زيوت المحركات (Motor oils)
محرك السيارة مصمم ليقوم بوظيفته المطلوبة على اكمل وجه , فهو محول طاقة , يقوم بتحويل الطاقة الناتجة عن انفجار النفط الى طاقة حركية تُنقَل الى صندوق السرعات ومن ثم الإطارات, فأساس حركة السيارة هو المحرك , لذلك يجب ان نوفر له كل متطلباته حتى يقوم بعمله على اكمل وجه ويعيش لعمر طويل دون مشاكل.
متطلبات المحرك الأساسية
- وقود جيد
- حرارة او شرارة
- ماء لتبريده
- وزيت لتليين أجزاء المحرك المتحركة
محرك السيارة مليء بالمفاصل المعدنية مستمرة الحركة والدوران , فأبسط احتكاك داخلي في أجزاء المحرك الداخلية, يؤدي حتما الى تلف المحرك على المدى البعيد, لذلك يجب الاهتمام جيدا عند اختيار زيت المحرك لضمان تزييت وتليين المحرك واجزاءه الداخلية على اكمل وجه واعمق نقطة داخل المحرك.
وظيفة زيت المحرك
- تحكم , التحكم بوضع عمود الكامات ونسبة فتح الصمامات من خلال صمام (VVT) وغيرها من الصمامات.
- تزييت وتليين , تزييت أجزاء المحرك الداخلية على اكمل وجه لتقليل الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة قدر الإمكان , ولتسهيل عملية الحركة الداخلية للمحرك.
- تنظيف , لا يوجد زيت على الإطلاق يحقق نسبة تزييت كاملة , فاحتكاك المعادن شيء وارد لكن اختلاف جودة الزيوت في التزييت والتليين تؤدي الى اختلاف نسبة الاحتكاك بين المعادن , فكل ما كان اختيار الزيت مناسب للمحرك كل ما قلت نسبة الاحتكاك , اما بخصوص التنظيف , زيت المحرك يسير بشكل مستمر ينطلق من اسفل المحرك لينتشر ويتوزع في جميع انحاء المحرك ويعود مرة الخرى الى اسفل المحرك محمل بالشوائب ونواتج الاحتكاك والتآكل في المعادن وهكذا , وفي كل مره يعود فيها الزيت الى اسفل المحرك , يتم فلترته وتنقيته بشكل مستمر من خلال المصفاة الموجودة في حاوية الزيت , ومن ثم يتم تنقيته وفلترته مرى أخرى داخل فلتر الزيت.
- يساعد في تبريد المحرك , قديما كان لزيت المحرك أهمية كبيرة في تبريد حرارة المحرك , بل كانت بعض أنواع المحركات تعتمد على الزيت فقط لتبريدها , اما في عصر التطور , لا يمكن الاستهانة في نظام تبريد المحرك , فهو قادر على تبريد المحرك وزيت المحرك وزيت صندوق السرعات في آن واحد , لكن نبقا نقول ان زيت المحرك يساعد في تبريد المحرك لكن ليس لهو دور أساسي في تبريد المحرك في اغلب أنواع السيارات , والدليل على ذلك قد تلاحظ نقص مستوى زيت المحرك عن الحد المطلوب وظهور ضوء زيت المحرك , لكن في نفس القوت حرارة المحرك طبيعية.
تصنيفات زيوت المحركات
عند الذهاب لشراء زيت جديد لمحرك سيارتك ستلاحظ علب كثيرة من الزيوت المتنوعة في في الأشكال والأسماء تحمل رموز عديدة , ما هي هذه الرموز؟؟
توضح هذه الرموز مواصفات الزيت من حيث ثلاثة تصنيفات رئيسية يجب عدم تجاهلها.
وهي:-
1. تصنيف الزيوت من حيث (SAE)
قامت جمعية مهندسي السيارات بوضع هذه الرموز الرقمية لتصنيف الزيوت من حيث اللزوجة , ومؤشر اللزوجة الخاص بالزيت.
اللزوجة:- مقدار مقاومة الزيت للجريان (السيلان) عند حركته وعلاقة هذه المقاومة بدرجة حرارة الزيت. فكلما زادت الحرارة، تقل اللزوجة ويصبح الزيت أكثر ميوعة (رقيق), يعود السبب في ذلك إلى تفكك قوى التماسك بين الجزيئات , وكلما انخفضت درجة الحرارة , تزداد اللزوجة ويصبح الزيت اكثر تماسك (سميك).
