دانلود مقاله مکانیک سیالات روغن کاری

دانلود مقاله مکانیک سیالات روغن کاری

تاریخچه
از زمانی که سازندگان خودروهای شخصی و مسافربری دارای موتور درونسوز مجبور به تولید موتورهایی کوچکتر، با کاربرد بهتر سوخت، آلایندگی کمتر و بادوام تر شده اند، نیاز موتورها به روغنکاری نیز به طور چشمگیری تغییر کرده است. این تغییرات در موتور موجب تولید روغن موتورهایی شد که برای موتورهایی با پیچیدگی بیشتر، دمای بالاتر و دور موتور سریعتر مناسب باشند.
این نوع روغنها دارای مواد افزودنی هستند که به خصوص هنگام روشن کردن موتور از فرسودگی آن جلوگیری میکند، چسبندگی بین قطعات را حفظ کرده و با معلق نگهداشتن دوده و مواد آلاینده حاصل از احتراق، به عبور و شسته شدن آنها از بخشهای داخلی موتور کمک میکند. این خواص موجب می شوند که فاصله بین دو تعویض روغن افزایش یابد.

کار روغن موتور چیست؟
وظایف اصلی روغن موتور عبارت است: روان سازی قسمت‌های متحرک موتور، به حداقل رساندن اصطکاک و فرسایش، کمک به کاهش حرارت و جذب ذرات معلق و رسوبات لجنی حاصل از احتراق. از آنجا که روغن موتور باید این چند کار را به طور همزمان انجام دهد، فرمولاسیون شیمیایی پیچیده‌ای را می‌طلبد اما برای آگاهی از عملکرد روغن موتور چگونگی رده‌بندی آن و انتخاب نوع صحیح روغن موتور برای خودرویتان، نیازی نیست شیمیدان یا مهندس شیمی باشید بلکه کافی است با انواع مختلف روغن موتور، رده‌بندی و علائم و اختصارات آن آشنا شوید.

وظایف عمده روغن
ایجاد فیلم روغن بین سطوحی که روی هم می لغزند.
نظیر رینگ و پیستون روی سطح سیلندر و یا میل لنگ روی سطح یاتاقان.
فیلم روغن عبارت است از یک لایه نازک روغنی که بین سطوح قرار گرفته و از تماس دو سطح با یکدیگر جلوگیری می نماید.برای مثال دو قطعه شیشه را اگر بخواهیم روی هم حرکت دهیم ، این کار به سختی صورت می گیرد و دو سطح روی هم اثر تخریبی و خش خواهند گذاشت ولی با استفاده از فیلم روغن بین دو سطح می توان از تماس آنها جلوگیری کرد.
جلوگیری از زنگ زدن قطعات داخلی.
جذب حرارت از قطعات داخلی و انتقال آن به جداره های بیرونی.
آب بندی محفظه بمنظور جلوگیری از خروج گازهای متصاعد شده در موتورها.
شناورسازی براده ها و ذرات ریز داخلی و انتقال انها به داخل فیلترها.
واضح است که روغنی دارای کیفیت بالاتر است که بتواند پنج وظیفه فوق را بهتر انجام دهد.
یکی از خصوصیات مهم در شناسایی روغن گرانروی یا ویسکوزیته
(viscosity) آن می باشد.
گرانروی : عبارت است از مقاوت روغن در مقابل جاری شدن.
روغن بایستی نه آنقدر غلیظ باشد که نتواند داخل شیارهای نفوذ کند و نه آنقدر دارای غلظت کمی باشد که همواره بین قطعات نشست نموده و فیلم روغن را تشکیل ندهد.

روغنها در بازار معمولاً با اعدادی مانند ۳۰،۴۰، ۵۰ معرفی می شوند و این اعداد نشان دهنده زمانی هستند که حجم ثابتی از روغن در دمای ۴۰ درجه سانتی گراد از یک قیف استاندارد جاری می شود.

در تهیه برنامه روانکاری می توان از سرویسهای خدماتی و مشاوره ای که توسط تولید کنندگان روغن های صنعتی ارائه می گردد استفاده نمود.داشتن لیست روغن های مشابه و مرغوب با مارک های متفاوت می تواند بخش نت را در انتخاب انواع روغنهای مناسب و قابل استفاده یاری نماید.بدیهی است که باید تا حد ممکن از بکارگیری تنوع زیاد روغن های صنعتی خوداری شود.

