاز به روغن موتورهای بسیار تخصصی، پیشرفت ها در طراحی موتور و فناوری روان کننده را برجسته می کند.

عملکردهای چند وجهی روغن موتور دیزل

روغن موتور دیزل بسیاری از عملکردهای حیاتی را انجام می دهد که برای عملکرد روان و کارآمد موتورهای دیزلی ضروری است. در هسته خود، هدف اصلی روغن موتور ایجاد روغن کاری موثر با کاهش اصطکاک بین قطعات فلزی متحرک متعدد موتور است. این روغن کاری از طریق تشکیل یک لایه محافظ نازک که این سطوح را از هم جدا می کند، به دست می آید و در نتیجه تماس مستقیم فلز روی فلز را به حداقل می رساند و از سایش زودرس جلوگیری می کند و عملکرد صاف و کارآمد را تضمین  می کند.

فراتر از روغن کاری ، روغن موتور دیزل نقش مهمی در خنک کننده و اتلاف گرما ایفا می کند. فرآیند احتراق در موتورهای دیزلی گرمای شدیدی تولید می کند و روغن موتور این گرما را جذب و دفع می کند و از گرم شدن بیش از حد و آسیب احتمالی به اجزای حیاتی موتور جلوگیری می کند. علاوه بر این، روغن موتور به عنوان یک ماده تمیز کننده عمل می کند و آلاینده هایی مانند دوده، ذرات فلزی، آب، سوخت نسوخته و تراکم را جذب و حاوی می کند. موتورهای دیزلی تمایل به تولید دوده بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی دارند و این عملکرد را از اهمیت ویژه ای برخوردار می کند. روغن این آلاینده ها را برای حذف به فیلتر روغن منتقل می کند و به طور موثر تمیزی موتور را حفظ می کند و از تجمع رسوبات و لجن مضر جلوگیری می کند.

یکی دیگر از عملکردهای مهم روغن موتور دیزل کمک به آب بندی اجزای موتور است. یک روان کننده مناسب به آب بندی شکاف های بین حلقه های پیستون و دیواره های سیلندر کمک می کند و از خروج گازهای محفظه احتراق به داخل میل لنگ جلوگیری می کند که می تواند منجر به کاهش عملکرد موتور و افزایش مصرف روغن شود. علاوه بر این، روغن موتور با محافظت از سطوح فلزی در برابر زنگ زدگی و خوردگی ناشی از اسیدها و رطوبتی که می تواند در موتور ایجاد  شود، در جلوگیری از خوردگی نقش دارد. حفظ ویسکوزیته مناسب روغن نیز برای اطمینان از روانکاری کافی در طیف گسترده ای از دماهای عملیاتی، از شروع سرد تا عملکرد در دمای بالا ضروری است. روغن موتور با کیفیت بالا حتی می تواند با به حداقل رساندن اصطکاک داخلی موتور به کاهش مصرف سوخت کمک کند. در برخی از طرح های پیشرفته موتور دیزل ، روغن همچنین به عنوان یک محیط هیدرولیکی در اجزایی مانند سیستم های سوخت تزریق واحد کنترل شده الکترونیکی (HEUI) عمل می کند.

شرایط شدید عملیاتی مشخصه موتورهای دیزلی، از جمله فشارها و دماهای بالاتر در مقایسه با موتورهای بنزینی، بر اهمیت حیاتی روغن موتور در مدیریت گرما و مقدار قابل توجه دوده تولید شده در حین احتراق تأکید می کند. این امر مستلزم فرمولاسیون روغن قوی است که بتواند این شرایط شدید را تحمل کند. علاوه بر این، تکامل عملکردهای روغن موتور دیزل برای شامل نقش هایی فراتر از روغن کاری اساسی، مانند عمل به عنوان یک سیال هیدرولیک، نشان دهنده افزایش پیچیدگی و پیچیدگی فناوری مدرن موتور دیزل است.

کالبد شکافی خواص کلیدی روغن موتور دیزل

عملکرد و مناسب بودن روغن موتور دیزل برای کاربردهای خاص تا حد زیادی با خواص فیزیکی و شیمیایی کلیدی آن تعیین می شود. درک این خواص برای انتخاب روغن مناسب و اطمینان از عملکرد بهینه موتور ضروری است.

ویسکوزیته

ویسکوزیته یک ویژگی اساسی روغن موتور است که به عنوان مقاومت آن در برابر جریان یا "ضخامت" آن تعریف می شود. این یک عامل مهم در توانایی روغن برای تشکیل یک فیلم روان کننده محافظ بین قطعات متحرک موتور و اطمینان از جریان مناسب روغن در سراسر موتور در طیف گسترده ای از دما است. استفاده از روغن موتور با ویسکوزیته نادرست می تواند منجر به افزایش سایش اجزای موتور یا عملکرد ضعیف کلی موتور شود. انجمن مهندسان خودرو (SAE) یک سیستم رتبه بندی برای طبقه بندی روغن موتور بر اساس ویسکوزیته آنها ایجاد کرده است. گریدهای چند ویسکوزیته مانند 10W-30 و 15W-40 معمولا در موتورهای دیزلی استفاده می شوند. عدد قبل از "W" (به عنوان مثال، 10W یا 15W) ویسکوزیته روغن را در دماهای پایین نشان می دهد که برای شروع سرد بسیار مهم است، در حالی که عدد دوم (به عنوان مثال، 30 یا 40) ویسکوزیته آن را در دمای عملیاتی بالا نشان می دهد. به طور کلی، روغن های نازک تر، که ویسکوزیته کمتری دارند، تمایل به ارائه مصرف سوخت بهتر و بهبود عملکرد استارت سرد دارند، اما ممکن است در بارهای زیاد و دمای بالا محافظت کمتری  داشته باشند. برعکس، روغن های ضخیم تر، با ویسکوزیته بالاتر، هنگامی که موتور در معرض بارهای سنگین و دمای بالا قرار می گیرد، محافظت بیشتری را ارائه می دهند، اما به طور بالقوه می توانند مانع از شروع سرد، به ویژه در آب و هوای بسیار سرد شوند.

