مقاله اختصاصی در مورد انتخاب ویسکوزیته مناسب روغن نسبت به آب و هوا

مقایسه ویسکوزیته بین روغن های مختلف در دماهای مختلفِ بین قطعات متحرک.

بطور مثال روغنی با ویسکوزیته SAE 40 در سرما نسبت به بقیه چسبناک‌تر و غلیظتر هست ، اما در قسمت‌های داغ‌تر موتور مانند یاتاقان‌ها، رینگ‌ها، توربو و گایدهای سوپاپ، چسبندگی کمتری دارد. این کاهش ویسکوزیته در روغنهای تک گرید باعث مصرف روغن در موتور و تبخیر آن می شود.

از طرفی روغن با ویسکوزیته 5W-40 سنتتیک با ویسکوزیته بسیار کمتر (5) شروع می شود، پمپاژ و روانکاری بهتری دارد، اما سپس ویسکوزیته بهتری ( 40) را در قسمت های داغتر موتور حفظ می کند.

در نمودار زیر مقایسه ویسکوزیته روغن های مختلف بین 0 تا 30 درجه سانتیگراد نشان داده شده است

در این رنج دمایی ما روغنی با عدد ویسکوزیته ی (CST) کم نیاز داریم تا بدرستی و سریع قطعات روغن رسانی شوند.(در این دما هرچه عدد کمتر بهتر)

روغن با ویسکوزیته SAE 40 چسبناک تر ("ضخیم تر") و پمپاژ آن سخت تر از بقیه این روغن ها است.( خط چین قرمز) در این حالت موتور برای چند ثانیه بدون روغن کاری کار می کند تا زمانی که روغن گرم شود و به درستی جریان یابد.( عدد 3100 cst)

همچنین می توانید در اینجا ببینید که حتی یک روغن 10W-40( رنگ آبی چهارمین خط از بالا)  که مناسب برای اکثر خودروهای امروزی هست در لحظه روشن شدن موتور بسیار چسبناک است و قابلیت پمپاژ آن سخت است( عدد 1100cst در دمای صفر درجه)

هر 2 روغن 5w40 و 5w50 در دمای صفر درجه مشترک عدد 750cst را نشان می دهند ، در نتیجه تفاوت فاحشی بین عدد 1100 تا 750 ( مقایسه ی بین 10w40 , 5w40 ) مشاهده می شود

نتیجه ی کلی با مقایسه در بین تمامی روغنها در دمای صفر درجه:( در موقع استارت سرد)

1- روغن 5W40 نسبت به 10W40:

 میتوان گفت روغن 5w40 نسبت به 10w40 در شرایط یکسان ، برتری بهتری دارد.( هرچه عدد کمتر بهتر) در نتیجه روغن 5w40 بهتر از 10w40

2- روغن 5W50 نسبت به 20W50:

میتوان گفت روغن 5W50 نسبت به 20W50 برتری بهتری دارد در نتیجه روغن 5w50 بهتر از 20w50

3- روغن 5W30 نسبت به 5W40:

میتوان گفت روغن 5W30 نسبت به 5W40 برتری بهتری دارد در نتیجه روغن 5w30 بهتر از 5w40

در نمودار زیر مقایسه ویسکوزیته روغن های مختلف بین 20 تا 30 درجه سانتیگراد نشان داده شده است

در این رنج دمایی ما روغنی با عدد ویسکوزیته ی cst کم نیاز داریم تا بدرستی و سریع قطعات روغن رسانی شوند.(در این دما هرچه عدد کمتر بهتر)

بین 20 درجه سانتیگراد تا 60 درجه سانتیگراد در حالی که موتور در حال گرم شدن است، ویسکوزیته روغن به ویسکوزیته ایده آل برای موتور شما کاهش می یابد.

نکته:

تا زمانی که ویسکوزیته در اکثر موارد زیر 20 cSt نباشد، نباید فشار بر روی موتور بیاورید و یا دور موتور را خیلی بالا ببرید.

