وجود يک سيستم مناسب براي تعمير و نگهداري دستگاهها، عامل بسيار موثري در عملکرد مناسب سيستم و کاهش هزينه هاي تعمير و نگهداري است. تعميرات مبتني بر وضعيت دستگاه که در حقيقت کارآمدترين روش تعمير و نگهداري است با روشهاي مختلفي انجام مي شود که مهمترين آنها روش »آناليز روغن« است.
روش مونيتورينگ روغن در تشخيص مشكلات سيستم هاي مکانيکي که اجزاي آن با روغن در تماس هستند، کارکرد بالايي دارد و امكان بهينه سازي سيستم ها وکنترل هاي مختلف مانند بررسي روند استهلاک، کيفيت قطعات و مواد مصرفي و کيفيت تعميرات را فراهم مي سازد.
مواردي که از طريق آناليز روغن مي توان به وجود آنها پي برد به طور خلاصه عبارتند از : سوخت وارد شده به روغن ضايعات داخل روغن، ضد يخ موجود در روغن، سايش ياتاقانها و عدم کارايي روغنکاري. از اين طريق مي توان عيوب مختلف دستگاه مانند خوردگي، مشکلات ياتاقانها، فرسايش غيرعادي رينگ و پيستون موتورها، فرسايش غيرعادي شافتها و دنده هاي گيربکس و پمپهاي هيدروليک را مورد شناسايي قرار داد و نسبت به رفع عوامل آنها اقدام کرد.
آناليز روغن چيست؟
روش آناليز روغن، نمونه را بررسي کرده، خصوصيات و مواد مختلف حاصل از سايش و غيره را در روغن موتور، جعبه دنده و يا سيستم هيدروليک نشان مي دهد. همچنين اين روش نمونه برداري و تجزيه و تحليل بر پايه سايش هاي مجاز صورت گرفته و سايشها و محتويات غيرمجاز موجود در روغن را نشان مي دهد.
اساس کار آناليز روغن عبارتست از: انعکاس وضعيت دقيق ماشين براي يک دوره زماني معين از طريق نشان دادن وضعيت دستگاههاي مکانيکي در حال کار. روغني که با موتور يا اجزاي مکانيکي ديگر در تماس است، ذرات و براده هاي فلزي ساييده شده را مي گيرد. اين ذرات به قدري کوچکند که به صورت معلق در روغن باقي مي مانند. همچنين مواد خارجي ديگري نيز وارد روغن مي شوند. با تشخيص و اندازه گيري اين ناخالصي ها، اطلاعاتي از نرخ سايش و مواد خارجي ديگر دريافت مي شود كه دريافت اين اطلاعات مي تواند در تبيين راههاي کاهش سايش و مواد خارجي تاثير گذار باشد.
به طور کلي مي توان مواد خارجي موجود در داخل روغن را به سه دسته تقسيم بندي کرد که عبارتند از: 1- موادي که در اثر تغييرات فيزيکي و شيميايي روغن- از قبيل اکسيداسيون در روغن - به وجود مي آيند.
2- مواد خارجي از قبيل ضديخ و سوخت و آب که وارد روغن مي شوند.
3- مواد حاصل از سايش قطعات ماشين که وارد روغن مي شوند.
در آزمايش هاي آناليز روغن مقدار مواد مختلف حاصل از سايش محلهاي مختلف و منشأ مواد خارجي و آلودگي ها مشخص مي شود.
برخي سايشها مجاز و قابل پيش بيني هستند، اما وجود سايش هاي غيرمجاز مي تواند نشان دهنده مسئله اي باشد که عامل خرابي يکي از اجزاي اصلي دستگاه شود.
پيش بيني خرابي و اقدام تعميراتي در جهت رفع آن مي تواند در کاهش هزينه هاي تعمير، آسيب ها و خرابي ها، افزايش عمر ماشين و کاهش زمان صرف شده براي تعميرات نقش تعيين کننده اي ايفا مي کند.
آناليز عناصر فرسايشي
در هنگام کار اجزاي موتور، مقادير ميکروسکوپي فلزات سايشي به روغن اضافه مي شود. در شرايط طبيعي موتور، سايش به آهستگي صورت گرفته و مقدار عناصر سايشي در روغن به طور پيوسته و آرام زياد مي شود. نمونه گيري هاي منظم و متوالي و ارزيابي مقدار عناصر فرسايشي اين
نمونه ها، تغييرات غير متعادل را مشخص خواهد کرد و از اين طريق مي توان به علل احتمالي آن پي برد.
