مقدمه
در صنعت روغن‌کاری و روان‌کننده‌ها، یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که بر کیفیت و عملکرد روغن‌ها تأثیرگذار است، ویسکوزیته یا گران‌روی است. ویسکوزیته نشان‌دهنده مقاومت سیال در برابر جاری شدن است. این ویژگی به طور مستقیم بر عملکرد موتور‌ها و دستگاه‌های صنعتی تأثیر می‌گذارد. برای بهبود عملکرد روغن‌ها در شرایط دمایی مختلف، از مواد افزودنی خاصی به نام شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته استفاده می‌شود. در این مقاله، به بررسی دقیق این مواد افزودنی، نقش آن‌ها در صنعت و چگونگی بهبود عملکرد روانکارها می‌پردازیم.
—
ویسکوزیته چیست؟
ویسکوزیته (Viscosity) به مقاومت یک مایع در برابر جریان یا حرکت گفته می‌شود. ویسکوزیته بالاتر به معنی ضخیم‌تر و غلیظ‌تر بودن مایع است، در حالی که ویسکوزیته پایین‌تر به معنای روان‌تر بودن مایع است. این ویژگی در روغن‌ها و روانکارها اهمیت ویژه‌ای دارد زیرا تأثیر مستقیمی بر عملکرد موتور‌ها، سیستم‌های هیدرولیک و دیگر اجزای مکانیکی دارد.
ویسکوزیته با دما تغییر می‌کند؛ به طور معمول، با افزایش دما، ویسکوزیته کاهش می‌یابد و با کاهش دما، ویسکوزیته افزایش می‌یابد. این تغییرات ممکن است مشکلاتی در عملکرد موتور‌ها ایجاد کند. برای حل این مشکل، مواد افزودنی به نام بهبود دهنده‌های ویسکوزیته به روغن‌ها اضافه می‌شوند.
—
شاخص ویسکوزیته چیست؟
شاخص ویسکوزیته (Viscosity Index) یک معیار عددی است که نشان‌دهنده چگونگی تغییر ویسکوزیته روغن نسبت به تغییرات دما است. به عبارت ساده‌تر، هر چه شاخص ویسکوزیته یک روغن بالاتر باشد، آن روغن پایداری بیشتری در برابر تغییرات دما دارد و ویسکوزیته آن کمتر با افزایش یا کاهش دما تغییر می‌کند. روغن‌های با شاخص ویسکوزیته بالا عملکرد بهتری در شرایط دمایی مختلف دارند و می‌توانند به صورت پایدارتر در دماهای بالا و پایین کار کنند.
—
شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته چیست؟
شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته (Viscosity Index Improvers)* یا به اختصار VIIs، مواد پلیمری هستند که به روغن‌ها اضافه می‌شوند تا تغییرات ویسکوزیته روغن در دماهای مختلف کنترل و کاهش یابد. این افزودنی‌ها به روانکارها کمک می‌کنند که در دماهای بالا و پایین به طور موثر عمل کنند و مانع از افت شدید ویسکوزیته در دماهای بالا و افزایش زیاد آن در دماهای پایین شوند.
این مواد معمولاً در روغن‌های چند درجه‌ای (multi-grade oils) مورد استفاده قرار می‌گیرند که در آن‌ها حفظ ویسکوزیته مناسب در طیف گسترده‌ای از دماها ضروری است. با استفاده از این افزودنی‌ها، روغن‌ها می‌توانند در دماهای سرد، روانی کافی داشته باشند و در دماهای گرم، به اندازه کافی ضخامت خود را حفظ کنند.
—
عملکرد شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته
مواد پلیمری مورد استفاده به عنوان شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته به شکلی طراحی شده‌اند که با تغییر دما واکنش نشان دهند. این پلیمرها در دماهای پایین به شکلی متراکم و کوچک هستند و به ویسکوزیته روغن تأثیر زیادی نمی‌گذارند. اما با افزایش دما، این پلیمرها باز می‌شوند و با تشکیل زنجیره‌های بلندتر، به افزایش ویسکوزیته روغن کمک می‌کنند.
این رفتار پلیمری باعث می‌شود که روغن‌ها در دماهای پایین روانی لازم برای شروع کار موتور را داشته باشند و در دماهای بالا نیز ضخامت کافی برای محافظت از قطعات موتور را فراهم کنند. بهبود دهنده‌های ویسکوزیته به ویژه در موتورهای خودروها و ماشین‌آلات صنعتی که در شرایط دمایی مختلف کار می‌کنند، اهمیت بسیاری دارند.
