روغنهاي روان كننده (Lubricating Oils) معدني كه منشاء آنها از نفت خام است، كالاهاي نسبتاً ارزاني هستند كه در موتورها و ماشين آلات صنعتي بسيار گرانقيمت مورد استفاده قرار مي گيرند و اثر مستقيم روي كارآئي و عمر اين دستگاهها دارند، لذا بايد براي ايجاد اطمينان در عملكرد صحيح ماشين‌آلات، كيفيت روغن‌هاي مصرفي كاملاً مناسب باشد. ولي متأسفانه بسيار ديده شده است كه به اين امر مهم، حتي توسط متخصصين فني نيز توجه كافي نمي‌شود و در كشور ما، خيلي كمتر از آنچه شايسته است، به كيفيت روغن و طريقه كنترل آن، بها داده شده است.

 

هدف نگارنده اين است كه خوانندگان آن، ضمن آشنايي با توليد روغنهاي روان كننده به ابعاد گوناگون كيفيت روغنها، توجه بيشتري مبذول بفرمايند.
تعاريف متعددي براي كيفيت يك كالا، بعمل آمده است، اما شايد جملة ساده زير مناسبترين تعريف باشد:
«كيفيت يك محصول، يعني مناسب بودن آن براي كار برد مورد نظر» يا به زبان انگليسي:
Quality Is Fitness For Purpose

مصداق اين تعريف بخوبي در تجربة آن شخص متجلي است كه گفته بود:
«دريافته ام كه بهترين كره، بدترين روغن براي ساعت من است». در اين مثال، ديده مي شود كه چطور دو صفت متضاد بهترين و بدترين، به كيفيت يك كالا، در رابطه و با توجه به كاربردهاي خاص آن كالا، قابل اطلاق گشته است.
كنترل كيفيت، امروزه يك مفهوم ارزشمند و دانشي بسيار پيشرفته است. برخلاف تصور بسياري از مردم، كه از كنترل كيفيت، برداشتني محدود و در حد بازرسي يا Inspection (كه بخشي از كنترل كيفيت است)، دارند، اين اصطلاح مفهومي وسيع و عميق را در بر دارد. كيفيت، در واقع، مجموعه اي از فعاليتهائي است كه يك كالا را از نقطه شروع تقاضاي آن در بازار، در مرحلة طراحي و توليد و عرضة آن به بازار، تا عكس العملهاي مصرف كنندگان و اثرات آن بر طراحي مجدد و نحوة توليد محصول، دربرمي‌گيرد.

اما هميشه اين طور نيست و مصرف كنندة اصلي قادر نمي‌باشد كه كيفيت كالا را مستقيماً تشخيص داده و ارزيابي كند. اين موضوع در مواردي صدق مي كند كه كارائي و كيفيت محصول، علاوه بر خواص فيزيكي، به صفات شيميائي آن، يعني به واكنشهاي شيميائي نيز مربوط مي شود. واكنشهاي شيميائي عموماً با سرعت كم و به طور كند انجام مي پذيرند و لذا تشخيص آثار آنها هميشه در كوتاه مدت امكان پذير نمي باشد. به علاوه ممكن است كه آثار فعاليتهاي شيميائي با

دخالت عوامل ديگري همراه گردد و باعث شود كه تشخيص دليل پديده هاي حاصله، بسيار پيچيده گردد. مثلاً وقتي يك حشره كش مورد استفاده قرار مي گيرد، بعضي از خواص آن كه از بين بردن حشرات است، قابل مشاهده است، ولي اثرات احتمالي مزمني كه ممكن است بر نسوج بدن داشته باشد، به اين سادگي ها براي مصرف كننده، قابل تشخيص نمي باشد. با همة اينها، كيفيت مواد شيميائي را نيز مي توان ولو به كمك آزمايشگاه، پيش بيني نمود. اگر ماده اي

شيميائي براي بشر شناخته شده باشد، با تعيين خواص فيزيكي و تجزية عنصري و تعيين ساختمان شيميائي آن، هر بار مي توان آن را بازشناخت و كارائي و كيفيت آن را معين نمود. اگر ماده اي، مخلوطي از چند تركيب شيميائي خالص شناخته شده باشد، باز مي توان با تجزية عنصري و روشهاي ديگر، نسبت اين تركيبات در مخلوط را تعيين و خواص مخلوط را پيش‌بيني كرد.
فرآورده هاي نفتي، از نقطه نظر رابطة خواص فيزيكي و شيميائي با كارآئي عملي، پيچيده ترين وضعيت را دارند. مي دانيم كه نوع و نسبت تركيبات مختلفي كه در نفتهاي خام نقاط مختلف دنيا، يك كشور و يا يك منطقه وجود دارد، بسيار متغير است. حتي در يك چاه نفت بخصوص، در عمق

هاي مختلف، انواع و درصد مواد شيميائي متفاوتي در نفت خام وجود دارد. روغنهاي روان كنندة نفتي نيز به همين دليل، شامل انواع گوناگوني از هيدروكربنها و مشتقات آنها هستند، بخصوص كه اجزاء روغنهاي روان كننده، عموماً از مولكولهاي بسيار بزرگ (C15 تا C30)، تشكيل شده اند.

خوانندگان محترم، از شيمي آلي بياد دارند كه با بالا رفتن تعداد كربنها در مولكولهاي هيدروكربنها، تعداد ايزومرهاي آنها به سرعت افزايش مي‌يابد. مثلاً هيدروكربن سير شدة ۲۰ كربنه به نام ايكوزان Eicosane، از لحاظ تئوري، مي تواند ۳۶۶۳۱۹ ايزومر مختلف داشته باشد. از اين ارقام مي توان دريافت كه تركيب و ساختمان شيميائي روغنهاي روان كننده چقدر متغير و پيچيده است. بديهي است كه جدا كردن هر يك از تركيبات شيميائي روغن و تعيين خواص آنها، به سادگي، امكان پذير نمي‌باشد. به همين دليل، براي چنين فرآورده‌اي، چيزي به مفهوم كلاسيك خواص شيميائي قابل

تعريف نيست و در واقع آنچه كه تحت اين عناوين بيان مي شود، ميانگيني از خواص تك تك اجزاء روغن است و چون نسبت و نوع اين اجزاء در روغنهاي مختلف تغيير مي كند، خواص فيزيكي و شيميائي روغنها نيز ثابت نمي‌باشد.