مشخص کردن محل سايش فلز کار مشکلي است، ولي با تعيين موارد غيرطبيعي مي توان تا حدي آن راحدس زد. در بسياري از موارد مي توان سايش را کنترل يا پيشگيري کرد.
عناصر فلزي سايشي، عناصر افزودني و عناصر آلاينده ممکن است از اجزاي مختلفي به وجود آيند که مهمترين آنها به شرح زير هستند:
آهن (Fe) : سيلندرها، واشرها، ميل لنگ، چرخ دنده ها، ميل بادامک، مکانيزم سوپاپ
مس (Cu) : بوشها، ياتاقانها، بوشهاي بادامک، خنک کننده هاي روغن، بوشهاي مکانيزم سوپاپ، واشرهاي پيشرانه اي، ياتاقانها يا بوشهاي ميل بادامک.
آلومينيوم (Al) : پيستونها، ياتاقانها، سيلندرها (در برخي از انواع)، بوشها، محفظه پمپ روغن، دمنده ها، ياتاقانهاي پيشرانه اي، ياتاقانها، يا بوشهاي ميل بادامک
کروم (Cr) : رينگها، ياتاقانهاي غلتکي يا مخروطي (در برخي از انواع)، واشرها، سوپاپ اگزوز
سرب (Pb) : ياتاقانها
سيليکان (Si) : افزودني ضد کف، گردوخاک
سديم (Na) : افزودني هاي روغن (در برخي از موارد)، ضديخ، گردوخاک
نيکل (Ni) : انواع خاصي از ياتاقانها، سوپاپها و گايدهاي سوپاپ
نقره (Ag) : انواع خاصي از ياتاقانها، لحيم برخي از خنک کننده اي روغن
موليبدن (Mo) : رينگها، انواع خاصي از ياتاقانها
منيزيم (Mg) : پوسته يا بدنه انواع خاصي از موتورها، افزودني هاي روغن
علاوه بر فلزات سايشي، تعداد افزودني هاي فلزي وجود دارند که در بيشتر روغنکاري هاي مدرن از آنها استفاده مي شود. اين عناصر عبارتند از:
بر (B) : واسطه هاي ضد سايش، ضد اکسيدها، اجزاي روغن هاي بدون بو
کلسيم (Ca) : پاک کننده ها، انتشار دهنده ها، خنثي کننده هاي اسيد
باريم (Ba) : مواد بازدانده خوردگي، پاک کننده ها، مواد بازدارنده زنگ زدگي
روي (Zn) : ضد اکسيدها، مواد بازدارنده خوردگي، افزودني هاي ضد سايش، پاک کننده ها، افزودني هاي فشار بحراني
فسفر (P) : واسطه هاي ضد زنگ، شمع جرقه و کاهنده حجم محفظه احتراق
ويسکوزيته Viscosity
ويسکوزيته مهمترين مشخصه روغنهاي روانکار است. آزمايش ويسکوزيته، مقاومت داخلي روانکار را نسبت به جاري شدن نشان مي دهد. آزمون ويسکوزيته به طور معمول در درجه حرارت100 و40 درجه سانتيگراد انجام مي شود.
نتايج آزمايش ويسکوزيته معمولاً به سه صورت ثبت مي شود: نرمال، زياد، کم.
در حالت ويسکوزيته زياد يا کم بايد براي عمليات نگهداري، علت مورد نظر را جستجو و نسبت به رفع آن اقدام کرد. تغييرات ويسکوزيته متاثر از عواملي مانند ميزان کارکرد روغن، محتويات روغن، آلودگي، ترکيب با مواد و ناهنجاري هاي ديگر بوده که بر ساعات سرويس روغن تاثير مي گذارد.
علل ناهنجاري هاي ويسکوزيته: عبارتند از : ترکيب با سوخت، مقدار زياد دوده، آلودگي آب، آلودگي ضد يخ، کمپرس، اکسيداسيون روغن، استفاده از روغن با درجه نامناسب، طولاني شدن زمان سرويس روغن.
دوده سوخت
اندازه گيري مقدار دوده سوخت در روغن موتورهاي ديزل يک روش بسيار خوب براي تعيين بازدهي احتراق در موتور است.
آزمايش دوده سوخت در مشخص کردن نسبت صحيح سوخت به هوا و يا ناهنجاري هاي ديگر موتور کمک مي کند. مقدار غير مجاز دوده سوخت در روغن باعث ايجاد مشکلات زيادي در عمليات نگهداري مي شود که بايستي در اسرع وقت نسبت به رفع اين مشكل اقدام کرد.
