مراقبت از روغن دنده (واسکازین) اتومبیل خود را جدی بگیرید
امروزه از روانکارها مانند روغن موتور و روغن دنده به طور گستردهای در اتومبیلها استفاده میشود. از آنجایی که این روغنها در دما، فشار و سرعتهای متفاوت مورد استفاده قرار میگیرند، برای روانکاری مطلوب و تطبیق با شرایط عملکرد مورد نیاز از روغنهای پایه (base oil) متفاوت و افزودنیهای گوناگونی در ساخت آنها استفاده میشود
به طورکلی انواع روغنهای پایه که برای ساخت روانکارها مورد استفاده قرار میگیرند به سه گروه تقسیم میشوند:
– روغنهای پایه معدنی با ویسکوزیته ۱۰۰۰-۴۶۰ سانتی استوک.
– روغنهای پایه سنتتیک (سنتزی) شامل پلی آلفا اولفینها (pao)، روغنهای استری یا پلی گلایکول ها و . . . با ویسکوزیته ۶۸۰۰-۳۲ سانتی استوک.
– روغنهای پایه مخلوط متشکل از روغنهای معدنی و سنتتیک با محدوده ویسکوزیته ۱۵۰۰-۶۸ سانتی استوک.
افزودنیها
افزودنیها (additives) موادی هستند که جهت بهبود عملکرد روغن پایه به آن اضافه شده و باعث عملکرد بهتر روانکار و عمر بالاتر قطعات میشوند. ترکیب شیمیایی متفاوت افزودنیها و مقادیر آنها بر حسب نوع و وضعیتهای عملکرد خاص روغن (دما، فشار، جنس قطعات، سرعت و شرایط محیط) تعیین میشود. انواع افزودنیها در روغن به شرح ذیل هستند:
– کاهش دهنده اصطکاک: ساختار کریستالی این افزودنیها لایههایی مولکولی را بین قطعات قرار میدهد و باعث حرکت روانتر آنها میشود. گرافیت، مولیبدن دی سولفید، بور نیترید، تنگستن دی سولفید، پلی تترافلوئور اتیلن و . . . برخی از این مواد هستند.
– افزودنیهای ضد سائیدگی: وقتی لایه روغن بین قطعات قرار میگیرد، از تماس مستقیم فلز با فلز جلوگیری کرده و باعث افزایش عمر آنها میشود. فیلم یا لایه روغن با سطح فلز واکنش میدهد و از سطح تماس محافظت میکند که وظیفه اصلی انجام این عمل بر عهده موادی مثل روی دی تیوفسفات (zdp)، روی دی آلکیل دی تیوفسفات (zddp)، تری کرسیل فسفات (tcp) و . . . است.
– افزایش دهنده فشارپذیری: این مواد که به extreme pressure یا ep معروفند هنگامی که قطعات تحت فشار بسیار زیاد قرار میگیرند از تماس فلز با فلز جلوگیری کرده و مکانیزم عمل آنها شبیه افزودنیهای ضد سائیدگی است. برخی از مهمترین این افزودنیها عبارتند از: پارافینهای کلردار شده، چربیهای گوگرددار شده، استرها، روی دی آلکیل دی تیوفسفات (zddp) و مولیبدن دی سولفید.
– بازدارنده خوردگی و زنگ زدگی: با تشکیل یک لایه نازک محافظ روی لایه اولیه و جذب شدن روی همین لایه، قطعه را از تماس با اکسیژن، آب و دیگر مواد شیمیایی فعال حفظ میکند. ترکیبات قلیایی، استرها، مشتقات آمینو اسیدها و . . . در این گروه قرار میگیرند.
– آنتی اکسیدانها: روغنهای معدنی در مقابل اکسیژن هوا واکنش نشان داده و با تشکیل اسیدهای آلی، سبب افزایش ویسکوزیته روغن، تشکیل لجن و مواد ساینده میشوند، افزودنیهای ضد اکسید شدگی مانند سولفیدهای آروماتیک، روی دی تیونیل فسفات (zdp)، الکیل سولفیدو آمینهای آروماتیک و . . . از بروز این اتفاق در روغن جلوگیری میکنند.
– پاک کنندهها: این افزودنیها مواد حاصل از واکنشهای مختلف به جای مانده روی قطعات را از سطح فلز پاکسازی کرده و با تشکیل یک لایه محافظ از تشکیل لجن و ذرات ریز ساینده فلزات جلوگیری میکنند. آلکینهای فنوله، سولفونه و فسفاته، آلکینهای کلسیمدار، سدیمدار، منیزیمدار و باریمدار به عنوان پاک کننده در روانسازها استفاده میشوند.