عوامل زیر را در هنگام برنامه ریزی روانکاری تجهیزات لحاظ کنید :
– تعداد و محلهای روانکاری هر دستگاه.
– دوره تناوب روانکاری.
– نحوه و روش روانکاری ( استفاده از پمپ، گریس پمپ، قیف ، برس موئی و …)
– حجم و میزان روانکار.
– نوع روانکار.
– معادل و جایگزین روانکار.
– وضعیت دستگاه حین روانکاری.
انواع روغن‌ها
در حال حاضر روغن‌های موتور به سه نوع کلی تقسیم می‌شوند:
الف: مینرال (ارگانیک)
ب: سنتتیک
چ: نیمه سنتتیک (Premium)
الف ـ مینرال: روغنی است که برپایه نفت خام ساخته می‌شود و سال‌هاست در خودروها به کار می‌رود و همه ما با آن آشنایی داریم.
ب ـ سنتتیک: روغنی است که از ترکیبات شیمیایی یا پولیمراسیون هیدروکربن‌ها (Olefins) تولید می‌شود نه از تصفیه نفت خام. این نوع روغن اولین بار در موتورهای جت به کار گرفته شد و به دلیل مزایایی که نسبت به نوع مینرال داراست، در سالیان اخیر مصرف آن در خودروها نیز فزونی یافته است. روغن‌های سنتتیک انواع مختلف با مواد تشکیل دهنده متفاوت دارند که این موضوع آنها را از لحاظ کیفیت و نوع مصرف نیز با یکدیگر متمایز می‌کند. از بین صدها نوع روغن سنتتیک با فرمولاسیون‌های مختلف که هر یک محاسن و معایبی دارند، نوعی که برپایه Poly alpha olefins یا به اختصار (PAO) ساخته می‌شود و مقادیر کمی هم Ester دارد، دارای کارایی و مقبولیت بیشتری است.

روغنهای نیمه سینتتیک
این روغن از ترکیب روغن مینرال و سینتتیک تهیه میشود و با وجود اینکه فاقد بعضی از مزایای روغن سینتتیک است، اما در عوض نسبت به روغن معدنی کارایی بهتری دارد. بیشترین استفاده آن درخودروهایی نظیر وانت و انواع خودروهای سنگین مانند پاترول به کار می روند. توجه کنید که در دفترچه راهنمای بعضی خودروها، نوع روغن مناسب آن نوشته شده است. اگر خودرویی برای روغن سینتتیک طراحی شده باشد، به هیچ وجه نباید از روغن نیمه سینتتیک در آن بریزید.

روغنهای سینتتیک  Synthetic
این نوع روغن از ترکیبات شیمیایی هیدروکربنها ساخته میشود و بر خلاف روغنهای طبیعی، از نفت خام به دست نمی آید. از آنجایی که این روغنها از مواد مختلفی ساخته می شوند، طبعا دارای خواص متفاوتی هم هستند و هر یک از آنها دارای محسنات و ایرادهای خاص خود است. اما در کل نوعی که برپایه Poly alpha olefins(PAO) ساخته شده و دارای کمی نمک آلی Ester است، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
روغن سینتتیک در اصل برای موتورهای کارآمد ماشینهای مسابقه و موتور جت ساخته شد.  کمپانی موبیل Mobil (دومین کمپانی نفتی بزرگ جهان که اکنون با کمپانی اکسون Exxon ادغام شده است) در سالهای ۱۹۷۰ کوشش کرد که این مصرف این نوع روغن را برای استفاده در اتوموبیلهای معمولی هم رواج دهد.

در صورتی که شما خودرویی با موتور کارآمد و قوی داشته باشید یا از وسیله نقلیه خود در آب و هوای بسیار سرد استفاده میکنید، روغن سینتتیک انتخاب مناسبی خواهد بود. این نوع روغن در مقابل تجزیه بر اثر حرارت مقاوم بوده و در هوای بسیار سرد بهتر روان میشود. اما استفاده از روغن سینتتیک در هوای معتدل و برای موتورهای معمولی، هیچ مزیت خاصی ندارد.

به طور خلاصه، استفاده از روغن سینتتیک موجب میشود که شما از به کار بردن روغنی که از سر موتورتان هم زیاد است بسیار شاد باشید، اما بدانید که اینکار از فرسودگی موتور جلوگیری نکرده و عمر آنرا طولانی نخواهد کرد. نکته دیگر اینکه، فاصله زمانی تعویض روغن سینتتیک کمی بیشتر از روغنخای دیگر است، اما فراموش نکنید که این روغنها هم آلوده می شوند و این تفاوت زمان آنقدرها هم چشمگیر نیست. در این زمینه بیشتر از اینکه به گفته تبلیغات توجه کنید، با تعمیر کار خود برنامه ریزی کنید.