علاوه بر مطالبي كه ذكر آنها گذشت، روغنهاي روان كننده از يك لحاظ ديگر نيز بسيار پيچيده‌تر از ساير فرآورده هاي نفتي هستند. روغنهاي روان كننده در كاربردهاي متعددي كه دارند، بايد وظائف متنوعي را جامة عمل بپوشانند و براي اين منظور بايد خواص معيني را دارا باشند. آنچه كه از نفت خام تحت عنوان روغن حاصل شده و روغن پايه ناميده مي شود، فقط قادر است بعضي از وظائف

ضروري روغنهاي موتور و ماشين آلات صنعتي را عملي نمايد و بقيه خواص لازم به وسيلة يك سري مواد شيميائي ويژه كه مواد افزودني (additives) ناميده مي‌شوند و به مقدار حدود متوسط ۳ تا ۱۰ درصد به روغنها اضافه مي شوند، به وجود مي آيند. اين مواد شيميائي نيز انواع بسيار متعدد و متنوعي دارند و نيز به نسبتهاي متغير به روغن ها افزوده مي‌گردند. لذا ملاحظه مي شود كه 

از همة صحبتهاي فوق نتيجه مي شود كه كيفيت روغهاي روان كننده را نمي توان مانند كالاهاي معمولي به كمك خواص فيزيكي، و يا مانند مواد شيميائي ديگر به وسيلة خواص فيزيكي و آناليز شيميائي، پيش بيني نمود. به عبارت ديگر بين خواص فيزيكي و شميائي (آناليز شيميائي) روغنها و كارآئي آنها در عمل، رابطة معين و ثابتي وجود ندارد. چه بسا ديده شده است كه دو روغن مختلف كه از لحاظ خواص فيزيكي و آناليز شيميائي (انواع و درصد عناصر) يكسان بوده اند، در عمل، دو نوع عملكرد (كيفيت و كارآئي) بسيار متفاوت (يكي قابل قبول و ديگري مردود) داشته اند.
آنچه كه امروزه تحت نام روغن جهت روانكاري و يا كاربردهاي مخصوص ديگر همچون دستگاههاي هيدروليك، سيستم هاي حرارتي، عايق الكتريكي و يا برش فلزات به كار مي رود مي بايد داراي خصائص عديده‌اي باشد.
مشخصه هاي عمومي كه هر روغني بايد داشته باشد همان مشخصه‌هاي اصلي است كه از ابتدا مد نظر بوده، مثلاً اصطكاك قطعات را به منظور حركت دو قطعه كاهش دهد و يا اينكه حرارت حاصل دو سيستم كه به طرق مختلف بوجود مي آيد تحمل و به نوعي برطرف نمايد و يا اينكه به نحوي آب بندي ايجاد كند كه از نفوذ ذرات خارجي جلوگيري نموده و يا برعكس ذرات ديگري كه از سائيدگي حاصل مي شود از محل مشترك دو قطعه برداشته و از محيط عمل خارج نمايد.

وليكن تعدادي از مشخصه ها خيلي اختصاصي است و بستگي به نوع عملكرد آن دارد مثلاً روغنهائي كه در تراشكاري بكار مي رود بايد با آب بخوبي مخلوط شده و از اكسيد شدن قطعات بسيار داغ فلزي در مجاورت هوا و آب جلوگيري به عمل آورده و ضمناً عمر تيغه برش را بهبود بخشد و تعدادي مشخصه ديگر كه بعداً تشريح خواهد شد.
به منظور ساخت يك روغن كه بتواند كليه مشخصات لازم را برحسب عملكرد داشته باشد دو ماده اصلي به نام روغن پايه و مواد افزودني را با يكديگر مخلوط مي‌نمائيم.
روغن پايه ماده اي است نفتي و يا سنتتيك Synthetic (مصنوعي) كه در حدود ۹۵-۹۰ درصد روغن را برحسب نوع روغن تمام شده تشكيل مي دهد (در بعضي موارد از اين مقدار كمتر است) و مي توان نيازهاي يك روغن را تا حدودي بر حسب آن عملكرد برطرف نمايد.
ركن اساسي هر روغن تمام شده ماده اي به نام روغن پايه است و بعد از مخلوط شدن با مواد ديگر تبديل به روغن محصول مي گردد.
براي تهيه اين ماده در حال حاضر سه راه وجود دارد كه عبارت است از استفاده از برش مواد نفتي، تصفيه روغنهاي مصرف شده و تهيه مصنوعي آنها.
مواد افزودني تعدادي مواد شيميائي با تركيبات مخصوص است كه افزودن آنها به مقدار معين به روغن پايه خواص روغن را ترميم و تصحيح نموده و علاوه بر آن تعدادي مشخصه مخصوص كه در روغن پايه وجود ندارد و يا ضعيف مي باشد به مجموع روغن مي دهد.

فصل اول
مقدماتي راجع به روغنهاي
روان كننده، آزمايشات و كيفيت آنها

قبل از پرداختن به بحث اصلي لازم است خوانندگان محترم با برخي از مسائل مقدماتي آشنا شوند. در اين فصل سعي بر اين بر اين است كه برخي موارد مهم به اختصار بيان گردد.

– انواع روان كننده:
كوشش بشر براي دريافت روان كننده هاي مؤثر سابقه اي ديرينه به قدمت تاريخ نوشته دارد. بسياري از مواد در طول زمان براي اين منظور مورد امتحان قرار گرفته و سپس مطرود و با مواد بهتري جانشين شده‌اند، اما بعضي از روان كننده هاي مورد استفاده تا به امروز به طرز شگفت آوري اصالتي قديمي دارند. مصريان در ۱۴۰۰ سال قبل از ميلاد مخلوطي از چربي حيواني و صابون آهكي را مي جوشاندند و به عنوان گريس بر چرخ ارابه ها به كار مي‌بردند.
اما روان كننده هاي مورد مصرف در دنياي صنعتي امروز را مي توان از نظر حالت در چهار رده روان كننده هاي گازي، روان كننده هاي مايع، روان‌كننده هاي نيمه جامد و بالاخره روان كننده هاي جامد دسته بندي نمود.
۱-روان كننده هاي گازي به خصوص هوا براي روانكاري در كاربردهائي كه سرعت بسيار زياد و بار كم و ثبات شعاعي محور چرخش مورد نظر است يا شرايط غيرعادي درجه حرارت و يا وجود پرتوهاي هسته اي ايجاد كند مورد استفاده قرار مي گيرند.

مثالهاي عملي كاربرد گاز و هوا به عنوان روان كننده، روانكاوي اولتراسانتريفيوژها، ماشين هاي ابزار سنگ زني دقيق با سرعت زياد، چرخ مته دندانپزشكي و گاز گردانهاي راكتورهاي اتمي است. امروزه تحقيقات وسيعي در زمينه استفاده از روان كننده هاي گازي و بخار مايعات براي موارد كاربردي از قبيل ماشين هاي ريسندگي پرسرعت، توربين گازي، موتور جت و ژيراسكوپ و غيره در جريان است.
۲-روان كننده مايع طيف وسيعي از سيالات از گازهاي مايع تحت فشار تا انواع روغنهاي سنتتيك را دربر مي گيرد. كاربرد روان كننده هاي مايع در روانكاري به روش هيدروديناميك با لايه ضخيم يا لايه نازك روان كننده است و به اين مناسبت رايجترين نوع روان كننده مورد استفاده است.
مهمترين و پرمصرف‌ترين روان كننده مايع، روغن معدني حاصل از پالايش نفت خام است.

