up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله روغن موتور PDF
QR code - روغن موتور

روغن موتور

روغن موتورهاي مصرفي در کشتيها و قطارها

بيشتر موتورهاي مورد استفاده در بخش حمل و نقل از نوع موتورهاي احتراق داخلي هستند. بازده حرارتي بالا و وزن پايين (نسبت به توان توليدي) از مزاياي اين موتورها است.
موتورهاي احتراق داخلي به عنوان محرکه هر ماشيني- از دوچرخه هاي موتوري (موتورسيکلت هاي گازي) گرفته تا کشتي هاي اقيانوس پيما- محسوب مي شوند.
تاکنون سازمان ها و تشکل هاي زيادي در زمينه تدوين استانداردها والزامات عملکردي روان کننده هاي مصرفي در موتورهاي احتراق اقدام کرده اند که بيشتر موارد تدوين شده در ارتباط با توانايي ها و پتانسيل هاي روانکارها در کاهش اصطکاک، مقاومت در مقابل اکسيداسيون، به حداقل رساندن تشکيل رسوبات، جلوگيري از خوردگي و سايش است.بيشتر مشکلات پذيرفته شده در مورد روان کننده هاي موتور، به از بين رفتن ترکيبات آنها و ورود محصولات حاصل از احتراق به محفظه لنگ موتورها مربوط مي شود. تشکيل رسوبات، آلوده شدن، غليظ شدن، مصرف بالاي روغن، گير کردن رينگ ها، خوردگي و سايش، همه و همه ارتباطي مستقيم با کيفيت روان کننده ها دارد.
هدف از ارايه مقاله حاضر، آشنايي با ويژگي روان کننده هاي مصرفي در موتورهاي دريايي (کشتي ها)، وسايل حمل و نقل ريلي (قطارها)، موتورهاي ساکن گازسوز و آزمون هاي مربوط است.
روغن موتورهاي ديزلي دريايي
براي ارزيابي روان کننده هاي مصرفي در موتورهاي ديزلي دريايي سيستم طبقه بندي استانداردي تعريف نشده و روش هاي آزمون استاندارد دينامومتري يا آزمون هاي درخواستي دردست نيست.
سطوح عملکردي اين روان کننده ها و فرايند صدور مجوزهاي آنها، توسط موتورسازان، هدايت و رهبري مي شود. معمولاً موتورسازان ليستي از روان کننده هاي مجاز براي کاربرد در محصولاتشان را منتشر مي کنند. موتورسازان، مصرف کنندگانشان را به استفاده از روان کننده هاي درج شده در اين ليست هاي مجاز تشويق مي کنند. به طور کلي، توليد کنندگان تجهيزات (OEMS) براي صدور تاييديه براي يک نوع روان کننده، نيازمند انجام آزمون هايي در شرايط و مقياس واقعي بر روي کشتي ها هستند که حداقل زمان لازم براي انجام آن۵ هزار ساعت (يا حدود۱ سال) است.
به طور معمول، موتورهاي دريايي از سوخت هاي نامرغوب، با گوگرد بالا(۲ تا۵ درصد وزني) و مواد آسفالتي بالا(۵ تا۱۰ درصد وزني) استفاده مي کنند. البته کيفيت سوخت هاي مصرفي در موتورهاي دريايي در مناطق مختلف جهان متغير و متفاوت است. به علت اينکه هزينه سوخت، بخش قابل ملاحظه اي از هزينه هاي کلي عملکردي کشتي ها را تشکيل مي دهد طراحان اين نوع موتورها، براي بهينه سازي و کاهش مصرف سوخت آنها اهميت زيادي قايلند. مالکان کشتي ها، علاقمند به پرداخت کمترين هزينه براي سوخت هستند. اين دو مورد، جايگاه و تقاضاي بيشتر روغن موتورهاي مصرفي در روانکاري موتورهاي دريايي را نشان مي دهد.
به طور کلي از دو نوع موتور به عنوان نيروي محرکه کشتي هاي عظيم الجثه و اقيانوس پيما استفاده مي شود که مشخصات آنها در جدول۱ نشان داده شده است.
موتورهاي دوزمانه، سرعت پايين، کراس هد
اين نوع موتورها به دو نوع روغن شامل يک نوع روغن براي قسمت بالاي سيلندر (روغن سيلندر) و يک نوع روغن براي محفظه لنگ (روغن سيستم)، نياز دارند. دو شرکت MAN B&W و Suzler بر بازار اين نوع موتورها حاکمند و نزديک به۹۰ درصد از سهم بازار اين نوع موتورها، داراي عدد قليايي کل TBN ۷۰ و درجه گرانروي SAE۵۰ است. عدد قليايي کل روغن هاي سيستم يا محفظه لنگ اين نوع موتورها نير۵۰ تا۱۰ و گرانروي آنها SAE۵۰ است.
موتورهاي چهار زمانه، سرعت متوسط، ترانک پيستون
اين موتورها فقط به يک نوع روغن احتياج دارند زيرا داراي يک مخزن مشترک (کارتر) براي محفظه لنگ و سيلندر هستند. بازار توليد اين نوع موتورها، در مقايسه با موتورهاي دو زمانه سرعت پايين، گسترده تر است. شرکت هاي NSD، Wartsila، MAN B&N، Pielstick، Mak بزرگ ترين توليد کنندگان تجهيزات مربوط به اين موتورها هستند. هر يک از اين شرکت ها سهم قابل توجهي از بازار اين نوع موتورها را تحت سلطه خود دارند.