نتیجه ی کلی در دمای 20 درجه:( بعد از استارت و قبل از تکان خوردن عقربه دمای آب)

1- روغن 5W40 نسبت به 10W40:

- در دمای 20 درجه روغن 10w40 عدد 285cst و روغن 5w40 عدد 240cst را نشان میدهد( هرچه عدد کمتر بهتر در نتیجه روغن 5w40 بهتر از 10w40)

2- روغن 5W50 نسبت به 20W50:

- در دمای 20 درجه روغن 20w50 عدد 550cst و روغن 5w50 عدد 250cst را نشان میدهد(هرچه عدد کمتر بهتر در نتیجه روغن 5w50 بهتر از 20w50)

3- روغن 5W30 نسبت به 5W40:

- در دمای 20 درجه روغن 5W30 عدد 175cst و روغن 5w40 عدد 240cst را نشان میدهد(هرچه عدد کمتر بهتر در نتیجه روغن 5w30 بهتر از 5w40)

در نمودار زیر مقایسه ویسکوزیته روغن های مختلف بین 40 تا 80 درجه سانتیگراد نشان داده شده است

در این رنج دمایی ما روغنی با عدد ویسکوزیته ی cst کم نیاز داریم تا بدرستی و سریع قطعات روغن رسانی شوند.(در این دما هرچه عدد کمتر بهتر)

بین 40 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد در این محدوده دما، منحنی های ویسکوزیته چندین روغن شروع به جابجایی می کنند، ( منطبق شدن لحظه ی شروع نمودار 2 روغن 10w40  و 5w50 در نزدیکی عدد 105در دمای 40 درجه)(سپس روغن 5w40 با عدد 95) که نشان می دهد روغن هایی که شاخص ویسکوزیته بالاتری دارند چقدر بهتر محافظت می کنند.

اختلاف ناچیز عدد 105 تا 95 خود حاکی از ویسکوزیته ایندکس بالاتر روغنهای 5w نسبت به 10w هست.

نتیجه ی کلی در دمای 40 درجه:( بعد از تکان خوردن عقربه ی دمای آب تا قبل از ثابت شدن آن)

1- روغن 5W40 نسبت به 10W40:

 روغن 5w40  در دمای 40 درجه ، عملکرد بهتری از 10w40 دارد (عدد کمتر بهتر) در نتیجه روغن 5w40 بهتر از 10w40

2- روغن 5W50 نسبت به 20W50:

روغن 5w50 عملکرد بهتری نسبت به 20w50 دارد (عدد کمتر بهتر) در نتیجه روغن 5w50 بهتر از 20w50

3- روغن 5W30 نسبت به 5W40:

روغن 5w30 عملکرد بهتری نسبت به 5w40 دارد (عدد کمتر بهتر) در نتیجه روغن 5w30 بهتر از 5w40

در جایی کمی بیش از 80 درجه سانتیگراد، ترموستات موتور شروع به باز شدن می کند و دمای آب را بین 80 تا 100 درجه سانتیگراد کنترل می کند.

در نمودار زیر مقایسه ویسکوزیته روغن های مختلف بین 60 تا 100 درجه سانتیگراد نشان داده شده است

در این رنج دمایی ما روغنی با عدد ویسکوزیته ی cst کم در 60 درجه سانتیگراد و عدد ویسکوزیته ی بالا در 100 درجه سانتیگراد نیاز داریم تا بدرستی و سریع قطعات روغن رسانی شوند و هم ماندگاری روغن در بین قطعات داغ نیز وجود داشته باشد .

بین 60 درجه سانتیگراد و 100 درجه سانتیگراد در اینجا توجه داشته باشید که یک روغن SAE 40 تک گرید شروع به رقیق شدن می کند و در حدود 73 درجه سانتیگراد کمتر از بقیه این روغن ها می شود.( با شیب نزولی با سرعت به سمت ته نمودار میرود)

نتیجه ی کلی در دمای 60 درجه تا 100 درجه:( نزدیک شدن عقربه ی دمای آب به محل ثابت شدن آن)

1- روغن 5W40 نسبت به 10W40:

در لحظه ی 60 درجه سانتیگراد هر 2 روغن 5w40 و 10w40 تقریبا از عدد 47cst شروع میشوند منتها در 100 درجه سانتیگراد عدد روغن 5w40 از 10w40 کمی بالاتر است که نشان از بهتر بودن کیفیت روغن 5w40 هست.