روان كننده مايع شامل روغنهاي طبيعي، حيواني و گياهي كه خود مصارف بخصوصي از نظر روانكاري دارند نيز مي باشد.
۳-روان كننده هاي نيمه جامد شامل انواع گريس و چربيهاي جامد و موم در مواردي كه آب بندي محل روانكاري براي استفاده از روان كننده مايع مشكل است و يا شرايط كار سبك و غير مداوم و يا عدم دسترسي، يكبار روانكاري براي طول عمر مكانيزم را توجيه نمايد و در ياتاقانهاي ساچمه اي و غلطكي كه روانكاري از نوع الاستوهيدروديناميك حكمفرماست بكار مي رود. گريس كه پرمصرف‌ترين روان كننده نيمه جامد است خود متشكل از يك روغن نفتي يا سنتتيك و يك پركننده يا سفت كننده است.
۴-روان كننده هاي جامد براي روانكاري در شرايط بخصوص كار مانند خلاء كامل يا بار و حرارت زياد و در موارديكه روانكاري حدي (Boundary Lubrication) حاكم است به كار مي‌رود. انواع روان كننده هاي جامد شامل گرافيت، ميكا، تالك، سولفيد موليبدنيم، اكسيد سرب، گل گوگرد و انواع پلاستيك است.

 

– موارد استفادة روغنهاي روان كننده:
قبلاً گفته شد كه كيفيت هر كالا، يعني مناسب بودن آن براي مصرف در كاربرد معين، بنابراين اولين قدم براي ورود به عرصه كيفيت اين روغنها، توجه به كاربرد آنهاست. روغنهاي روان كنندة معدني، موارد استفادة بسيار متعددي دارند. شايد به تعداد چند برابر انواع موتورها و ماشين آلات صنعتي، موارد مصرف بتوان برشمرد، ولي در اينجا فقط اشاره مي شود كه روغنها را از يك نظر به روغنهاي موتور، ماشين آلات صنعتي و هواپيما تقسيم بندي مي نمايند، مجزا كردن روغنهاي ويژة هواپيما، در يك طبقه خاص، شايد به دليل متفاوت بودن شرايط كار آن در زمين و هوا و تغييرات شديد اين شرايط باشد.

– وظايف روغنهاي روان كننده:
متفاوت بودن مكانيسم موتور و ماشين آلات صنعتي، از نقطه نظر تريبولوژي، انجام وظائف متعدد و پيچيده اي را از روغنها مي‌طلبد. ولي خوشبختانه با همة پيچيدگي‌هاي اين مكانيسم، وجوه مشترك زيادي بين آنها موجود است و لذا بر اين اساس مي توان وظائف روغن را در چند جمله خلاصه، يادآوري نمود.
۱-روان كنندگي (تشكيل يك لاية روغن بين قطعات متحرك و كاهش اصطكاك و سائيدگي آنها).
۲-انتقال حرارت و خنك كردن قطعات متحرك.
۳-جلوگيري از اثرات ضربه قطعات بر يكديگر.

۴-آب بندي فواصل قطعات و در بعضي موارد انتقال نيرو در روغنهاي هيدروليك)
۵-عمل كردن به عنوان حامل (Carrier) مواد شيميائي موسوم به مواد افزودني كه به كمك آنها، قطعات ماشين و نيز خود روغن در مقابل اكسيده شدن، سائيدگي، زنگ زدن، خوردگي، كثيف شدن و غيره محافظت مي‌شوند.
۶-تميزنگاه داشتن قطعات، از طريق حمل ذرات ناشي از سائيده شدن قطعات و مواد حاصله از تجزيه روغن و سوخت به خارج از منطقة قطعات و جلوگيري از ته نشين شدن آلودگي ها و مواد فوق الذكر روي قطعات ماشين (به ويژه در موتورها).
به جز رديف ۶ كه عمدتاً مربوط به روغنهاي موتور و بعضي روغنهاي صنعتي ويژه است، بقيه وظائف به عهدة تقريباً همة روغنها قرار دارد. البته تمامي اين وظائف، با شدتي يكسان در كليه موارد، اعمال نمي‌شود، و بسته به هر مورد مصرف مشخص، ممكن است يك يا چند قلم از آنها جزء اعمال اصلي روغن و بقيه كارهاي فرعي آن تلقي شوند.
نكته مهم اين است كه روغنها، جهت آن كه بتوانند وظائف خود را به درستي انجام دهند، بايد داراي شرايط و ويژگيهاي معيني باشند و در واقع اين خواص هستند كه روغنهاي مختلف و كيفيت آنها را از يكديگر متمايز مي‌سازند.

– خواص ضروري روغنهاي روان كننده:
روغنهاي روان كننده بايد:
۱-داراي گرانروي (ويسكوزيته – يعني ميزان رواني يا نارواني) مناسبي باشند اعمال تشكيل لاية روغن و كاهش اصطكاك و سائيدگي و نيز انتقال حرارت و ضربه‌گيري و آب بندي و انتقال نيرو را به خوبي انجام دهند.
۲-گرانروي خود را در محدودة درجات حرارت كار خود تا حد كافي حفظ كنند تا لطمه اي به انجام وظائف آنها وارد نشود. در اصطلاح گفته مي‌شود كه شاخص گرانروي (VI) به اندازة كافي بالائي داشته باشند.

۳-در مقابل حرارت و اكسيژن هوا (تجزية حرارتي و اكسيداسيون) به حد كافي مقاوم باشند.
۴-از زنگ زدن (Rust)، خورده شدن توسط مواد اسيدي (Corrosion) و سائيدگي بيش از حد قطعات (در مواردي كه روغن پايه قادر به تشكيل لاية ضخيم و جلوگيري از سائيدگي نيست)، جلوگيري نمايند.
۵-داراي مواد پاك كننده و معلق كننده بوده و از ته نشين شدن رسوبات در لابلاي قطعات جلوگيري نمايند (در مورد موتورها)
۶-در سرما به اندازة كافي روان باشند تا شروع و ادامة حركت قطعات آسان باشد.
۷-اگر در تماس با قطعاتي غير فلزي (مثل آب‌بندهاي لاستيكي Seals) هستند، روي آنها اثر نامطلوب نداشته باشند.
۸-كلاً روي قطعاتي كه با آنها در تماس هستند و نيز روي اجزاء دروني خودشان، اثرات نامطلوب نداشته باشند و بين اجزاء آنها سازگاري وجود داشته باشد.
۹-از نقطه نظر عواملي مثل فراريت، آتش‌گيري و نظائر آن در شرايط مناسبي باشند.
۱۰-درحين كار، كف نكنند.
۱۱-بتوانند اثرات نامطلوب ناشي از كار دستگاه (مث

ل احتراق سوخت در موتورها، اختلاط بخار در توربينهاي بخاري و …) را تا حد ممكن خنثي كنند.
۱۲-مواد آلوده كنندة خارجي مثل گرد و خاك، كثافات، آب و نظائر آن، همراه روغن نباشد.
اكثر ويژگيهاي فوق‌ا‌لذكر تقريباً در مورد تمام روغنها به طور مشترك ضروري است. البته ممكن است در هر مورد خاص، اقلام معيني از اينها اولويت داشته باشند، علاوه بر اين خواص، ممكن است هر روغن بخصوصي، ويژگي مشخص و مخصوصي نيز برايش ضروري باشد. مثلاً قدرت پاك كنندگي در مورد موتورهاي بنزيني و ديزلي و نظائر آنها مهم باشد. يا، روغنهاي حل شوندة تراشكاري بايد

بتوانند با آب يك امولسيون پايدار تشكيل بدهند. روغنهاي توربين بخاري بايد از بخار آبي كه به آب تبديل شده و با آنها مخلوط شده است در مدت زمان كوتاهي جدا شوند، به همين دليل روغنهاي توربين نبايد با موادي مثل پاك كننده ها (از روغن موتورها) كه باعث ايجاد امولسيون و جدا نشدن آب و روغن مي‌گردند، مخلوط و آلوده شوند. روغنهاي ترانسفورمر و نظاير آن بايد در حد بالائي عايق الكتريسيته باشند و روغنهاي هيدروليك، عمل انتقال نيرو را به نحو احسن انجام دهند و …

-تركيبات روغنهاي روان كنندة معدني:
خواص فوق الذكر، بايد به نحوي در روغن ايجاد شود. واقعيت مهم اين است كه روغنهاي روان كننده از دو قسمت اساسي تشكيل شده اند: ۱-روغن پايه: ماده‌اي كه از نفت خام، پس از طي يك سري عمليات پالايش به دست مي‌آيد. روغن پايه (Base Oil)، به طور متوسط ۹۰ درصد حجم روغنها را تشكيل مي‌دهد. ۲-مواد شيميائي موسوم به مواد افزودني (Additives) كه حدود متوسط ۱۰% حجم روغنها را تشكيل مي‌دهند..