مزایای روغن سینیتیک
۱٫ کاهش مصرف روغن به دلیل عمر بیشتر آن
۲. غیرخورنده و غیرسمی بودن
۳. تبخیر شوندگی پایین
۴. دمای سوختن بال
۵. مقاومت در برابر اکسیداسیون بالا
۶٫ دارا بودن شاخص ویسکوزیته بالا به صورت طبیعی (عکس‌العمل سریع در مقابل تغییرات دما)
۷. کاهش مصرف سوخت تا ۴/۲ درصد
۸٫ نقطه روان شدن پایین
۹. قابلیت استفاده از روغن‌های با گستره ویسکوزیته زیاد بدون نگرانی از شکست پلیمرها (در ادامه توضیح داده خواهد شد.) عیب این نوع روغن‌ها نیز قیمت بالای آنها و عدم تطابق کامل با موتورهای دارای تکنولوژی قدیمی است.
ج ـ نیمه سنتتیک: مخلوطی است از روغن سنتتیک و مینرال (ارگانیک). این نوع روغن کیفیت روغن‌های سنتتیک را ندارد اما در شرایط سخت نظیر دماهای بالا و یا بار زیاد عملکرد بهتری نسبت به نوع مینرال از خود نشان می‌دهد و بیشتر در وانت‌ها و SUVها مصرف می‌شود و قیمت آن نیز کمی بیشتر از مینرال‌هاست. برای آگاهی از این که کدام روغن برای خودروی شما مناسب است، بهترین منبع و مأخذ دفترچه راهنمای خودرو یا برچسب‌های داخل محفظه موتور (در صورتی که نوع روغن مشخص نشده، معنای آن استفاده از همان نوع قدیمی مینرال است).

–

فهرست  مطالب
تاریخچه ۴
کار روغن موتور چیست؟ ۴
وظایف عمده روغن ۵
عوامل زیر را در هنگام برنامه ریزی روانکاری تجهیزات لحاظ کنید : ۶
انواع روغن‌ها ۷
روغنهای نیمه سینتتیک ۸
روغنهای سینتتیک  Synthetic 8
مزایای روغن سینیتیک ۹
چند نکته ۱۲
افزودنی‌ها ۱۸
●Zinc (روی) ۱۸
●Detergent 18
نکاتی برای افزایش طول عمر موتور ۱۹
چگونه از ایجاد لجن جلوگیری کنیم ۲۰
از چه روغنی استفاده کنیم ۲۱
مناسب ترین زمان تعویض روغن موتور ۲۱
چرا روغن موتور باید تعویض گردد: ۲۲
آیا سیاه شدن روغن نشاندهنده زمان مناسب برای تعویض روغن است؟ ۲۲
عوامل موثر در مدت کارکرد تعویض روغن موتور : ۲۳
شرایط کار موتور و خودرو ۲۳
نوع و کیفیت سوخت چه نقشی در تعویض روغن دارد؟ ۲۴
آیا نوع روغن نقش مهمی در مدت زمان تعویض خواهد داشت؟ ۲۴
درجه غلظت ، روغن, چسبندگی یا Viscosity 27
مواد تعدیل کننده غلظت ۲۷
در نظر گرفتن آب و هوا ۲۷
آیا غلیظتر بودن روغن به معنای بهتر بودن آن است ۲۸
ارزیابی روغن ۲۸
شرایط و عوامل تأثیر گذار ۳۰
ویژگیهای روغن و ( عیوب ذاتی) ۳۰
آلودگی سوخت ( fuel dilution) 32
وآلودگی مایع خنک کننده (coolant): 32
ارزیابی روغن موتور در انجام یک تست میدانی ۳۳
ستاره ها: ۳۷
خلاصه مطلب ۳۷
مشخصات روغن هیدرولیک گیربکس اتوماتیک ۳۸
خصوصیات روغن هیدرولیک: ۳۹
انواع روغنهای توصیه شده توسط کارخانجات برای  سرویس جعبه دنده ۳۹
انتخاب روغن جعبه دنده : ۴۰
کنترل سطح روغن و کیفیت ان : ۴۱
پایین بودن سطح روغن : ۴۱
کنترل کیفیت روغن ۴۱
شیری رنگ شدن روغن : ۴۲
لعاب دار شدن روغن : ۴۲
راهنمای عملی روانکاری در جعبه دنده های اتوماتیک و تراکتور ۴۲
ترکیبات آلی نیتروژن دار ۴۴
عمده ترین ویژگی های روغن های A.T.F 46
پایداری در برابر خوردگی و سائیدگی ۴۷
حداقل ویسکوزیته ۴۸
سیر تکاملی روغن های A.T.F 49
مزایای عمده روانکاری با روغن: ۵۳
اجزای مبدل گشتاور : ۵۶
اجزا مبدل چگونه به گیربکس و موتور متصل شده اند ۵۷
مزایا و معایب: ۶۱
فصل سوم ۶۳
«هیدرولیک » ۶۳
مقدمه ۶۳
انواع پمپ ها در صنعت هیدرولیک ۶۴
پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت : ۶۵
پمپ های با جابجایی مثبت : ۶۵
پمپ های دنده ای   Gear Pump   ۶۷
۱- دنده خارجی External Gear Pumps 68
پمپ های پره ای : ۷۱
پمپ های پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر  (Axial piston pumps(Swash plate)) : 75
پمپ های پلانچر (Plunger pumps) 78
راندمان پمپ ها (Pump performance): 79
جک هیدرولیک ۸۰