مدیریت سایت 
ضرورت استفاده از روغن موتور API SN Plus برای محافظت موتورهای توربوشارژ
افزایش مشکلات زیست محیطی در سراسر جهان از یک سو و افزایش هزینههای سوخت از سویی دیگر، موجب گردیده قوانین مربوط به میزان مصرف سوخت و تولید گازهای گلخانه ای روز به روز سختگیرانهتر شود، و همه صنایع به نوعی در این امر نقش دارند. با توجه به نقش انکارناپذیر خودرو در زندگی روزمره جوامع، قوانین کشورها برای صنعت خودروسازی بسیار پررنگ تر است.
خودروسازان در جهت رعایت این قوانین، و افزایش راندمان و بهرهوری موتور خودروهای امروزی، با هدف کاهش آلایندگی و میزان مصرف سوخت، از فناوریهای پیشرفتهی متنوعی در طراحی و تولید قطعات مختلف خودرو بهره میبرند. در این راستا استفاده از فناوری موتور توربوشارژ با تزریق مستقیم سوخت یا همان موتورهای TGDI، با توجه به عملکرد مناسب در کاهش اتلاف سوخت و آلودگی و همچنین افزایش قدرت موتور در عین کوچک سازی، محبوبیت بیشتری در بین خودروسازان دنیا پیدا کرده است.
موتورهای TGDI/GDI
امروزه پیشرانههای مدرنی طراحی شدهاند که بیشترین میزان عملکرد، کاهش مصرف سوخت و کاهش گازهای گلخانهای تولید شده را دارند. فناوری تزریق مستقیم سوخت یا GDI باعث میشود اکثر انتظارات فعلی خودروسازان و دولتها از یک موتور خودرو برآورده شود.
موتورهای GDI کوچکتر، کارآمدتر، پیشرفتهتر و قدرتمندتر هستند.
فناوری GDI که کوتاه شده عبارت Gasoline Direct Injection است، اولین بار در سال 1902 در سیستم سوخترسانی هواپیماهای جنگنده استفاده شد و بعدها پس از تغییرات مختلف در سال 1952 به صورت استاندارد و رسمی در سامانههای سوخت رسانی خودروها به کار گرفته شد. موتورهای GDI، توسط سازندگان مختلف با اسامی متفاوتی از قبیل GDI ،FSI ،SIDI ،Eco Boost شناخته میشود.
موتورهای TGDI یا موتورهای با تزریق مستقیم سوخت یا GDI ، FSI ، SIDI ، Eco Boost
در موتورهایی که از تکنولوژی سیستم تزریق مستقیم بنزین یا GDI استفاده میکنند، بر خلاف موتورهای MPFI (Multi Point Fuel Injection) یا موتورهای کاربراتوری، بنزین به داخل مانیفولد هوا تزریق نمیشود و سوخت به صورت مستقیم به داخل سیلندرها وارد میشود و همین موضوع باعث می شود متغیرهایی مانند خام سوزی، کوبش یا گردش مجدد گازهای خروجی تا حد قابل توجهی از بین برود. موتورهای GDI بوسیله کنترل دقیق بر روی میزان و زمان دقیق پاشش یا تزریق بنزین مطابق با شرایط خودرو، ضمن کاهش مصرف سوخت باعث حفظ شتاب بالا در زمان رانندگی افراد میشود.
بسیاری از اتومبیلهایی که اکنون توسط غولهای مطرح خودروسازی در جهان همچون ب ام و، مرسدس بنز، آئودی، ولوو، رنو و هیوندا عرضه میشوند، مجهز به موتورهای بنزینی توربوشارژ با تزریق مستقیم، و یا به اصطلاح موتورهای ( TGDI: Turbocharged Gasoline Direct Injection ) هستند و پیشبینی میشود تا سال 2024، بیش از 83 درصد از وسایل نقلیه ایالات متحده آمریکا مجهز به موتورهای TGDI شوند. در بازار کشورمان نیز به واسطهی واردات خودروهای روز دنیا، خودروهای متعددی همچون: کیا سورنتو، پژو 2008، رنو تلیسمان، اِم جی جی اِس و هیوندای سانتافه و نسل جدید خودروهای رنو و خودروهای جدید چینی مجهز به این تکنولوژی هستند.