شاخص ویسکوزیته

شاخص ویسکوزیته (VI) یک اندازه گیری دلخواه و بدون واحد است که میزان تغییر ویسکوزیته سیال در پاسخ به تغییرات دما را توصیف می کند. شاخص ویسکوزیته بالاتر نشان می دهد که ویسکوزیته روغن در طیف وسیع تری از دما پایدارتر باقی می ماند، که یک ویژگی مطلوب برای حفظ عملکرد ثابت موتور در شرایط عملیاتی مختلف است. روغن های معدنی سنتی معمولا دارای شاخص ویسکوزیته در محدوده 95 تا 100 هستند، در حالی که روغن های معدنی بسیار تصفیه شده (هیدروتراژی) می توانند تا 120 برسند. روان کننده های مصنوعی اغلب شاخص های ویسکوزیته بیشتری را نشان می دهند، گاهی اوقات بیش از 120 و به 400 می رسند، که نشان دهنده ثبات ویسکوزیته برتر است.

نقطه اشتعال

نقطه اشتعال روغن موتور دیزل کمترین دمایی است که در آن روغن بخار کافی ساطع می کند تا مخلوطی قابل اشتعال با هوا در نزدیکی سطح آن ایجاد کند. این خاصیت در درجه اول یک ویژگی ایمنی است که نشانه ای از اشتعال پذیری روغن است. همچنین در تجزیه و تحلیل روغن برای تشخیص آلودگی بالقوه توسط مواد فرار تر مانند سوخت دیزل 33 استفاده می شود. خود سوخت دیزل معمولا دارای نقاط اشتعال بین 52 تا 96 درجه سانتیگراد (126 و 205 درجه فارنهایت) 32 است. روغن های روان کننده با نقطه اشتعال زیر 37.8 درجه سانتیگراد (100.0 درجه فارنهایت) به طور کلی به عنوان قابل اشتعال طبقه بندی می شوند، در حالی که روغن های دارای نقطه اشتعال بالاتر از این دما قابل احتراق در نظر گرفته می شوند.

برای نقطه

نقطه ریختن روغن موتور دیزل کمترین دمایی است که در آن روغن همچنان جریان می یابد یا می توان آن را در شرایط آزمایش خاص ریخت. این خاصیت مهم است زیرا نشان دهنده توانایی روغن برای جریان در دماهای پایین است، که برای اطمینان از روانکاری مناسب در هنگام راه اندازی و بهره برداری در هوای سرد بسیار مهم است. برای بهبود خواص جریان در دمای پایین فرآورده های نفتی، مواد افزودنی معروف به افسردگی های نقطه ریزش (PPD) اغلب استفاده می  شود. نقطه ریختن سوخت های دیزل معمولا از 35- تا 55- درجه سانتیگراد 53 متغیر است، در حالی که روغن موتورها بسته به فرمول خاص خود دارای نقاط ریختن متفاوتی  هستند.

تعداد پایه کل

عدد پایه کل (TBN) روغن موتور دیزل معیاری از قلیایی بودن ذخیره روغن است که نشان دهنده توانایی آن در خنثی سازی اسیدهایی است که در حین کار موتور تشکیل می شوند. روغن های با TBN بالاتر به طور کلی در خنثی سازی این اسیدها و محصولات جانبی احتراق بهتر هستند که می تواند منجر به عمر طولانی تر روغن و بهبود محافظت در برابر خوردگی شود. روغن موتور دیزل تازه معمولا دارای TBN در محدوده 10 تا 14 است. تجزیه و تحلیل روغن اغلب TBN را کنترل می کند و معمولا زمانی که TBN به نقطه ای می رسد که روغن دیگر نمی تواند به طور موثر اسیدها را خنثی کند، معمولا در حدود 3 تغییر روغن توصیه می شود. عواملی مانند استفاده از سوخت بی کیفیت با محتوای گوگرد بالا و اکسیداسیون روغن می تواند به کاهش TBN در طول زمان کمک کند.

تعیین شماره دوگانه سیستم رتبه بندی ویسکوزیته SAE به طور موثر نیاز حیاتی به روغن موتورهای دیزلی را برای حفظ عملکرد بهینه در محدوده دمایی وسیع، از شروع سرمای سرد گرفته تا دمای عملیاتی سوزان برطرف می کند. رتبه "W" نشان دهنده رفتار دمای پایین روغن است که برای اطمینان از اینکه موتور می تواند در شرایط سرد بچرخد و روغن کاری را دریافت کند، بسیار مهم است، در حالی که عدد دوم ویسکوزیته دمای بالا آن را نشان می دهد که برای حفظ یک فیلم محافظ در هنگام داغ بودن موتور ضروری است. شاخص ویسکوزیته به عنوان یک تمایز کلیدی بین روغن های معدنی و مصنوعی عمل می کند. روغن های سنتتیک با VI های بالاتر خود، پایداری ویسکوزیته بالاتری از خود نشان می دهند، به این معنی که ضخامت آنها با وجود نوسانات دما سازگارتر باقی می ماند. این به معنای حفاظت و عملکرد قابل اطمینان تر موتور در محیط های عملیاتی مختلف است. در حالی که در درجه اول یک ویژگی ایمنی است، نقطه اشتعال روغن موتور دیزل در تشخیص نیز کاربرد عملی دارد. نقطه اشتعال کمتر از حد انتظار می تواند نشان دهنده آلودگی توسط مواد فرار تر مانند سوخت باشد، که به دلیل احتمال نشت انژکتور که می تواند روغن را رقیق کند، نگرانی قابل توجهی در موتورهای دیزلی است. استفاده از افسردگی های نقطه ریزی در فرمولاسیون روغن موتور دیزل چالش های عملکرد در هوای سرد را برجسته می کند. این افزودنی ها فرآیند تبلور موم را در روغن اصلاح می کنند و به آن اجازه می دهند در دماهای بسیار پایین تر از آنچه به طور طبیعی انجام می شود، مایع بماند و روانکاری مناسب را حتی در شرایط زیر صفر تضمین کند. در نهایت، عدد پایه کل یک شاخص حیاتی از سلامت روغن و ظرفیت باقیمانده آن برای محافظت از موتور در برابر اسیدهای خورنده تولید شده در طول احتراق است که به ویژه در موتورهای دیزلی مهم است. با این حال، با پیشرفت در فناوری سوخت و موتور، تفسیر TBN به طور جداگانه تکامل یافته است و رویکرد جامع تری را برای تجزیه و تحلیل روغن ضروری می کند.