تنها تعداد محدودي از خواص ضروري روغنها در روغن پايه وجود دارد و براي اينكه روغنهاي روان كننده همة خواص لازم را داشته و بتوانند وظائف خود را به طور كامل انجام دهند، به آنها مواد افزودني اضافه مي شود.
نكته مهم اين است كه خوانندگان محترم بايد توجه فرمايند كه روغنهاي روان كنندة امروزي مجموعه‌هائي بسيار پيچيده از روغنهاي پايه و مواد افزودني هستند كه بدون آنها، طراحي و استفاده از ماشين آلات پيچيده و مدرن امروزي امكان‌پذير نمي‌باشد. ايجاد تعادل بين روغن پايه و مواد افزودني يك روغن، و ايجاد شرايطي كه از اثرات احتمالي نامطلوب اين اجزاء بر هم اجتناب

شود و بهترين تركيب حاصل گردد، از فنون پيچيده و ظريف دانش بشري است. ولي متأسفانه در مورد روغنها، بسيار ساده‌نگري مي شود. مثلاً روغنهاي دندة اتوماتيك يا روغنهاي كمك فنر، از محصولاتي هستند كه گاه بايد تا ۱۵ نوع مواد افزودني گوناگوني داشته باشند، حال اينكه در ايران به علت عدم آگاهي و توجه مصرف كنندگان، عده‌اي شياد، روغن پايه (بدون هيچگونه مادة افزودني) را با گازوئيل و رنگ مخلوط كرده و آن را به قيمت گزاف و به نام روغن دندة اتوماتيك

مي‌فروشند و يا در كمك فنرها مي‌ريزند، غافل از اينكه همين گازوئيل، چه صدماتي به كمك فنر وارد مي‌كند و يا روغن پايه مصرفي در دنده‌هاي اتوماتيك چقدر سريع آنها را فرسوده مي‌سازد.
-آزمايشات مربوط به روغنهاي روان كننده:
انواع گوناگوني از آزمونها براي كنترل كيفيت روغنها به كار مي‌روند كه مي توان آنها را به ۵ دسته به شرح زير تقسيم بندي كرد:
الف) تستهاي فيزيكي: عبارتند از آزمايشات فيزيكي نسبتاً سادة آزمايشگاهي كه طبيعت ماده را از طريق اندازه گيري خواص فيزيكي مانند گرانروي (ويسكوزيته) نقطة اشتعال (Flash Point)، وزن مخصوص نسبي (Sp.gr.)، رنگ (Color) ظاهر (Appearance)، ضريب شكست (RI) و غيره، معرفي مي كنند.

ب) تستهاي شيميائي: در اين آزمايشات، تركيبات شيميائي (Composition) روغن از طريق اندازه گيري عناصري مثل گوگرد، كلر، فسفر، فلزات، ازت، و غيره، معين مي‌گردد. البته بايد توجه كرد كه اين تستها، يعني آناليز شيميائي، به تنهائي ساختمان شيميائي (Structure) روغن را روشن نمي‌كنند و فقط براي كنترل Specification به كار مي روند.
ج) تستهاي فيزيكو – شيميائي: در اين نوع آزمونها، يا عناصر شيميائي موجود در روغن را به كمك دستگاههائي مثل جذب اتمي و نظاير آن اندازه گيري مي كنند و يا، توسط دستگاههاي

اسپكتروسكپي و نظائر آن، ساختمان شيميائي روغن را معين مي نمايند.
سه نوع آزمون فوق، براي مشخص كردن نوع عمومي محصولات نسبت به كاربرد خاص و كنترل در حين ساخت روغن و براي تعيين عمر مفيد روغن در سرويس به كار مي روند.
د) تستهاي موسوم به Banch Tests:
در اين نوع آزمونها، روغنهاي روان كننده در معرض شرايطي شبيه شرايط كار واقعي روغن، منتهي با شدت بيشتر و عموماً فقط در يك بعد آن شرايط، قرار گرفته و تغييرات روغن و نيز اثرات آن بر قطعات استاندارد مورد بررسي قرار مي‌گيرند. آزمونهائي مثل پايداري حرارتي، پايداري اكسيداسيون، خوردگي Corrosion، ممانعت از زنگ زدن، Rust Preventive و … كه معمولاً در

وسائل شيشه اي آزمايشگاهي و با دستگاههاي ويژه ساده، انجام مي شوند، از اين نوع هستند. وجه تسميه اين نوع تستها، يعني Bench test (تستهاي روي ميز) اين است كه اين تستها، حد وسط تستهاي فيزيكي و شيميائي و آزمايشهاي موتوري و دستگاهي مي باشند و در واقع يك فرقشان با تستهاي موتوري و … اين است كه در روي ميز آزمايشگاه عملي مي شوند، درحاليكه اين تشابه را با تستهاي موتوري و دستگاهي دارند كه مانند آنها وضع روغن را در عمل بررسي مي كنند.

هـ) تستهاي موتوري و دستگاهي Engine & Rig tests:
براي ارزيابي روغنها تحت شرايط عملي و واقعي كارشان، مثل شرائطي كه در موتورها، جعبه دنده ها و غيره وجود دارد، تستهاي مكانيكي معيني براي بررسي اثرات خواص گوناگون روغن انجام مي شود. موتورها و دستگاههاي استاندارد شده معين، معمولاً در آزمايشگاههاي بزرگي در روي زمين نصب شده يا قرار دارند و در آنها تست هاي متعددي تحت شرايط كاملاً معين و كنترل شده انجام مي گردد. پس از پايان آزمايشات، تغييرات خواص روغن و اثرات آن بر قطعات موتور و يا دستگاه مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. چنين آزمونهائي، طوري طراحي شده اند كه عموماً نتايج آن تا حد زيادي، وضعيت را در سرويس واقعي‌اش (يعني در يك موتور يا دستگاه واقعي)، معين و پيش بيني مي

كند، ولي براي محصولاتي كه براي اولين بار به بازار عرضه مي شوند (بيشتر مواد افزودني جديد مد نظر است)، معمولاً بعد از تستهاي مكانيكي فوق الذكر، يك سري تست در دستگاههاي واقعي نيز انجام مي شود. اين گونه تستها را Field test مي نامند.

