روغن در موتور خودرو وظایف متعددی ایفا می‌کند. انجام درست هر یک از این وظایف نقش مهمی در سلامت موتور خودرو ایفا می‌کند، به نحوی که بدون روغن مناسب، موتور دچار مشکلات جدی می‌شود. پس از انتخاب روغن مناسب، تعویض به موقع آن طول عمر موتور را افزایش داده و از خرابی آن می‌کاهد.
وظایف اساسی روغن در موتور شامل موارد زیر است:
- کاهش اصطکاک و سایش قطعات موتور
- خنک کاری: خارج کردن حرارت ناشی از احتراق از قطعات موتور
- ضربه گیری: گرفتن شدت ضربه وارد بر یاطاقان‌ها و قطعات در حین کار موتور
- آب بندی: آب بندی بین رینگ پیستون و دیواره‌های سیلندر، تا هنگام تراکم، گازها خارج نشده و قدرت موتور کم نشود.
- تمیز کردن سطوح: روغن مرغوب بر اثر انجام وظایف خود در موتور، پس از مدتی آلوده می‌شود، چرا که می‌بایست آلودگی‌های ناشی از دوده و رسوبات را از بین قطعات موتور خارج کرده و از باقی ماندن آن‌ها در بین اجزا جلوگیری کند. در واقع به علت وجود مواد پاک کننده و متفرق کننده در ساختار روغن موتور، این ماده پس از مدتی کارکرد در موتور به صورت تدریجی سیاه می‌شود.
- محافظت از قطعات متحرک در برابر زنگ زدگی و خوردگی: روانکار در واقع یک حائل روان بین قطعات ایجاد کرده، مانع از سایش و اصطکاک آن‌ها می‌شود و از خوردگی و زنگ زدن قطعات جلوگیری می‌کند.
به منظور آشنایی بیشتر با خواص روغن موتور، به صورت خلاصه اجزای تشکیل دهنده آن مورد بررسی قرار می‌گیرد.
1- ترکیبات روغن موتور
روغن موتور از ترکیب روغن پایه و افزودنی‌های مناسب تهیه می‌شود و در سطوح کیفی مختلف و گرانروی با درجات متفاوت عرضه می‌شود. روغن پایه‌ای که در ساخت روغن موتور به کار می‌رود می‌تواند معدنی، نیمه سنتزی و یا تمام سنتزی باشد. اهمیت مواد افزودنی در روغن موتور بسیار مهم و حیاتی است و در صورتی که روغن موتور، مواد افزودنی از نوع مناسب و به مقدار لازم نداشته باشد، قابل استفاده نخواهد بود.
1-1- روغن پایه
روغن پایه، حجم اصلی تشکیل دهنده انواع روغنهای خودرو و روغنهای صنعتی می‌باشد. به صورت کلی روغنهای پایه به دو نوع معدنی (نفتی) و سنتزی تقسیم می‌شوند. روغنهای معدنی از پالایش برش‌های نفتی و روغن پایه‌های سنتزی به صورت شیمیایی تهیه می‌شوند.
بر اساس تقسیم بندی API (انجمن نفت آمریکا)، روغنهای پایه در 5 گروه طبقه بندی می‌شوند. سه گروه اول شامل انواع روغنهای معدنی و گروه چهارم، روغنهای سنتزی پلی آلفا اولفین می‌باشند. در گروه پنجم، هر روغن پایه‌ای که در چهار گروه اول قرار نداشته باشد، جای دارد.
1-1-1- روغن پایه‌های معدنی
این گروه از روغنهای پایه، از فرایندهای مختلف پالایش که بر روی برش‌های نفتی انجام می‌شود، حاصل می‌گردند. در این فرایندها هیدروکربن‌های آروماتیکی و مولکول‌های درشت پارافینی با روش‌های استخراج و جداسازی حذف شده و یا با روش‌های کاتالیستی به ترکیبات مفیدتر تبدیل می‌شوند. بسته به تکنولوژی روش‌های به کار رفته برای این منظور، سه نوع روغن پایه شامل گروه I، II و III (طبق طبقه بندیAPI) به دست می‌آید. این گروه‌ها در میزان ترکیبات اشباع، میزان گوگرد، شاخص گرانروی، مشخصات فیزیکی و شیمیایی و میزان پایداری شیمیایی و حرارتی تفاوت دارند.
2-1-1- روغن پایه‌های سنتزی
این روغن‌ها حاصل فرایندهای پتروشیمیایی خاص هستند. این ترکیبات در اوایل قرن بیستم ساخته شدند و پس از به اثبات رسیدن ویژگی‌های منحصر به فرد و خواص مناسب در کاربردهای خاص، مورد اقبال قرار گرفتند. مهم‌ترین این روغن‌ها شامل پلی‌آلفا‌اولفین‌ها، استرها و پلی گلایکول‌ها هستند. اگرچه این روغن‌ها نسبت به روغن پایه‌های معدنی گران‌تر هستند اما مقاومت حرارتی و شیمیایی بسیار بالاتری داشته و گستره‌ی دمایی کاربرد آن‌ها وسیع‌تر است. این روغن‌ها در گروه چهارم و پنجم طبقه بندی API (انجمن نفت آمریکا) قرار می‌گیرند.
طبقه بندی روغنهای پایه بر طبق API در جدول زیر دیده می‌شود.
| روغن پایه |
درصد گوگرد |
درصد مواد اشباع |
شاخص گرانروی |
| گروه I |
0.03< |
90> |
80 تا 120 |
| گروه II |
0.03> |
90< |
80 تا 120 |
| گروه III |
0.03> |
90< |
120< |
| گروه IV |
پلی آلفا اولفین‌ها |
| گروه V |
روغن پایه‌هایی که در سه گروه فوق قرار نمی‌گیرند. مانند استرها، سیلیکون‌ها، پلی گلایکول‌ها و …. |
2-1- مواد افزودنی
تقریبا 70 تا 90 درصد روغن موتور از روغن پایه تشکیل شده است و بقیه‌ی آن افزودنی‌هایی است که خواص مورد نیاز کار در شرایط موتور را ایجاد می‌کنند. کیفیت روغن موتور، متاثر از کیفیت روغن پایه و افزودنی‌ها می‌باشد. افزودنی‌های روغن موتور با تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای توسط شرکت‌های معدود سازنده‌ی مواد افزودنی تولید شده و توسط شرکت‌های روغن ساز در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند.
افزودنی‌های روغن موتور را می‌توان در چهار گروه کلی طبقه بندی کرد:
1- مواد کنترل کننده آلودگی و رسوب
- بازدارنده‌های اکسیداسیون
- پراکنده ساز‌ها
- پاک کننده‌ها
2- عوامل ایجاد کننده لایه‌ی روانکار
- کاهش دهنده‌های ضریب اصطکاک
- افزودنی‌های ضد سایش
- بازدارنده‌های خوردگی و زنگ زدگی
3- موارد مربوط به کنترل میزان جاری بودن روغن
- بالابرنده شاخص گرانروی
- پایین آورنده نقطه ریزش
4- سایر افزودنی‌ها
عملکرد مناسب روغن موتور در طول زمان کارکرد، بستگی به کیفیت افزودنی‌ها و روغن پایه‌ی استفاده شده در ساخت آن دارد، به نحوی که این مواد سازنده باید خاصیت خود را در طول دوره کارکرد به نحو مناسبی حفظ کرده و وظایف روغن موتور را به بهترین نحو ممکن به انجام رسانند.