روغن مصرفي در موتورهاي سرعت متوسط، داراي گرانروي SAE۴۰ است و عدد قليايي کل آن، بسته به ميزان گوگرد سوخت مصرفي و ميزان مصرف روغن بين اعداد۱۲ تا۵۵ است. امروزه به دليل استفاده از سوخت هاي حاوي مواد آسفالتي بالا و مشکلات مربوط به آن روغن موتورهاي جديدي براي مصرف در اين نوع از موتورها ساخته شده است.
روغن موتورهاي ديزلي لکوموتيو (قطار)
به طور کلي، در مورد ارزيابي کيفيت روغن موتورهاي لکوموتيو (قطارها)، آزمون هاي پذيرفته شده اي وجود ندارد. هر موتور سازي بر اساس تجربيات ميداني، در اين زمينه اولويت هاي مدنظرش را مشخص مي کند. موتورسازان، روغن موتورهايي را که کيفيتشان را در طي آزمون هاي جاده اي و ميداني دراز مدت، به اثبات رسانده اند، براي مصرف تجويزه مي کنند. بيشتر روغن موتورهاي ديزلي مورد استفاده، براي دستيابي به سطح کيفيت API CD از مواد افزودني متنوعي استفاده مي کنند و حاوي مقدار زيادي از ترکيبات قليايي براي جبران گوگرد بالاي سوخت مصرفي هستند. بعضي از ترکيبات استفاده شده در اين روغن ها، غيرقابل اجتناب هستند.
براي مثال، به کارگيري روي (Zinc) براي جلوگيري از صدمه ديدن قطعات موتور است. بيشتر روغن موتورهاي مصرفي در قطارها از نوع SAE۳۰ هستند و ليکن براي بهبود بهره دهي سوخت، استفاده از روغن هاي مولتي گريد در موتورهاي قطار نيز امکان پذير است.
در آمريکا، کميته سوخت و روغن انجمن تعميرکاران لکوموتيوها، براي نخستين بار، اقدام به طراحي و انتشار سيستم طبقه بندي روغن موتورهاي مورد مصرف در موتورهاي ديزلي قطارها کرد. در اين سيستم طبقه بندي، روغن هايي که داراي بهترين سطح کيفيت بودند روغن هاي نسل پنجم نامگذاري شدند. در جداول۲و۳ مشخصات اين روغن موتورها و آزمون هاي ارزيابي معرفي شده توسط سازندگان تجهيزات (OEMs) نشان داده شده است. روغن هاي نسل پنجم بايد داراي ويژگي هاي زير باشند.
- حداقل زمان تعويض روغن براي موتورهاي با مصرف پايين روغن،۱۸۰ روز، به طور متوسط يکهزار مايل در ماه يا مصرف سوخت به ميزان۲ هزار گالن در ماه (سوخت حاوي۳ تا۵ درصد گوگرد)
- قبولي در آزمون هاي اکسيداسيون، خوردگي و اصطکاک OEMs .
- رعايت الزامات تعيين شده در آزمون هاي موتوري OEMs .
- قبول شدن در آزمون هاي ميداني OEMs .
روغن موتورهاي ساکن گازسوز
موتورهاي ساکن گازسوز، موتورهايي با اندازه و سرعت متوسط هستند و به منظور فشرده سازي گاز در خطوط لوله، نيروگاههاي توليد برق و نيروگاههاي بازيافت انرژي به کار برده مي شوند. علاوه بر اين، ممکن است که از جريان گازهاي خروجي از اگزوز اين موتورها و يا آب خنک کننده آنها براي مقاصد گرمايشي استفاده شود. موتورهاي ساکن گازسوز را مي توان به سه دسته زير تقسيم کرد.
- موتورهاي گازسوز اشتعال جرقه اي با فشار گاز پايين:
اين نوع موتورها شبيه به موتورهاي دوسوخته فشار پايين هستند. در اين نوع از موتورها از يک شمع به جاي سوخت پيلوت براي مشتعل کردن مخلوط گاز و هوا استفاده مي شود. اين نوع از موتورها به عنوان موتورهاي اشتعال جرقه اي شناخته مي شوند و مزايا و معايب آنها شبيه به موتورهاي با سوخت پيلوت و فشار گاز پايين است.
- موتورهاي گازسوز اشتعال پيلوتي با فشار گاز بالا:
اصول عملکرد اين نوع از موتورها مشابه با عملکرد موتورهاي ديزلي است. سوخت پيلوت (سوخت مايع که حدوداً پنج درصد از سهم کلي سوخت مصرفي موتور را تشکيل مي دهد)، قبل از رسيدن پيستون به نقطه مرگ بالا از طريق سوپاپ ورودي به داخل سيلندر پاشيده مي شود و پروسه احتراق آغاز مي شود. مخلوط باقيمانده (معمولاً گاز طبيعي) در فشاري بسيار بالا (براي مثال۲۵۰ بار) داخل سيلندر پاشيده مي شود. گاز با ورود به سيلندر، مشتعل شده و احتراقي تميز و بدون ضربه ايجاد مي کند. در اين موتورها حدود۵ تا۷ درصد از توان خروجي، صرف متراکم کردن مخلوط گاز مي شود. در صورت قطع جريان سوخت، گاز مصرفي اين موتورها قابل برگشت به مصرف سوخت هاي مايع است.
- موتورهاي گازسوز اشتعال پيلوتي با فشار گاز پايين:
عملکرد اين موتورها مشابه با عملکرد موتورهاي با فشار گاز بالا است، اما در اين موتورها گاز با هواي مصرفي موتور در فشاري پايينتر، در منيفولد هواي ورودي يا در محفظه فرعي احتراق، قبل از ورود به سيلندر موتور، مخلوط مي شود. سوخت پيلوت مايع، براي شروع احتراق مخلوط گاز و هوا به داخل سيلندر پاشيده مي شود. اين موتورها به نام موتورهاي دوسوخته شناخته مي شوند. در مقايسه با موتورهاي فشار بالا، اين موتورها، گازهاي حاصل از احتراق را با بازده بالاتري جابجا مي کنند، وليکن براي جلوگيري از کاهش بازده حرارتي نيازمند کاهش فاصله زماني خروج گازهاي اگزوز هستند.
موتورهاي گازسوز ساکن يا از نوع استوکيومتريک يا از نوع رقيق سوز هستند. بيشتر موتورهاي استوکيومتريک به مبدل هاي کاتاليستي سه راهه، (براي کنترل انتشار Nox، HC، Co ) مجهز هستند.
موتورهاي رقيق سوز از محفظه فرعي احتراق استفاده مي کنند. مخلوط غني سوخت و هوا پس از اشتعال در محفظه فرعي احتراق، به صورت موجي از شعله به سمت محفظه اصلي احتراق حرکت کرده، سبب مشتعل شدن مخلوط سوخت و هواي رقيق موجود در محفظه اصلي احتراق مي شود. اين نوع از موتورها براي رعايت کردن الزامات مربوط به انتشار Nox (بدون به کارگيري مبدل هاي کاتاليستي) طراحي مي شوند. کاهش Nox ، از کاهش دماي احتراق به علت افزايش هواي اضافي مصرفي ناشي مي شود. براي کاهش انتشار HC و Co از موتورهاي رقيق ساز و رسيدن به الزامات آلودگي، مي توان از يک مبدل کاتاليستي اکسيد کننده نيز استفاده کرد.
کيفيت گازهاي مصرفي در موتورهاي ساکن گاز سوز بسيار متنوع و متغير است. به عنوان نمونه، گاز طبيعي (متان) گاز ترش (حاوي گوگرد بالا)، گاز شهري (حاوي هيدروژن زياد)، گاز گنداب (حاوي H۲S ) و گازهاي بدبو (حاوي مواد ارگانيک خورنده) از سوخت هاي گازي مصرفي در موتورهاي ساکن گاز سوز هستند. هر نوع گازي خواص و مشخصات خاص خود را دارد، به همين دليل موتورهايي که اين گازها را مصرف مي کنند نيز نياز به روان کننده هايي خاص دارند. انتخاب روغن موتورهاي گازسوز بايد به دقت و توجه به کاربردهاي خاص خود صورت گيرد.
به طور معمول، روان کننده هاي بدون خاکستر در موتورهاي دوزمانه به کار برده مي شوند، در حالي که روان کننده هاي با خاکستر کم در موتورهاي چهارزمانه به مصرف مي رسند. روان کننده هاي با خاکستر متوسط و بالا در موتورهايي که از سوخت نامرغوب مثل گازهاي ترش و گنداب استفاده
مي کنند، به کار مي روند.
ميزان خاکستر موجود در روغن موتورها بايد به اندازه کافي بالا باشد تا از خوردگي نشيمنگاه سوپاپ ها جلوگيري شود. خاکستر بيش از حد سبب چسبيدن و گيرپاژ رينگ ها، رسوب گرفتن شمع ها، پوشاندن سطح
مبدل هاي کاتاليستي يا انسداد مجاري ورود و خروج (در موتورهاي دوزمانه) خواهد شد. در حال حاضر روش استانداردي براي طبقه بندي روغن هاي مصرفي در موتورهاي گازسوز ساکن وجود ندارد، به همين دليل تاييد و تجويز روغن براي اين نوع از موتورها از طريق انجام آزمون هاي ميداني فشرده صورت مي گيرد. علاوه بر ميزان خاکستر موجود، عوامل کليدي ديگر در انتخاب روغن موتورهاي خاص براي موتورهاي گاز سوز ساکن عبارتند از ميزان فسفر، مقاومت در مقابل اکسيداسيون و نيتراسيون (که در بيشتر مواقع در شرايط عملکردي دماي بالا به وجود مي آيد) و بازدارنده هاي خوردگي (به ويژه در زمينه گازهاي لندفيل). ميزان فسفر روان کننده ها در هنگام بررسي ملاحظات زيست محيطي اهميت زيادي دارد. در صورت وضع قوانين سخت گيرانه تر (به ويژه در مورد انتشار Nox و HC از موتورهاي گازسوز ساکن) با نصب مبدل هاي کاتاليستي بر روي سيستم هاي اگزوز، مي توان به حدود و مقادير مجاز قانوني تعيين شده دست يافت.
براي جلوگيري از تخريب و مسموم شدن مبدل هاي کاتاليستي و افزايش عمر آنها، سازندگان مبدل هاي کاتاليستي، ميزان فسفر موجود در روان کننده ها را محدود کرده اند. اين محدوديت ها متغير بوده و بستگي به سازندگان و نوع اين مبدل ها دارند. از مبدل هاي کاتاليستي NSRC در موتورهاي رايج (استوکيومتريک) استفاده مي شود، در حاليکه مبدل هاي SRC در موتورهاي رقيق سوز به کار مي روند.