مثلاً براي يك روغن موتور جديد براي كاميونها، روغن مزبور را در چندين كاميون مي ريزند و اين كاميونها به كار معمولي خود ادامه مي دهند. در فواصل معيني و نيز در پايان برنامة آزمون، تغييرات خواص روغن و نيز كيفيت قطعات و كار موتور كاميونها، مورد ارزيابي قرار مي گيرد.

واضح است كه تستهاي موتوري و دستگاهي، بسيار گران تمام مي شود. به همين دليل و نيز براي سرعت كنترل، يك بار كه يك روغن پايه معيني با مواد افزودني مشخص، چنان تستهائي را مي‌گذرانند، از آن پس كار كنترل كننده اين است كه به كمك چهار نوع تست اول تا چهارم، كنترل مي كند كه روغن با همان تركيبي كه قبول شده است، ساخته و به بازار عرضه گردد. در واقع در خلال تستهاي نوع پنجم و همراه با آزمونهاي چهار نوع ديگر و با مددگرفتن از علم آمار، رياضيات، مكانيك، شيمي و غيره، حدود ارقام Specification فيزيكي و شيميائي روغن قبول شده، تعيين مي گردد و آزمايشهاي كنترل، اين حدود را مورد بازرسي و كنترل قرار مي دهند.

 

– ارگانها و سازمانها و مؤسسات ذيربط در كيفيت روغنها:
با همكاري:
الف – سازندگان (موتور) خودروها و دستگاهها،
ب – انجمن هاي علمي بين المللي،
پ-مؤسسات رسمي دولتي و نظامي،
فعاليتهاي بسيار با ارزشي در جهت تعريف و استاندارد كردن روغنهاي مورد نياز موتورها و ماشين آلات صنعتي، و نيز چگونگي آزمون آنها به عمل آمده و مي آيد در ليست ذيل، نام مهمترين آنها به فارسي و انگليسي، ذكر شده است:
ASTM: American Society for Testing and Materials
انجمن آمريكائي تست و مواد (اين مؤسسه روشهاي آزمون را معين و استاندارد مي كند).
IP: Institute of Petroleum (U.K.)

انستيتوي نفت (انگلستان). اين مؤسسه نيز مثل ASTM است.
API: American Petroleum Institute
انستيتوي نفت آمريكا، اين مؤسسه سطوح كيفيت Performance Levels مربوط به روغن موتورها و روغن دنده هاي اتومبيل را استاندارد مي كند.
SAE: Society of Automotive Engineers
انجمن (آمريكائي) مهندسين وسائط نقليه موتوري اين انجمن روغنهاي موتور و دنده اتومبيل را برحسب گرانروي آنها طبقه بندي مي نمايد.

CCMC: Comite des Constructerurs d’ Automobiles du Marche Commun
كميته سازندگان اتومبيل بازار مشترك (اروپا). اين كميته سطوح كارآئي روغنهاي موتور را (شبيه API) براي اتومبيلهاي اروپائي، تعريف و استاندارد مي كند.

CEC: Co-ordinating Europen Committee for the Development Preformance Tests for Lubricants and Engine Fuels
كميتة اروپائي هماهنگ كننده براي پيشبرد تستهاي كارائي روغنها و سوختهاي موتور.
اين مؤسسه روشهاي تست (موتوري) را براي سطوح كيفيت تعريف شده توسط CCMC، تعيين و استاندارد مي كند.
AGMA: American Gear Manufacturers Association
اتحاديه امريكائي سازندگان دنده، اين مؤسسه در زمينة طبقه بندي روغنهاي دنده هاي ماشين الات صنعتي فعاليت دارد.
CRC: Co- ordinating Research Council (of the SAE)
انجمن پژوهشي هماهنگ كننده (SAE).

AFNOR: Association Francaise de Normalisation
مؤسسه استاندارد فرانسه (معادل ASTM)
DIN: Deustche Industrienorm
مؤسسه استاندارد آلمان غربي.
ISO: International organization of Standards
مؤسسه بين المللي استاندارد. اين مؤسسه روغنهاي صنعتي را از لحاظ گرانروي طبقه بندي مي نمايندو …

بايد توجه داشت كه وظايفي كه در ليست فوق به انها اشاره شد، فقط بخشي (آن بخش كه در رابطه با روغن، معروفتر است)، از فعاليتهاي گسترده مؤسسات مورد بحث است. در واقع اين مؤسسات با همكاري‌هاي ارزشمند، كوششهاي پژوهشي و كاربردي وسيعي در زمينه‌هاي گوناگون، و ازجمله در رابطه با روغن دارند.
از آنجائيكه مؤسسات آمريكائي (و نيز انگليسي) با سابقه ترين و معتبرترين

سازمانها در اين زمينه هستند، بقيه ارگانهاي مشابه در كشورهاي ديگر نيز به نحوي فعاليتهاي خود را معادل با سازمانهاي آمريكايي و انگليسي ارائه مي دهند.

-طبقه بندي ها و استانداردهاي روغن:
همانطوري كه در بخشهاي قبل گفته شد، سازمانها و مؤسسات علمي و دولتي و نيز سازندگان خودروها و ماشين آلات صنعتي و توليدكنندگان مواد افزودني و روغن، دست به دست هم داده و سيستم بسيار مؤثر و كارآمدي براي كنترل كيفيت روغنهاي روان كننده به وجود آورده اند. يكي از پايه هاي اين سيستم، طبقه بندي روغنها و تدوين و انتشار استانداردهاي مربوطه است كه نقشي حياتي در برقرار نمودن ارتباط صحيح بين توليدكنندگان، آزمايش كنندگان و مصرف كنندگان روغن، دارد.
به طور كلي روغنهاي موتور و ماشين آلات صنعتي را از دو لحاظ طبقه بندي مي كنند:
۱-طبقه بندي بر اساس گرانروي (ويسكوزيته).
۲-طبقه بندي بر حسب كارائي (Performance)
طبقه بندي بر حسب ويسكوزيته، مصرف كنندگان را در انتخاب صحيح روغن، فقط از لحاظ ويسكوزيتة مناسب، كمك مي كند.

جداول طبقه بندي ويسكوزيته، عموماً روغنها را بر حسب ويسكوزيته در رابطه با درجة حرارت، دسته بندي مي كنند. البته سازندگان وسائل، هنگام توصيه ويسكوزيتة مناسب خود و يا ماشين ساخت خود، علاوه بر درجة حرارت، فاكتورهائي از قبيل بار، فشار، سرعت، اصطكاك و غيره را نيز درنظر مي‌گيرند. اما توصيه آنها، عموماً فقط به همان ويسكوزيته بتنهائي يا در رابطه با دما، انجام مي شود.