2- روغن 5W50 نسبت به 20W50:

روغن 5w50 در نقطه ی 60 درجه عدد کمتر و بهتری نسبت به 20w50 دارد ولی در نقطه ی 100 درجه اختلاف ناچیزی با روغن 20w50 دارد که در نهایت نشان از بهتر بودن روغن 5w50 نسبت به 20w50 هست چون با شیب ملایمتری به انتهای نمودار می رسد و کیفیت ساخت بالاتری دارد

3- روغن 5W30 نسبت به 5W40:

شروع روغن 5w30 با عدد کمتر و بهتری نسبت به 5w40 هست و در دمای 100 درجه با شیب ملایمتری به نقطه ی انتها میرسد( از عدد 32 به 11 میرسد) در صورتی که در مقام مقایسه ، روغن 5w40 افت ویسکوزیته ی شدیدتری را نشان میدهد(از عدد 45 به 21 میرسد). در نتیجه روغن 5w30  تا این لحظه کیفیت ساخت بالاتری دارد و بهتر از 5w40 هست

در نمودار زیر مقایسه ویسکوزیته روغن های مختلف بین 80 تا 120 درجه سانتیگراد نشان داده شده است

در 80 درجه سانتیگراد تقریبا تمامی روغنها اختلاف ناچیزی در لحظه ی شروع دارند، مهم عدد ویسکوزیته ی بالا در 120 درجه سانتیگراد هست تا ماندگاری روغن در بین قطعات داغ وجود داشته باشد .( هرچه عدد انتها بالاتر بهتر)

بین 80 درجه سانتیگراد و 120 درجه سانتیگراد در اینجا می بینیم که بعد از حدود 102 درجه سانتیگراد SAE 40 نازک تر (لزج تر) از بقیه روغن ها به جز 5W-30 است.

دمای معمولی موتور بین 80 تا 100 درجه سانتیگراد است. ما باید بر اساس طراحی موتور خود ، ویسکوزیته صحیح را در آن دما در نظر بگیریم.

در این نمودار تقریبا تمامی روغنهایی که در 80 درجه سانتیگراد بالاتر از بقیه شروع کردند ، در انتهای 120 درجه نیز بالاتر بودند.

نتیجه ی کلی در دمای 80 درجه تا 120 درجه:( ثابت شدن عقربه ی آب تا گاهی بالاتر رفتن از محل عادی به علت فشار زیاد آوردن به موتور و آب و هوای گرم)

1- روغن 5W40 نسبت به 10W40:

- روغن 5w40 بالاتر 10w40 هم در لحظه ی شروع و هم در لحظه ی پایان بود.( خط زرد و آبی)( هرچه عدد انتها بالاتر بهتر) در نتیجه روغن 5w40 بهتر از 10w40

2- روغن 5W50 نسبت به 20w50:

- روغن 5w50  هم در لحظه ی شروع 80 درجه و هم پایان 120 درجه سانتیگراد ، پایینتر از 20w50 بود ولی در پایان 120 درجه اختلاف ناچیزی داشتند و تقریبا

نزدیک به هم شدند. در نتیجه روغن 5w50 بهتر از 20w50

3- روغن 5W30 نسبت به 5W40:

اختلاف اول تا اخر نمودار در روغن 5w30 نسبت به 5w40 کمتر و نمودار روغن 5w30 شیب ملایمتری دارد منتها در دمای 120 درجه روغن 5w40 عملکرد بهتری نسبت به 5w30 دارد( مهم ماندن ویسکوزیته روغن در رنج 9 تا 16 cst هست)

