مجله روانکاری صنعتی ایران
  منوی سایت

SAE چيست؟

واژه نامه تخصصی روغن

انجمن مهندسین خودرو

اولين و مهمترين شرط در انتخاب يک روغن براي کاربردهاي خاص گرانروي آن است. تغييرات گرانروي يک روغن در شرايط مختلف در نحوه‌ی عملکرد آن تاثير مستقيم دارد. به دليل اهميت انتخاب درست درجه‌ی گرانروی، طبقه‌بندي‌هاي مختلف گرانروي برای انواع روغن‌‌موتور‌ها و روغن‌های صنعتی صورت گرفته است. طبقه‌بندی گرانروی برای روغن موتور توسط انجمن مهندسين خودرو (SAE)، طبقه‌بندی گرانروی برای روغن‌‌دنده‌ها توسط SAE، طبقه‌بندی گرانروی ISO برای روغن‌های صنعتی و طبقه‌بندی گرانروی توسط AGMA، برای روغن‌‌دنده‌ها از مهمترين اين طبقه‌بندی‌ها هستند.
ما در اين مقاله قصد داريم به طبقه‌بندی‌های SAE j300 و SAE j306 به ترتيب برای روغن‌موتور و روغن‌دنده بپردازيم.

طبقه‌بندي روغن موتور بر اساس گرانروي

همانطور كه گفته شد گرانروي اولين و مهمترين ويژگي است که در کار با روغن‌ها بايد در نظر گرفته شود. داشتن گرانروي مناسب براي روغن موتور در شرايط مختلف دمايي کارکرد، جهت روانکاري صحيح قطعات متحرک موتور الزامي است.

در اين‌ طبقه‌بندي، روغن‌هاي مناسب براي استفاده در درجه حرارت‌هاي پايين با حرف W (Winter) مشخص مي‌شوند. روغن‌هايي که در درجه خود داراي حرف W نيستند براي هواي معتدل و گرم و براي کار موتور در درجه حرارت نرمال مناسب مي باشند.

روغن‌هاي چند درجه‌اي به‌دليل وجود پليمر در فرمولاسيون خود جزء سيالات غير نيوتني بحساب مي‌آيند که با تغيير سرعت برشي گرانروي آنها تغيير مي‌کند. گرانروي در اين حالت گرانروي ظاهري ناميده مي‌شود. اضافه کردن اين پليمرها خود باعث افزايش گرانروي مي‌شود. به‌طور کلي ميزان تغييرات گرانروي ظاهري روغن‌هاي چند درجه‌اي نسبت به روغن‌هاي تک درجه‌اي کمتر است.
همانطور که در نمودار 1 مشخص است، شيب خط گرانروي - دما براي روغن‌هاي چند درجه‌اي نسبت به روغن‌هاي تک درجه‌اي کمتر است.

api (www.lubescience.com)

نمودار 1: تغييرات گرانروي ديناميک برحسب دما براي روغن‌هاي تک‌درجه و چنددرجه‌اي

با در نظر گرفتن گرانروي در دماهاي مختلف (مثلاً در سرما و در دماهاي -20 °C، -30 °C و...، و در گرما در دماي 100 °C)، انجمن مهندسين خودرو يک جدول کلي برحسب گرانروي براي طبقه‌بندي روغن هاي موتور ارائه کرده‌است. جدول1 اين طبقه‌بندي را نشان مي‌دهد.

جدول 1: طبقه‌بندي SAE بر اساس گرانروي براي روغن‌هاي موتور(SAE J300)

api (www.lubescience.com)

در ستون اول جدول فوق؛ 12 درجه مختلف SAE براي روغن‌موتور آورده شده است. درجه‌هايي که براي هواي سرد مناسب هستند حرف W دارند و درجه‌هايي که W ندارند براي هواي معتدل و گرم مناسبند. البته اينکه هر کدام از درجات SAE براي چه دمايي مناسب هستند، بستگي به شرکت سازنده آن موتور دارد. براي مثال دماهاي مناسب کارکرد براي روغن‌هاي چنددرجه‌اي مختلف در موتورهاي بنزيني و ديزلي که توسط شرکت BMW ارائه شده در نمودار 2 آمده است.

در ستون دوم و در مقابل هر کدام از درجه‌هاي SAE حداکثر گرانروي روغن برحسب سانتي‌پواز در درجه‌حرارت‌هاي منفي آمده است.

در ستون سوم نيز حداکثر گرانروي مربوط به پمپاژ روغن در دماهاي پايين بر حسب سانتي‌پوآز ذکر شده است. در ستون‌هاي دوم و سوم حداکثر گرانروي در دماي پايين فقط براي روغن‌هايي که براي استفاده در هواي سرد مناسبند (W دارند) آورده شده است.

api (www.lubescience.com)

نمودار 2؛ دماهاي کارکرد مناسب براي روغن‌هاي چنددرجه‌اي طبق استانداردهاي شرکت BMW

در ستون چهارم حداقل گرانروي سينماتيک در دماي 100 °C گزارش شده است. مثلاً براي يک روغن 25W حداقل گرانروي در دماي 100 °C، 9.3 سانتي استوک است. اگر در 100 °C براي چنين روغني گرانروي کمتر از اين مقدار باشد، روغن بيش از حد رقيق ‌شده و نمي تواند عمل روانکاری را درست انجام دهد. براي روغن 25W گرانروي در 100 °C هرچه باشد مهم نيست، فقط اين مقدار نبايد کمتر از 9.3 سانتي‌استوک باشد.

ستون پنجم حداقل گرانروي را در تنش‌هاي برشي بالا و در دماي 150 °C نشان مي‌دهد. همانطور که مشخص است در دما و تنش برشي بالا حداقل گرانروي فقط براي روغن‌هايي که درجه گرانروي بالا دارند ذکر شده است. در مورد روغن SAE 40 حداقل گرانروي براي دو دسته از روغن‌هاي چند درجه‌اي حاوي روغن 40 ذکر شده است.

طبقه بندي روغن دنده بر اساس گرانروي

گرانروي روغن‌دنده بر روي ظرفيت تحمل بار، نشت و ايجاد سروصدا تأثير مي‌گذارد و مشخص کننده سهولت جابه‌جايي دنده است. گرانروي در درجه‌حرارت‌هاي بالا (40 °C و 100 °C) مربوط به خواص سايشي، صدا و نشتي روغن مي‌باشد و در درجه‌حرارت‌هاي پايين مربوط به بررسي خواص جريان است.

جدول 2: طبقه‌بندي روغن‌دنده‌هاي اتومبيل برحسب SAE J306

api (www.lubescience.com)

* mm2/s 1 = 1 سانتي‌استوک (cSt) ---- mPas 1 = 1 سانتي‌پوآز (cP)