طبقه بندي روغنها بر حسب كارائي، در واقع اصلي ترين معيار براي انتخاب صحيح روغن را به دست مي دهد. در اين نوع دسته بندي، روغنها بر حسب مورد كاربرد معين، شدت كار آن مورد، نوع متالوژي و طراحي ماشين آلات كه روغن در آنها به كار مي رود، نوع سوخت مصرفي اين وسائل و ساير نكات جانبي، نوع كار يا وسائل، محيط كار آنها، عمر تعميراتي مورد نظر و …، طبقه بندي مي گردند. كاملاً روشن است كه انجام چنين طبقه بندي ظريفي، نياز به تجربه و تستهاي بسيار پيچيده دارد.
بايد توجه كرد كه سازندگان خودروها و ماشين آلات صنعتي كه معتبرترين منابع براي توصيه روغن مورد استفاده هستند، روغنهاي مورد نياز خود را در كاتالوگهاي ماشين آلات هم بر حسب ويسكوزيته و هم بر اساس كارائي معرفي مي كنند، ولي در گذشته بسيار ديده شده است كه به علت عدم اشنائي مصرف كنندگاذن روغن، فقط به گرانروي روغنها توجه شده و به نوع و سطح كيفيت آنها كه در طبقه بندي كارائي مشخص مي شود، اعتنايي نشده و لذا روغن به طور نامناسب، مورد استفاده قرار گرفته است.
به طور خلاصه بايد گفت كه انتخاب روغن به كمك دو نوع طبقه بندي انجام مي شود:
۱-برحسب ويسكوزيته، كه دليل خوبي و بدي روغن نيست و فقط به انتخاب گرانروي صحيح كمك مي كند.
۲-برحسب كارائي كه در واقع طبقه بندي كيفيت واقعي روغن است. در ذيل مهمترين نمونه اين طبقه بندي ها ذكر مي شوند.

الف) طبقه بندي روغنها بر حسب ويسكوزيته
در صفحات بعد، جداولي ذكر شده اند كه طبقه بندي روغنها را برحسب ويسكوزيته نشان مي دهند. براي آشنائي و استفاده از اين جداول، توجه به توضيحات ذيل مفيد است:
جدول A1: اين جدول، طبقه بندي، روغن موتورها را بر حسب ويسكوزيته نشان مي دهد. در اين جدول كه جديدترين جدول طبقه بندي ويسكوزيته، SAE است، روغنها، ۰Wو ۵W و ۲۵W نيز جديداً تعريف شده اند. ضمناً، تعريف درجات SAE روغنها، فقط برحسب گرانروي در ۰C100 و در سرما (كه در اين جدول، براي هر درجه اي، دماي سرماي معيني درنظر گرفته شده است)، نيست، بلكه ماكزيمم دماي مرزي پمپ شدن روغن و نيز نقطة ريزش پايدار هم ملاك هستند.

جدول A2: در اين جدول ISO (سازمان بين المللي استاندارد)، روغنها را بر حسب ويسكوزيته (سنتي استوك) در ۰C40 تعريف كرده است. هم اكنون اين طبقه بندي بيشتر براي روغنهاي صنعتي كه در درجة ويسكوزيتة آن – (ISO Viscosity Grade) ISO VG ناميده مي شود، نشان دهنده گرانروي متوسط آن درجه است و ماكزيمم و مينيمم هر درجه حدوداً ۱۰ درصد اين مقدار متوسط است. مثلاً يك روغن با درجه ISO VG 68، روغني است كه در ۰C40، ويسكوزيته اي به طور متوسط ۶۸ سنتي استوك دارا باشد. انتخاب

۰C40 به عنوان مرجع، در رابطه با دماي معمول كار دستگاههاي صنعتي است.
جداول A3: روغنهاي دنده اتومبيل را برحسب ويسكوزيته در ۰C100 و در سرما، تقسيم بندي مي كنند، بالائي مربوط به SAE پائيني مربوط به ارتش آمريكاست. نكتة مهمي كه بايد بدان توجه شود، اين است كه هيچ رابطه اي بين اعداد اين طبقه بندي، و طبقه بندي روغنهاي موتور وجود ندارد. مثلاً ديده مي‌شود كه يك روغن دندة ۹۰SAE، ويسكوزيته اي در حد يك روغن موتور
۴۰SAE، تا بيش از ۵۰ SAE دارد.

ب) طبقه بندي روغنها بر حسب كارائي
طبقه بندي روغنهاي موتور و ماشين آلات صنعتي كه در واقع مهمترين ابزار شناختن و معرفي كيفيت روغنها هستند، بسيار متعدد هستند، زيرا مؤسسات گوناگوني در مورد اين طبقه بندي اقدام كرده اند. ازجمله:
-انجمنهاي علمي مثل API (انجمن نفت آمريكا) و CCMC (در اروپا)
-ارگانهاي نظامي، Military
-و سازندگان اصلي وسائل (Orginal Equipment Manufactures). يا (OEM) كه اين دسته خود بسيار متعدد هستند.
ولي با وجود تنوع مورد بحث، خوشبختانه كار شناخت اين طبقه بندي ها آسان است، زيرا در مورد روغنهاي خودروها، طبقه بندي هاي كارائي API و CCMC و ارتش آمريكا و نيز وزارت دفاع انگلستاذن مقبوليت عام يافته اند و استانداردهاي ديگر نيز سعي مي كنند، به نحوي معادل طبقه بندي هاي خود را از مراجع فوق الذكر تعيين و معرفي نمايند. سازندگان خودرو نيز، عموماً همان طبقه بندي API. و نظائر آن را به كار مي برند و اگر نكاتي اضافه بر آنها مورد نظرشان باشند، ذكر مي كنند.

در مورد روغنهاي صنعتي، مراجع عمده، سازندگان معتبر ماشين الات مربوطه هستند كه در مواردي موسسات صنعتي بزرگ كشورهاي پيشرفته مثل فولاد آمريكا و نظائر آن نيز به عنوان مرجع مورد توجه قرار مي گيرند.
در صفحات بعد، نمونه هائي از مهمترين اين طبقه بندي ها ارائه شده است:
جدول B1: در اين جدول، API، روغنهاي موتورهاي بنزيني را از نظر كارائي طبقه بندي و تعريف كرده است. ديده مي شود كه اين روغنها، از SA تا SF تقسيم بندي شده اند. نكته مهم اين است كه موتورهاي جديد با شرائط سخت تر (سرعت، دما و فشار بيشتر) به بازار عرضه شده، روغنهاي مورد نياز آنها نيز تغيير كرده و نيز به روغنهائي با سطوح كيفيت بالاتر، ضرورت پيدا كرده است.
جدول B2: طبقه بندي API براي روغنهاي ديزلي است. روغنهاي ديزلي از CV تا CD تقسيم بندي شده اند.
جدول B3: در اين طبقه بندي API و معادلهاي نظامي و صنعتي ذكر شده‌اند. استانداردهاي نظامي به صورت – MIL-L و يك شماره نشان داده مي‌شوند. با توجه به تعاريف طبقه بندي API، و استفاده از اين جدول معادلها، مي‌توان دريافت كه هر يك از اين استانداردها نظامي و يا صنعتي، معادل چه سطح كيفيت از روغن موتور هستند.
توليدكنندگان روغن موتور موظفند، كيفيت توليدي خود را به كمك علائم اين جدول (API يا MIL-L) معرفي نمايند.

