نوآوری در روغن موتور با استفاده از روغن پایه سنتزی

منبع: اکسون موبیلExxonMobil
ترجمه و ویراستار : هومن حجتی

پیش گفتار مترجم :

با توجه به طراحی نسل جدید موتور های بنزینی و دیزلی  که با هدف کاهش مصرف سوخت و در نظر گرفتن الزامات زیست محیطی صورت گرفته ودر آینده شاهد بسط و گسترش بیشتر آن خواهیم بود، تولید کنندگان موتور ها را بر آن داشته که به جهت دستیابی به مصرف سوخت پائین تر و کاهش آلودگی زیست محیطی  ،عموما نسبت به طراحی موتور هایی  با حجم کمتر، تجهیز شده به توربو شارژ با قدرت و گشتاور بیشتر نسبت به نسل گذشته اقدام نمایند.

در موتورهای خودروهای سواری ، سیستم های هیبریدی ( سوختی / الکتریکی ) هم مزیت قابل توجهی در این زمینه ایجاد نموده است.

هم چنین در کنار طراحی نسل جدید موتور ها، سیستم های به روز شده پایش سوخت ، پس پالایش، تصفیه و کاهش آلاینده های اگزوز ، فیلتر های ذرات سوخت ، گردش مجدد گاز اگزوز و اگزوز های مجهز به کاتالیست ها ی با  هدف کاهش ذرات و آلاینده های خروجی گاز از اگزوز نیز طراحی گردیده است.

بنابر تکنولوژی نسل موتور های جدید هم چنین در نظر گرفتن روغنی که متناسب با سیستم های پایش وکاهش آلاینده های گاز خروجی از اگزوز باشد، طراحان و  تولید کنند گان روغن را برآن داشته تا الزامات جدیدی را برای روغن موتور مناسب  در نظر بگیرند.

این الزامات در بخش های گرانروی روغن و مشخصات فنی افزودنی روغن تقسیم بندی میگردد.

 بخش اول

کاهش گرانروی ( دیزلی ها از  10W-xبه 5W-x ) و ( بنزینی ها از  5W-x   به 0W-x)

 بخش دوم

کاهش گرانروی محسوس تر از گذشته، نگرانی هایی را برای حفظ دوام روغن و جلوگیری از سایش قطعات در دماهای بالای کاری موتور بوجود می آورد. برای رفع این مورد ،تولید کنندگان مواد افزودنی مجبور به ارتقاء کیفیت و تغییراتی در ساختار مواد افزودنی اصلی به منظور جلوگیری از سایش در دماهای کارکرد بالای موتور می باشند. هم چنین ارتقاء در کیفیت افزودنی های اصلی به جهت کاهش عناصر آسیب زننده به کاتالیزر اگزوز(مانند فسفر) و محیط زیست، و  استفاده از پلیمر های متفاوت تر یا با کیفیت بالاتر ، به منظور حفظ دوام روغن در دمای بالای موتور نیز حائز اهمیت میباشد.

پیش بینی میگردد در صورت استمرار روند تولید موتور های جدید به مرور مصرف پلیمر های OCP-SS22 که جزو پرمصرف ترین ها در دنیا می باشد روند کاهشی داشته و مصرف پلیمر های OCP- SSI 35 , SSI 50  یا استایرنی ها HSD  افزایش پیدا کنند.

 

اگر یک روغن مالتی گرید را بصورت  xW-y  در نظر بگیریم،

با کاهش گرانروی در نسل های جدید روغن وکمتر شدن فاصله گرانروی بین سر سبک (x) و سر سنگین(y) و التزام هر روغن موتور مالتی گرید به پاس شدن خواص گرانروی مناسب در دماهای پایین ( لحظه استارت و پمپاژ روغن – عدد x) و حفظ دوام وگرانروی و جلوگیری از سایش در دماهای بالا ( ۱۰۰ – ۱۵۰ درجه سانتی گراد – عددy ) ،موجب ایجاد چالش هایی برای فرمولاتورها در طراحی و انتخاب مواد اولیه میگردد .

یکی از علل این چالش ها عدم امکان استفاده از روغن پایه  G-III(3) در فرمولاسیون  به دلیل تبخیر بسیار بالا ، و اجبار به استفاده از روغن های پایه G-III(4) , G-III(6) یا استفاده از روغن های پایه GTL بوده که محدودیت های فنی را هنگام فرمول نویسی و پاس شدن تمام خواص روغن با در نظر گرفتن قیمت تمام شده میتواند دارا باشد.

طبق برآورد نسل های جدید روغن در آینده، برای روغن های موتوری دیزلی تغییر و انتقال از گرید 10W-40 به گرید 5W-30  و برای بنزینی ها تغییر از گرید 5W-30 / 5W-40 به گرید های 0W-20 هم چنین گرید های 0W-16,0W-12,0W-8 خواهد بود.

پیش گفتار تهیه شده در راستای آشنائی ابتدائی خواننده جهت درک بهتر مقاله زیر که توسط شرکت اکسون موبیل  ارائه شده می باشد.

