 |
    بانک اطلاعاتی فنی و مهندسی -> شیمی | | 1121 بار دانلود | درج شده توسط فرهاد ..... مواد افزودنی روغن موتورمولف کتاب : مولف ناشر کتاب : ناشر تاریخ انتشار کتاب : 20/1/1388 مشخصات : زبان فارسی | فرمت Document | قیمت مجانی | حجم کتاب 130 کیلو بایت مجتمع متخصصین ایران - مواد افزودنی روغن موتور مقدمه: با افزایش روز افزون نیاز به روغن به منظور روغنکاري موتور خودرو ها و نیز روغن جهت انتقال نیرو تحقیقات زیادي براي گسترش و بهبود عمل روغن ها انجام می گیرد. نه فقط روغن هایی که داراي پایه نفتی هستند بلکه به همان اندازه روغن ها ي مصنوع ی مانند استرها ي آل ی مایعات سیلیکونی واترهاي پلی فنیل نیز احتیاج به مواد افزودنی جهت بهبود عمل روغنکاري خود دارند از جمله : بازدارنده هاي اکسیداسیون که عمدتا از ترکیبات آلی شامل گوگرد، نیتروژن فسفر و بعضی الکی ل فنلها تشکیل شده اند. در عمل این ترکیبات با هیدروپراکسیدهاي تشکیل شده اولیه در اثر اکس ید شدن روغن واکنش می دهند که منجر به ایجاد یک واکنش زنجیري و تشکیل اسید آلی در موتور و لوازم ساخته شده از روي و یاتاقان هاي Babbit می شود بدین ترتیب می توان خورندگی بابیت مسی را به حداقل میزان تقلیل داد. و فنیل – 1 - نفتی ل آمین Di-Tert-butyl Cresol ترکیباتی نظیر دي ترت بوتیل کرزول Phenyl-1-naphthylamine همراه با روغن پایه هاي خوب پالایش شده پارافینیکی براي روغنکاري توربین هاي بخار و ماش ین آلات هیدرولیکی بکار می روند. براي شرایط کار دشوار نظیر موتورهاي احتراق داخلی م ی توان ترک یبات ی از روي، بار یم، کلس یم تیوفسفات را مورد استفاده قرار داد . عوامل ضد سائیدگی با تشکیل یک فیلم سطح ی به وس یله مکان یزم جذب ف یزیک ی و ش یمیایی اصطکاك و سائیدگی را در طی روغنکاري به مینیمم می رسانند. انواع عوامل ضد سائ یدگی داراي ترکیباتی از اکسیژن ، گوگرد، موم کلره شده ، فسفر و ترکیبات آل ی سرب هستند . تر ي کرزی ل بطور وسیع به حداقل رساندن سائیدگی ZDDP و زنیک دي اکلیل دي تیو فسفات TCP فسفات در پمپ هاي هیدرولیک ، دنده ها و انتقال دهنده ها استفاده می شوند. در مواردي که فشار زیاد باشد و جایی که فلز با فلز تماس دارد ترک یبات سولفور فعال کلر ین و سرب باید استفاده شود. این ترکیبات با واکنش شیمیایی ، تشکیل یک فیلم سطحی نسبتاً پا ی دار مانند سولفید سرب ، کلرید آهن یا سولفید آهن را می دهند. مواد پاك کننده در روغن از رسوب گذاري در روي قسمت هاي موتورهاي احتراقی جلوگیري م ی و رسوبات Carbon ، Varnish کنند و آن ها را به صورت لجن هاي معلق در روغن به شکل سربی در می آورند. از ترکیبات باریم و کلسیم سولفونات ها و فنات ها به عنوان مواد پاك کننده در روغن موتورهاي دیزلی و بنزینی استفاده می کنند .بسیاري از پاك کننده ها ي بدون خاکستر داراي پایه الکیل متا اکریلات می باشند که اکثراً شامل گروه هاي نیتروژن قطبی در زنجی ره ها ي جانبی خود یا مشتقات پلی آمینی اسیدپلیبوتنیل سوکسینک هستند . این نوع ترکیبات علاوه بر خاصیت پاك کنندگی از زنگ زدگی نیز جلوگیري نموده و اندیس ویسکوزیته روغن و نقطه ریزش آن را بهبود می دهند . از انواع رایج بهبود دهنده اندیس ویسکوزیته می توان پلی متا آکریلات ها ، پلی ایزوبوتیلنها و پلی الکیل اسیترن ها را نام برد . کار این ترکیبات در اصل بالا بردن ویسکوزیته روغن هاي سبک می باشد . این مواد در تهیه روغن موتورهاي مولتی گرید استفاده م ی شوند . کوششها ي تحقیقات ی بسیار براي بهبود پایداري در در مقابل شکستن مکانیکی این مواد انجام گرفته که روغن براي مدت طولانی به حال ویسکوز باقی بماند. همانطور که دیده می شودپاك کننده ها از دو قسمت یکی زنجیر هیدروکربنی و دیگر سرقطبی به دست آمده اند. قسمت زنجیر هیدروکربنی ماده پاك کننده را در روغن قابل حل می نماید بنابراین محلولی روشن و واضح به دست می آید. سر قطبی نقطه اتصال فلز به آن است. کلسیم ،منیزیم ، و سدیم فلزاتی هستند که عموما برا ي تهیه مواد پاك کننده استفاده می شوند. سولفوناتها، فنات ها و سیالیسیت ها رایج ترین مواد پاك کننده قابل استفاده هستند. سولفوناتهاي خنثی محصول خنثی سازي اسید سولفونیک با ی ک پای ه فلزي می باشند .