نسبت نامناسب سوخت به هوا، عملرد نامناسب تجهيزات، کيفيت پايين سوخت، فرسودگي رينگهاي کمپرس، اشکالات گايد سوپاپ دود و مکش، ضريب تراکم پايين، بدون بار کار کردن بيش از حد، تنظيم ناصحيح انژکتور، مسدود شدن *****هاي هوا، فرسودگي رينگهاي روغن، ساييدگي بيضوي شکل سيلندرها، معيوب بودن کولر روغن و طولاني شدن زمان سرويس روغن ازجمله دلايل ايجاد دوده سوخت است.
بروز اين پديده منجر به افزايش ويسکوزيته، افزايش دماي موتور و اکسيداسيون، کاهش توان توليدي، بالا رفتن هزينه هاي نگهداري، محدود کردن جريان روغن، مسدون کردن *****ها، دود خروجي بيش از حد، کوتاه کردن عمر موتور، کاهش بازدهي موتور و کوتاه کردن زمان سرويس روغن مي شود.
رقيق شدن روغن در اثر اختلاط با سوخت
زماني که روغن در اثر اختلاط با سوخت رقيق مي شود، کيفيت روانکاري کاهش يافته و باعث افزايش ساييدگي قطعات و بالا رفتن دماي کار موتور مي شود. روغن، سطوح فلزي موتور را از هم جدا کرده، آب بندي بين محفظه احتراق و محفظه ميل لنگ را فراهم آورده و وظيفه انتقال حرارت در موتور را نيز بر عهده دارد که در صورت رقيق شدن، اين وظايف را به خوبي انجام نداده و باعث ايجاد عيوب ديگري در موتور مي شود.
اين پديده به دليل نشتي يا معيوب بودن انژکتورها، در جا کار کردن بيش از حد، تراکم ناقص، رينگها يا واشرهاي فرسوده، تايمينگ نامناسب (تنظيم نبودن زماني سوپاپهاي موتور)، اپراتور يا راننده هاي کم تجربه، شرايط محيطي کار، نشتي از پمپ سوخت واشر آن، نسبت نامناسب هوا به سوخت كيفيت پايين سوخت، استفاده از موتور به جز مواردي كه موتور به آن منظور طراحي شده است، به وجود مي آيد.
آلودگي با آب يا ضديخ
بسياري از مشكلات موتورها به سبب آلودگي روغن با آب يا ضديخ بروز مي کند. آزمايش آناليز روغن هرگز مقدار آب موجود در روغن موتور را نشان نمي دهد، زيرا روغن موتور به قدري داغ است که آب موجود در آن بخار مي شود؛ بنابراين آناليز آب فقط در سيستم هاي هيدروليک، گيربکس ها و ... استفاده مي شود. اما آناليز روغن مي تواند عناصر شيميايي ضد يخ موجود در روغن را برحسب جزء در ميليون (ppm) سديم (Na) ، بُر(B) و پتاسيم (K) نشان دهد. زماني که مقادير سديم، بر و يا پتاسيم در روغن محفظه ميل لنگ مشاهده شد، مشخص مي شود که آلودگي ضد يخ اتفاق افتاده است. برخي از روانکارها خود شامل اين عناصر هستند که در حين ارزيابي نتيجه آزمايش بايستي مقدار اوليه اين عناصر را در نظر گرفت.
دماي کار پايين موتور، وجود سوراخ يا حفره در واشرها، آلودگي در حين سرويس، ماشين کار نامناسب سطوح سيلندر و سر سيلندر، آب بندي نامناسب، آلودگي روغن نو، انبار کردن نامناسب روغن نو، محصولات محفظه احتراق، آببندي نامناسب خنک کننده روغن، آچار کشي نامناسب سرسيلندر، آلودگي نمونه در حين نمونه برداري ازجمله دلايل بروز چنين پديده هايي است.
اين آلودگي منجر به خرابي موتور، روغنکاري غيرموثر، دماي کار بالا، اتلاف انرژي، سايش فلزي، از بين رفتن اثر افزودني هاي روغن، به وجود آمدن ترکيبات اسيدي، افزايش مقدار فلزات ساييده شده، افزايش ويسکوزيته و اتلاف مايع خنک کننده مي شود.
اکسيداسيون
روغن موتور، تحت شرايط معيني ممکن است تغيير شيميايي داده و اکسيد شود. اين فرايند مي تواند باعث پايين آوردن قابليت روغنکاري روانکار و ايجاد معايبي از طريق مواد توليد شده از اکسيداسيون روغن شود.