 

اکسون موبیل:

نو آوری در روغن موتور با استفاده از روغن پایه سنتزی

نیاز ها و الزامات فنی در حال شد بازار روغن های موتوری ، فرمول نویسان شرکت های تولید کننده را بیش از پیش ملزم به نوآوری و  استفاده از مواد اولیه جدید متناسب با الزامات فنی مورد نیاز روغن موتور میکند.

شرکت اکسون موبیل با ادامه روند ارائه راه حل های جدید و نوآورانه خود در روغن پایه های سنتزی ، کمک شایانی در دستیابی مشتریان  خود به اهدافشان می نماید.

محصول SpectraSyn™ MaX PAO یک روغن پایه سنتزی بارز در این زمینه می باشد.

روغن پایه سنتزی   SpectraSyn™ MaX PAO  بصورت بی سابقه ای دو مشخصه فنی (ویسکوزیته پایین / تبخیر پایین) را  هم زمان داراست و در صورت استفاده در فرمولاسیون میتواند در عین کاهش مصرف سوخت و بهره وری در انرژی ، بطور چشمگیری جلوگیری از سایش قطعات موتور و دوام روغن را نیز فراهم آورد.

انعطاف‌پذیری بیشتر در فرمولاسیون

فرمول نویسان به دنبال راه های جدید به منظور دستیابی بیشتر در کیفیت روغن های موتوری با گرانروی پائینی هستند که کاهش مصرف سوخت بیشتر ، ماندگاری بالاتر ،  کنترل رسوب و محافظت بهتری در برابر سایش را فراهم کنند.

نمودار روبرو روند انجام به سمت فرمولاسیون روغن های موتور با ویسکوزیته کمتر را نشان می دهد.میله های رنگی، جمع گرانروی روغن های پایه و مواد افزودنی اصلی است  درحالیکه باکس های سفید رنگ نشان دهنده محدوده ای از گرانروی

است که به نام « حوزه انعطاف پذیری در فرمولاسیون » نام گذاری میگردد.همانطور که مشخص است با کاهش درجه ویسکوزیته در روغن، بقدری محدوده  ویسکوزیته نهائی در فرمولاسیون فشرده تر میشود که فرصت کمتری را برای  افزودنی های عملکردی فراهم میکند.ولی نسل های  روغن پایه سنتزی اکسون موبیل  (ویسکوزیته پایین / تبخیر پایین)  SpectraSyn™ MaX PAO مقدار انعطاف پذیری بیشتری در فرمولاسیون را فراهم میکند.

 

 

تحقیقات بر مبنای مدل های انتخاب شده

شرکت اکسون تحقیقات گسترده و هدایت شده ای را به منظور سنتز و ارزیابی مولکول های روغن پایه های نو آوری شده جدید انجام می‌دهد.

این ارزیابی با هدف بهبود چالش‌های عملکردی استفاده از روغن های پایه های مورد استفاده در فرمولاسیون روغن‌های موتور با گرانروی پایین  است که  با ارتقاء خواص کیفی بخصوص ایجاد تبخیر کم و پایداری اکسیداسیون بهبود یافته موجب

رفع این چالش خواهد شد.

تحقیقات اکسون شامل موارد زیر است:

• طراحی و مدل‌ سازی صدها ماده
• بیش از ۲۰۰ ماده سنتز و آزمایش شده اند
• بسیاری از مولکول‌ها به منظور تکامل ،انتخاب شده و توسعه داده شدند.

روغن‌های پلی آلفا اولفین با ویسکوزیته پایین / تبخیر پایین(LVLV PAOs)

ازطریق تحقیقات گسترده شرکت اکسون ، روغن‌های پلی آلفا اولفین ها و استرهای با (گرانروی پائین / تبخیر پائین) و پایداری اکسیداسیون عالی برای روغن‌های موتور با درجه 0W طراحی  شده است. نمودار زیر نشان می‌دهد که پلی آلفا اولفین ها با (گرانروی پائین / تبخیر پائین) علاوه بر خواص منحصر به فرد در دمای پایین ، یک بالانس متعادل بین گرانروی و مقدار تبخیر آن هم چنین پایداری اکسیداسیون عالی را ارائه می‌دهند.

 

 

استرهای ویسکوزیته پایین / تبخیر پایین   (LVLV Esters)

شرکت اکسون همچنین در حال توسعه استرهای (گرانروی پایین / تبخیر پایین) است که این دسته نیز تعادل فوق ‌العاده‌ ای از گرانروی و فراریت را نشان می‌دهند.

محصولات  تولید شده با روغن های پلی آلفا اولفین و استرهای با گرانروی پائین / تبخیر پائین

نمودار زیر مقایسه محصول روغن موتور بنزینی گرید 0W-8 با ۳ نوع فرمولاسیون که فقط در روغن های پایه استفاده شده متفاوت هستند، را نشان می‌دهد.

همانطور که مشخص است میتوان مشاهده نمود که چگونه ترکیبی از روغن پایه های  LVLV PAO B و Ester D LVLV می‌تواند به ایجاد ترکیبی با فراریت کم در مقایسه با مولکول‌های روغن پایه گروه III/III+ کمک کند.