تاثیر سولفور گازوئیل در تعویض روغن موتور

تاثیر سولفور گازوئیل در تعویض روغن موتور

تهیه کننده: سلمان معظمی گودرزی

کپی با ذکر منبع آزاد است

همیشه یکی از آیتمها مهم هر برنامه سرویس نگهداری ماشین آلات عمرانی تعیین دوره تعویض روغن موتور می باشد. روغن موتور با توجه داشتن عملکردهایی همچون روان کننده، پاک کننده، خنک کننده و حتی آب بندی کننده نقش مهمی در افزایش طول عمر موتور دارد لذا تعیین نقطه بهینه تعویض روغن موتور می تواند از یک سو باعث افزایش طول عمر دستگاه شود و از سوی دیگر باعث صرفه جویی در مصرف روغن می شود. اما چه عواملی می تواند بر دوره تعویض روغن تاثیر داشته باشد؟

 یکی از این عوامل مهم دوره تعیین شده توسط سازنده موتورمی باشد.  شاید بتوان گفت اساس و پایه تعیین دوره تعویض روغن به دوره پیشنهادی سازنده باز می گردد. سازنده موتور با توجه به استاندردهای و سیستم های به کار رفته در ساخت موتور  دوره پیشنهادی خود را با فرض شرایط ایدال در کتابچه سرویس نگهداری دستگاه اعلام میکند.

عامل بعدی کیفیت روغن مصرفی می‌باشد. کیفیت روغن در موتورهای دیزل بر اساس استاندارد طبقه بندی انستیتوی نفت آمریکا ( API ) انجام  می شود. این شاخص با حرف C برای روغن های دیزل و حرف S برای روغن های بنزینی شروع می شود و حرف بعدی نشان دهنده کیفیت روغن می‌باشد که برای روغن دیزل با A برای روغن پایه شروع می شود و تا حرف I ادامه دارد. شکل زیر نشان دهنده کیفیت روغنهای مختلف در طبقه بندی API  می باشد. (روغنهای بنزینی قسمت بالای محور و روغنهای دیزل قسمت پایین محور)

سازندگان موتور در کتابچه های سرویس نگهداری معمولا حداقل کیفیت مورد نیاز جهت دستگاه خود را اعلام می کنند به این ترتیب توصیه نمی شود که روغنی با کیفیت پایین تر از کیفیت اعلام شده مصرف شود در حالی که کیفیت بالاتر هیچ منعی ندارد.

عامل تعیین کننده بعدی میزان سولفور گازوئیل می باشد که مورد بحث این مقاله می باشد. گوگرد موجود در سوختها از لحاظ جغرافیایی زمین بسیار متنوع اند، به طوری که درصد وزنی متوسط آن از 27/0 تا 92/1 متغیر است. این مقدار گوگرد بسته به توانایی اقتصادی پالایشگر می تواند (از نفت خام) کم شود، به همین دلیل درصد وزنی گوگرد در سوختهای دیزلی امروزه زیاد است.

مشکلات مربوط به گوگرد موجود در سوختها

هنگامی که سوخت دیزل در محفظه احتراق می سوزد، گوگرد موجود در سوخت به صورت شیمیایی تبدیل به اکسیدهای گوگردی می شود. این ترکیبات در برگشت با بخار آب واکنش داده به شکل ترکیبات گوگردی و اسید سولفوریک در می آید.این بخارات در گیت سوپاپ دود و در روی سطح رینگ پیستون متراکم شده و موجب فرسودگی، خوردگی و اثرات شیمیایی روی سطوح فلزی می گردد.

 یکی از وظایف روغن، خنثی سازی این اسیدها است و  کاهش خرابی حاصل از خوردگی می باشد. افزودنی های اضافه شده به روغن شامل ترکیبات قلیایی است که برای خنثی سازی اسیدی فرموله شده اند.  این قدرت قلیایی در روغن بر اساس عدد TBN   (Total base number) شناخته می شود.

برای کاهش فرسودگی و خوردگی ناشی از سطوح گوگردی سوخت روغن مورد استفاده با TBN بالاتر ضروری است. هنگامی که از سوخت های با درصد وزنی بالای 5/1 درصد گوگرد استفاده می شود، انتخاب روغن های مجاز و استاندارد در فاصله تعویض روغن همانطور که در راهنمای نگهداری برای کاربرد اشاره شده ضروریست.