سولفونات هاي خنثی ، منبع قلیائیت براي روغن موتورها می باشد. سولفونات هاي قابل حمل در روغن شامل فلز به مقدار بیش از اندازه استوکیومتري است که با سولفونات نرمال در ترکیب است. در این میان سولفونات هاي بازي قدرت بیشترب در خنث ی ساز ي اس یدهاي بوجود آمده و معلق سازي مواد دارند. به صورت زیر است : OVERBASED SULFUNATE تهیه یک سولفونات بازي قوي RSO3H + MO/OR/MOH ------------ RSO3M + H2O RSO3M + XMOH PROMOTER RSO3M – XMCO + H2O CO2 ودي اکسید کربن PROMOTER سولفونات خنثی با مقدار لازم از هیدروکسید فلز در حضور مخلوط شده تا سولفونات قلیایی قوي چه به صورت هیدروکسید فلز یا کربنات فلز اصل شود. مقدار قلیاییت این گونه سولفونات هاي بازي از 0 تا 440 می باشد و مقدار خاکستر سولفونات آن نیز بین 5 تا 50 درصد می باشد. قلیاییت مواد پاك کننده بر اساس نوع هیدروکسید فلز یا کربنات فلز شرکت کننده در پاك کننده متفاوت است. هیدروکسید کلسیم و کربنات کلسیم به طور مثال ، از عناصر بازي حاضر در پاك کننده سولفونات کلسیم هستند. زمانی که سوخت دیزل م ی سوزد ، ترکیبات گوگرد حاضر در سوخت نیز می سوزد و اسید سولفور تولی د م ی کند . ای ن اکس یدهاي گوگردي با آب همراه شده و محصول فرعی احتراق یعنی اسید سولفوریک تولید می شود . مقدار اسید سولفوریک تشکیل شده مستقیما متناسب با مقدار گوگرد موجود در سوخت است. Ca(OH)2 + H2SO4 ----- CaSO4 + 2H2O سولفات کلسیم تشکیل شده در طی واکنش یک ماده خنثی می باشد. هیدروکسید کلس یم کاملا اسید سولفوریک را از ترکیب با فلز دیواره موتور دور می سازد به همین گونه نی ز کربنات کلس یم عمل می نماید. CaCo3 + H2SO4 ------------ BCaSo4 + Co2 +H2O سولفات کلسیم دوباره به عنوان محصوب خنثی سازي تشکیل می گردد و در این میان دي اکس ید کربن و آب نیز تشکیل می شوند. ASHLESS DISPERSANT معلق سازنده هاي بدون خاکستر م ی توانند MANNICH دو نوع مواد معلق ساز بدون خاکستر یعنی سوکسینیمدها و نوع مانیخ در میزان قلیاییت روغن هاي موتور دخالت داشتهباشند. وارد PIBSA پلی ایزوبوتیلن با ایندرید مالئیک براي تشکیل پلی ایزوبوتیل سوکس ینیک ایندری د واکنش می شود و سپس این ترکیبات با یک پلی الکینل آمین ترکیب شده تشک یل سوکس ینیمید معلق سازنده را می کند. می تواند وجود ی ا عدم وجود PIBSA نسبت مقدار نیتروژن به مقدار اسیدیته مشتق شده از قلیاییت سوکسینیمید معلق سازنده را می کند . در نوع مانیخ الکیل فنل ، فرمالدئیدویک آمین که اکثراً داراي قلیایت هستند واکنش می دهند. مواد معلق کننده سوکسینیمید شامل مواد اولیه نیتروژنه اي است که می تواند به دو صورت مختلف وجود داشته باشد یکی ساختمان ایمید و دیگر ساختمان آمینو نوع ساختمان آمینو، آن است که شامل قلیاییت در روغن می شود. آلکانیتی آمینو ناشی از زوج الکترونها ي آزاد در اربیتال خارج ی اتم نیتروژن می باشد که می توانند با پروتون هایی که از مواد اسیدي نظیر اس ید سولفور یک آزاد می شوند ترکیب شوند. (CH3 )3N + H2SO4----------( CH3)3N – H2SO4 پلی اترادتیو و پلی اتریورن که داراي خاصیت ضد اکسیداسیون و اثر ضد خوردگی خوب هستند می توانند به عنوان معلق سازنده نیز استفاده شوند. خواص و فرمول هاي انواع ادتیوهاي مصرفی در روغن هاي موتور: VI-IMPROVERS -1 افزایش دهنده هاي اندیس ویسکوزیته این مواد عمدتاً پلیمرهاي محلول در روغن با وزن ملکولی بین 10000 تا 1000000 هستند معین روغن پایه با و یسکوز یته SAE با استفاده از این مواد می توان جهت ساخت یک درجه کمتر استفاده کرد. ملکول پلیمر محلول توسط روغن متورم م ی شود . حجم ا ی ن ماده متورم م ی زان افزا یش ویسکوزیته را تعیین می نماید. هر چه دما بالاتر رود حجم افزایش بیشتري م ی یابد و غلظت بیشتر می شود و روغن تمایل به کم شدن غلظت خود را در دما ي زی اد از دست م ی دهد . SHEAR کیفیت پلیمر ها بستگی به می زان پای داري آن ها در مقابل شکستن مکان یکی دارد. هرچه وزن ملکولی افزایش یابد این پایداري کاهش می یای د در نتیجه STABILITY ویسکوزیته روغن نیز کاهش می یابد از طرف د یگر تغ ل یظ افزاینده در اند یس ویسکوز یته افزایش می یابد. شماي زیر نشان می دهد که وابستگی ویسکوزیته به دما به طورقابل ملاحظه اي براي روغن هاي مولتی گرید کمتر از روغن هاي مونوگرید است. استرهاي پلیمریزه از اسید متااکریلات هستند. ای ن پلیمرها ب ه : PMA پلی متا اکریلات ( a طور طبیعی خاصیت کاهش دهندگی نقطه ریزش نیز دارند در صورت وجود یک گروه قطب ی در ساختمان ملکولی آن ها خاصیت معلق نگه دارندگی رسوبات را پیدا می کنند . این نوع پلیمرها از ترکیبات غیر