جدول A3

 

فصل دوم
مواد افزودني به روغنهاي روان كننده

با افزايش روزافزون نياز به روغن به منظور روغنكاري و نيز جهت انتقال نيرو تحقيقات زيادي براي گسترش و بهبود عمل روغنها انجام مي‌گيرد. نه فقط روغنهائي كه داراي پايه نفتي هستند بلكه به همان اندازه روغنهاي مصنوعي مانند استرهاي آلي و مايعات سيليكوني و اترهاي پلي فنيل نيز احتياج به مواد افزودني جهت بهبود عمل روغنكاري خود دارند از جمله:
بازدارنده هاي اكسيداسيون كه عمدتاً از تركيبات آلي شامل گوگرد، نيتروژن، فسفر و بعضي الكيل فنلها تشكيل شده اند. در عمل اين تركيبات با هيدروپراكسيدهاي تشكيل شده اوليه در اثر اكسيد شدن روغن واكنش مي‌دهند كه منجر به ايجاد يك واكنش زنجيري و تشكيل اسيد آلي در موتور مي‌شود بدين ترتيب مي توان خورندگي بابيت Babbit و لوازم ساخته شده از روي و ياتاقانهاي مسي را به حداقل ميزان تقليل داد.
و فنيل – ۱ – نفتيل آمين Phenyl-l-naphthylamine
همراه با روغن پايه هاي خوب پالايش شده پارافينيكي براي روغنكاري توربينهاي بخار و ماشين آلات هيدروليكي بكار مي روند.
براي شرايط كار دشوار موتورهاي احتراق داخلي مي توان تركيباتي از روي، باريم و كلسيم تيوفسفات را مورد استفاده قرار داد.
عوامل ضد سائيدگي با تشكيل يك فيلم سطحي به وسيله مكانيزم جذب فيزيكي و شيميائي اصطكاك و سائيدگي را در حد روغنكاري به مينيمم
مي‌رسانند.
انواع عوامل ضد سائيدگي داراي تركيباتي از اكسيژن، گوگرد، موم كلره شده، فسفر و تركيبات آلي سرب هستند. تري كرزيل فسفات TCP و زنيك دي اكليل دي تيوفسفات ZDDP بطور وسيع به حداقل رساندن سائيدگي در پمپهاي هيدروليك، دنده ها و انتقال دهنده ها استفاده مي شوند.
در مواردي كه فشار زياد باشد و جائيكه فلز با فلز تماس دارد تركيبات سولفور فعال كلرين و سرب بايد استفاده شود. اين تركيبات با واكنش شيميائي، تشكيل يك فيلم سطحي نسبتاً پايدار مانند سولفيد سرب، كلريد آهن يا سولفيد آهن را مي دهند.

مواد پاك كننده در روغن از رسوب گذاري در روي قسمتهاي موتورهاي احتراقي جلوگيري مي كنند و آنها را به صورت لجنهاي معلق در روغن به شكل Varnish، Carbon و رسوبات سربي درمي‌آورند.
از تركيبات باريم و كلسيم سولفوناتها و فناتها به عنوان مواد پاك كننده در روغن موتورهاي ديزلي و بنزيني استفاده مي كنند.
بسياري از پاك كننده هاي بدون خاكستر داراي پايه الكيل متااكريلات مي باشد كه اكثراً شامل گروههاي نيتروژن قطبي در زنجيرهاي جانبي خود و يا مشتقات پلي آميني اسيد پلي بوتنيل سوكسينيك هستند. اين نوع تركيبات علاوه بر خاصيت پاك كنندگي از زنگ زدگي نيز جلوگيري نموده و انديس ويسكوزيته روغن و نقطه ريزش آن را بهبود مي دهند.

از انوع رايج بهبود دهنده انديس ويسكوزيته مي توان پلي متا آكريلاتها، پلي ايزوبوتيلنها و پلي الكيل اسيترن ها را نام برد. كار اين تركيبات در اصل بالا بردن ويسكوزيته روغنهاي سبك مي‌باشند. اين مواد در تهيه روغن موتورهاي مولتي گريد استفاده مي شوند. كوششهاي تحقيقاتي بسيار براي بهبود پايداري در مقابل شكستن مكانيكي اين مواد انجام گرفته كه روغن براي مدت طولاني به حال ويسكوز باقي بماند.
خصوصيات روغن هاي نفتي تابع نوع نفت خام و عمليات پالايش است. پس از انجام عمليات تقطير، تصفيه با حلال و موم گيري هنوز روغن پايه مخلوطي از ميليونها تركيب شيميائي با مشخصات متفاوت است كه در مجموع داراي خصوصيات مناسب براي استفاده در اغلب كاربردهاي صنعتي و موتوري نمي‌باشد. تصفيه شديدتر به منظور جداسازي مناسب ترين تركيبات براي روغن كاري در روغن پايه با توجه به اينكه فقط يك تركيب پارافيني با تعداد ۲۰ كربن مي تواند در حدود ۲۰ ميليون ايزومر داشته باشد از لحاظ اقتصادي به علت پائين بودن مقدار محصول و از لحاظ عملي بعلت فقدان تكنولوژي امكان پذير نيست و بنابر اين در مجموع روغنهاي نفتي تركيبات خالصي نيستند و

مشخصات آنها متوسطي از مشخصات اجزاء تشكيل دهنده روغن پايه كه شامل تركيبات خوب، متوسط و بد براي روغن كاري است مي‌باشد.
روغنهاي سنتتيك يا مصنوعي با اينكه اغلب داراي پايه نفتي هستند ولي اين روغنها از راه متصل كردن يك يا چند تركيب آلي با وزن مولكولي كم ساخته و يا سنتز مي شوند و محصول نهائي شامل يك و يا تعداد محدودي تركيب شيميائي با مشخصات فيزيكي و شيميائي معين و خصوصيات مناسب و مطلوب براي روغن كاري مي باشد. بنابراين براي روغن كاري در شرايط سخت و

غيرمتعارف كه در آن روغنهاي نفتي قادر به عملكرد مطلوب نيستند از روغنهاي سنتتيك استفاده مي شود. اثر كم درجه حرارت در رواني روغن، قابليت امتزاج با آب، ثبات حرارتي بالا، عدم آتشگيري و عدم ايجاد صمغ در اثر اكسيداسيون ازجمله بعضي از خصوصيات روغنهاي سنتتيك است كه محدوده كاربرد آنها را در مقايسه با روغنهاي نفتي وسيع تر مي نمايد.
درحاليكه مصرف روغنهاي سنتتيك در صنايع هواپيمائي و بعضي كاربردهاي صنعتي سابقه طولاني دارد در چند سال اخير به علت ايجاد زمينه كاربرد اين روغنها در موتورها بنزيني اين صنعت متحول گرديده است. درحاليكه مصرف روغنهاي سنتتيك در صنايع هواپيمائي و در كاربردهاي صنعتي رشدي محدود داشته است سرعت رشد مصرف روغنهاي سنتتيك در رابطه با روغنكاري موتورهاي بنزيني در بعضي از كشورها تا بيشتر از ۱۵ درصد در سال گزارش شده است.

 

منابع قليائيت و اثرات آن در روغنها:
قليائيت منتج از اجزاء موجود در مواد پاك كننده موجود در روغنهاي موتور مستقيماً روي پاكيزگي و دوام آن اثر مي گذارد.
بالا رفتن قليائيت پاك كننده ها باعث رسوب و سائيدگي در طول عمر موتور مي شود و مصرف روغن را كنترل مي نمايد.
انتخاب دقيق ماده پاك كننده براي كنترل پاكيزگي ياتاقان در موتورهاي ديزلي ضروري است. براي تفهيم منبع قليائيت در روغن موتورهاي ديزلي كليه مواد موجود در روغن بايد مورد توجه قرار گيرد.