مؤشر اللزوجة:- هو نسبة تغير اللزوجة بناءا على حرارة الزيت , فكل ما ارتفع مؤشر اللزوجة كان الزيت افضل في جميع الظروف التشغيلية , أي انه لا يتأثر كثيرا بتغيرات درجات الحرارة , فيكون الزيت رقيقا جيدا لحظة تشغيل المحرك وبسماكة جيدة عند ارتفاع حرارة المحرك ليلبي متطلبات المحرك في شتى الظروف.
الزيوت أحادية اللزوجة والزيوت متعددة اللزوجة
الزيوت أحادية اللزوجة وهي عادتا زيوت خام واستخداماتها بدأت تقل , حيث قديما كانت تستخدم بشكل واسع لكن مع التطور الحاصل في الزيوت واختراع زيوت متعددة اللزوجة أصبحت الزيوت الأحادية تفقد ثقتها في المحركات , واصبح استخدامها يقتصر على المحركات الصغيرة ثنائية الأشواط , كمحركات المولدات الكهربائية ومناشير الخشب وبعض محركات الدراجات النارية ومن الأمثلة عليها (SAE 40 . SAE 10).
اما الزيوت متعددة اللزوجة , وهي زيوت معدلة مخبريا وتحتوي على إضافات تجعلها رقيقة بداية تشغيل السيارة , وسميكة في درجات الحرارة العالية (بعد ارتفاع حرارة المحرك) ومن الأمثلة عليها (SAE 5W-30 . SAE 5W-40).
لنأخذ زيت 5W-30 كمثال
- W تعني wentter الشتاء , لكن في الواقع لا يقصد بها فصل الشتاء , إنما يقصد بها الحرارة المحيطة بالمحرك قبل تشغيله
- الرقم 5 (وهو الأصغر , على يسار W) , يعني هذا الرقم ان لزوجة الزيت تعادل 6.600 مللي باسكال عند اخفض درجة حرارة يتحملها الزيت (درجة حرارة اخفض من 0 سلسيوس)
- الرقم 30 (وهو الرقم الأكبر , على يمين W) , يعني هذا الرقم ان لزوجة الزيت تتراوح بين 9.3 و 12.5 متر مربع/ثانية عند درجة حرارة 100 مئوية
اذا تدل هذه المعطيات على ان زيت 5W-30 يعتبر زيت رقيق في الأجواء الباردة (في بداية التشغيل) أي انه ينتشر بسرعة داخل أجزاء المحرك , ويشكل طبقة حماية جيدة لأجزاء المحرك في درجات الحرارة العالية (اثناء عمل المحرك) , وسرعة انسكابه جيدة.
ليس المطلوب فهم هذه النسب والأرقام , لكن من خلال هذا التحليل يمكننا فهم لزوجة الزيوت متعددة اللزوجة بشكل عام , فالزيوت جميعها تتحمل درجة حرارة 100 سلسيوس وهي بلا شك حرارة سائل تبريد المحرك المسؤول عن تنظيم حرارة زيت المحرك , وهذه المعلومة لكل شخص يعتقد ان الرقم الأكبر يشير الى حرارة الجو.
طريقة اختيار الزيت المناسب لمحرك سيارتك
معطيات لفهم اللزوجة بشكل افضل
اللزوجة الصغرى
0W يتحمل حتى درجة حرارة 35- تحت الصفر
5W يتحمل حتى درجة حرارة 30- تحت الصفر
10W يتحمل حتى درجة حرارة 25- تحت الصرف
15W يتحمل حتى درجة حرارة 20- تحت الصفر
20W يتحمل حتى درجة حرارة 15- تحت الصفر
25W يتحمل حتى درجة حرارة 10- تحت الصفر
أي ان هذه اللزوجات يمكن استخدامها في درجات حرارة 0 وما دون.
لكن الفرق بين هذه اللزوجات هو سرعة تدفق الزيت لحظة تشغيل المحرك, نفرض انك في احد الدول العربية وحرارة الجو تصل الى 30 درجة سلسيوس , في حال استخدمت زيت بلزوجة 5W فسرعة انتشار الزيت تكون تقريبا 6.600 مللي باسكال في الثانية , بينما استخدمت زيت بلزوجة تبدا ب 20W فسرعة انتشار الزيت تكون تقريبا 13.000 مللي باسكال في الثانية , هذا يعني ان الزيت الأعلى لزوجة يحتاج ضعف الوقت الذي يحتاجه الزيت الأقل لزوجة للانتشار داخل المحرك بالكامل, وهاذا ما يبرر سبب سماع صوت - تك تك تك - أحيانا لحظة تشغيل المحرك ويستمر الصوت لنصف دقيقة تقريبا.