ناوبری انواع و سیستم های طبقه بندی

روغن موتورهای دیزلی در انواع مختلفی موجود هستند که هر کدام سطوح مختلفی از عملکرد و حفاظت را ارائه می دهند. دسته بندی های اولیه شامل روغن های معمولی، ترکیبی مصنوعی و مصنوعی کامل است. روغن موتور دیزل معمولی از نوع سنتی است که از نفت خام تصفیه شده ساخته می شود. این محافظت اولیه برای موتورهای دیزلی فراهم می کند و به طور کلی برای وسایل نقلیه قدیمی با طراحی موتور ساده تر مناسب است. روغن معمولی معمولا مقرون به صرفه تر است و آن را به یک انتخاب رایج برای صاحبان آگاه به بودجه تبدیل می کند. با این حال، ممکن است سطح حفاظتی مشابه روغن های مصنوعی را ارائه ندهد، به خصوص در موتورهای مدرنی که در شرایط سخت کار می کنند. روغن موتور دیزل ترکیبی ترکیبی از روغن معمولی و افزودنی های مصنوعی است. این ترکیب در مقایسه با روغن معمولی محافظت بیشتری را ارائه می دهد اما نسبت به گزینه های مصنوعی کامل مقرون به صرفه تر است. روغن های ترکیبی مصنوعی به گونه ای طراحی شده اند که محافظت در برابر سایش، پایداری اکسیداسیون و عملکرد را در دماهای بالا بهبود بخشند و برای وسایل نقلیه دیزلی که بارهای متوسط را تحمل می کنند و مسافت های طولانی تری  را طی می کنند، مناسب می کند. روغن موتور دیزل تمام مصنوعی بالاترین سطح حفاظت و عملکرد را نشان می دهد. با استفاده از روغن های پایه بسیار تصفیه شده و افزودنی های پیشرفته فرموله شده است که مقاومت بسیار خوبی در برابر دماهای بالا و بارهای سنگین ایجاد می کند. روغن مصنوعی کامل به ویژه برای وسایل نقلیه دیزلی مدرن، به ویژه آنهایی که درگیر کارهای سخت مانند یدک کشی یا حمل و نقل هستند، مفید است. همچنین به کاهش سایش موتور کمک می کند و می تواند فواصل تعویض روغن را افزایش دهد.

برای اطمینان از اینکه روغن موتورهای دیزلی استانداردهای عملکرد خاصی را رعایت می کنند، چندین سیستم طبقه بندی توسعه یافته است. دو مورد شناخته شده تر طبقه بندی API (موسسه نفت آمریکا) و ACEA (انجمن سازندگان اروپا برای خودروها) هستند. طبقه بندی API برای موتورهای دیزلی در دسته "C" (تجاری) قرار می گیرند. دسته بندی های API فعلی مرتبط شامل CH-4، CI-4، CJ-4، CK-4 و FA-4 است. CH-4 که در سال 1998 معرفی شد، برای موتورهای پرسرعت و چهار زمانه مطابق با استانداردهای آلایندگی سال 1998 و استفاده از سوخت با کمتر از 0.5٪ گوگرد است. CI-4 از سال 2002 موتورهای پرسرعت و چهار زمانه را هدف قرار می دهد که استانداردهای آلایندگی سال 2004 را برآورده می کنند، از جمله موتورهایی که دارای گردش مجدد گازهای خروجی (EGR) هستند و برای استفاده با سوخت های حاوی 0.5 درصد گوگرد در نظر گرفته شده است. برخی از روغن های CI-4 نیز ممکن است دارای  نام CI-4 PLUS باشند که نشان دهنده افزایش مقاومت در برابر ضخیم شدن روغن در اثر دوده و افزایش پایداری برشی 65 است. CJ-4 که در سال 2006 معرفی شد، برای موتورهای پرسرعت و چهار زمانه است که برای مطابقت با استانداردهای آلایندگی سال 2010 طراحی شده اند، از جمله موتورهایی که دارای فیلترهای ذرات معلق و سایر سیستم های تصفیه هستند، و برای سوخت هایی با حداکثر 500 ppm گوگرد مناسب است. روغن های CJ-4 از معیارهای عملکرد CI-4 فراتر می روند. CK-4، آخرین دسته معرفی شده در سال 2017، روغن هایی را برای استفاده در موتورهای پرسرعت و چهار زمانه مطابق با استانداردهای آلایندگی سال 2017 توصیف می کند. این روغن ها محافظت بیشتری در برابر اکسیداسیون روغن، از دست دادن ویسکوزیته به دلیل برش و هوادهی روغن ارائه می دهند و با دسته های قبلی API "C" سازگار هستند، همچنین برای سوخت هایی با حداکثر 500 ppm گوگرد در مقابل، FA-4 که در سال 2017 نیز معرفی شد، روغن های خاصی از XW-30 را تعیین می کند که به طور خاص برای استفاده در موتورهای دیزلی چرخه چهار زمانه با سرعت بالا که برای مطابقت با استانداردهای انتشار گازهای گلخانه ای (GHG) در بزرگراه در سال 2017 طراحی شده اند، طراحی شده اند. روغن های API FA-4 با روغن های API "C" قابل تعویض یا سازگار نیستند و بر بهبود مصرف سوخت متمرکز هستند. چندین دسته قدیمی API "C"، مانند CD، CE و CF، اکنون منسوخ در نظر گرفته می شوند، اما ممکن است هنوز برای تجهیزات قدیمی تر مرتبط باشند.