TBN صحیح

قدم اول محاسبه برای اندازه گیری TBN، پیدا کردن مقدار گوگرد در سوخت است. این اطلاعات باید از سازنده سوخت در دسترس باشد در غیر این صورت با نمونه گیری از سوخت و آنالیز ترکیبات مقدار آن دریافت می شود. هنگامی که گوگرد موجود در سوخت مشخص شد، از نمودار نشان داده شده TBN روغن بدست می آید. اگر گوگرد موجود در سوخت بالای 50 درصد وزنی باشد مقدار TBN روغن باید 10 برابر مقدار اندازه گیری شده گوگرد باشد.

 در نمودار بالا منحنی شماره 1 برای محاسبه مقدار TBN مورد نیاز برای روغنهای جدید است. روغنهای جدید مقادیر TBN پیشنهاد شده جدیدی دارند که عمل خنثی سازی اسیدی را بخوبی با فواصل تعویض روغن استاندارد اجرا می‌کنند.منحنی شماره 2 روی دیاگرام مینیمم مقدار TBN برای روغن مورد استفاده را نشان می دهد.

روغن هایی که مقادیر بیشتری از خنثی سازهای اسیدی دارند رسوب بیشتری نیز به همراه دارند و این موضوع ممکن است رسوبات روی سر سوپاپ دود و حلقه های نازل توربو شارژ را افزایش دهد.

تمام روغن ها با TBN یکسان، رفتار یکسانی را اجرا نمی کنند. قدرت قلیایی روغن از افزودنی های مختلف می تواند بوجود آید. اما بعضی از افزودنی ها تاثیر بیشتری نسبت به بقیه آنها روی اسیدها دارند، به همین دلیل موتور بایستی به دقت از جداول نمونه گیری روغن بازنگری شود و اگر پس از آنالیز روغن مقادیری از ذرات ناپذیرفتنی آهن و کروم مشاهده شود باید از روغن با TBN بالاتر استفاده شود. مشخصه های دیگر از عناصری چون مس و آلومینیوم، روی و سیلیکون قابل چشم پوشی نیستند.

لازم به توضیح است فقط خوردگی اسید موجب فرسودگی موتور نمی شود، آنالیز مادون قرمز می تواند مقادیر دوده، سطوح اکسید شده و مقدار محصولات گوگردی را در مورد روغن موتور که نیز موجب فرسودگی موتور می شود را اندازه گیری کند.

روغن مولتی گرید با مشخصه API CI-4 روغنهای توسعه یافته مورد استفاده در موتورهای جدید، همچنین موتورهای قدیمی تر و موتورهایی که از سوختهای دیزل با درصد بالایی از گوگرد استفاده می شود قابل پذیرش هستند.

این روغنها ممکن است در موتورهای دیزلی استفاده شود که از روغنهای API CF-4 و API CG-4 استفاده می کنند. این روغن در مقایسه با API CG-4 در موارد بحرانی از قبیل رسوب روی پیستونها و مصرف سوخت، فرسودگی رینگهای پیستون و فرسایش گاید سوپاپها و کنترل ویسکوزیته و خوردگی با سوختهای درصد بالای گوگرد بهتر جواب داده است.

تستهای مختلفی روی روغنهای API CI-4 انجام شده که نتیجه تمام آنها رسیدن به بهینه ترین فاصله زمانی تعویض روغن مطابق با همان استاندارد است. 

معمولا دوره تعویض اعلام شده توسط سازنده بر اساس میزان سولفور استاندارد سوخت می باشد لذا اگر میزان سولفور گازوئیل مصرفی بیشتر از مقدار استاندارد می باشد لازم است دوره تعویض روغن تغییر پیدا کند. در بعضی از کتابچه های سرویس نگهداری مقدار این تغییر را ذکر کرده اند برای مثال در کتاب سرویس نگهداری موتور Perkins  1103A مقدار دوره تعویض روغن 500 ساعت بیان شده است و در صورت وجود سولفور بیش از حد استاندارد مقدار دوره تعویض به صورت زیر بیان شده است:

مقدار سولفورگازوئیل		مقدار سولفورگازوئیلتعویض روغن
درصد	PPM
کمتر از 0.5	کمتر از 5000	500 hr
بین 0.5 تا 1	بین 5000 تا 10000	375 hr
بیشتر از 1	بیشتر از 100000	250 hr