درجه گرانروی روغن
درجه گرانروی روغن یکی از مشخصات فنی روغن صنعتی است که درجه بندی آن با استاندارد SAE مشخص می گردد. عدد گرانروی برای نشان دادن مقاومت روغن در برابر جاری شدن است؛ به عبارتی گرانروی یا ویسکوزیته نشان دهنده غلیظ یا رقیق بودن روغن در دماهای مختلف می باشد. عدد گرانروی روغن با توجه به نوع دستگاه، دما محیط، دما عملیاتی، میزان سرعت و بار کاری انتخاب می شود.
روغن صنعتی از ترکیبات روغن پایه (مینرال، نیمه سنتتیک، تمام سنتتیک) و افزودنی های مختلف (ضد کف، ضد اکسیداسیون، ضد سایش و…) در درجه گرانروی های مختلف طراحی می گردد. هر یک از این مواد تشکیل دهنده، می تواند گرانروی روغن را تغییر دهد. مثلا، وزن مولکولی و اندازه مولکول های پایه روغن در میزان گرانروی تاثیر می گذارد. مولکول های بزرگ تر دارای گرانروی سنگین تر (غلیظ تر) و روغن مولکول سبک تر، گرانروی کمتر و جریان پذیری روان تر دارد.
درجه گرانروی روغن چیست و چه اهمیتی دارد؟
درجه گرانروی روغن چیست؟ گرانروی روغن صنعتی معیاری برای اندازه گیری میزان مقاومت سیال نسبت به جریان یافتن، می باشد. روغن صنعتی بسته به فرمولاسیون، دما، فشار و شرایط کاری به درجه گرانروی های مختلف تقسیم می شود. درجه گرانروی روغن، میزان غلیظ یا رقیق بودن روغن را نشان می دهد تا از طریق بدانید که روغن صنعتی در دماها و فشارهای مختلف، چقدر روان یا سفت است.
بالا بودن درجه گرانروی چه اهمیتی در دستگاه دارد؟ هر چه میزان گرانروی روغن بالاتر باشد، روغن غلظت و چسبندگی بیشتری پیدا خواهد کرد. در بسیاری از محیط های صنعتی که به روانکاری های سنگین با ویسکوزیته بالا نیاز دارند، از روغنی با درجه گرانروی بالا استفاده می کنند. برای مثال، چرخ دنده های بزرگ صنعتی از دسته قطعاتی هستند که تحت دما و فشار بالا کار می کنند که برای روانکاری آن بایستی از روغنی با غلظت بالاتر شود.
روغن صنعتی یک سیال در درجه گرانروی های مختلف است که برای خنک کاری، پاکسازی و روانکاری قطعات تجهیزات خودرویی و صنعتی به کار می رود. بنابر این برای بهبود عملکرد و افزایش طول عمر قطعات، بایستی درجه گرانروی روغن را به درستی انتخاب کنید.
نکات کلیدی در انتخاب عدد گرانروی روغن
عدد گرانروی روغن یک شاخصه مهم در روغن صنعتی به حساب می آید؛ به عبارتی برای دانستن غلظت و رفتار روغن صنعتی در دماهای مختلف به درجه گرانروی روغن نیاز دارید. برای این که غلیظ یا رقیق بودن یک روغن را در دمای مد نظر بسنجید، بهتر است به دیتاشیت روغن مراجعه کنید.
- هر چقدر گرانروی روغن بالاتر باشد، روغن غلظت بیشتری دارد و جریان پذیری آن سخت تر خواهد شد.
- هر چه گرانروی روغن کمتر شود، روغن رقیق تر است و جریان پذیری آسان تر می گردد.
- گرانروی یا ویسکوزیته سینماتیکی روغن در دماهای 40 درجه سانتی گراد و 100 درجه سانتی گراد بر حسب سانتی استوک می باشد.
عدد گرانروی روغن صنعتی را بر اساس موارد زیر انتخاب می شود:
- نوع سیستم: گرانروی روغن را مطابق شرایط کاری (دما و فشار)، سرعت حرکت قطعات و بار سیستم انتخاب کنید. هر سیستم تحت شرایط کاری و محیطی مختلفی قرار می گیرد که با مراجعه به دفترچه راهنما، توصیه های مربوط به عدد گرانروی را مشاهده خواهید کرد.
- شرایط محیطی: شرایط کارکرد دستگاه در محیط های گرم، سرد و رطوبت، در انتخاب گرانروی روغن تاثیر زیادی می گذارد.