طبقه بندی ACEA در درجه اول در اروپا مورد استفاده قرار می گیرد و به سه گروه اصلی تقسیم می شود: A / B برای موتورهای بنزینی و دیزلی سبک ، C برای روغن های سبک سازگار با کاتالیزورهای سه طرفه و فیلترهای ذرات دیزل (DPF) ، و E برای موتورهای دیزلی سنگین، سری "E" شامل چندین دسته است.  روغن های E2 روغن های همه منظوره برای موتورهای تنفس طبیعی و توربوشارژ بودند اما تا سال 2010 منسوخ  شدند.روغن های E4 روان کننده های پایدار و ماندن در درجه مناسب برای فواصل تخلیه روغن طولانی در وسایل نقلیه مصنوعی هستند و الزامات آلایندگی یورو 3، 4 و 5  را برآورده می کنند. روغن های E6 شبیه به E4 هستند اما دارای محدودیت های شیمیایی هستند که امکان استفاده از آنها را در موتورهای دارای فیلترهای ذرات معلق و سیستم های کاهش کاتالیزوری انتخابی (SCR) NOx که برای سوخت کم گوگرد در نظر گرفته شده است، فراهم می کند. روغن های E7 برای موتورهای دیزلی آلایندگی یورو 3، 4 و 5 طراحی شده اند که در کاربردهای سنگین استفاده می شوند و فواصل تخلیه طولانی را امکان پذیر می کنند. روغن موتور E9 برای موتورهای دیزلی آلایندگی یورو 4 ، 5 و 6 ، چه با و چه بدون DPF 75 مناسب است. در دنباله های به روز شده 2023/2024 ACEA، E8 جایگزین E6 و E11 جایگزین E9 می شود که هر دو شامل تست هوادهی روغن کاترپیلار و تست موتور اکسیداسیون Volvo T-13 80 هستند. علاوه بر این، دسته جدیدی به نام F01 در سال 2024 معرفی شد که دارای الزامات ویسکوزیته خاص با هدف افزایش بهره وری سوخت و رعایت استانداردهای آلایندگی یورو VI  است.

پیشرفت طبقه بندی API "C" به وضوح پاسخ صنعت به استانداردهای انتشار سختگیرانه را نشان می دهد. هر دسته جدید بر اساس دسته قبلی ساخته شده است و پیشرفت هایی در فناوری روغن را برای پاسخگویی به نیازهای موتورهای تمیزتر و محافظت از اجزای پیچیده مانند سیستم های پس از تصفیه در خود جای داده است. معرفی API FA-4 نشان دهنده یک تغییر قابل توجه به سمت روغن های ویسکوزیته پایین تر است که به طور خاص برای به حداکثر رساندن راندمان سوخت در موتورهای جدیدتر طراحی شده است، اگرچه این با هشدار سازگاری با دسته بندی های قدیمی API "C" همراه است. این امر اهمیت تطبیق دقیق روغن با نیازهای خاص موتور را برجسته می کند. به طور مشابه، سری ACEA "E" مجموعه ای متمایز از استانداردهای عملکردی متناسب با وسایل نقلیه و مقررات اروپایی را ارائه می دهد که اغلب بر فواصل تخلیه طولانی و سازگاری با فناوری های آلایندگی خاص تأکید دارد. اضافه شدن اخیر دسته F01 بیشتر بر تمرکز مداوم بر بهره وری سوخت در موتورهای دیزلی سنگین تأکید می کند.

اصول راهنما برای انتخاب روغن موتور دیزل مناسب

انتخاب روغن موتور دیزلی مناسب برای یک وسیله نقلیه خاص برای اطمینان از عملکرد بهینه، محافظت از موتور در برابر سایش و به حداکثر رساندن طول عمر آن بسیار مهم است. چندین عامل کلیدی باید در طول فرآیند انتخاب به دقت در نظر گرفته شوند. مهمترین دستورالعمل این است که همیشه توصیه های ارائه شده توسط سازنده خودرو در دفترچه راهنمای مالک را در اولویت قرار دهید. سازندگان آزمایش های گسترده ای را برای تعیین نوع دقیق روغن، درجه ویسکوزیته و طبقه بندی عملکرد (API و/یا ACEA) انجام می دهند که برای طراحی موتور خاص و پارامترهای عملیاتی آنها مناسب است.

شرایط عملیاتی نقش بسزایی در انتخاب روغن دارد. دما یک عامل حیاتی است و درجه ویسکوزیته باید بر اساس محدوده دمای محیط مورد انتظار انتخاب شود، به ویژه با توجه به شروع و عملکرد سرد در گرمای شدید روغن هایی با اعداد "W" کمتر معمولا برای آب و هوای سردتر توصیه می شوند تا از شروع آسان تر در سرد اطمینان حاصل شود، در حالی که روغن هایی با اعداد دوم بالاتر برای آب و هوای گرمتر یا زمانی که موتور در معرض بارهای سنگین قرار می گیرد مناسب تر هستند. بار موتور و عادات راننده نیز باید در نظر گرفته شود. بکسل سنگین، حمل و نقل یا رانندگی مکرر توقف و حرکت ممکن است به روغن هایی با ویسکوزیته بالاتر یا بسته های افزودنی خاص نیاز داشته باشد که محافظت بیشتری در برابر سایش و خرابی حرارتی ارائه می دهد.