اللزوجة الكبرى
30 يتحمل الحرارة , حماية متوسطة , انسكاب ممتاز
40 يتحمل الحرارة , حماية متوسطة , انسكاب جيد
50 يتحمل الحرارة , حماية جيدة , انسكاب أقل
اذا نستنتج ان جميع اللزوجات تتحمل نفس درجات الحرارة , لكن الفرق يكون في مستوى الحماية وفي انسيابية وانسكاب الزيت.
كانت جملة شائعة بين الناس ان الزيت كلما زادت لزوجته كان افضل في حماية المحرك , هل هذه الجملة هي فعلا صحيحة ويمكن اعتبارها قاعدة.
في الحقيقة يا صديقي اللزوجة المرتفعة تحقق حماية ممتازة لكن بشرط ان تكون هذه اللزوجة مناسبة لمتطلبات المحرك , والا يحدث العكس وتستنتج ان اللزوجة المرتفعة (السميكة) هي احد أسباب تلف المحرك.
محرك السيارة يحتاج الى زيت بلزوجة سريعة الانتشار لحظة تشغيل السيارة , ومستقرة اثناء ارتفاع حرارة المحرك, ودليل المالك هو افضل من يرشدك للزوجة المناسبة لمحرك سيارتك, قد وضحت جمعية مهندسي السيارات الامريكية , أن افضل لزوجة مناسبة لجميع الظروف التشغيلية هي 5W-40 بشرط ان تكون هذه اللزوجة مناسبة (مدعومة في دليل المالك) لمحرك سيارتك.
دليل المالك يذكر اكثر من لزوجة يمكن استخدامها , كيف تختار اللزوجة المناسبة , نفرض ان دليل المالك يوضح ان محرك سيارتك يعمل على زيت بلزوجة.
0W-30
5W-30
5W-40
10W-30
10W-40
20W-50
بدايتا الرقم الأول (الرقم الأصغر) يعبر عن سرعة انتشار الزيت داخل المحرك لحظة تشغيل السيارة , اذا لم تكن في احد الدول التي لا تصل فيها درجة الحرارة الى 35- فلا داعي لاستخدام زيت يبدا ب 0W , لذلك انتقل لزيت يبدا بلزوجة 5W , قد يتساءل البعض , بما ان حرارة الجو في البلد الذي تعيش فيه لا تقل عن صفر سلسيوس وخاصة في بلاد الشرق الأوسط, اذا لماذا اخترانا زيت يبدا بلزوجة 5W ؟؟؟
ذلك لكسب سرعة انتشار الزيت في بداية تشغيل المحرك , صحيح ان زيت 20W لا يتجمد في درجة حرارة صفر سلسيوس, إلا انه بطيء الانتشار , وهاذا ما نود تجاهله للحفاظ على محرك السيارة من الاحتكاك بداية التشغيل قدر الإمكان, وهناك سبب اخر وهو صغر قطر مواسير توزيع الزيت والخلاصات داخل المحرك.
بعد الانتهاء من اختيار الرقم الأول في اللزوجة , نذهب لنختار الرقم الثاني , فجميع هذه الأرقام تتحمل نفس درجات الحرارة لا داعي للقلق بشأن حرارة البلد الذي تعيش فيه , لكن الفارق كما وضحنا سابقا , هو مستوى الحماية و سلاسة ضخ وانسكاب الزيت ومقدار مقاومة جزيئات الزيت , كل ما زاد الرقم هنا زادت الحماية لكن يزيد معها ممانعة ومقاومة جزيئات الزيت لبعضها البعض ولأجزاء المحرك المتحركة , لذلك
مع استخدام الزيوت التي تنتهي بالرقم
50 حماية ممتازة , ممانعة ومقاومة عالية , انسكاب بطيء
أي ان هذا الزيت على الرغم من انه يوفر حماية جيدة الى المحرك , إلا انه يسبب زيادة في صرف واستهلاك الوقود , وضعف التسارع بسبب المقاومة العالية , وقد يسبب ظهور ضوء زيت المحرك وخاصة في السرعات العالية بسبب بطء انسكاب وعودة الزيت الى خزان الزيت.
40 حماية جيدة جدا , ممانعة ومقاومة اقل , انسكاب جيد
30 حماية جيدة , ممانعة ومقاومة غير ملحوظة (سلاسة) , انسكاب ممتاز
أي ان هذا الزيت يوفر حماية جيدة , وسلاسة وليونة في حركة أجزاء المحرك المتحركة , مما يسبب توفير في صرف واستهلاك الوقود مقارنة بالزيوت الأخرى الأعلى لزوجة , ويوفر أيضا انسكاب ممتاز , مما يحافظ على تليين وتزييد ممتاز في السرعات العالية.