—
انواع شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته
شاخص‌های بهبود دهنده ویسکوزیته معمولاً بر اساس نوع پلیمرهای مورد استفاده در آن‌ها به چند دسته تقسیم می‌شوند:
1. پلیمرهای الاستومری: این نوع پلیمرها دارای ویژگی‌های الاستیکی هستند و در دماهای بالا باعث حفظ ویسکوزیته روغن می‌شوند. آن‌ها در دماهای پایین جمع شده و تأثیر کمی بر ویسکوزیته دارند.
2. پلیمرهای کوپلیمر بلوکی: این پلیمرها از واحدهای مختلف پلیمری تشکیل شده‌اند که ویژگی‌های مختلفی را در دماهای مختلف ارائه می‌دهند. این نوع پلیمرها در روغن‌های چند درجه‌ای بسیار مؤثر هستند.
3. پلیمرهای اورگانومتالیک: این پلیمرها دارای ترکیبات فلزی هستند که می‌توانند به صورت قابل توجهی ویسکوزیته روغن را تحت تأثیر قرار دهند و در شرایط سخت دمایی عملکرد مناسبی از خود نشان دهند.
— اهمیت استفاده از شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته
استفاده از شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته در روغن‌های موتور و روانکارهای صنعتی چندین مزیت مهم دارد:
1. بهبود عملکرد موتور در دماهای مختلف: با استفاده از VIIs، موتور خودروها می‌تواند در شرایط دمایی مختلف به خوبی کار کند. روغن در دماهای سرد روانی کافی دارد و در دماهای بالا ضخامت مناسب برای جلوگیری از سایش قطعات موتور را حفظ می‌کند.
2. کاهش مصرف سوخت: روغن‌های با شاخص ویسکوزیته بالا باعث کاهش اصطکاک در موتور می‌شوند که این موضوع به کاهش مصرف سوخت و بهبود بازدهی موتور کمک می‌کند.
3. افزایش عمر موتور: شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته با حفظ ضخامت مناسب روغن در دماهای بالا، مانع از سایش و فرسایش قطعات موتور می‌شود و در نتیجه عمر موتور را افزایش می‌دهد.
4./: استفاده از روغن‌های با شاخص ویسکوزیته بالا می‌تواند هزینه‌های نگهداری و تعمیرات موتور را کاهش دهد، زیرا موتور کمتر دچار سایش و خرابی می‌شود.
—
معایب استفاده از شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته
با وجود مزایای فراوان، استفاده از شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته معایبی نیز دارد که باید مورد توجه قرار گیرند:
1. کاهش عملکرد در شرایط سخت: در برخی موارد، بهبود دهنده‌های ویسکوزیته در شرایط دمایی بسیار شدید یا فشارهای مکانیکی بالا ممکن است عملکرد خود را از دست بدهند.
2. افزایش قیمت روغن‌ها: استفاده از این مواد افزودنی معمولاً هزینه تولید روغن‌ها را افزایش می‌دهد که این موضوع می‌تواند به افزایش قیمت نهایی محصول منجر شود.
3. تأثیر منفی بر پایداری اکسیداسیونی: برخی از پلیمرهای مورد استفاده در شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته ممکن است بر پایداری اکسیداسیونی روغن تأثیر منفی بگذارند و باعث شوند روغن زودتر از موعد خراب شود.
—
نتیجه گیری
شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته یکی از مهم‌ترین مواد افزودنی در صنعت روغن‌کاری و روانکارها است که با کمک به حفظ ویسکوزیته روغن در شرایط دمایی مختلف، به بهبود عملکرد موتور و کاهش هزینه‌های نگهداری کمک می‌کند. این مواد افزودنی به ویژه در روغن‌های چند درجه‌ای که باید در شرایط دمایی متغیر به خوبی عمل کنند، اهمیت ویژه‌ای دارند.
با این حال، استفاده از شاخص بهبود دهنده ویسکوزیته باید با دقت انجام شود تا از مشکلات احتمالی مانند کاهش پایداری اکسیداسیونی و افزایش هزینه‌ها جلوگیری شود. به طور کلی، انتخاب صحیح و استفاده از روغن‌های با کیفیت بالا که دارای شاخص ویسکوزیته مناسب هستند، می‌تواند به بهبود کارایی موتور و افزایش عمر آن کمک کند.
اطلاعات تماس:
تلفن تماس: +989374591979
ایمیل: info@blendlube.com
آدرس دفتر مرکزی: دیره، دبی، امارات متحده عربی