 

در نمودار زیر مقایسه ویسکوزیته روغن های مختلف بین 80 تا 120 درجه سانتیگراد نشان داده شده است

در 80 درجه سانتیگراد تقریبا تمامی روغنها اختلاف ناچیزی در لحظه ی شروع دارند، مهم عدد ویسکوزیته ی بالا در 180 درجه سانتیگراد هست تا ماندگاری روغن در بین قطعات داغ وجود داشته باشد .( هرچه عدد انتها بالاتر بهتر)

بین 80 درجه سانتیگراد و 180 درجه سانتیگراد این منطقه کار در موتور است (شامل توربو که نزدیک به 180 درجه سانتیگراد کار می کند). در حالی که ویسکوزیته ایده آل بین موتورها متفاوت است

نتیجه ی کلی در دمای 80 درجه تا 180 درجه:( ثابت شدن عقربه ی آب تا گاهی بالاتر رفتن از محل عادی به علت فشار زیاد آوردن به موتور و آب و هوای گرم)

1- روغن 5W40 نسبت به 10W40:

با مقایسه 2 روغن 10w40 و 5w40 در لحظه ی شروع80 درجه سانتیگراد ، ویسکوزیته ی روغن 5w40 هم در لحظه ی شروع و هم در لحظه ی پایان 180 درجه سانتیگراد ، بر خلاف تصور بالاتر از 10w40 بود که حاکی از بهتر بودن روغن 5w40 نسبت به 10w40 هست.

2- روغن 5W50 نسبت به 20w50:

ویسکوزیته ی روغن 5w50 در لحظه ی پایان در دمای 180 درجه بر خلاف تصور از روغن 20w50 بالاتر رفت که حاکی از بهتر بودن روغن 5w50 نسبت به 20w50 هست

3- روغن 5W30 نسبت به 5W40:

مهم در دمای 180 سانتیگراد هست که روغن 5w40 ویسکوزیته ی بالاتری نسبت به 5w30 دارد و در این دما روغن 5w40 بهتر از 5w30 هست

در نمودار زیر مقایسه ویسکوزیته روغن های مختلف بین 140 تا 180 درجه سانتیگراد نشان داده شده است

در این رنج دمایی ما عدد ویسکوزیته بین 9 تا 16 cst رو نیاز  داریم .( هرچه عدد ابتدا و انتها بالاتر بهتر)

بین 140 تا 180 درجه سانتیگراد این منطقه ای است که قطعات مختلف موتور مانند رینگ ها و توربو در آن کار می کنند.

به طور کلی ویسکوزیته ای بین 9 تا 16 cSt برای محافظت از قطعات می خواهیم.

نتیجه ی کلی در دمای 140 درجه تا 180 درجه:( ثابت شدن عقربه ی آب تا گاهی بالاتر رفتن از محل عادی به علت فشار زیاد آوردن به موتور و آب و هوای گرم)

لحظه ی شروع نمودار در 140 درجه سانتیگراد:

1- روغن 5W40 نسبت به 10W40:

-بالاتر بودن ویسکوزیته ی 5w40 و سپس 15w40  و در نهایت 10w40 در لحظه ی شروع (140 درجه سانتیگراد) و هم در پایان ( 180 درجه سانتیگراد) به دلیل کیفیت بالاتر ساخت روغنهای 5w  و ویسکوزیته ایندکس بالاتر ، هرچند که تمام این 3 نوع روغن بر اساس ساخت به ویسکوزیته 40w ختم می شوند. در نتیجه 5w40 بهتر از 10w40

2- روغن 5W50 نسبت به 20w50:

-بالاتر بودن ویسکوزیته ی 5w50 و سپس 20w50 به دلیل ویسکوزیته ایندکس بهتر در ساخت روغنهای 5w و کیفیت بالاتر آنهاست. در نتیجه 5w50 بهتر از 20w50

3- روغن 5W30 نسبت به 5W40:

شیب هر 2 نمودار تقریبا یکسان و با توجه به عدد ویسکوزیته در 180 درجه سانتیگراد روغن 5w40 بهتر از 5w30 به علت عدد ویسکوزیته ی بالاتر است.