بناءا على هذه المعطيات انت من تقرر أي من هذه المواصفات ستختار , بشرط ان تكون هذه الأرقام مدعومة في دليل المالك.
ملاحظة :- يتم اختبار الزيوت متعددة الزوجات في ظروف عدة وعلى درجات حرارة مختلفة , يتم أولا اختبارها على درجات الحرارة الدنيا (ما دون الصفر) , ومن ثم على درجة حرارة 40 سلسيوس ومن ثم على درجة حرارة 100 سلسيوس (قريبة من درجة حرارة الزيت داخل المحرك) ومن ثم يتم اختبار اللزوجة على درجة الحرارة الحرجة التي يبدا فيها ظهور القص في جزيئات الزيت ويبدا بعدها الزيت بفقد خصائصه وينهار وهي درجة حرارة 150 سلسيوس, على الرغم من ان بعض الزيوت الحديثة قد تتحمل درجة حرارة حرجة 240 سلسيوس, الا ان اختبار الزيت على درجة حرارة 150 سلسيوس هو المعتمد.
تصنيف الزيوت من حيث آلية الصنع
- الزيوت المعدنية ( Mineral Oils): مصنوعة من المشتقات البترولية التي يتم الحصول عليها عن طريق تجزئة وتكرار النفط , ويتم إضافة بعد المحسنات لها.
- الزيوت التخليقية (Synthetic Oils ): يتم تصنيعها كيميائيا في المختبرات والمعامل تحاكي السلسلة الهيدروكربونية للزيت المعدني ولكنها تكون أطول من ما هي عليه في الزيت المعدني ويضاف اليها أضافات محسنة أخرى مثل البوليمرات, بهدف تحسين خصائصها الفيزيائية و الكيميائية لتحمل درجات حرارة اعلى و تحسين كفاءة التزليق بشكل أكبر و هو ما يفسر ارتفاع ثمنها .
- الزيوت شبه تخليقية (Semi Synthetic Oils): هي مزيج بين الزيوت المعدنية والزيوت التخليقية, وتتكون بشكل عام من بعض أشكال الزيوت المعدنية التي تم تحسينها بمكونات أساسية اصطناعية ومركبات إضافية لتُحسن من أداء الزيت وبالتالي هو أفضل من الزيت المعدني, لاحتوائه نسبة أعلى من الإضافات مقارنة بالزيوت المعدنية.
الزيوت المعدنية والزيوت التخليقية مصنوعة من النفط الخام، لكن الفرق بينهما هو أن الزيوت التخليقية يتم إنتاجها بواسطة عمليات التكرير والتنقية المتطورة فهي ذات جودة ونقاء أعلى من الزيوت المعدنية, هي ليست نقية من الشوائب وحسب ، بل يتلاءم كل جزء من جزيئاتها مع متطلبات المحركات الحديثة, هذه الجزيئات المعدة بطريقة خاصة تعمل على تقديم أعلى مستويات الحماية والأداء للمحركات.
خلال فترة تسخين محرك السيارة ، نجد أن الزيوت المعدنية تتدفق ببطء أكثر لأنها سميكة ، مما يجعل المحرك أقل كفاءة, أما الزيوت التخليقية فهي تتدفق بسرعة أكبر بكثير، وبالتالي يستطيع المحرك أن يبلغ ذروة الأداء التشغيلي بسرعة أعلى , لذلك تعد الزيوت التخليقية بالكامل هي الأفضل على الإطلاق لأنها مصنعة بطريقة ملائمة لمتطلبات المحركات , فهي تحتوي على محسنات عديدة عديدة تجعل الزيوت تمتاز بخصائص يبحث عنها الجميع وهي.
خصائص وميزات الزيوت التخليقية
- لزوجة مستقرة في مختلف الظروف
- لزوجة رقيقة بداية كل تشغيل , تجعل الزيت ينتشر بشكل سريع داخل المحرك , ليقلل حدوث احتكاك بداية التشغيل
- توفير في صرف واستهلاك الوقود , بسبب ضعف ممانعة جزيئات الزيت واحتكاكها معا
- حماية جيدة وإطالة العمر الافتراضي للمحرك
- أداء عالي في درجات الحرارة الباردة جدا والعالية جدا في نفس الوقت
- تمتلك الزيوت التخفيقية فترة صلاحية أطول مقارنة بالزيوت المعدنية
العيب الرئيسي للزيوت التخليقية هو أنها أعلى تكلفة مقارنة بالزيوت المعدنية, ليست جميع أنواع الزيوت مناسبة لجميع أنواع المحركات, قبل الاختيار بين زيت المحرك المعدني أو زيت المحرك التخليقي، من المهم قراءة توصيات الشركة المصنعة للسيارة الخاصة بك من خلال دليل المالك.
