مکانیک خودرو عمومی -بخش 06

مدار روغنكاری

برای کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک موتور و جلوگیری از تماس فلز با فلز که منجر به سایش قطعات، افزایش دمای قطعات و نهایتاً ذوب شدن و آسیب دیدن آنها می‌شود، باید از روانکار مناسب و روش روانکاری مطلوب استفاده کرد. بدین منظور در ابتدا به بررسی روغن موتور پرداخته می‌شود.

روغن موتور

در مدار روغنکاری موتورهای احتراق داخلی از روغن‌های متعددی استفاده می‌گردد که انتخاب روغن مناسب توسط طراح موتور انجام شده است و برای جلوگیری از خطرات احتمالی باید صرفا از روغن توصیه شده استفاده کرد. روغن‌ها با عباراتی درجه بندی شده‌اند که بیان کننده میزان کیفیت و گرانروی روغن است.
روغن موتور ترکیبی از روغن پایه بعلاوه افزودنی‌ها است. برای ارتقای برخی خواص روغن موتور به شرح زیر افزودنی‌ها مختلفی به روغن پایه افزوده می‌شود:

• ضدجوش
• ضدکف
• ضداکسیداسیون
• ضدخوردگی
• شویندگی
• معلق نگهداشتن آلودگی‌ها

موسسه نفت آمریکا یا API یکی از معتبرترین موسسات استانداردسازی سطح کیفی روغن موتور در دنیا است به نحوی که بر روی ظرف روغن موتور حتما عبارت API درج مي‌شود. پس از عبارت API حرف S برای روغن موتورهای بنزینی و حرف C برای روغن موتورهای دیزلی در نظر گرفته می‌شود. بعد از حروف S یا C، مطابق شکل 1 یک حرف انگلیسی از A تا Z درج می‌شود و به معنی آن است که هرچقدر به حرف Z نزدیک می‌شویم، سطح کیفی این روغن بهتر خواهد بود.

شکل 1-دسته‌بندی روغن موتور بر اساس سطح کیفی API

از طرفی استانداردسازی گرانروی یا ویسکوزیته روغن موتور توسط انجمن مهندسین خودرو آمریکا یا SAE انجام می‌شود به نحوی که هر دو عبارت API و SAE مطابق شکل 2 بر روی ظرف روغن درج می‌شود.

شکل 2-درج استانداردسازی کیفی API و گرانروی SAE بر روی ظرف روغن موتور

انجمن مهندسین خودرو آمریکا یا SAE روغن موتور را از نظر میزان ویسکوزیته به دو دسته تك‌درجه‌‌‌ای (Mono Grade) و چند درجه‌ای ) (Multi Grade تقسیم می‌کند. به روغن‌های تک‌درجه‌ای، عددی اطلاق می‌کند که هر چقدر این عدد بزرگتر باشد نشانه آن است که ویسکوزیته این روغن بیشتر است. برخی روغن‌های تك‌درجه‌ای يا Mono Grade به شرح زیر هستند:

60-50-40-30-20-25w-20w-15w-10w-5w-0w

W: حرف اول كلمه Winter به معنی زمستانی بودن روغن است و بقيه كه فاقد حرف w هستند، برای مصرف در هوای گرم تهيه شده‌اند.
لازم به توضيح است كه در يك دمای مشخص، هر چقدر عدد بالاتری به روغن اطلاق شود، گرانروی آن بيشتر است. به طور مثال روغن 20SAE روان‌تر از روغن 60SAE است.
از اين رو بايد توجه داشت كه گرانروي روغن ها با تغيير دما، تغيير مي‌كند و روغن مطلوب روغنی است كه گرانروی آن با تغيير دما تغیيرات زيادی نداشته باشد. از طرفي بهتر است كه روغن موتور، در هواي سرد روان‌تر باشد تا دوران موتور حین استارت زدن راحت باشد و عمل روغنكاري نيز مطلوب‌تر صورت گيرد و در هواي گرم نبايد روغن زيادتر ازحد مجاز روان شود. بیش از حد روان شدن روغن باعث می شود که روغن از فضای بین میل‌لنگ و یاتاقان‌ها خارج شود و احتمال تماس فلز میل‌لنگ با فلز یاتاقان بوجود آید و در نتیجه سایش میل‌لنگ و یاتاقان را در پی خواهد داشت، از اين رو امروزه از روغن‌های چند درجه‌ای يا Multi Grade در موتور خودرو استفاده می‌شود. شکل 3 محدوده دمایی مجاز برخی روغن‌های چند‌درجه‌ای را نشان می‌دهد.