روغن امولسيون شونده ( ولک ) گروه شيميايي : هيدروکربن آليفاتيک ويژگيهاي فيزيکي و شيميايي : گاهي خصوصيت روغنها را بر حسب جرم مولکولي آنها بيان مي کنند . ...

گياهشناسي : نخل روغني با نام علمي guineensis Elaeis متعلق به خانواده نخيلات Palmaceae بوده از سواحل غربي آفريقا و کشورهاي آسيايي نظير اندونزي و مالزي ...

● چرا ماساژ مي دهيم؟ يادگيري و انجام ماساژ کودک، کار بسيار ساده اي است. چند وسيله کوچک لازم داردو هيچ هزينه اي در بر ندارد، مگر مقداري وقت. منافع دراز ...

وظايف عمده روغن عبارتند از : 1. ايجاد فيلم روغن بين سطوحي که روي هم مي لغزند. نظير رينگ و پيستون روي سطح سيلندر و يا ميل لنگ روي سطح ياتاقان. في ...

معمول ترين راهها جهت افزايش نيروي توليدي موتور افزايش راندمان حجمي موتور ميباشد.به کمک افزايش راندمان حجمي بسته به تکنيک مورد استفاده ميتوان از ۵% تا ...

موتور هاي چند فاز موتورهاي چند فازه موتورهاي متناوبي هستند که به صورت دو يا سه فاز کار مي کنند . هر دو از لحاظ ساختماني مشابه بوده و فقط اتصال داخلي ک ...

روغن ترانسفورماتورهاي قدرت نقش بسيار مهمي در عملکرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عايق کنندگي، خنک کنندگي و تشخيص عيب از جمله مهمترين وظايف روغن مي باشند ...

● از موتور براي تبديل انرژي الکتريکي به انرژي مکانيکي استفاده مي شود. بسته به کارکرد ربات ، توان مصرفي ، دقت لازم و پارامترهايي از اين قبيل نوع موتور ...

دانلود نسخه PDF - روغن موتور