معلق سازنده اي هستند که بر روي : PIB پلی ایزوبوتن ها (b نقطه ریزش روغن نیز اثر ندارد و استفاده از آن ها بسیار محدود است. معمولا از کوپلیمرهاي اتیلن ی و پروپیلن ی هستند و خاص یت : OCP الفین کوپلیمرها ( C معلق سازندگی آن ها با شرکت کردن یک گروه قطبی در ساختمان ملکولی آن ها به دست می آید . (CH2=CH2)a – ( CH2- CH3/CH)5 STYRENE/diene CO-POLYMERS استیرن – دي ان کو پلیمرها ( d توزیع وزن ملکولی این پلیمرها به اندازه اي اپتیمم شده که یک پایداري در برابر شکستن خوب براي ساخت روغن موتور حاصل نمایند. قدرت تغلیظ کنندگی این کوپلیمرها نیز بسیار بهتر از SHEAR . می باشد SSI انواع نظیرش حتی با یک STABILITY INDEX در طی پروسه احتراق مقدار ز ی ادي از ذرات دوده : DISPERSANTS -2 معلق کننده ها و مواد حاصله از احتراق ناقص پدید می آیند .این مواد آلوده کننده غی ر محلول SOOT در روغن منجر به تشکیل رسوبات پیستونی می شوند تا حتی می توانندباعث بلوکه شدن فیلترها شوند و از سیلان روغن از راه هاي عبوري باری ک جلوگ یري نمایند . و در نهای ت شوند . نوع ا ی ن مواد ENGINSEIZURE وSTAR OIL VATION باعث موثر است به طور مثال ا ی ن SEQUENCE V-D افزودنی بر روي آزمایش موتوري مواد داراي یک سر قطبی هستند که به سرعت توسط ذرات آلوده جذب م ی شوند و سر دیگر آن ها یک زنجیره هیدروکربنی است که قابلیت حل در روغن را دارد . بد ین ترتی ب هنگام تشکیل رسوبات لجنی ولیکور در موتور پتانسیل ناخالصی ها گرفته م ی شود . در 4 درصد از این مواد افزودنی بدون خاکستر را - روغن هاي موتور با کیفیت بالا در حدود 8 دارا می باشند. مواد معلق کننده بدون خاکستر به دو نوع کلی دسته بندي می شوند: -1 معلق کننده هاي پلیمري با وزن ملکولی زیاد -2 معلق کننده هاي با وزن ملکولی کمتر نسبت به پاك ASHLESS DISPERSANTS عملا معلق کننده ها بدون خاکستر در موتورهاي بنزینی با VARNISH SLUDGE کننده هاي فلزي در کنترل رسوبت لجنی دماي پایین موثرند. ترکیبات مفید براي نیل به این اهداف توسط گروه قطبی متصل به زنجی ر هیدروکربنی با وزن ملکولی نسبتاً زیاد به دست می آید.گروه قطبی شامل یک یا تعداد بیشتري از عناصري مانند نیتروژن ، اکسیژن و فسفر هستند زنجیر قابل حل داراي وزن ملکولی بالاتر از انواع فلزي مشابه خود است. سوکسینیمیدها با زنجیر طویل آلکنیل N SUBSTITUTED LONG CHAIN ALKENY / SUCCINIMIDS این ترکیبات داراي فرمول عمومی زیر هستند. منوسوکسینیدها ( a: مانند در تهیه آن ها باید پلی ایزو بوتنیل کلراید را با انیدرید فلز ي واکنش داده و محصول رابپل ی آمین کندانسه نمود. BI – SUCCINIMIDES بی – سوکسینیمیدها (b فقط با نسبت متفاوت عمل می شود به وس یله کندانس نمودن a براي تهیه آن مانند 800 با ایندریدری د مالئی ک ماده – پلیمرالفینی یا پلی ایزوبوتیلن با وزن ملکولی بین 1200 واسطه اسید الکیل سوکسینگ به دست می آید . براي تهیه قسمت اصلی ادتیو ان آمینوالکیل پلی آمین استفاده م ی شود مانند : تر ي ات یلن آمینوالکیل مورفولین استرهاي با وزن ملکولی زیاد .مواد – N تتراآمین ، تترااتیلن پنتاآمین و تجارتی مورد استفاده از استریفیکاسیون الکل منویاپلی هیدرو هی دریک آلیفا ت ی ک با اس ید سوکسینیک که روي آن الفین جانشین شده به دست می آید. 1000 م ی - الفین جانشین شده حداقل 50 کربن آلیفاتیک دارند و داراي وزن ملکولی بین 5000 باشند . یک نمونه از این مواد محصول واکنش اتیلن گلیکون یا انیدرید سوکسینیک جانش ین شده به صورت زیر می باشند . یک نمونه از استرسوکس ینات است به طور ي که PIB / MALA / PENTA نوع دیگر آن قسمت قطبی استفاده شده عبارتست از پنتا اریتریتول بجاي پلی آمین می باشد. الکلهاي پلی هیدریک مانند گلیسیرول ، پنتااریتریتول وسوربیتول در این نوع مواد استفاده می شود چنین محصولاتی از کندانسه نمودن MANICH . فنل هاي الیله با وزن ملکولی زیاد نوع مانیخ یک فنل الکیله با وزن ملکولی زیاد و یک الکیل پلی آمین و یک آلدئید به دست می آید. مانند کندانسیون پلی پروپیل فنل باتترااتیلن – پنتامین و پارافرمالدئید به صورت زیر: سه گونه دیگر از معلق سازنده هاي بدون خاکستر عبارتند از : گروه الکیل یا الکنیل با تعداد بیش از 40 اتم کربن ( R نیتروژن باشد. Z وقتیکه (R OH) گروه ( R’ نیتروژن باشد Z وقتیکه – (R’ –OH) گروه 2 ( R’ اکسیژن باشد Z وقتیکه – (R’ –O) m H گروه ( R’ (RO)M H یا –RNH (R’ OH) گروه ( R’ گروه الکیل با 2 الی 3 اتم کربن ( R’ RNH (R’ OH) یا – H گروه ( R’ . تعداد 5 تا 30 m تعداد 3 تا 8 n گروه الکیل با 20 اتم کربن ( Y محصول واسطه واکنش پلی الکینل سوکسینیک ایندرید و پلی الک ین :I ترکیبات با فرمول عمومی گلیکون با یک زکوندري یا دي آلکانول آمین ترکیب می نمایند . را با اس ید بوری ک ی ا انیدری د بوری ک I محصول به دست آمده از ترکی ب : II ترکیبات با فرمول با I واکنش می دهند تا استربوریک اسید حاصل شود این استراز ترکیب یک تا سه مول ترک ی ب یک مول بور حاصل می شود. محصول واسطه عمل اسید بوریک یا انیدری د با پل ی الکنی ل سوکس ینک : III ترکیبات با فرمول ALKY LAKYLENEDIAMINE N.N.N TRIS(POLY ایندرید در واکنش با شرکت می دهند یا می توان محصول عمل واسطه بالا را با ( OXYALKYLEN واکنش داد . DIALKANOL AMIN الکیل سالیسیلاتها ، فنات ها و سولفونات ها در فرمولاسیون : Detergents -3 پاك کننده ها روغن موتور براي جلوگیري از تشکیل رسوبات در دماهاي بالا، خوردگی ، سائیدگی و زنگ زدن موتورها استفاده می شوند. آن ها معمولا از ترکیبات ارگانومتالیک که در ساختمان آن ها عناصري مانند کلسیم و منیزیم بکار رفته تشکیل می شوند. R-SO3H + MO یا MOH --------- R-SO3M +H2O سولفونات ها سولفونات هاي تجاري دو نوعند : سولفونات هاي سنتتیک ( B سولفونات هاي نفتی ( A سولفونات هاي نفتی : به وسیله استفاده از محصولات فرعی ترتمان اسید سولفوریکی فراکنش ( A روغن در ساخت وایت اویل ها به دست می آیند . با تقاضاي زیاد برا ي روغن ها ي پاك کننده ساخت سولفونات به صورت محصولی اساسی مطرح می شود . ساختمان آلی سولفونات ها ي نفت ی کاملا شناخته شده نیست و بستگی به نفت خام مورد استفاده در تهیه آن دارد . زیرا نسبت ها ي هیدروکربورهاي آلیفاتیک و آروماتیک آن متفاوتند. سولفونات هاي سنتتیک : براي سال ها از محصولات فرعی ساخت دود سیل بنز ین در تبد یل ( B آن به اسید سولفونیک بري استفاده در ساخت سولفونات قابل حل در روغن پس از واکنش با و غیره استفاده می شود . در بسیاري موارد آن ها مشتقات بنزن با زنجیر الکیل طویل به H2SO4 صورت زیر هستند. رادیکال هاي آلیفاتیک با تعداد بیش از 20 کربن هستند. R و R مشهورترین پاك کننده هاي سولفوناته در شکل باریم و کلسیم و منیزیم هستند . زمینه آلکال ینی سولفونات ها می توانند شرا یط را برا ي واکنش مستق یم اس ید سولفون یک با اکس ید فلز ي ی ا هیدروکسید فلز فراهم کنند. تیوفسفونات ها: محصول تجاري حاصل از این نوع مشتق، از مواد اسیدي مشتق شده از واکنش بین 500 و - پلی بوتن و پنتاسولفید فسفر می باشد. واکنش بین پلی بوتن با وزن ملکول ی ب ین 1000 پنتاسولفید فسفر بوسیله سولفور یا فسفات ها کاتالیست می شوند محصولات واکنش با هیدروکسید فلز یا اکسید فلز در محیط خشک یا در حضور آب یا الکل خنثی می شوند . نمک ها ي آزاد م ی توانند از ترکیبات فسفورهاي معدنی توسط هیدرولیز پلی بوتن فسفوپنتا سولف ید به دست آیند .مطالعه بر روي ساختمان ای ن ترکیبات نشان داده که نمک ها ي آل ی در حال حا ضر اساساً 10 درصد ) تیوفسفونات ها و فسفونات ها م ی - تیوپیروفسفوناتها همراه با ( در بعضی موارد 25 باشند . نمک هاي فناتها و سولفید فنل کلاس برجسته در فنات هاي فلزي شامل نمک هایی از الکیل فنل ، الکی ل فنل سولف ید و الکی ل فنل آلدئیدها می باشند . براي قابل حل کردن آن ها در روغن پایه فنل با الف ینها یی الکیله م ی شوند که داراي 8 یا تعداد بیشتري اتم کربن باشند. جایگزینی سولفور در ساختمان فنات ها توسط واکنش الکیل فنل با سولفید کلر یا سولفور عنصر دیگر انجام می گیرد . ایجاد پل سولفوره یا متیلن خورندگی محصول را پایین تر می آورد و خاصیت آنتی اکسید آن را افزایش می دهد . فنات ها ي کلسیم و باریم از انواعی هستند که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند . آن ها به وس یله واکنش جانشینی فنل ها یا اکسیدها و هیدروکسیدهاي فلزي ساخته می شوند . در صورت استفاده بیش از اندازه پایه فلزي خاصیت خنثی سازي اسید آن افزایش می یابد چنین محصولاتی دو تا سه برابر بیش تر از فنات هاي معمولی داراي فلز مورد لزوم می باشند. تمام انواع پاك کننده اي فوق الذکر به وسیله گنجاندن مقاد یر زی ادي کربنات فلز ي با ا یجاد باز قو ي تشکیل مایسل هاي پایدار می دهند. غلظت پاك کننده در فرمولاسیئن روغن از OVERBASE حدود یک درصد در موتورهاي بنزینی