- کارکرد دستگاه: مطابق با میزان و نوع کارکرد دستگاه، باید از روغنی با گرانروی مناسب استفاده شود. مثلا، برای سیستم سرعت بالا با سرعت کم از روغنی با گرانروی پایین و سیستم سرعت پایین و بار زیاد از روغن گرانروی بالا استفاده نمایید.
عوامل مؤثر بر تغییر گرانروی روغن
گرانروی روغن در در طول مدت زمان استفاده ثابت نمی ماند و بسته به شرایط می تواند افزایش یا کاهش یابد. هر گونه مشکلاتی مثل تبخیر روغن، به مرور باعث تغییر رفتار روغن می شود. در زیر برخی از عواملی که بر روی گرانروی یا غلظت روغن تاثیر می گذارد را معرفی نموده ایم:
- دما: با افزایش دما، گرانروی کاهش و در صورت کاهش دما، گرانروی افزایش می یابد.
- اکسیداسیون: روغن در معرض اکسیژن و حرارت، باعث تجمع لجن و رسوبات شده و در نهایت گرانروی روغن بیشتر می شود.
- آلودگی: دوده و ذرات معلق در روغن، گرانروی روغن را افزایش می دهد.
- نشت سوخت: نشت سوخت ماشین و آلودگی با سوخت بنزین یا گازوئیل، باعث کاهش گرانروی روغن می شود.
گرانروی روغن ها
گرانروی روغن ها از عوامل موثر در کنترل مصرف انرژی و بهبود عملکرد قطعات در دماهای مختلف هستند. اگر گرانروی روغن بیش از حد پایین باشد، امکان روانکاری در قطعات تحت فشار و دما بالا وجود ندارد و باعث افزایش سایش و حرارت بیش از حد قطعات می گردد.
از طرفی روانکاری با روغن غلیظ برای قطعات مثل موتور در دمای پایین هم توصیه نمی شود؛ زیرا روغن سفت به راحتی پمپاژ نشده و ساییدگی قطعات را به همراه دارد. بنابر این برای بهبود عملکرد صحیح و راندمان یک سیستم به گرانروی روغن ها توجه فرمایید.
درجه گرانروی برای روانکاری قطعات متحرک، کاهش اصطکاک، دفع گرما و بهینه سازی مصرف سوخت سیستم هیدرولیک، موتور و… بسیار مهم است که در ادامه درجه گرانروی های مناسب برای سیستم هیدرولیک و موتور ماشین را معرفی می کنیم.
1. درجه گرانروی روغن هیدرولیک
گرانروی روغن هیدرولیک بر عملکرد سیستم های هیدرولیک در دماهای مختلف تاثیر زیادی می گذارد. برای انتخاب درجه گرانروی یا ویسکوزیته روغن هیدورلیک به دمای محیط، فشار و توصیه سازنده دستگاه توجه کنید.
این روغن ها بر اساس استاندارد ISO مشخص می شوند. مثل ISO VG 32 که هر چه عدد بزرگتر باشد، غلظت روغن بیشتر است. برای انتقال نیرو موثر به قطعات، برخی از درجه گرانروی های رایج روغن هیدرولیک در سیستم های هیدرولیکی را معرفی نموده ایم:
- ISO VG 32: دما پایین یا سرعت بالا
- 46 ISO VG: راجترین گزینه برای سیستم های هیدرولیکی
- 68 ISO VG: دماها بالاتر یا بار بیشتر
یکی از عواملی که بر گرانروی یا ویسکوزیته روغن تاثیر می گذارد، این است که با افزایش دما، ویسکوزیته روغن کاهش می یابد. ممکن است درجه گرانروی روغن، بسته به برخی از فاکتورها دچار تغییراتی شود که در زیر آن را معرفی می کنیم:
- نوع روغن: نوع روغن های شرکت های مختلف با یکدیگر متفاوت خواهند بود؛ زیرا مواد افزودنی و پایه روغنی که استفاده می کنند، یکسان نیست.
- درجه حرارت: درجه حرارت روغن با گرانروی، رابطه عکس دارد.
- فشار: برخی از روغن های صنعتی در فشارهای بالا، با افزایش گرانروی مواجه خواهند شد.
2. درجه گرانروی روغن موتور
گرانروی روغن موتور با استاندارد SAE مشخص می شود که شامل اعداد و حروف خاص است. هر چه این اعداد بزرگتر باشد، روغن موتور غلیظ تر است. گرانروی پایین روغن در هوای سرد، قطعا عملکرد بهتری دارد؛ چرا که روغن رقیق تر است و استارت موتور ماشین در دمای پایین راحت تر انجام می شود.
از طرفی بالا بودن درجه گرانروی هم برای محافظت از قطعات در برابر گرمای زیاد است. پس درجه گرانروی را متناسب با شرایط محیطی و نوع موتور انتخاب نمایید تا منجر به سایش و خرابی موتور نگردد.