مشکلات معمولي که از اکسيداسيون بيش از حد روغن و مواد توليد شده از اکسيداسيون آن پيش مي آيد عبارتند از: تشکيل رسوبات لاکي (Varnish) ، خوردگي فلزي ويسکوزيته بالا.
با استفاده از روش مونيتورينگ روغن، مي توان يک نمونه روغن مصرف شده و يک نمونه روغن نو را مقايسه کرده و مقدار اکسيداسيون روغن را مشخص كرد. اکسيداسيون روغن يکي از مهمترين مسايلي است که در برنامه سرويس روغن تاثير مي گذارد.
دماي کار بالا، استفاده از روغن نامناسب در زمان سرويس، نشت گازهاي محفظه احتراق به محفظه ميل لنگ، تغييرات روغن در اثر انبساط، طولاني شدن زمان سرويس روغن از معمول ترين عوامل افزايش اکسيداسيون روغن است.
اکسيداسيون بيش از حد روغن موجب افزايش ويسکوزيته روغن، گرفتگي *****، کاهش بازدهي موتور، ايجاد ترکيبات لاکي، خوردگي عناصر فلزي، افزايش سايش ته نشين رسوبي، داغ کردن موتور، توليد اسيدهاي آلي (در صورت حرارت خيلي بالا ايجاد رسوبات کربني ) مي شود.
نيتراسيون
مواد نيتروژني به شدت اسيدي بوده و مي توانند باعث افزايش آثار اکسيداسيون شوند.
اين مواد زماني که ترکيب سوخت با روغن موتور در محفظه احتراق پيش آمد، در حين فرايند احتراق سوخت به وجود مي آيد. روش استاندارد اندازه گيري مقدار نيتراسيون، از طريق آزمايش مادون قرمز صورت مي گيرد. افزايش بيش از حد نيتراسيون ممکن است باعث افزايش عدد کلي اسيد( TAN يا مقدار کل اسيد در روغن) نيز شود.
زماني که مقدار نيتراسيون بالا رود، سرويس روغن موثر خواهد بود.
ترکيبات نيتروژن در سوخت به ويژه در سوخت با مقدار سولفور بالا يافت مي شود.
عيوب توربوشارژ، عيوب محفظه احتراق، تخليه نامناسب دود، آب بندي غير موثر، اشکالات پمپ تخليه دود، اشکالات سوخت، دماي کار پايين، نسبت نادرست هوا به سوخت و رينگ هاي نامناسب از جمله عوامل بروز نيتراسيون است.
اين پديده موجب افزايش مقدار اسيد، اکسيداسيون سريع، چسبيدن رينگ، کربن ته نشين شده، افزايش هزينه هاي نگهداري، خوردگي فلزات سايشي، افزايش سايش، افزايش اکسيداسيون روغن، افت توان و آلودگي محيط از طريق اکسيدهاي نيتروژن مي شود.
نمونه گيري از روغن
نمونه روغن گرفته شده از نظر اين که آن روغن بايد نمونه اي از کل روغن ماشين باشد، برايمان مهم است؛ زيرا نتايج آناليز روغن تنها براساس آناليز نمونه گرفته شده بيان مي شود. هميشه قبل از نمونه برداري بايستي روغن گرم باشد.
نمونه گيري بايستي به گونه اي انجام شود تا ميزان و درصد ذرات فرسايشي موجود در نمونه برداشته شده مشابه کل روغن موجود در سيستم باشد. بدين منظور بايستي نمونه گيري پيوسته، يکسان باشد. بهترين زمان براي نمونه گيري، درست پس از توقف دستگاه است. نمونه نبايد از کف يا سطح روغن کارتل يا مخزن روغن برداشته شود بلکه بايد طول شلنگ نمونه گيري طوري انتخاب شود تا از وسط عمق روغن نمونه کشيده شود. ذرات موجود در سطح فوقاني روغن همواره كمتر و در سطح تحتاني آن بيشتر از مقدار واقعي است. زيرا در اثر ته نشين شدن، ذرات در قسمت کف کارتل تجمع مي کنند و در نتيجه نمونه برداشته شده از قسمت مياني واقعي ترين شرايط را خواهد داشت. ظرف نمونه بايد به اندازه يک سوم خالي باشد تا بتوان قبل از آزمايش آن را کاملاً مخلوط کرد. فاصله زماني نمونه گيري به عوامل مختلفي مانند شرايط کاري دستگاه، نوع و وضعيت سلامت آن، کيفيت مواد مصرفي نظير ***** و روغن و غيره بستگي دارد.