بحث و نتیجه گیری کلی:

حال سوال پیش می آید که خب با این تفاسیر بالاخره کدام گزینه مناسب است.

در جواب باید گفت که اجزای حیاتی موتور را به یاتاقانها ، رینگها و توربو تخصیص میدهیم و از بقیه اجزا بطور موقت چشم پوشی میکنیم( مانند نوع طراحی میل سوپاپ (لغزشی یا غلطشی) و گاید سوپاپِ دود و غیره)

حال اصل مهم رسیدن هرچه سریعتر روغن به این اجزا در اولین استارت در شرایط سرد و استارت اولیه ی صبح و همچنین استارت موتور گرم در مواقعی که خودرو برای چند ده دقیقه ( 20 دقیقه یا نیم ساعت ) پارک شده است و موتور هنوز داغ است.

در نتیجه ویسکوزیته روغنی رو انتخاب میکینم تا پمپاژ سریعتر توسط اویل پمپ در دمای سرد و همچنین داغ داشته باشد.نا گفته نماند که همیشه فیلتر روغن نو نیست و همیشه 100 در 100 روغن را از خود عبور نمیدهد ، پس با انتخاب ویسکوزیته ی کمتر از پس زدن روغن در فیلتر هم جلوگیری می شود

اصل کلی:

اگر خودروی شما در منطقه ی سردسیر تردد میکند ، استفاده از روغنهایی که با 5w یا 0w شروع می شوند هم برای استارت اولیه صبح سرما و هم استارت موتور داغ بهتر است.( به علت پمپاژ سریع روغن به اجزاء حیاتی و ماندگاری بیشتر در قطعات در دمای داغ)

- روغن 10w40 در دفترچه موتور ذکر شده و الان 5w40 بریزیم یا 0w40 ؟؟

بطور مثال دیده میشود روغن 10w40 در دفترچه ذکر شده و مالک خودرو در شهر سردسیر زندگی میکند ، در نتیجه پیشنهاد ما استفاده از 0w40 در درجه ی اول و بعد از آن 5w40

بالعکس قضیه هم در کمال ناباوری اگر مالک در شهر گرمسیر تردد و سکونت دارد نیز استفاده از 0w40 و یا 5w40 بهتر است  چون ماندگاری روغن در بین قطعات بیشتر از روغن 10w40 هست( طبق آزمایشات بالا و میزان چسبندگی روغن)

( اگر خودروی شما در استانهای گرم تردد می کند ، بر خلاف تصور و بر طبق آزمایشاتِ ویسکوزیته ی بالا  و چارت پایین که انجام شده است روغنهایی که با 5w و یا 0w شروع می شوند بهتر از 10w و 20w هستند)( بازهم به دلیل پمپاژ سریعتر روغن در هر 2 حالت صبح سرما و هم موتور داغ)( البته این یک تحلیل کمی هست و سازنده ی هر موتور بر اساس شرایط ساخت و میزان خلاصی یاتاقانها و رینگها و استاندارد یورو ، روغن با ویسکوزیته ی مناسب آن را پیشنهاد داده است)

- (اگر داخل دفترچه 5w40 ذکر شده میتوان 0w40 نیز استفاده کرد بدلیل پمپاژ بهتر روغن و ثابت تر بودن ویسکوزیته در تمام شرایط ، و مسایل عبور صد در صدی روغن از فیلتر روغن و یا میتوان همین مدل 5w40 را بدون تغییر استفاده کرد)

در چارت بالا اگر دمای کارکرد موتور رو در اکثر مواقع  100 درجه در نظر بگیریم ، هر 3 مدل روغن  تقریبا در یک نقطه ی مشترک با اختلاف جزیی بهم می رسند که بهترین نتیجه از آنِ روغنی هست که پمپاژ بهتر دارد در درجه ی اول روغن 0w و بعد از آن 5w هست.