تا 10 درصد در روغن موتورهاي دیزلی سنگین متغیر است براي کنتري زنگ زدگی و SEQUENCE II D . این ترکیبات در آزمایشات موتوري تست موتور ي روغن VARNISH براي کنترل اکسیداسیون و براي کنترل Sequence III D CATERPILLAR و در پاکیزه نگاه داشتن پیستون آزمون هایی نظیر SEQUENCE V-D را می گذرانند. ترکیبات با منبع قلیاییت خود می توانند آلودگی اسیدهاي حاصل از احتراق I-H سوخت با گوگرد بالا را خنثی نمایند. عمل اصلی این بازدارنده ها از ب ین : ANTI OXIDANTS -4 بازدارنده هاي اکسیداسیون بررردن رادیکال هاي آزاد یا واکنش با پراکسیدهاي تشکیل شده در روغن می باشد . ای ن مسلم است که روغن در موتور گرم می شود و در تماس با اتمسفر اکسید می شود . روغن هاي اکسید شده با کاتالیزورهاي فلزي نظیر آهن و مس که قسمت هایی از موتور راشامل می شوند در تماسند و با محصولات فعال حاصل از احتراق سوخت هم آلوده می شوند و در کارتر به صورت غبار آلود و فیلم نازك در می آیند . حد تغییرات اکسیداسیون روغن پای ه و مواد افزودنی بستگی به شدت عمل موتور دارد. روغن در اثر آلوده شدن و نی ز اکس ید شدن تشکیل رسوبات کربنی در سطح کمربندي رینگ می کند و در نقاطی که حرارت بالا و شرایط اکسید شدن دشوارتر وجود دارد رسوبات بر روي نوك پیستون تشکیل می شود . ابتدا PISTON UNDERCROWN در اثر نامناسب سرد شدن بالا ي پیستون رسوبات رزینی شکل می گیرند اما به سرعت پلیمرهاي تولیدي تبدیل به مواد کک مانن می شوند که در اثر تجمع می توانند باعث چسباندن رینگ پیستون و گرم شدن ب یش از حد پیستون شوند. حاصل پروسه اکسید شدن ایجاد مواد اسیدي درون روغن موتور است که ایجاد خوردگی درمس، سرب و کادمیوم موجود در یاتاقان هاي موتور می نماید . اساساً معلق سازنده هاي موجود در روغن با خنثی نمودن اسیدهاي خورنده نقش عمده ا ي در کاهش خوردگی دارند. آمین ها و دي فنل ها بازدارنده هاي اکسیداسیون هستند که بیشتر در تهیه روغن هاي صنعتی استفاده می شوند . درب ین بازدارنده ها ي اکسیداس یون نوع آن در روغن موتورها به طور گسترده استفاده می شود . ZDDP بازدارنده هاي فنلی : درصورتی که گروه هاي الکیل بر روي فنل در دو محل ارتوو پارا قرار گیرند خاصیت بازدارندگی اکسیداسیون فنلها را افزایش می دهند . وقتی گروه ارتوترش یري و گروه پارارالکیل نوع اول باشد این خاصیت بیش از پیش افزایش می یابد. + BUT بوتیل 2 و 6 دي ترت بئتیل پاراکرزول ( A 6 دي ترت بوتیلفنل ) – 4 متیل بی ( 2 – 4 ( B کمتر می باشد . a موثرتر است زیرا فراریت آن نسبت به a براي دماهاي بالا از نوع b نوع یک ی از اعمال قابل : ANTI RUST ADDITIVES -5 مواد افزودنی ضدزنگ زدگ ی قدرت Railroad و لوکوموتیوها Murine ملاحظه روغن بخصوص در موتورهاي دریایی جلوگیري آن ها از زنگ زدن قطعات فلزي موتور است . چنین زنگ زدگی اغلب به دل ی ل وجود رطوبت در اتمسفر بوده که به صورت قطره در داخل موتور جمع م ی شوند و ی ا در سرویس هاي سفر کوتاه در زمستان موتور در حالت سرد رانده می شود و آب بدین صورت داخل روغن موتور می گردد. در صورتی که روغن موتور فاقد مواد افزودنی ضدزنگ زدگی باشند قادر به جلوگیري از زنگ زدن سطوح فلزي درون موتور نمی باشد. جهت اطمینان از را به خ وبی SEQUENCE IID کیفیت روغن در این مورد باید بتواند تست موتور ي بگذراند . جهت جلوگیري از زنگ زدگی روغن باید بتواند اعمال زیر را انجام دهد . -1 تشکیل یک فیلم جاذب قوي بر روي سطح فلز -2 خنثی سازي مواد اسیدي درون روغن مواد افزودنی پاك کننده قلیایی می توانند با خنثی سازي اسیدهاي حاصله محافظت کاف ی در مقابل زنگ زدن سطوح فلزي را از این بابت فراهم سازند لیکن جهت تکمیل عمل لازم است که اجزا مکملی به روغن افزوده شود. این مواد مکمل عبارتند از : 1- الکیل فنل اتوکسی اتانول O-CH2-CH2(OCH2CH)NOH NONYI اغلب ایزواوکتیل یا گروه نونیل می باشند R بین 4 تا 9 و N به فرمول EO/PO -2 بلوك کوپلیمر (HO-CH2CH2O) × (CH-CH2-O) Y (CH2CH2O)× OH CH3 می تواند حدود 55 باشد . این نوع ادتیو به تنهایی هیچگونه فعالی ت ضد زنگ X دراین ماده زدگی ندارد اما یک واکنش داخلی با مواد افزودنی بایک قوي ایجاد پای ه اصل ی جهت خنث ی سازي اسیدهاي داخل روغن موتور را می نماید. غلظت این مواد مکمل در روغن ها در حد 0/1 درصد می باشد . – 0/5 موتورها یی که در شرا یط : ANTI WEAR ADDITIVES مواد افزودنی ضد ساییدگی سخت کار می کنند و عمل