تهيه و تنظيم: رضا زحمتكش
روش مونيتورينگ روغن در تشخيص مشكلات سيستم هاي مکانيکي که اجزاي آن با روغن در تماس هستند، کارکرد بالايي دارد و امكان بهينه سازي سيستم ها وکنترل هاي مختلف مانند بررسي روند استهلاک، کيفيت قطعات و مواد مصرفي و کيفيت تعميرات را فراهم مي سازد.
مواردي که از طريق آناليز روغن مي توان به وجود آنها پي برد به طور خلاصه عبارتند از : سوخت وارد شده به روغن ضايعات داخل روغن، ضد يخ موجود در روغن، سايش ياتاقانها و عدم کارايي روغنکاري. از اين طريق مي توان عيوب مختلف دستگاه مانند خوردگي، مشکلات ياتاقانها، فرسايش غيرعادي رينگ و پيستون موتورها، فرسايش غيرعادي شافتها و دنده هاي گيربکس و پمپهاي هيدروليک را مورد شناسايي قرار داد و نسبت به رفع عوامل آنها اقدام کرد.
آناليز روغن چيست؟
روش آناليز روغن، نمونه را بررسي کرده، خصوصيات و مواد مختلف حاصل از سايش و غيره را در روغن موتور، جعبه دنده و يا سيستم هيدروليک نشان مي دهد. همچنين اين روش نمونه برداري و تجزيه و تحليل بر پايه سايش هاي مجاز صورت گرفته و سايشها و محتويات غيرمجاز موجود در روغن را نشان مي دهد.
اساس کار آناليز روغن عبارتست از: انعکاس وضعيت دقيق ماشين براي يک دوره زماني معين از طريق نشان دادن وضعيت دستگاههاي مکانيکي در حال کار. روغني که با موتور يا اجزاي مکانيکي ديگر در تماس است، ذرات و براده هاي فلزي ساييده شده را مي گيرد. اين ذرات به قدري کوچکند که به صورت معلق در روغن باقي مي مانند. همچنين مواد خارجي ديگري نيز وارد روغن مي شوند. با تشخيص و اندازه گيري اين ناخالصي ها، اطلاعاتي از نرخ سايش و مواد خارجي ديگر دريافت مي شود كه دريافت اين اطلاعات مي تواند در تبيين راههاي کاهش سايش و مواد خارجي تاثير گذار باشد.
به طور کلي مي توان مواد خارجي موجود در داخل روغن را به سه دسته تقسيم بندي کرد که عبارتند از: 1- موادي که در اثر تغييرات فيزيکي و شيميايي روغن- از قبيل اکسيداسيون در روغن - به وجود مي آيند.
2- مواد خارجي از قبيل ضديخ و سوخت و آب که وارد روغن مي شوند.
3- مواد حاصل از سايش قطعات ماشين که وارد روغن مي شوند.
در آزمايش هاي آناليز روغن مقدار مواد مختلف حاصل از سايش محلهاي مختلف و منشأ مواد خارجي و آلودگي ها مشخص مي شود.
برخي سايشها مجاز و قابل پيش بيني هستند، اما وجود سايش هاي غيرمجاز مي تواند نشان دهنده مسئله اي باشد که عامل خرابي يکي از اجزاي اصلي دستگاه شود.
پيش بيني خرابي و اقدام تعميراتي در جهت رفع آن مي تواند در کاهش هزينه هاي تعمير، آسيب ها و خرابي ها، افزايش عمر ماشين و کاهش زمان صرف شده براي تعميرات نقش تعيين کننده اي ايفا مي کند.
آناليز عناصر فرسايشي
در هنگام کار اجزاي موتور، مقادير ميکروسکوپي فلزات سايشي به روغن اضافه مي شود. در شرايط طبيعي موتور، سايش به آهستگي صورت گرفته و مقدار عناصر سايشي در روغن به طور پيوسته و آرام زياد مي شود. نمونه گيري هاي منظم و متوالي و ارزيابي مقدار عناصر فرسايشي اين
نمونه ها، تغييرات غير متعادل را مشخص خواهد کرد و از اين طريق مي توان به علل احتمالي آن پي برد.
مشخص کردن محل سايش فلز کار مشکلي است، ولي با تعيين موارد غيرطبيعي مي توان تا حدي آن راحدس زد. در بسياري از موارد مي توان سايش را کنترل يا پيشگيري کرد.