– کاهنده نقطه ریزش: نقطه ریزش (pour point) پایینترین دمایی است که یک روغن میتواند در آن جریان یابد. در دمای پایین روغنهای معدنی به حالت نیمه جامد (wax) درآمده و سیالیت آنها کاهش مییابد. این دسته از افزودنیها چنین حالتی را کاهش داده و باعث جریان یافتن روغن در دمای پایین میشوند. هم بسپارهایی (co-polymer) مانند پلی آلکیل متا اکریلات برای این منظور بهکار گرفته میشوند.
– بهبود دهنده شاخص گرانروی: ویسکوزیته (گرانروی) روغن در دمای بالا به شدت کاهش پیدا میکند و سبب افت شدید قابلیت روان کنندگی روغن میشود. بهبود شاخص گرانروی یا vi (viscosity index) ویسکوزیته روغن را در سطح قابل قبولی نگه میدارد که این امر سبب پایداری لایه روغن حتی در دمای بالا میشود. این مواد به طور گستردهای در روغنهای چند درجهای یا به اصطلاح قدیمی ترها چهارفصل مورد استفاده قرار میگیرند. پلیمرهای اکریلات مهمترین بهبود دهنده شاخص ویسکوزیته در روانکارها محسوب میشوند.
– عوامل ضد کف: ایجاد تلاطم در روغن، سبب ایجاد حبابهای هوا و کف در روغن میشود. اگرچه کف سبب اکسیداسیون روغن نمیشود اما به دلیل کم شدن میزان روغن در قسمت مورد نیاز، سبب کاهش اثر روانکاری روغن میگردد. دی متیل سیلیکونها (دی متیل سیلوکسانها) معمولاً به عنوان عامل ضد کف شناخته میشوند.
– پخش کنندهها: این عوامل ذرات خارجی به وجود آمده یا وارد شده در روغن مانند لجن و رسوب، گرد و خاک، محصولات حاصل از اکسیداسیون، آب و . . . را به طور یکنواحت در روانکار پخش کرده و از ناهمگن شدن آن جلوگیری میکنند. هیدروکربنهای سوکسی نیمید بلند زنجیر مثل پلی ایزوبوتیلن سوکسی نیمید به عنوان پخش کننده در روان سازها استفاده میشود.
روانکارها بر اساس نوع و میزان افزودنیها به روغن پایه و وظیفهای که بر عهده دارند، بر مبنای استانداردهای خاصی طبقه بندی میشوند که بیان سطح کیفی با استاندارد api و گرانروی با استاندارد sae برای خودروسازی معتبرترین و معروفترین آنها محسوب میشود. واژه api مخفف american petroleum institute و gear lubricant (api-gl) معیاری برای تعیین قابلیت تحمل فشار روغن دنده خودرو است که در حال حاضر استانداردهای رایج و معتبر آن سطوح gl4 و gl5 هستند. روغن دنده یا واسکازین با سطح کیفی gl4 در محورهایی با دنده هیپوئید و دندههای مخروطی مارپیچ که شرایط عملکرد نسبتاً سختی از نظر سرعت و بار دارند، کاربرد داشته و روغندندهبا سطح کیفیت gl5 به ویژه دنده های هیپوئید و در محورهایی با شرایط عملکردی سرعت بالا، بار ناگهانی یا سرعت پایین و گشتاور بالا بهکار میروند. در واقع واسکازین مورد نیاز اتومبیلهای دیفرانسیل جلو gl4 و برای انواع دیفرانسیل عقب gl5 است.
علاوه بر انواع گفته شده، روغن جعبه دندههای اتوماتیک معروف به روغن هیدرولیک یا قرمز با سطوح کیفی خاص atf-ii و atf-iii تولید میشوند که ویسکوزیته پایینی داشته و فرمولاسیون آنها نسبت به انواع دیگر پیچیدهتر است. برای این روغنها طبقهبندی خاصی وجود ندارد و شرکتهای سازنده خودرو استانداردهای ویژهای را تعریف کردهاند که mercon مربوط به شرکت فورد و dextron مربوط به شرکت جنرال موتورز، پرکاربردترین آنها به شمار میروند.
پس از شناخت رده کیفیتی روغن دنده، انتخاب واسکازین نیز مانند هر روانکار دیگری نیاز به اطلاع از گرانروی آنها دارد، بهطور کلی ویسکوزیته یا همان گرانروی در روغنهای خودرویی با استاندارد sae مخفف عبارت society of automotive engineering تعریف میشود و ویسکوزیته مناسب روانکارهای هر اتومبیل در دفترچه آن تعریف شده که میتواند به صورت چند درجهای مثلاً (sae75w80) یا تک درجهای مثلاً (sae80w) باشد. بنابراین جهت انتخاب روغن دنده مناسب و زمان تعویض آن مناسبترین مرجع، دفترچه راهنمای خودرو و عمل به توصیه شرکت سازنده است.