روغن کاري در آن ها داراي مرزهاي بخصوصی می باشد بر رو ي بالابرنده tappets ، تایپیت ها Roker Arms، اجزاء خاصی از موتور مانند : سوپاپها اسبک ممکن scuffing سائ یدگی و اسکاف ینگ cams بادامک ها ،Valve Lifter هاي سوپاپ است رخ دهد . مواد افزودنی ضد سائیدگی از چنین ضایعاتی جلوگیري می کند بد ین ص ورت که درصورت شکسته شدن فیلم روغن دماي ناحیه شکست افزایش می یابد و در آن دما ماده افزودنی با سطح فلز وارد واکنش می شود و ایجاد فیلم مقاوم محافظ می نماید. ترکیبات زینک دي الکیل یادي آریل دي تیوفسفات ها به عنوان مواد افزودنی ضد سائ یدگی در روغن ها ي موتور و روغن هاي صنعتی به کار م ی روند . در تهی ه ای ن ترکیبات از واکنش ب ین الکل منوبازیک با پنتاسولفید دي فسفر استفاده نموده محصول عمل را با اکس ید روي واکنش م ی دهد. می تواند گروه آریل یا الکیل باشد به عنوان ضد ساییدگی موثرتر است اما نوع آر ی ل داراي R پایداري حرارتی بیشتري است لیکن پایداري هیدرولیکی آن کمتر است الکیل هاي مورد استفاده عبارتند از : پروپیل ، بوتیل، هگزیل ، اکتیل، مخلوط آنها هرچه طول زنجیر الکیل بیشتر باشد پایداري ضد ساییدگی نیز بیشتر می شود . زنجیرها ي شاخه دار باعث کاهش پایداري ترکیب م ی شوند . سا ییدگی عبارتست از کاهش فلز ب ین دو سطح متحرك، فاکتورهایی که بر روي آن موثرند تماس بین فلزات ، حضور بعض ی مواد سا ینده، جمله اسیدهاي خورنده . مکانیزم واکنش ترکیبات ضدساییدگی کاملا شناخته شده نمی باشد اما بد ین صورت پیشنهاد می گردد که محصولات تجزیه شامل سولفور و فسفر بطور شیمیایی با سطوح فلزي وارد واکنش می شوند و فیلم مقاوم محافظ را تشکیل می دهند به گونه اي که : الف ) داراي خاصیت تحمل بار باشد. ب ) کاتالیزورهاي اکسیدکننده فلزي را ناتوان سازد. ج ) از ساییدگی یاتاقان ها جلوگیري کند . در روغن موتورهاي با کیفیت بالا به اندازه ا ي است که zdtp به طور نرمال غلظت ماده افزودنی 0 درصد گردد. به هر حال در بعضی از /05 – 0/ میزان فسفر و روي موجود در روغن موتور بین 20 MIL-L- مشخصات و استانداردها میزان استفاده از ای ن ماده محدود شده مثلا در استاندارد 0 درصد محدود شده . بعضی از سازندگان موتور / 46152 مقدار ماکزیمم فسفر در روغن تا 14 B مانند : شرکت هاي فورد و جنرال موتورز معتقدند که این ماده بر روي سیستم کال یتی ک گازها ي خروجی اثرات منفی دارد. جهت کاهش اصطکاك در قسمت : FIRICTION MODIFIERS بهبود دهنده اصطکاك هاي متحرك موتور و بهبود اقتصادي سوخت در فرمولاسیون روغن هاي موتور از انواع صابون ها ي فلزي ، استرها و آمیدها یا مجموعه آن ها استفاده می شود . ای ن مواد کشش ز ی ادي نسبت به سطوح فلزي دارند و با قرار گرفتن بر روي این سطوح ایجاد ی ک ف یلم کاهنده اصطکاك را م ی نمایند . در صورت مصرف یک درصد از بهبود دهنده هاي اصطکاك تا 4 درصد در مصرف سوخت صرفه جویی می شود . POUR POINT DEPRESSANT ADDITIVES پایین آورنده اي نقطه جوش براي نخستین بار درسال 1931 میلادي اولین ماده افزودنی پایین آورنده نقطه ریزش براي استفاده تجاري ساخته و عرضه گردید . این ماده افزودنی عبارتست از ترکیب مواد موم ی کلره با نفتال ین بوده است . آن دسته از ترکیبات مختلف که در مقیاس صنعتی و تجاري مورد استفاده قرار گرفته اند اکثراً ترکیبات پلیمرهاي آلی می باشند . اگر چه بعضی ترکیبات مونومر مانند : تتراسیلیکات ( ترکیبات الکیل با ساختمان زنجیري طولان ی ) و غی ره نی ز در پا یین آوردن نقطه ریزش موثر بوده است . در حال حاضر کلیه مواد افزودنی پایین آورنده نقطه ریزش ترکیباتی از یکی از پنج خانواده زیر می باشد . الف) پلی متااکریلات، که ترکیبات پلیمره الکیل متااکریلات با ساختمان زنج ی ري و وزن ملکول ی مختلف می باشد . ب) پلی اکریل آمیدها ج ) مواد حاصل از ترکیب و تقطیر ترکیبات مومی پارافین با نفتالین این مواد به طریق کندانسه نمودن یک پارافین واکس با نفتالین به طریقه فرید کرافت حاصل م ی شوند. د) مواد حاصل از ترکیب و تقطیر ترکیبات مومی پارافین با فنل این مواد نیز از طریق اضافه نمودن یک الکان بر روي حلقه فنل با روش فریدل کرافت حاصل م ی شوند . ه) دي تتراپارافین فنل فنالات ای ن ماده عبارتست از کوپل یمردي :VINYL CARBOXYLATE و) کاربوکسیلات وینی ل الکیل فومرات . مکانیزم عمل مواد افزودنی پایین آورنده نقطه ریزش آخرین و دقیق ترین مکانیزمی که در این مورد پ یشنهاد شده