عناصر فلزي سايشي، عناصر افزودني و عناصر آلاينده ممکن است از اجزاي مختلفي به وجود آيند که مهمترين آنها به شرح زير هستند:
آهن (Fe) : سيلندرها، واشرها، ميل لنگ، چرخ دنده ها، ميل بادامک، مکانيزم سوپاپ
مس (Cu) : بوشها، ياتاقانها، بوشهاي بادامک، خنک کننده هاي روغن، بوشهاي مکانيزم سوپاپ، واشرهاي پيشرانه اي، ياتاقانها يا بوشهاي ميل بادامک.
آلومينيوم (Al) : پيستونها، ياتاقانها، سيلندرها (در برخي از انواع)، بوشها، محفظه پمپ روغن، دمنده ها، ياتاقانهاي پيشرانه اي، ياتاقانها، يا بوشهاي ميل بادامک
کروم (Cr) : رينگها، ياتاقانهاي غلتکي يا مخروطي (در برخي از انواع)، واشرها، سوپاپ اگزوز
سرب (Pb) : ياتاقانها
سيليکان (Si) : افزودني ضد کف، گردوخاک
سديم (Na) : افزودني هاي روغن (در برخي از موارد)، ضديخ، گردوخاک
نيکل (Ni) : انواع خاصي از ياتاقانها، سوپاپها و گايدهاي سوپاپ
نقره (Ag) : انواع خاصي از ياتاقانها، لحيم برخي از خنک کننده اي روغن
موليبدن (Mo) : رينگها، انواع خاصي از ياتاقانها
منيزيم (Mg) : پوسته يا بدنه انواع خاصي از موتورها، افزودني هاي روغن
علاوه بر فلزات سايشي، تعداد افزودني هاي فلزي وجود دارند که در بيشتر روغنکاري هاي مدرن از آنها استفاده مي شود. اين عناصر عبارتند از:
بر (B) : واسطه هاي ضد سايش، ضد اکسيدها، اجزاي روغن هاي بدون بو
کلسيم (Ca) : پاک کننده ها، انتشار دهنده ها، خنثي کننده هاي اسيد
باريم (Ba) : مواد بازدانده خوردگي، پاک کننده ها، مواد بازدارنده زنگ زدگي
روي (Zn) : ضد اکسيدها، مواد بازدارنده خوردگي، افزودني هاي ضد سايش، پاک کننده ها، افزودني هاي فشار بحراني
فسفر (P) : واسطه هاي ضد زنگ، شمع جرقه و کاهنده حجم محفظه احتراق
ويسکوزيته Viscosity
ويسکوزيته مهمترين مشخصه روغنهاي روانکار است. آزمايش ويسکوزيته، مقاومت داخلي روانکار را نسبت به جاري شدن نشان مي دهد. آزمون ويسکوزيته به طور معمول در درجه حرارت100 و40 درجه سانتيگراد انجام مي شود.
نتايج آزمايش ويسکوزيته معمولاً به سه صورت ثبت مي شود: نرمال، زياد، کم.
در حالت ويسکوزيته زياد يا کم بايد براي عمليات نگهداري، علت مورد نظر را جستجو و نسبت به رفع آن اقدام کرد. تغييرات ويسکوزيته متاثر از عواملي مانند ميزان کارکرد روغن، محتويات روغن، آلودگي، ترکيب با مواد و ناهنجاري هاي ديگر بوده که بر ساعات سرويس روغن تاثير مي گذارد.
علل ناهنجاري هاي ويسکوزيته: عبارتند از : ترکيب با سوخت، مقدار زياد دوده، آلودگي آب، آلودگي ضد يخ، کمپرس، اکسيداسيون روغن، استفاده از روغن با درجه نامناسب، طولاني شدن زمان سرويس روغن.
دوده سوخت
اندازه گيري مقدار دوده سوخت در روغن موتورهاي ديزل يک روش بسيار خوب براي تعيين بازدهي احتراق در موتور است.
آزمايش دوده سوخت در مشخص کردن نسبت صحيح سوخت به هوا و يا ناهنجاري هاي ديگر موتور کمک مي کند. مقدار غير مجاز دوده سوخت در روغن باعث ايجاد مشکلات زيادي در عمليات نگهداري مي شود که بايستي در اسرع وقت نسبت به رفع اين مشكل اقدام کرد.