نوع و سن موتور نیز از ملاحظات مهمی است. موتورهای جدیدتر، به ویژه آنهایی که مجهز به سیستم های کنترل آلایندگی پیشرفته هستند، اغلب نیازهای روغن بسیار خاصی دارند. به عنوان مثال، وسایل نقلیه دارای فیلترهای ذرات دیزل (DPF) معمولا نیاز به استفاده از روغن های کم SAPS (خاکستر سولفاته، فسفر، گوگرد) دارند که مشخصات درجه C ACEA را برآورده می کنند تا از آسیب به فیلتر جلوگیری شود. از سوی دیگر، موتورهای قدیمی تر ممکن است از روغن ها یا روغن های ویسکوزیته بالاتر با فرمولاسیون های خاص طراحی شده برای فناوری های قدیمی تر بهره مند شوند. نوع خود روغن - مخلوط معمولی، مصنوعی یا مصنوعی کامل - باید بر اساس بودجه مالک، سطح عملکرد و حفاظت مورد نظر و ترجیحات مربوط به فواصل تعویض روغن انتخاب شود. روغن های مصنوعی به طور کلی محافظت بهتری را ارائه می دهند و در مقایسه با روغن های معمولی فواصل تخلیه طولانی تری را فراهم می کنند.

در نهایت، ضروری است که اطمینان حاصل شود که روغن انتخاب شده با مشخصات عملکرد API یا ACEA توصیه شده توسط سازنده موتور مطابقت دارد یا از آن فراتر می رود. برای استفاده عمومی در آب و هوای معتدل، درجه ویسکوزیته 15W-40 برای موتورهای دیزلی رایج است، در حالی که روغن 10W-30 ممکن است در شرایط کمتر شدید استارت سرد بهتر و مصرف سوخت کمی بهبود یافته  را ارائه دهد. با این حال، نمودار ویسکوزیته خاص OEM، که اغلب دمای محیط را با درجات ویسکوزیته توصیه شده مرتبط می کند، همیشه باید مرجع اصلی باشد.

اهمیت فوق العاده تعویض منظم روغن و نگهداری دقیق

تعویض منظم روغن و تعمیر و نگهداری دقیق برای حفظ عملکرد و افزایش طول عمر موتورهای دیزلی بسیار مهم است. تعویض به موقع روغن مزایای زیادی را به همراه دارد، از جمله جلوگیری از سایش و پارگی بیش از حد اجزای موتور با اطمینان از روغن کاری مداوم و مناسب آنها همچنین نقش حیاتی در از بین بردن آلاینده های انباشته شده مانند دوده، خاک و ذرات فلزی دارند که می تواند منجر به تشکیل لجن و کاهش راندمان کلی موتور شود. علاوه بر این، روغن موتور تازه خنک کننده موثر و اتلاف گرما را تسهیل می کند که برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد موتور و تحمل آسیب احتمالی  ضروری است. با به حداقل رساندن اصطکاک داخلی در موتور، روغن با کیفیت بالا حتی می تواند به بهبود راندمان سوخت کمک کند در نهایت، پایبندی به یک برنامه منظم تعویض روغن یک عامل کلیدی در افزایش طول عمر کلی موتور دیزل است.

فواصل تعویض روغن توصیه شده برای موتورهای دیزلی به طور کلی از 3,000 تا 10,000 مایل متغیر است. با این حال، این محدوده بسیار گسترده است و به طور قابل توجهی به عوامل متعددی از جمله استفاده خاص از خودرو، نوع روغن مورد استفاده (معمولی در مقابل مصنوعی)، شرایط رانندگی غالب و توصیه های ارائه شده توسط سازنده خودرو بستگی دارد. شرایط عملیاتی شدید، مانند حمل مکرر بارهای سنگین، کار در دماهای شدید (گرم و سرد)، رانندگی در محیط های گرد و غبار یا کثیف، یا انجام سفرهای کوتاه متعدد در جایی که موتور به طور کامل گرم نمی شود، می تواند نیاز به تعویض مکرر روغن داشته باشد. روغن های مصنوعی که به دلیل پایداری و مقاومت در برابر تجزیه شناخته شده اند، معمولا در مقایسه با روغن های معدنی معمولی، فواصل تخلیه طولانی تری  را امکان پذیر می کنند. صرف نظر از این دستورالعمل های کلی، همیشه بهترین روش رعایت برنامه تعویض روغن خاص ذکر شده در دفترچه راهنمای مالک خودرو است، زیرا این کار طراحی منحصر به فرد موتور و الزامات عملیاتی را در نظر می گیرد.

نادیده گرفتن تعویض منظم روغن می تواند منجر به عواقب مضر زیادی برای موتور دیزل شود. افزایش اصطکاک و سایش اجزای حیاتی موتور می تواند رخ دهد که به طور بالقوه در خرابی فاجعه بار موتور و نیاز به تعمیرات بسیار پرهزینه یا حتی تعویض کامل موتور به اوج خود می رسد. تجمع لجن و رسوبات مضر ، ناشی از تخریب روغن و آلاینده های انباشته شده ، می تواند معابر روغن حیاتی داخل موتور را مسدود کند ، کارایی آن را به شدت کاهش داده و منجر به گرم شدن بیش از حد شود. با تخریب روغن و کاهش خاصیت روانکاری آن، موتور باید سخت تر کار کند که منجر به کاهش راندمان سوخت می شود. در موتورهای دیزلی مجهز به توربوشارژر، نادیده گرفتن تعویض روغن می تواند منجر به گرسنگی روغن یا آلودگی توربوشارژر شود و به طور بالقوه باعث خرابی زودرس این قطعه گران قیمت شود. سایر نشانه های نادیده گرفته شده از تغییرات روغن می تواند شامل دور آرام بودن خشن موتور ، صداهای ضربه زدن یا ضربه زدن غیرمعمول ناشی از موتور و انتشار دود بیش از حد اگزوز باشد.

