في مقالنا السابق (وفر الوقود وحافظ على محرك سيارتك: مقدمة عن زيوت المحركات الموفرة للموارد . )، قدمنا فوائد زيوت المحركات الموفرة للموارد. الآن، دعونا نتعمق قليلاً في العلم الذي يجعلها تعمل. كيف تتمكن زيوت المحركات الموفرة للوقود من تحسين كفاءة استهلاك الوقود وحماية محركك في نفس الوقت؟ الجواب يكمن في الكيمياء المتقدمة، مع التركيز على اللزوجة وحزم الإضافات المتطورة.
الدور الحاسم لللزوجة
من المحتمل أنك رأيت درجات اللزوجة مثل 0W-20 أو 5W-30 على زجاجات الزيت. تشير هذه الأرقام، التي تحددها معايير SAE (جمعية مهندسي السيارات) J300، إلى مقاومة الزيت للتدفق عند درجات حرارة مختلفة.
- "W" تعني "الشتاء". الرقم الذي يسبقها (مثل 0W، 5W) يشير إلى خصائص تدفق الزيت عند درجات الحرارة المنخفضة - الأرقام الأقل تعني تدفقًا أفضل أثناء بدء التشغيل في البرد، وهو الوقت الذي يمكن أن يحدث فيه الكثير من تآكل المحرك.
- الرقم الثاني (مثل 20، 30) يشير إلى لزوجة الزيت عند درجات حرارة التشغيل العالية.
تعتبر العديد من تركيبات زيوت المحركات الموفرة للموارد زيوت ذات لزوجة منخفضة. تعني اللزوجة المنخفضة أن الزيت "أرق" ويتدفق بسهولة أكبر، مما يقلل من الاحتكاك الداخلي (أو "السحب") أثناء حركة أجزاء المحرك. يعني انخفاض السحب أن المحرك يستهلك طاقة أقل فقط لتحريك مكوناته الخاصة، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة استهلاك الوقود.
ومع ذلك، لا يمكن أن يكون الزيت رقيقًا جدًا عند درجات الحرارة العالية، وإلا فلن يوفر حماية كافية. هنا يأتي دور لزوجة الحرارة العالية/القص العالي (HTHS). إنها تقيس لزوجة الزيت تحت الظروف القاسية لمحرك يعمل. تم تصميم الزيوت الموفرة للموارد للحفاظ على لزوجة HTHS كافية لحماية الأجزاء الحيوية في المحرك حتى أثناء تمكين توفير الوقود.
فك رموز التقنيات الإضافية الرئيسية
بالإضافة إلى زيوت الأساس، تكمن سحر زيوت المحركات الحديثة في حزم الإضافات الخاصة بها. تشكل هذه المركبات جزءًا كبيرًا من الزيت وتؤدي وظائف حيوية متنوعة:
- معدلات الاحتكاك: هؤلاء هم اللاعبون النجوم في الزيوت التي تحافظ على الموارد. يشكلون طبقة زلقة مجهرية على الأسطح المعدنية، مما يقلل من معامل الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة مثل المكابس وجدران الأسطوانة.
- عوامل مقاومة التآكل: يعتبر زنك دايلكيلديثيوفوسفات (ZDDP) منذ فترة طويلة عاملاً شائعًا لمقاومة التآكل. تقوم هذه الإضافات بإنشاء فيلم واقٍ على الكامات، والرافعات، ومكونات أخرى تتعرض لضغط عالٍ، مما يمنع الاتصال المباشر بين المعادن. تقوم التركيبات الحديثة بتوازن مستويات ZDDP بعناية لحماية كل من المحرك وأنظمة التحكم في الانبعاثات.
- المُنظِّفات والمُشتِّتات: تُساعد المُنظِّفات على تحييد الأحماض والحفاظ على نظافة الأسطح من الرواسب. تُحافظ المُشتِّتات على الملوثات في حالة تعليق، مما يمنعها من التكتل معًا لتشكيل الطين ويسمح بإزالتها عند تغيير الزيت.