نسبت نامناسب سوخت به هوا، عملرد نامناسب تجهيزات، کيفيت پايين سوخت، فرسودگي رينگهاي کمپرس، اشکالات گايد سوپاپ دود و مکش، ضريب تراکم پايين، بدون بار کار کردن بيش از حد، تنظيم ناصحيح انژکتور، مسدود شدن *****هاي هوا، فرسودگي رينگهاي روغن، ساييدگي بيضوي شکل سيلندرها، معيوب بودن کولر روغن و طولاني شدن زمان سرويس روغن ازجمله دلايل ايجاد دوده سوخت است.
بروز اين پديده منجر به افزايش ويسکوزيته، افزايش دماي موتور و اکسيداسيون، کاهش توان توليدي، بالا رفتن هزينه هاي نگهداري، محدود کردن جريان روغن، مسدون کردن *****ها، دود خروجي بيش از حد، کوتاه کردن عمر موتور، کاهش بازدهي موتور و کوتاه کردن زمان سرويس روغن مي شود.
رقيق شدن روغن در اثر اختلاط با سوخت
زماني که روغن در اثر اختلاط با سوخت رقيق مي شود، کيفيت روانکاري کاهش يافته و باعث افزايش ساييدگي قطعات و بالا رفتن دماي کار موتور مي شود. روغن، سطوح فلزي موتور را از هم جدا کرده، آب بندي بين محفظه احتراق و محفظه ميل لنگ را فراهم آورده و وظيفه انتقال حرارت در موتور را نيز بر عهده دارد که در صورت رقيق شدن، اين وظايف را به خوبي انجام نداده و باعث ايجاد عيوب ديگري در موتور مي شود.
اين پديده به دليل نشتي يا معيوب بودن انژکتورها، در جا کار کردن بيش از حد، تراکم ناقص، رينگها يا واشرهاي فرسوده، تايمينگ نامناسب (تنظيم نبودن زماني سوپاپهاي موتور)، اپراتور يا راننده هاي کم تجربه، شرايط محيطي کار، نشتي از پمپ سوخت واشر آن، نسبت نامناسب هوا به سوخت كيفيت پايين سوخت، استفاده از موتور به جز مواردي كه موتور به آن منظور طراحي شده است، به وجود مي آيد.
آلودگي با آب يا ضديخ
بسياري از مشكلات موتورها به سبب آلودگي روغن با آب يا ضديخ بروز مي کند. آزمايش آناليز روغن هرگز مقدار آب موجود در روغن موتور را نشان نمي دهد، زيرا روغن موتور به قدري داغ است که آب موجود در آن بخار مي شود؛ بنابراين آناليز آب فقط در سيستم هاي هيدروليک، گيربکس ها و ... استفاده مي شود. اما آناليز روغن مي تواند عناصر شيميايي ضد يخ موجود در روغن را برحسب جزء در ميليون (ppm) سديم (Na) ، بُر(B) و پتاسيم (K) نشان دهد. زماني که مقادير سديم، بر و يا پتاسيم در روغن محفظه ميل لنگ مشاهده شد، مشخص مي شود که آلودگي ضد يخ اتفاق افتاده است. برخي از روانکارها خود شامل اين عناصر هستند که در حين ارزيابي نتيجه آزمايش بايستي مقدار اوليه اين عناصر را در نظر گرفت.
دماي کار پايين موتور، وجود سوراخ يا حفره در واشرها، آلودگي در حين سرويس، ماشين کار نامناسب سطوح سيلندر و سر سيلندر، آب بندي نامناسب، آلودگي روغن نو، انبار کردن نامناسب روغن نو، محصولات محفظه احتراق، آببندي نامناسب خنک کننده روغن، آچار کشي نامناسب سرسيلندر، آلودگي نمونه در حين نمونه برداري ازجمله دلايل بروز چنين پديده هايي است.
اين آلودگي منجر به خرابي موتور، روغنکاري غيرموثر، دماي کار بالا، اتلاف انرژي، سايش فلزي، از بين رفتن اثر افزودني هاي روغن، به وجود آمدن ترکيبات اسيدي، افزايش مقدار فلزات ساييده شده، افزايش ويسکوزيته و اتلاف مايع خنک کننده مي شود.
اکسيداسيون
روغن موتور، تحت شرايط معيني ممکن است تغيير شيميايي داده و اکسيد شود. اين فرايند مي تواند باعث پايين آوردن قابليت روغنکاري روانکار و ايجاد معايبي از طريق مواد توليد شده از اکسيداسيون روغن شود.