شکل 3-محدوده مجاز عملکرد برخی روغن‌ها

روغن‌های چنددرجه‌ای يا Multi Grade را روغن چهار فصل يا اتوماتيك نيز می‌نامند. در اين حالت روغن ها را به صورت 10W50 – 20W40 – 20W50 – 15W40 – 10W30 – 5W30 و … نشان می‌دهند.
به طور مثال روغن 10W50، در هوای سرد مانند روغن SAE10 عمل می‌کند، در اين صورت موتور حین استارت زدن به راحتي دوران می‌کند و روشن مي‌شود و روغن نيز سريع به تمامی قسمت‌های موتور منتقل می‌شود و عمل روغنكاری را انجام مي‌دهد. در حاليكه در هوای گرم مانند روغن SAE50 عمل می‌کند و گرانروی آن دردمای بالا، كمتر از روغن SAE50 نمی‌شود و از آسيب ديدن موتور به دلیل خيلی روان شدن روغن جلوگيری می‌شود. لازم به ذکر است که در دیدگاه کلی روغن‌های موتور به صورت معدنی(Mineral)، نیمه صنعتی (Semi-Synthetic) و صنعتی(Full Synthestic) تولید و عرضه می‌شوند و به ترتیب قیمت تمام شده، طول عمر و کیفیت آنها افزایش می‌یابد.

مدار روغنكاری

براي روانكاری قطعات متحرك موتور از روغنكاري تحت فشار يا هيدرواستاتيك مطابق شكل 4 استفاده می‌شود.

1-میل‌بادامک 2-پیستون 3-شاتون 4-فلایویل 5-میل‌لنگ 6-کارتل 7-فیلتر روغن 8-سوپاپ کنارگذر فیلتر 9-اویل پمپ یا پمپ روغن 10-شیر یا سوپاپ فشارشکن اویل‌پمپ 11-فیلتر اولیه یا فیلتر سیمی
شكل4-مدار روغنكاری موتور

با توجه به شكل (64-1)، روغن درون كارتل، توسط پمپ روغن يا اويل پمپ به نقاط زیر ارسال می‌گردد :

1. سوپاپ فشار شکن (10)، چنانچه فشار بیش از حد مجاز باشد، این مجرا باز شده و روغن اضافی را به کارتل یا مجرای ورود روغن به اویل‌ پمپ باز می‌گرداند تا فشار خط روغنکاری همواره در حد مجاز حفظ شود. افزایش بیش از حد فشار مدار روغنکاری باعث افزایش توان مصرفی اویل پمپ می‌شود که افزایش تلفات توان موتور، مصرف سوخت و آلایندگی را در پی خواهد داشت.
2. سنسور يا فشنگی روغن، نیز روی بلوک سیلندر نصب می‌شود که مطابق شکل 5 در صورت كاهش فشار روغن و يا قطع كامل روغن، چراغ هشداری را درون داشبورد روشن می‌کند تا به راننده بروز خطر برای موتور خودرو را اعلام کند.
3. تمامی روغن به فيلتر روغن (7) ارسال می‌شود و پس از فيلتر شدن و گرفتن ذرات فلز و ناخالصی موجود در روغن، روغن فيلتر شده به قسمت‌های مختلف موتور ارسال می‌گردد.