است نت یجه مطالعات لورنس و همکاران او در سال 1966 می باشد که بر اساس آن ترکیبات پلیمره الکیل آروماتی ک (( ج و د )) بر روي کریستال هاي نوزاد موم جذب شده و باعث می شود که این کریستال ها در جهات مختلف رشد نموده و تشکیل کریستالهاي مومی چند لایه هموژن فشرده بدهد . ای ن چن ین کریستال ها معمولاً قادر به ایجاد شبکه هاي بهم پیوسته مومی کخ باعث ناروایی روغن می گردد نمی باشد . پلیمرهاي آلیفاتیک با ساختمان ملکولی زنجیره هاي جانبی مانند : ترکیبات (( الف و ب )) نحوه تشکیل کریستال هاي موم را به طرق مشابه با مورد قبل تغییر می دهند لیکن مکانیزم عمل آن ها بر اساس کریستاله شدن همزمان این ترکیبات با موم و جذب سطحی آن ها می باشد . هواي ورودي در روغن می تواند باعث تشک یل : FOAM INHIBITORS بازدارنده هاي کف کف پایدار در آن گردد. وجود این کف بر روي روغن کاري قطعات مختلف اثر گذارده و کاهش تدریجی آن را بر روي قسمت ها باعث می شود که این امر می تواند موجب تخریب صدمات جبران ناپذیربر موتور یا قطعات وارد آورد. مصرف ماده افزودن ی بازدارنده کف که معمولا از ترک یبت سیلیکونی با اوزان ملکولی مختلف است در مقادیر بسیار ناچیز از ایجاد کف جلوگیري م ی نمای د . مکانیزم عمل این ماده کاملاً مشخص نیست اما گفته می شود که س یلیکون به حباب ها ي هوا چسبیده و کشش سطحی آن را افزایش می دهد تا به محض رسیدن حباب به سطح روغن به سرعت گسیخته می شوند . بررسی علل اضمحلال مواد افزودنی به دو دلیل اصلی روغن خاصیت روغن کاري خود را از دست می دهد. - 1 آلودگی ، چه از منابع داخلی یا خارجی -2 کاهش خصوصیات داده شده به روغن توسط مواد افزودنی آلودگی مهمترین عامل ایجاد ساییدگی است و باید از بین برود . آلودگی خارجی مانند: گرد و غبار ، آب ، مواد خورنده و غیره عوامل اصلی ایجاد ساییدگی هستند لیکن عامل داخلی یعن ی وجود فلز ساییده نیز در ماشین آلات به این مساله دامن می زند . به طور نرمال آلودگی ها آهسته در روغن جمع می شوند . در صورتی که شرایط کار سخت نباشد این آلودگی ها متنا وباً از ب ین م ی رود و روغن براي مدت طولانی قابل استفاده می ماند اما در صورتی که شرایط کار سخت باشد به تدر یج به میزان آلودگی افزوده می شود و تجمع آن ها باعث بروز خطراتی می گردد . کاهش خصوصیات مواد افزودنی : مواد افزودنی به دو صورت از بین می روند آن ها مصرف م ی شوند یا تغییر شیمیایی می یابند در صورت وجود هر یک از این موارد در روغن دیگر نم ی توان از آن استفاده نمود و باید آن را تعویض نمود .بعضی مواد افزودنی نسبت به حرارت حساس هستند آن ها ممکن است تبخیر شوند یا ساختمان ملکولی آن ها شکسته شود به علاوه وجود حرارت و آلودگی و کاهش اثر ماده افزودنی باعث اضمحلال روغن پایه گشته و روغن را به پای ان عمر مف ی د خود نزدیک می کند . کاهش اثر بازدارنده هاي اکسیداسیون : اکسیداسیون در روغن زمانی اتفاق می افتد که اکس یژن با ملکول هاي روغن ترکیب شیمیایی ایجاد می کند . هر چه روغن گرم تر م ی شود و ب یشتر در معرض هوا قرار می گیرد روغن سریعتر اکسیده می شود . موادي که در مراحل اولیه اکسیداس یون تشکیل می شود زیاد مضر نیستند اما مواد اکسیده شده باز هم اکسید می شوند و ایجاد اس یدهاي آلی می کنند که این اسیدها می توانند به فلزات حمله کنند و نمک ها ي فلز ي پس از واکنش تشکیل می گردد، پس مواد اکسیده شده اولیه خود کاتالیزوري براي اکسیداسیون بقیه روغن م ی گردند و اگر این عمل کنترل نشود به صورت یک واکنش زنجیري ادامه می یابد . بازدارنده هاي اکسیداسیون سرعت حمله اکسیژن را کم می کنند اما متاسفانه کاملاً از آن جلوگیري نمی کنند در نتیجه خود آن ها نیز به طور شیمیایی تغییر می کنند و مصرف م ی شوند . تداوم اکسیداسیون باعث تولید تولید محصولاتی می شود که خاصیت روغنی را کمتر و کمتر می نمایند و حاصل از آن ها بر SLUDGE و VARNISH به صورت غیر قابل حل در روغن باقی می ماند و روي قسمت هاي ماشین رسوب می نماید ویسکوزیته روغن در روند اکسیداسیون افزایش می یابد و روغن تیره می گردد . کاهش بازدارنده هاي زنگ زدگی : خاصیت جلوگیري از زنگ زدن در روغن موتور ب استفاده از مواد افزودنی خاص فراهم می شود . عمل آن ها به وس یله خنث ی ساز ي اس یدهاي متشکله از اکسیداسیون مشخص می شود و یا ملکولهاي مواد با سطوح واکنش می دهند و فیلم هاي محافظ بر روي سطوح آهن ایجاد می کنند . سدهایی به وسیله این