مشکلات معمولي که از اکسيداسيون بيش از حد روغن و مواد توليد شده از اکسيداسيون آن پيش مي آيد عبارتند از: تشکيل رسوبات لاکي (Varnish) ، خوردگي فلزي ويسکوزيته بالا.
با استفاده از روش مونيتورينگ روغن، مي توان يک نمونه روغن مصرف شده و يک نمونه روغن نو را مقايسه کرده و مقدار اکسيداسيون روغن را مشخص كرد. اکسيداسيون روغن يکي از مهمترين مسايلي است که در برنامه سرويس روغن تاثير مي گذارد.
دماي کار بالا، استفاده از روغن نامناسب در زمان سرويس، نشت گازهاي محفظه احتراق به محفظه ميل لنگ، تغييرات روغن در اثر انبساط، طولاني شدن زمان سرويس روغن از معمول ترين عوامل افزايش اکسيداسيون روغن است.
اکسيداسيون بيش از حد روغن موجب افزايش ويسکوزيته روغن، گرفتگي *****، کاهش بازدهي موتور، ايجاد ترکيبات لاکي، خوردگي عناصر فلزي، افزايش سايش ته نشين رسوبي، داغ کردن موتور، توليد اسيدهاي آلي (در صورت حرارت خيلي بالا ايجاد رسوبات کربني ) مي شود.
نيتراسيون
مواد نيتروژني به شدت اسيدي بوده و مي توانند باعث افزايش آثار اکسيداسيون شوند.
اين مواد زماني که ترکيب سوخت با روغن موتور در محفظه احتراق پيش آمد، در حين فرايند احتراق سوخت به وجود مي آيد. روش استاندارد اندازه گيري مقدار نيتراسيون، از طريق آزمايش مادون قرمز صورت مي گيرد. افزايش بيش از حد نيتراسيون ممکن است باعث افزايش عدد کلي اسيد( TAN يا مقدار کل اسيد در روغن) نيز شود.
زماني که مقدار نيتراسيون بالا رود، سرويس روغن موثر خواهد بود.
ترکيبات نيتروژن در سوخت به ويژه در سوخت با مقدار سولفور بالا يافت مي شود.
عيوب توربوشارژ، عيوب محفظه احتراق، تخليه نامناسب دود، آب بندي غير موثر، اشکالات پمپ تخليه دود، اشکالات سوخت، دماي کار پايين، نسبت نادرست هوا به سوخت و رينگ هاي نامناسب از جمله عوامل بروز نيتراسيون است.
اين پديده موجب افزايش مقدار اسيد، اکسيداسيون سريع، چسبيدن رينگ، کربن ته نشين شده، افزايش هزينه هاي نگهداري، خوردگي فلزات سايشي، افزايش سايش، افزايش اکسيداسيون روغن، افت توان و آلودگي محيط از طريق اکسيدهاي نيتروژن مي شود.
نمونه گيري از روغن
نمونه روغن گرفته شده از نظر اين که آن روغن بايد نمونه اي از کل روغن ماشين باشد، برايمان مهم است؛ زيرا نتايج آناليز روغن تنها براساس آناليز نمونه گرفته شده بيان مي شود. هميشه قبل از نمونه برداري بايستي روغن گرم باشد.
نمونه گيري بايستي به گونه اي انجام شود تا ميزان و درصد ذرات فرسايشي موجود در نمونه برداشته شده مشابه کل روغن موجود در سيستم باشد. بدين منظور بايستي نمونه گيري پيوسته، يکسان باشد. بهترين زمان براي نمونه گيري، درست پس از توقف دستگاه است. نمونه نبايد از کف يا سطح روغن کارتل يا مخزن روغن برداشته شود بلکه بايد طول شلنگ نمونه گيري طوري انتخاب شود تا از وسط عمق روغن نمونه کشيده شود. ذرات موجود در سطح فوقاني روغن همواره كمتر و در سطح تحتاني آن بيشتر از مقدار واقعي است. زيرا در اثر ته نشين شدن، ذرات در قسمت کف کارتل تجمع مي کنند و در نتيجه نمونه برداشته شده از قسمت مياني واقعي ترين شرايط را خواهد داشت. ظرف نمونه بايد به اندازه يک سوم خالي باشد تا بتوان قبل از آزمايش آن را کاملاً مخلوط کرد. فاصله زماني نمونه گيري به عوامل مختلفي مانند شرايط کاري دستگاه، نوع و وضعيت سلامت آن، کيفيت مواد مصرفي نظير ***** و روغن و غيره بستگي دارد.
تهيه و تنظيم: رضا زحمتكش