1-باتری 2-مدار الکترونیکی صفحه نشان‌دهنده‌ها 3-چراغ هشدار روغن موتور 4-شکل شماتیک چراغ هشدار روغن موتور 5-فشنگی یا سنسور فشار روغن موتور 6-فشار روغن موتور
شکل 5-مدار هشدار کاهش فشار روغن موتور

روغن تصفيه شده توسط فیلتر، ابتدا به ياتاقان هاي ثابت ميل لنگ و سپس از طريق مجاری درون ميل لنگ به ياتاقان‌های متحرك ميل‌لنگ می‌رسد. مقداری از روغن نيز پس از عبور از یاتاقان‌های متحرک میل‌لنگ، از طريق مجراي شاتون به ديواره سیلندر پاشيده می‌شود و روغنكاري جداره سيلندر را نيز علاوه برروغنی كه توسط لنگ‌های ميل لنگ به آن پاشيده مي‌شود، انجام می‌دهد.
مقداري از روغن خروجی از فيلتر روغن (7) به سمت ياتاقان‌های ميل سوپاپ (1) ارسال می‌شود و عمل روانكاری یاتاقان‌های میل‌سوپاپ و مكانيزم سوپاپ را انجام می‌دهد.

پمپ روغن یا اویل‌پمپ

برای روغنكاری قطعات مختلف موتور از سه نوع پمپ مختلف مطابق شکل 6 استفاده می‌شود.

1-روتور داخلی 2-روتور بیرونی 3-چرخ‎‌دنده محرک 4-چرخ‌دنده متحرک 5-سوپاپ یا شیر فشارشکن 6-چرخ‌دنده داخلی 7-چرخ‌دنده بیرونی 8-هلالی ثابت
شکل 6-انواع اویل‌پمپ موتور

همانگونه كه ملاحظه مي‌شود با دوران چرخ دنده محرك و پيرو آن چرخ دنده متحرك، روغن از مجرای ورودی بين دنده‌های چرخ دنده‌های محرك و متحرك و پوسته پمپ (یا بین روتور داخلی و بیرونی یا بین چرخ‌دنده‌های داخلی و بیرونی و هلالی ثابت بسته به نوع پمپ) قرار گرفته و به تدريج به مجرای خروجی منتقل می‌شود و سپس به بخش‌های مختلف موتور ارسال می‌گردد.

فيلتر روغن

شكل 7 فيلتر روغن موتور را نشان می‌دهد.

1و 4-المنت کاغذی فیلتر 2-روغن ورودی به فیلتر 3-بدنه فیلتر 5-شیر کنارگذر 6-سوپاپ یکطرفه 7-پایه فیلتر
شكل 7-فيلتر روغن موتور و اجزای آن

با توجه به شكل 7 روغن از اطراف فيلتر وارد شده و بعد از عبور از لايه‌های سيم فلزی و كاغذی، تصفیه شده و از قسمت مركزی آن خارج می‌شود و به سمت مدار روغنكاری موتور هدايت می‌شود.
چنانچه فيلتر بيش از حد كثيف شده باشد و توانايی عبور دادن روغن از خود را نداشته باشد، فشار روغن داخل فیلتر افزایش یافته و سوپاپ مجرای كنارگذر (5) را بازكرده و مقداري روغن فيلتر نشده به مجراي روغنكاری موتور رسيده و از آسيب ديدن موتور جلوگيری می‌شود.
بايد توجه نمود كه در هنگام خاموش بودن موتور، روغن موجود در فيلتر و مجرای روغنكاری نبايد خالی شود در صورت خالي شدن، روغن رساني به قسمت هاي مختلف موتور در زمان راه‌اندازی مجدد موتور با تاخیر همراه خواهد بود و باعث سايش قطعات موتور می‌شود. از اين رو از يك سوپاپ يكطرفه(6) استفاده می‌شود تا از خالی شدن فیلتر پیشگیری شود.