روغنهاي موتور عمدتاً با شش نوع ادتيو زير همراهند:
بازدارنده اكسيداسيون و خورندگي ياتاقان، ضد سائيدگي، مواد ضد كف، مواد افزودني ضد زنگ زدن، معلق سازنده‌هاي بدون خاكستر و پاك كننده هاي فلزي.

قليائيت به زبان ساده همان خاصيت بازي است كه به وسيله دو نوع ادتيو فراهم مي آيد:
الف) پاك كننده هاي فلزي METALLIC DETERGENTS
ب) بعضي معلق كننده هاي بدون خاكستر ASHLESS DISPERSANTS
عدد TBN مشخص كنندة ميزان قليائيت روغن مي باشد.
قليائيت يك روغن يا ماده افزودني بنا به تعريف مقدار خاصيت بازي است كه معادل آن از هيدروكسيد پتاسيم لازم است.
بنا بر اين واحد TBN عبارتست از ميلي گرم پتاس در گرم mgKoH/g

از اين مورد در آزمايشات با عنوان عدد خنثي شدن نام مي‌برند كه عدد خنثي شدن يك روغن، عبارت است از مقادير (برحسب mg)، باز (KOH) يا اسيدي (HCLO4,HCL) كه براي خنثي كردن مواد اسيدي يا بازي موجود در يك گرم روغن لازم است و واحد آن (چه براي قليائيت روغن و چه براي اسيديته آن) mgKOH/g است.
يك روغن پاية خوب پالايش شده، معمولاً عدد خنثي شدن بيش از ۰٫۱mg KOH/g ندارد (مگر اينكه روغن پايه حاصله از تصفية مجدد روغنهاي كاركرده باشد و اسيد سولفوريكي كه براي تصفيه آن به كار رفته است، كاملاً خنثي نشده باشد). ولي روغنهاي موتور و انواع روغنهاي ماشين آلات صنعتي، بعلت دارا بودن مواد افزودني، ممكن است خاصيت اسيدي يا بازي يا هر دو (در آن واحد) داشته باشند. از اين گذشته روغنها پس از مدتي كار كردن، به علت تجزيه و نيز اكسيد شدن، عموماً توليد اسيد نموده و به سمت اسيدي شدن تغيير مي يابند.
عدد خنثي شدن در روغنها به صورت هاي اسيديتة قوي
(Strongh Acid No.=SAN) اسيديته كلي (Total Acid No.=TAN) قليائيت قوي (Strong Base No.=SBN) و قليائيت كل (Total Base No=TBN)، بيان مي شود. اسيديته و قليائيت قوي در روغنها، معمولاً مربوط به تركيباتي هستند كه به طور سنتي (نظرية آرينوس)، اسيد و باز تلقي مي

شوند. مثلاً اسيدهاي حاصله از احتراق گوگرد موجود در سوختهاي ديزل و بازهاي موجود در روغنهائي با خاصيت فوق قليائي (Overbased)، از اين نوع هستند، ولي اسيديته و قليائيت ضعيف، مربوط به تركيباتي هستند كه طبق تئوريهاي مدرن‌تر شيمي (نظرية لويس)، اسيد و باز محسوب مي شوند. مثل انواع مواد افزودني. اين اسيدها و بازهاي ضعيف در يك روغن نمي توانند يكديگر

را خنثي كنند ولي با بازهاي قوي (KOH) و اسيدهاي خيلي قوي (HclO4)، وارد واكنش مي شوند و قابل اندازه‌گيري هستند.

به همين دليل، نبايد به صرف اسيدي بودن يك روغن، آن را نامرغوب دانست، بلكه بايستي ماهيت اسيديته مزبور را روشن نمود. مثلاً بد نيست كه توجه شود كه روغن موتورهاي بسيار مرغوب، اسيديته حدود ۲ تا ۳
mg KOH/g و قليائيتي حدود ۵ (براي روغنهاي بنزيني) و تا بيش از ۳۵ (براي روغنهاي ديزلي) دارند.
(TAN=2-3, TBN=5-35 mg KOH/g)

الف) پاك كننده هاي فلزي
مواد آلي هستند كه قسمت پلار آنها مي تواند به وسيله يك فلز جايگزين شده باشد.

نقطه اتصال فلز گروه روغن دوست
همانطور كه ديده مي شود از دو قسمت يكي زنجير هيدروكربني و ديگري سرقطبي به دست آمده اند. قسمت زنجير هيدروكربني ماده پاك كننده را در روغن قابل حل مي نمايد بنابراين محلولي روشن و واضح به دست مي‌آيد.

سرقطبي نقطه اتصال فلز به آن است. كلسيم. منيزيم و سديم فلزاتي هستند كه عموماً براي تهيه مواد پاك كننده استفاده مي شوند. سولفوناتها، فناتها و ساليسيلاتها رايج ترين مواد پاك كننده قابل استفاده هستند.
سولفوناتهاي خنثي محصول خنثي سازي اسيد سولفونيك با يك پايه فلزي مي باشد.
سولفوناتهاي خنثي، منبع قليائيت براي روغن موتورها مي باشد.
سولفوناتهاتي قابل حمل در روغن شامل فلز به مقدار بيش از اندازه استوكيومتري است كه با سولفونات نرمال در تركيب است. در اين ميان سولفوناتهاي بازي قدرت بيشتري در خنث

تهيه يك سولفانات بازي قوي OVERBASED SULFUNATE به صورت زير است:

سولفونات خنثي با مقدار لازم از هيدروكسيد فلز در حضور PROMOTER و دي اكسيد كربن مخلوط شده تا سولفونات قليايي قوي چه به صورت هيدروكسيد فلز يا كربنات فلز حاصل شود.
مقدار قليائيت اين گونه سولفوناتهاي بازي از ۰ تا ۴۴۰ مي باشد و مقدار خاكستر سولفات آن نيز بين ۵ تا ۵۰ درصد مي باشد.

 

قليائيت مواد پاك كننده بر اساس نوع هيدروكسيد فلز يا كربنات فلز شركت كرده در پاك كننده متفاوت است. هيدروكسيد كلسيم و كربنات كلسيم به طور مثال، يكي از عناصر بازي حاضر در پاك كننده سولفونات كلسيم هستند.
زماني كه سوخت ديزل مي سوزد، تركيبات گوگرد حاضر در سوخت نيز مي سوزد و اكسيد سولفورو توليد مي كند. اين اكسيدهاي گوگردي با آب همراه شده و محصول فرعي احتراق يعني اسيد سولفوريك توليد مي شود. مقدار اسيد سولفوريك تشكيل شده مستقيماً متناسب با مقدار گوگرد موجود در سوخت است.

سولفات كلسيم تشكيل شده در طي واكنش يك ماده خنثي مي باشد. هيدروكسيد كلسيم كاملاً اسيد سولفوريك را از تركيب با فلز ديواره موتور دور مي سازد به همين گونه نيز كربنات كلسيم عمل مي نمايد.

سولفات كلسيم دوباره به عنوان محصول خنثي سازي تشكيل مي گردد و در اين ميان دي اكسيد كربن و آب نيز تشكيل مي شوند.