برای نگهداری صحیح روغن موتور دیزل، چندین روش باید دنبال شود. بررسی منظم سطح روغن با استفاده از قطره برای اطمینان از باقی ماندن آن در محدوده توصیه شده سازنده ضروری است. استفاده از فیلترهای روغن با کیفیت بالا و تعویض آنها در فواصل زمانی توصیه شده برای حذف موثر آلاینده ها از روغن بسیار مهم است. برخی از دارندگان وسایل نقلیه ممکن است نصب یک سیستم فیلتر روغن بای پس را نیز در نظر بگیرند که می تواند فیلتراسیون دقیق تری را فراهم کند و عمر روغن را بیشتر افزایش دهد. یکی دیگر از روش های ارزشمند در نظر گرفتن تجزیه و تحلیل روغن استفاده شده است. با ارسال نمونه هایی از روغن موتور استفاده شده به آزمایشگاه برای آزمایش، مالکان می توانند وضعیت روغن را کنترل کنند، مشکلات احتمالی مانند سایش بیش از حد یا آلودگی را در مراحل اولیه تشخیص دهند و حتی فواصل تخلیه روغن خود را بر اساس وضعیت واقعی روغن به جای مسافت پیموده شده یا زمان بهینه کنند. در برخی موارد، به ویژه هنگام برخورد با وسایل نقلیه دیزلی قدیمی، ممکن است شستشو سوخت قدیمی برای جلوگیری از مشکلات آلودگی مفید باشد.

پرداختن به مشکلات رایج و مسائل بالقوه

با وجود استفاده از روغن با کیفیت بالا و پایبندی به برنامه های تعمیر و نگهداری منظم، روغن موتور دیزل همچنان می تواند در معرض مشکلات و مسائل مختلفی باشد که می تواند بر عملکرد و طول عمر موتور تأثیر بگذارد. سه مورد از رایج ترین نگرانی ها عبارتند از: آلودگی، اکسیداسیون و کاهش ویسکوزیته.

آلودگی روغن موتور دیزل می تواند از طریق چندین مسیر رخ دهد. آب یک آلاینده شایع است که اغلب از طریق تراکم داخل مخزن سوخت، نشت در سیستم های سوخت یا روغن یا حتی از منابع سوخت آلوده وارد سیستم می شود. کثیفی و زباله ها نیز می توانند راه خود را به روغن پیدا کنند، به ویژه در هنگام سوخت گیری در صورت عدم حفظ تمیزی مناسب، از طریق درپوش های سوخت یا روغن آسیب دیده، یا از تخریب مخازن ذخیره سازی رشد میکروبی که اغلب به عنوان "حشره دیزل" شناخته می شود، می تواند در سوخت دیزل حاوی آب رخ دهد و یک بیوفیلم لزج تشکیل دهد که می تواند فیلترهای سوخت را مسدود کند و در نهایت روغن موتور را آلوده کند. با گذشت زمان، سوخت دیزل به خودی خود می تواند تخریب شود، به ویژه زمانی که در معرض گرما و هوا قرار می گیرد و منجر به تشکیل رسوبات و صمغ هایی می شود که می توانند روغن را آلوده کنند. در نهایت، سایش و پارگی اجزای داخلی موتور مانند پمپ بنزین یا انژکتورها می تواند ذرات فلزی را وارد سیستم روغن کند. اثرات آلودگی روغن می تواند قابل توجه باشد، از جمله کاهش ویسکوزیته روغن، تشکیل رسوبات مضر لجن و لاک، خوردگی اجزای موتور، گرفتگی فیلترهای روغن و سوخت و انژکتورها، کاهش عملکرد کلی موتور، افزایش سایش در قطعات متحرک، و در نهایت، پتانسیل خرابی کامل موتور راهکارهای پیشگیری شامل استفاده از سوخت مرغوب از تامین کنندگان معتبر، اطمینان از مهر و موم محکم بر روی کلیه اجزای سیستم سوخت و نفت، نصب و تخلیه منظم جداکننده های آب در سیستم سوخت، تصفیه سوخت با بیوسیدها و تثبیت کننده های مناسب، استفاده از فیلترهای هوا و روغن با کیفیت بالا و تمرین روش های جابجایی دقیق در هنگام تعویض روغن اکسیداسیون یکی دیگر از مسائل رایج است که بر روغن موتور دیزل تأثیر می گذارد. این اتفاق زمانی رخ می دهد که روغن از نظر شیمیایی با اکسیژن واکنش نشان می دهد ، فرایندی که با دمای عملیاتی بالا ، وجود آب ، اسیدها و ذرات فلزی خاصی که می توانند به عنوان کاتالیزور عمل  کنند تسریع می شود. موتورهای دیزلی مدرن که برای بهبود مصرف سوخت و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای طراحی شده اند، اغلب در دماهای بالاتر کار می کنند که می تواند سرعت اکسیداسیون روغن را افزایش دهد. اثرات اکسیداسیون شامل افزایش ویسکوزیته روغن، تشکیل لجن و رسوبات مضر در موتور، تخلیه افزودنی های مهم روغن و شتاب کلی تخریب روغن است که به طور بالقوه منجر به خوردگی و آسیب بیشتر موتور می شود. برای جلوگیری یا به حداقل رساندن اکسیداسیون، توصیه می شود از روغن های مصنوعی با کیفیت بالا استفاده کنید که با روغن های پایه قوی فرموله شده اند و حاوی افزودنی های بازدارنده اکسیداسیون موثر هستند. اطمینان از عملکرد صحیح سیستم خنک کننده موتور برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، رعایت فواصل تعویض روغن منظم، حفظ سطح صحیح روغن و جلوگیری از نشت هوا به سیستم روغن کاری نیز می تواند به کاهش اکسیداسیون روغن کمک کند.