- حال تصمیم گیری در مورد انتخاب روغنهایی که به 30w یا 40w ختم میشوند (در مورد موتورهایی که پیشنهاد دفترچه 5w30 هست)

اگر مالک در شهر سردسیر سکونت دارد که تکلیف روشن است و روغن 0w یا 5w مناسب است به دلایل قبلی منجمله پمپاژ سریعتر روغن به اجزاء حیاتی و .....

حال دیده شده مالک به دلیل موقعیت مکانی در شهرهای گرم ایران ، روغن 5w40 را به 5w30 ترجیح می دهد.

جواب این سوال بستگی به چند عامل دارد.

بر طبق نمودار اختلاف ویسکوزیته ی روغن 5w30 تا 5w40 در دمای 120 درجه( این دما را میانگین کارکرد موتور در حالت عادی در نظر گرفتیم) 3cst هست

حال خودرو میخواهد استارت بخورد و مثلا  هوا گرم هست و روغن 5w40  بجای 5w30 ریختید که در عمل ویسکوزیته ی بین یاتاقانها با روغن 5w40 عدد 10/5 و با روغن 5w30 عدد 7/5 هست و اگر بخواهیم اصل حیاتی پمپاژ روغن در موتور داغ و گرم رو مدنظر قرار بدهیم ، ارجحیت با روغنی هست که سریعتر پمپاژ می شود یعنی همان 5w30

و بعد از استارت ، اصل ماندگاری روغن در بین قطعات مطرح می شود که در دمای 180 درجه سانتیگراد  تنها 1 واحد ویسکوزیته ی روغن 40w از 30w بیشتر است که اهمیت کمی دارد و بنظر نگارنده این 2 مدل روغن در خیلی از جهات مشابه هم هستند مضافا به اینکه روغن 5w30 قدرت بهتری در پمپاژ اولیه از خود نشان میدهد و خاطر نشان کنیم که منافذ کاغذ فیلتر روغن هم همیشه باز و نو نیستند و به مرور بسته و کیپ میشوند که روغن 30w در این حالات هم برتری نسبی دارد و انرژی کمتری جهت پمپاژ نیاز دارد و در کل به علت مسائل استانداردهای یورو و غیره ، سازندگان ارجحیت بیشتری به روغن 5w30 نشان میدهند.

در نتیجه

- اگر خودروی شما استارت زیاد می خورد و توقفهای مکرر در طول روز دارد استفاده از 5w30 ارجح هست

-  اگر خودروی شما در اسنپ یا مثلا تاکسی هست که یکسره از صبح تا شب روشن هست و زیاد خاموش نمی شود استفاده از 5w40 ارجح هست بدلیل درجا زیاد کارکردن موتور در پشت چراغ قرمز ومسائل دیگر که باعث رقیق شدن خودبخودی روغن می شود ولی استفاده از 5w30 هم تفاوت انچنان آشکاری ندارد

بطور کلی:

هرچه اختلاف عدد اول ویسکوزیته ی روغن ( مانند 5W یا 10W و...) با عدد اخر ( مانند 30W یا 40W و....)بیشتر باشد ، ویسکوزیته ایندکس روغن (VI) بالاتر هست و این بدین معنی هست که بطور مثال درسته شما در دمای معمولی با نگاه کردن به روغن 5W40 نسبت به 10W40  روغن رقیقتر به نظر می رسد ولی در دمای کارکرد موتور و دمای بین یاتاقانهای موتور( 120 درجه و 150 درجه) غلیظتر هست و چسبندگی بیشتری دارد

پس مثلا اختلاف ویسکوزیته ی روغن 0W40 برابر با عدد 40 ( 0-40 ) و اختلاف ویسکوزیته ی روغن 5W40 برابر با 35 (35-40)هست که بالطبع ایندکس ویسکوزیته در روغن 0W40 که عدد بزرگتری هست ، بالاتر و در دمای کارکرد موتور چسبندگی بیشتری دارد و ارجح هست.