درجه گرانروی روغن موتور بر اساس استاندارد SAE، به دو دسته تک گرید و چند گرید تقسیم می شود که در زیر آن را توضیح می دهیم:
- روغن تک درجه ای: این روغن دارای یک عدد گرانروی است. برای مثال، SAE 40 یک روغن تک درجه ای بوده که برای شرایط آب و هوایی خاص استفاده می شود.
- روغن چند درجه ای: این روغن از اعداد و حروف خاص تشکیل شده است. برای مثال، روغن 10w40 یک روغن چند درجه ای می باشد که ویسکوزیته آن در دمای پایین معادل 10 بوده و منظور از عدد 40 در دمای بالا به اندازه کافی غلیظ است.
نکته: اعداد نشان دهنده گرانروی در دمای 40 درجه سانتی گراد است که اعداد بالاتر، گرانروی روغن بیشتری دارد و حرف W، گرانروی روغن در دمای پایین را نشان می دهد.
ویسکوزیته روغن موتور از مشخصات مهم در روغن موتور است که برای چسبندگی و روانکاری بهتر در دماهای مختلف، به این مشخصه نیازمند هستید. روغن موتورها یکی از اجزای حیاتی موتور ماشین آلات است که برای سوخت های دیزلی، بنزینی و گازسوز در ویسکوزیته های مختلف ارائه می شوند. گرانروی یا ویسکوزیته یکی از عوامل تاثیر گذار در عملکرد موتور است که این عوامل شامل موارد زیر می باشد:
- روانکاری مطلوب
- افزایش عملکرد موتور در دماهای مختلف
- بهینه سازی مصرف سوخت
- استارت موتور در هوای سرد
- کاهش مصرف سوخت
- کاهش آلاینده ها
جدول گرانروی روغن موتور
جدول گرانروی روغن موتور تک درجه ای برای هوای گرم (تابستان) عبارتند از:
| درجات گرانروی روغن های موتور تک گرید | ویسکوزیته در C° 100 (cSt) | شرایط کارکرد |
| SAE 40 | 12.5 _ 16.3 | هوای گرم یا شرایط دمای بالا |
| SAE 50 | 16.3 – 21.9 | برای دما بالا و بار زیاد |
| SAE 60 | >21.9 | برای شرایط بسیار داغ |
جدول گرانروی روغن موتور تک درجه ای برای هوای سرد (زمستان) عبارتند از:
| درجه گرانروی روغن موتور تک گرید | دامنه درجه حرارت (حداقل) | دامنه درجه حرارت (حداکثر) |
| SAE 20W | C° -1 (30 F°) | C° 27 (80 F°) |
| SAE 15W | C° -18 (0 F°) | C° 38 (100 F°) |
| SAE 10W | C° -29 (-20 F°) | C° 50 (120 F°) |
| SAE 5W | C° -40 (-40 F°) | C° 0 (32 F°) |
جدول گرانروی روغن موتور چند درجه ای، عبارتند از:
| درجه گرانروی روغن موتور مولتی گرید | دامنه درجه حرارت (حداقل) | دامنه درجه حرارت (حداکثر) |
| SAE 0w30 | C° -40 (-40 F°) | C° 21 (70 F°) |
| SAE 5w20 | C° -35 (-31 F°) | C° 16 (60 F°) |
| SAE 5w30 | C° -35 (-31 F°) | C° 27 (80 F°) |
| SAE 10w30 | C° -29 (-20 F°) | C° 32 (90 F°) |
| SAE 10w40 | C° -34 (-11 F°) | C° 38 (100 F°) |
| SAE 15w40 | C° -15 (5 F°) | C° 43 (110 F°) |
| SAE 15w50 | C° -10 (14 F°) | C°49 (120 F°) |
| SAE 20w50 | C° 0 (32 F°) | C° 55 (131 F°) |
اندازه گیری گرانروی یا ویسکوزیته روغن موتور به دو دسته زیر تقسیم می شود:
- ویسکوزیته سینماتیکی: یک واحد انداره گیری رایج در دماهای 40 و 100 درجه سانتی گراد برای روغن موتور است. ویسکوزیته سینماتیکی برای اندازه گیری مقاومت سیال در برابر جریان یافتن تحت گرانش می باشد. (واحد سانتی استوک (cSt) یا mm²/s)
- ویسکوزیته دینامیکی: ویسکوزیته دینامیکی برای اندازه گیری مقاومت داخلی سیال در برابر برش است که با واحد پاسکال/ ثانیه Pa.s و سانتی پوئیز cP نمایش می دهند.