کاهش ویسکوزیته در روغن موتور دیزل در درجه اول به دلیل رقیق شدن سوخت ایجاد می شود، جایی که سوخت دیزل به روغن موتور نشت می کند. این می تواند به دلایل مختلفی مانند نشتی یا معیوب انژکتورهای سوخت، مهر و موم های فرسوده در پمپ بنزین یا مشکلات سیستم بازسازی گازهای خروجی در وسایل نقلیه مجهز به DPF مانند گرفتگی فیلتر رخ دهد. دمای عملیاتی شدید نیز می تواند به تجزیه حرارتی روغن کمک کند و به طور بالقوه منجر به کاهش ویسکوزیته شود. عواقب کاهش ویسکوزیته روغن می تواند شدید باشد، از جمله روغن کاری ناکافی اجزای موتور، که منجر به افزایش اصطکاک و سایش، پتانسیل تماس مستقیم فلز روی فلز می شود، کاهش ضخامت فیلم روغن که قطعات متحرک را از هم جدا می کند، سایش سریع اجزای حیاتی مانند یاتاقان ها، حلقه های پیستون و آسترهای سیلندر، و افزایش مصرف کلی روغن برای جلوگیری از کاهش ویسکوزیته، بازرسی و نگهداری منظم انژکتورهای سوخت و پمپ بنزین ضروری است. اطمینان از عملکرد صحیح سیستم DPF نیز در خودروهای دیزلی مدرن مهم است. استفاده از درجه ویسکوزیته روغن که به طور خاص توسط سازنده موتور توصیه می شود، بسیار مهم است، همانطور که پایبندی به فواصل منظم تعویض روغن برای حذف هرگونه آلاینده سوخت که ممکن است وارد سیستم روغن شده باشد، بسیار مهم است.

کاوش در آخرین روندها و پیشرفت های هیجان انگیز

فناوری پیرامون روغن موتور دیزل به طور مداوم در حال تکامل است و ناشی از تقاضا برای بهبود عملکرد موتور، افزایش بهره وری سوخت، مقررات زیست محیطی سختگیرانه تر و عمر طولانی تر است. چندین روند و پیشرفت کلیدی در حال شکل دادن به آینده روغن کاری موتور دیزل است. یکی از روندهای قابل توجه تغییر به سمت روغن های ویسکوزیته پایین تر است. انگیزه این حرکت در درجه اول نیاز به بهبود مصرف سوخت و کاهش انتشار دی اکسید کربن است. معرفی API FA-4، با ویسکوزیته برشی بالا با دمای بالا (HTHS) پایین تر و دسته بندی پیش بینی شده FB نمونه ای بیشتر از این روند است. با این حال، توجه به این نکته مهم است که این روغن های ویسکوزیته پایین معمولا برای فناوری های جدیدتر موتور طراحی شده اند و ممکن است برای موتورهای قدیمی مناسب نباشند.

پیشرفت در فرمولاسیون روغن مصنوعی همچنان یکی از زمینه های اصلی پیشرفت است. روغن های مصنوعی مزایای بی شماری دارند، از جمله عملکرد برتر در دماهای شدید، کاهش سایش موتور به دلیل روانکاری بیشتر، بهبود مصرف سوخت ناشی از اصطکاک داخلی کمتر، و پتانسیل فواصل تخلیه طولانی به دلیل مقاومت بیشتر در برابر خرابی. تولیدکنندگان همچنین به طور مداوم در حال توسعه فناوری های افزودنی نوآورانه برای رسیدگی به چالش های خاص پیش روی موتورهای دیزلی هستند. این پیشرفت ها شامل مواد افزودنی است که برای مبارزه موثرتر با تجمع دوده، حفظ فشار روغن تحت بارهای سنگین، افزایش عمر مفید سیستم های تصفیه پس از اگزوز مانند DPF و SCR، بهبود مقاومت روغن در برابر اکسیداسیون و محافظت بیشتر در برابر سایش طراحی شده اند.

اجرای مقررات سختگیرانه تر آلایندگی در سراسر جهان محرک مهمی برای نوآوری در فناوری روغن موتور دیزل است این امر منجر به توسعه روغن هایی شده است که به طور خاص فرموله شده اند تا با سیستم های کنترل انتشار پیشرفته سازگار باشند و الزامات عملکرد استانداردهای جدید مانند Euro VI و EPA Tier 4 را برآورده کنند. همچنین تمرکز فزاینده ای بر گزینه های روان کننده مبتنی بر زیست و پایدار وجود دارد، زیرا صنعت به طور فزاینده ای در حال بررسی استفاده از منابع تجدیدپذیر برای ایجاد مواد افزودنی سازگار با محیط زیست و روغن های پایه است و هدف آن کاهش وابستگی به مواد مشتق شده از نفت است.

ادغام فناوری های هوشمند نیز به عنوان یک روند در حال ظهور است, با پتانسیل استفاده از داده های حسگر و الگوریتم های تعمیر و نگهداری پیش بینی برای بهینه سازی فواصل تغییر روغن بر اساس وضعیت واقعی روغن و پارامترهای عملیاتی موتور 143. علاوه بر این، حرکتی به سمت توسعه مواد افزودنی سفارشی وجود دارد که به طور خاص برای پاسخگویی به نیازهای منحصر به فرد طرح های مختلف موتور و شرایط عملیاتی طراحی شده اند. در نهایت، توسعه و پذیرش فرمولاسیون های بازه تخلیه گسترده (EDI) همچنان در اولویت است، زیرا پتانسیل کاهش هزینه های نگهداری و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی را با کاهش دفعات تغییرات روغن ارائه می دهند.

نگاهی مقایسه ای: روغن موتور دیزل در مقابل روغن موتور بنزینی

در حالی که موتورهای دیزلی و بنزینی هر دو برای تولید نیرو به احتراق داخلی متکی هستند، تفاوت های اساسی آنها در اصول عملیاتی منجر به الزامات متمایز برای روغن های روان کننده آنها می شود. موتورهای دیزلی از احتراق تراکمی استفاده می کنند، جایی که هوا برای مشتعل کردن سوخت بسیار فشرده می شود و معمولا در نسبت تراکم، دما و فشار بالاتری در مقایسه با موتورهای بنزینی کار می کنند که از شمع ها برای مشتعل کردن مخلوط سوخت و هوا استفاده می کنند.