- مضادات الأكسدة: تعمل زيوت المحركات تحت درجات حرارة عالية، مما يمكن أن يتسبب في أكسدتها وتفككها. تبطئ مضادات الأكسدة هذه العملية، مما يمدد عمر الزيت ويحافظ على خصائصه الواقية.
أثر الزيوت الأساسية: الميزة الاصطناعية
تستخدم زيوت المحركات أنواعًا مختلفة من الزيوت الأساسية: التقليدية (المجموعة الأولى، الثانية)، الخلطات الاصطناعية، والزيوت الاصطناعية الكاملة (المجموعة الثالثة، الرابعة-PAO، الخامسة-الإسترات). العديد من زيوت المحركات عالية الأداء التي تحافظ على الموارد تستخدم الزيوت الأساسية الاصطناعية بسبب مزاياها الفطرية.
- تشمل فوائد زيت المحرك الاصطناعي الاستقرار الحراري الفائق (مقاومة الانهيار عند درجات الحرارة العالية)، وتدفق أفضل عند درجات الحرارة المنخفضة، وتقليل التطاير (تقليل احتراق الزيت). تجعل هذه الخصائص منه مثاليًا لصياغة زيت مستقر منخفض اللزوجة لا يزال يوفر حماية قوية.
تلبية معايير الصناعة الصارمة: ILSAC GF-6 و API SP
لضمان أن الزيوت تحقق وعودها، يتم اختبارها وفقًا للمعايير الصناعية. المعايير الرئيسية لزيوت محركات البنزين الحديثة للسيارات الركابية هي:
- معيار ILSAC GF-6: تم تطويره بواسطة اللجنة الاستشارية الدولية لمواصفات الزيوت، يركز هذا المعيار بشكل كبير على تحسين كفاءة استهلاك الوقود، وحماية نظام الانبعاثات، وحماية التآكل. معيار ILSAC GF-6A متوافق مع المركبات القديمة، بينما معيار ILSAC GF-6B مخصص للزيوت ذات اللزوجة المنخفضة جداً مثل SAE 0W-16.
- API SP: الفئة الأخيرة من خدمات معهد البترول الأمريكي. توفر الزيوت التي تلبي معايير API SP حماية محسّنة ضد تآكل سلسلة التوقيت، وتحكمًا أفضل في الرواسب، والأهم من ذلك، حماية ضد الاشتعال المسبق عند السرعات المنخفضة (LSPI) في محركات الحقن المباشر التوربينية الحديثة (TGDI). غالبًا ما تلبي الزيوت التي تفي بمعايير API SP أيضًا معايير ILSAC GF-6 وتحمل علامة "الحفاظ على الموارد".
فهم هذه المواصفات لزيوت المحركات يساعدك على اختيار زيت ليس مجرد مادة تشحيم، بل هو عنصر نشط في كفاءة محركك وطول عمره.
معالجة قلق شائع: "هل الزيت الرقيق أقل حماية؟"
هذا سؤال متكرر. بينما قد يبدو بديهيًا أن الزيت الأكثر سمكًا سيكون أفضل، فإن الزيوت الحديثة ذات اللزوجة المنخفضة التي تلبي معايير مثل API SP و ILSAC GF-6 مصممة باستخدام زيوت أساسية متقدمة وأنظمة إضافات توفر حماية ممتازة من التآكل، وغالبًا ما تكون متفوقة على الزيوت التقليدية القديمة والأكثر سمكًا، خاصةً تحت ظروف التشغيل المتنوعة.
من خلال فهم هذه المبادئ العلمية، يمكنك أن تقدر بشكل أفضل كيف تحقق زيوت المحركات الموفرة للموارد وعدها بالكفاءة في استهلاك الوقود دون المساس بصحة المحرك.