ملکول ها ایجاد می شود و از رسیدن آب و اکسیژن به سطح فلز جلوگ یري می نمایند بنابراین از زنگ زدگی جلوگیري می نمایند . بازدارنده هاي زنگ زدگی می توانند جذب آلودگی هایی مانند گرد و غبار فلزات ساییده و محصولات اکسیداسیون شده و از محیط عمل خارج گردند. این مواد ممکن است جذب آلودگی هاي مایع گردند و وقت ی که روغن در س یستم دوران دارد مداوماً با آب و سیالات حاصل از پروسس آلوده شوند و مح یط روغن را ترك گو یند . ای ن ترکیبات همچنین ممکن است خود اکسیده شوند و تمایل ان ها در باقی ماندن در ماده افزایش یابد و از وظیفه محوله دور گردند . کاهش ویسکوزیته روغن : از مهمترین خصوصیات روغن گرانروي آن است . در بعضی از ماشین ها که فیلم روغن بین قسمت هاي مختلف قرار می گیرد و از تماس سطوح آن ها با یکدیگر جلوگیري می نماید توانایی تحمل بار به وسیله ویسکوزیته روغن حاصل می شود . یک ی از مسائل در روغن ها ي مصرف شده تغ یی ر گرانروي آن است : افزایش گرانروي دلیل بر وجود اکسیداسیون با آلودگی نظیر گرد و غبار ی ا آب می باشد به ندرت ویسکوزیته روغن هاي صنعتی در اثر مصرف کاهش می یابد . دراین صورت م ی توان پیش بینی کرد که روغن با حلال یا روغن دیگر با ویسکوزیته کمتر مخلوط گشته . در صورتی که روغن مولتی گرید باشد عمل شکسن پلیمرها روي داده است . کاهش ماده افزودنی ضد ساییدگی : ساییدگی سطوح فلزي در سرحد عمل روغنکاري اکثراً اتفاق می افتد یا این که ادتیوهاي موجود در روغن از آن خارج شده یا از بین رفته اند . ای ن مطلب در قسمت هایی از ماشین که فشار و دماي بالا دارند و روغن قشر نازکی در آن نقاط تشکیل می دهد و نمی تواند از تماس سطوح فلزي با هم جلوگیري کند بیشتر اتفاق م ی افتد . مواد افزودن ی ضد ساییدگی یک فیلم نازك معدنی از روي تشکیل می دهند تا از خوردگی فلز زیرین جلوگیري نمایند . فیلم تشکیل شده داراي مقاومت کمتري از فلز اصلی است بنابراین اگر بین سطوح تماس حاصل شود قبل از اینکه سطح فلز بخواهد آسیب ببیند فیلم تشکیل شده شکسته م ی شود . در صورت اضمحلال این فیلم واکنش شیمیایی بین سطوح فلز و ماده افزودنی دوباره انجام می گی رد و ف یلم جدیدي جایگزین می گردد . بدین ترتیب این مواد افزودنی تا اضمحلال کامل به وظا یف محوله و جود دارند که از ترکیبات EP عمل می نمایند تا روغن فاقد این ماده گردد . نوعی مواد افزودنی برات هسنتد این مواد از ساییدگی جلوگیري نموده و کاهنده اصطکاك ب ین سطوحند . مکان یزم عمل این مواد کاملا متفاوت است. اینها تشکیل فیلمی که با از بین رفتن خود مانع ساییدگی شوند تشکیل نمی دهند آن ها به مرور مصرف و در روغن کاهش می یابند . برات یک ماده قابل حل در آب است که به طور معلق در روغن می ماند . تماس با آب می تواند آن ار از حالت تعلیق خارج کند و سبب تهی شدن برات در روغن گردد . کاهش ماده افزودنی معلق نگاهدارنده در روغن : این مواد در روغن هاي موتور براي دماي بالا و کار دشوار استفاده می شوند . این مواد تشکیل رسوبات حاصل از آلودگی و اکسیداسیون را کنترل می کنند . چنین مواد افزودنی مانند : بازدارنده هاي زنگ زدگی داراي عامل هاي قطبی هستند و لیکن بازسازي شیمیایی آن ها متفاوت است آن ها آلودگی ها و مواد حاصل از اکسیداسیون را در بر می گیرند و براي مدت طولانی در روغن معلق نگه می دارند . ادامه اکسیداسیون م ی تواند باعث افزایش بیش از حدي در اطراف این ماده داشته باشد و مواد اکس یده به شکل لا ی ه ها ي نازك گسترش یابند و به یکدیگر متصل گردند و ایجاد مجتم ع ها ي متراکم بزرگ نما یند و از حالت سوسپانسیون خارج شوند و به صورت رسوب در روغن درآیند و باعث کاهش م ی زان معلق نگاه دارنده در روغن شوند . همانطوري که گفته شد مواد افزودنی با از بین رفتن خود از وارد آمدن صدمات به قطعات جلوگیري می نمایند این مهم است که همیشه میزان آن ها در روغن به حدي باشد که با شرا یط کار آن دستگاه بتوانند وظایف خود را انجام دهند در صورت کاهش ب یش از اندازه آن ها با ی د روغن را تعویض یا با عمل سرریز کردن این کمبود را جبران نمود .__  آدرس این کتاب :  کتاب های مشابه با کتاب فوق
|
دسته بندی موضوعی اخبار
اخبار پربازديد هفته
دسته بندی تخصصی اخبار | جستجو در محتويات سايت دریافت خبرنامه روزانه اگر مایل به دریافت خبرنامه در ایمیل خود بدون عضویت در سایت هستید کنفرانس های تحت حمایت  تبلیغات       ابزار سایت تابلو اعلان متخصصین |