یکی از تفاوت های اصلی روغن موتورهای دیزلی و بنزینی در ویسکوزیته آنها نهفته است. روغن موتور دیزل به طور کلی ویسکوزیته بالاتر و قابلیت پمپاژ دمای پایین تری در مقایسه با روغن موتور بنزینی دارد. این ویسکوزیته بالاتر برای ایجاد روغن کاری کافی در شرایط سخت تر در یک موتور دیزلی ضروری است. روغن موتورهای دیزلی همچنین معمولا حاوی غلظت بالاتری از مواد افزودنی، به ویژه مواد شوینده و ضد سایش هستند، در مقایسه با روغن موتورهای بنزینی 12. این به این دلیل است که موتورهای دیزلی دوده بیشتری تولید می کنند و در فشارهای بالاتر کار می کنند و برای حفظ تمیزی و جلوگیری از سایش به فرمولاسیون روغن قوی تری نیاز دارند. علاوه بر این، روغن موتورهای دیزلی معمولا با تعداد کل پایه بالاتر (TBN) فرموله می شوند تا به طور موثر مقدار بیشتری از اسیدهای تولید شده در طول احتراق دیزل را خنثی کنند.

سازگاری روغن موتور با سیستم های کنترل آلایندگی نیز بین موتورهای دیزلی و بنزینی متفاوت است. روغن های دیزل اغلب به گونه ای فرموله می شوند که با فیلترهای ذرات دیزل (DPFs) با داشتن سطوح پایین خاکستر سولفاته، فسفر و گوگرد (SAPS پایین) سازگار باشند. از سوی دیگر، روغن موتورهای بنزینی برای محافظت از مبدل های کاتالیزوری طراحی شده اند و برخی از مواد افزودنی که معمولا در روغن های دیزل یافت می شوند، می توانند برای مبدل های کاتالیزوری بنزینی مضر باشند. روغن موتور دیزل به دلیل محتوای افزودنی بالاتر و مقاومت بیشتر در برابر تخریب،  در  مقایسه با روغن موتور بنزینی اغلب فواصل تعویض روغن توصیه شده طولانی تری دارد.

به طور کلی، استفاده از روغن موتور دیزل در موتورهای بنزینی یا بالعکس به دلیل این تفاوت در ویسکوزیته، سطوح افزودنی و سازگاری سیستم آلایندگی توصیه نمی شود. استفاده از نوع اشتباه روغن می تواند منجر به سایش زودرس، تولید گرمای بیش از حد، کاهش عملکرد موتور و آسیب احتمالی به موتور یا سیستم کنترل آلایندگی شود. با این حال، برخی از روغن موتورها به گونه ای فرموله شده اند که مشخصات موتورهای دیزلی و بنزینی را برآورده کنند، که معمولا با طبقه بندی API نشان داده می شود که شامل هر دو دسته "C" (برای تجاری/دیزل) و "S" (برای خدمات/بنزین) است. در چنین مواردی، روغن ممکن است برای استفاده در هر دو نوع موتور مناسب باشد، اما همیشه بهتر است برای تأیید توصیه های سازنده به دفترچه راهنمای مالک خودرو مراجعه کنید.

نتیجه گیری: اطمینان از عملکرد بهینه و طول عمر موتور دیزل

روغن موتور دیزل نقشی حیاتی و چند وجهی در عملکرد کارآمد، طول عمر و قابلیت اطمینان کلی موتورهای دیزلی ایفا می کند. برای روغن کاری، خنک کردن، تمیز کردن، آب بندی و محافظت از اجزای پیچیده موتور ضروری است. انتخاب روغن موتور دیزل صحیح بسیار مهم است و نیاز به بررسی دقیق توصیه های سازنده، شرایط عملیاتی خاصی که موتور با آن مواجه می شود و الزامات منحصر به فرد نوع موتور و سیستم های کنترل آلایندگی آن است.

تعویض منظم روغن و شیوه های تعمیر و نگهداری مجدانه برای به حداکثر رساندن طول عمر موتور دیزلی و جلوگیری از تعمیرات پرهزینه و بالقوه فاجعه بار غیرقابل مذاکره است. درک ویژگی های کلیدی روغن موتور دیزل، مانند ویسکوزیته، شاخص ویسکوزیته، نقطه اشتعال، نقطه ریختن و تعداد پایه کل، پایه محکمی را برای تصمیم گیری آگاهانه در مورد انتخاب و نگهداری روغن فراهم می کند. چشم انداز فناوری روغن موتور دیزل به طور مداوم در حال تکامل است، با پیشرفت های مداوم متمرکز بر بهبود بهره وری سوخت از طریق فرمولاسیون های ویسکوزیته کمتر، افزایش عملکرد و دوام با روغن های مصنوعی و افزودنی های نوآورانه، اطمینان از سازگاری با مقررات سختگیرانه انتشار و بررسی گزینه های روان کننده پایدارتر.

در حالی که روغن موتور دیزل هدف اساسی روغن کاری موتور احتراق داخلی با روغن موتور بنزینی را دارد، ویژگی های عملیاتی متمایز موتورهای دیزلی تفاوت های قابل توجهی در خواص روغن، به ویژه ویسکوزیته و ترکیب افزودنی را ضروری می کند. استفاده از نوع صحیح روغن برای موتور خاص برای جلوگیری از آسیب احتمالی و اطمینان از عملکرد بهینه بسیار مهم است. در نتیجه، برای تضمین بهترین عملکرد و طول عمر ممکن از یک موتور دیزلی، همیشه توصیه می شود که دفترچه راهنمای مالک خودرو را برای راهنمایی در مورد انتخاب روغن و برنامه های نگهداری در اولویت قرار دهید و در صورت شک از متخصصان واجد شرایط خودرو مشاوره بگیرید.