2. تصنيف الزيت من حيث ( API )
وضع المعهد الأمريكي للبترول عدة رموز يتم ادراجها على علب زيوت المحركات ليوضح نوعية الإضافات التي استخدمتها الشركة المصنعة لهذه الزيوت لتفصل بين جودة وفعالية تلك الإضافات في زيوت المحركات على اختلاف أنواعها من حيث قوة التشتت والتطهير ,والحماية ضد الأكسدة والتآكل , وعدة عوامل أخرى.
مواصفات زيوت محركات حسب API , حرف (S) يدل على ان هذه الزيوت خاصة بالمحركات التي تعمل بوقود البنزين, حرف (C) يدل على ان هذا الزيت للمحركات التي تعمل بوقود الديزل.
SJ مناسب لمحركات البنزين موديل 2001 او اقل
SL مناسب لمحركات البنزين موديل 2004 او اقل
SM مناسب لمحركات البنزين موديل 2010 أو اقل
SN مناسب لمحركات البنزين موديل 2020 او اقل
SP هو التصنيف الاحدث وهو المناسب لجميع السيارات الحديثة
CH-4 مناسب لمحركات الديزل 1998 او اقل
CI-4 مناسب لمحركات الديزل 2004 أو اقل
CJ-4 مناسب لمحركات الديزل 2010 او اقل
CK-4 مناسب لمحركات الديزل الحديثة
3. تصنيف الزيوت من حيث (ACEA)
معيار الرابطة الأوروبية لمصنعي السيارات هو معيار للجودة يستخدم تصنيف الحروف والأرقام.
يشير الحرف إلى نوع المحرك:
- A محركات البنزين
- B محركات ديزل
- C محركات الخفيفة
كما يشير الرقم إلى المستوى أداء الزيت. كلما ازداد الرقم ، ازداد أداء الزيت.
- A3 / B3 مخصص للاستخدام في محركات سيارات الركاب والشاحنات الخفيفة التي تعمل بالبنزين والديزل مع فترات تصريف ممتدة حيثما حددها صانع المحرك، ولظروف التشغيل القاسية كما هو محدد في دليل المالك.
- A4 / B4 زيت محرك مستقر وثابت في مستواه للاستخدام في سيارات الركاب ومحركات الديزل الخفيفة ومحركات الديزل ذات الحقن المباشر، ولكنه مناسب أيضًا للاستخدامات الموضحة في A3/B3.
- A5 / B5 مخصص للاستخدام في محركات سيارات الركاب والشاحنات الخفيفة التي تعمل بالبنزين والديزل المصممة لتكون قادرة على استخدام زيوت منخفضة اللزوجة.
فئات للسيارات المزودة بجهاز تحكم في التلوث
C1 C2 C3 C4 C5 , زيوت ثابتة ومستقرة مع أدنى مستوى من الانبعاثات، مخصص للاستخدام كزيت متوافق مع الحفاز في فترات التصريف الممتدة في المركبات مع جميع أنواع أنظمة المعالجة اللاحقة الحديثة وسيارات الركاب عالية الأداء ومحركات الديزل ذات الحقن المباشر.
أعراض اختيار زيت غير مناسب لمحرك سيارتك
- نقص مستوى زيت المحرك في وقت قياسي (عند استخدام زيت بلزوجة اقل من المطلوبة)
- خشونة في صوت المحرك (عند استخدام لزوجة غير مناسبة)
- ضعف عزم في أداء المحرك (عند استخدام زيت بلزوجة اقل من المطلوبة)
- زيادة صرف وقود (عند استخدام زيت بلزوجة اعلى من المطلوبة)
- تبخير عالي للزيت (عند استخدام زيت بلزوجة اقل من المطلوبة)
- تسريب زيت (عند استخدام زيت بلزوجة اقل من المطلوبة)
- قراءة خاطئة لبعض الحساسات (عند استخدام زيت بلزوجة اقل من المطلوبة)
- خروج الزيت من صمام بخار الزيت (عند استخدام زيت بلزوجة اقل من المطلوبة)
- ظهور ضوء ضغط الزيت في السرعات العالية او بشكل مستمر
- صوت - تك تك - واحتكاك في رأس المحرك بداية التشغيل
- اتساخ المحرك من الداخل وانسداد علبة البيئة بسبب تراكم ابخرة الزيت