با وجود مزایای فوق العادهی این موتورهای کوچک تقویت شده، هزینه بالای تولید موتورهای GDI/TGDI با توجه به فناوری پیشرفته و پیچیدگی بالا منجر به افزایش قیمت تمام شدهی خودرو میگردد، که البته این مساله به مرور زمان با توجه به گسترش استفاده از این پیشرانهها کم رنگ تر خواهد شد. اما متاسفانه، مشکل مهمتر این موتورها که توجه خودروسازان را به خود جلب کرده است، بروز پدیدهی احتراق پیشرس در سرعتهای پایین یا Low Speed Pre-Ignition و با نام اختصاری LSPI میباشد.
هر آنچه که باید در رابطه با احتراق پیشرس دور کم یا LSPI بدانید؟
علیرغم مزایای بیشمار موتورهای GDI/TGDI، متاسفانه برخی از مالکین و تعمیرکاران موتورهای مجهز به سیستم تزریق مستقیم از مشکل رسوب کربن پشت سوپاپ خروجی شکایت دارند. در زمان تخلیهی محفظه احتراق سیلندرها پس از احتراق داخلی (انفجار مخلوط سوخت و هوا)، کربنهای نسوخته، در پشت سوپاپ تخلیه و حتی شمع، انباشته می شوند که بیشتر در خودروهای مجهز به توربوشارژر با عملکرد بالا اتفاق میافتد.
ریزش تصادفی کربنهای نسوختهی رسوبی در پشت سوپاپهای تخلیه به داخل محفظهی سیلندر، منجر به احتراق کنترل نشده و پیش از موقع میگردد. همپوشانی این اتفاق با جرقه زدن شمع موتور و احتراق عادی مخلوط سوخت و هوا میتواند موجب ایجاد شوکهای احتراق با انرژی بالا و در نهایت ایجاد ناک یا ضربه شدید به پیستونها و سیلندر گردد. این پدیده در موتورهای توربوشارژ تزریق مستقیم به کرات دیده میشود که با نام احتراق پیشرس دور کم یا (LSPI: Low Speed Pre-Ignition) شناخته میشود.
احتراق پیشرس دور کم مانع از کارکرد موتورهای GDI با حداکثر راندمان میشود. LSPI فشار زیادی را در سیلندرهای موتور ایجاد میکند، که میتواند باعث آسیب دائمی در دیوارههای سیلندر، پیستونها، رینگ پیستون، شاتون ها و شمعها شود. آسیب داخلی موتور ناشی از LSPI همچنین میتواند به خرابی فاجعهآمیز موتور منجر شود.
پدیده احتراق پیشرس دور کم – LSPI و آسیب واردشده به پیستون در اثر این پدیده
آسیب واردشده به پیستون در اثر پدیده احتراق پیشرس دور کم – LSPI
خودروسازان قبلا این مشکل را با کالیبراسیون موتورها برطرف میکردند که در آن، در نقطه ای که LSPI رخ میدهد، بلافاصله سوخت اضافیتری به داخل موتور پاشش میشود، یعنی تامین یک اثر خنککننده و پیشگیری از احتراق کنترل نشده. اما پاشش سوخت، به معنای نقض صرفهجویی در مصرف سوخت است. خوشبختانه، روانکارها و روغن موتور مناسب میتواند در حل مساله LSPI بسیار کمککننده باشد. در صورت تمایل به مطالعه بیشتر در زمینه پدیده LSPI، به مقاله سایت INFINEUM مراجعه نمایید.
روغن موتور چگونه از LSPI پیشگیری می کند؟
فناوری پیشرفته موتور نیاز به فناوری پیشرفته روانکار دارد.
توجه داشته باشید که روان کنندهها باعث LSPI نمیشوند، اما مطالعات و بررسیهای بسیاری نشان دادهاند که فرمولاسیون روغن موتور میتواند تاثیر بسزایی در افزایش یا کاهش تعداد دفعات LSPI داشته باشد. در صورت فرمولاسیون پیشرفته و مهندسی شدهی روغن موتور و بطور خاص مواد افزودنی، می توان از بخش عمدهای از LSPI جلوگیری کرد. تولید کنندگان روانکارها با افزودن ادیتیوهای خاصی از احتراق کربن، یا ترکیب سوخت و روغن و در نتیجه از وقوع احتراق پیشرس پیشگیری میکنند. این فناوری مواد افزودنی علاوه بر محافظت از موتور خودرو، استراتژیهای خودروسازان در جهت افزایش راندمان بهینهی سوخت و تولید حداقل گازهای گلخانهای حفظ میکند.
API SN Plus
پس از معرفی سطح کیفی API SN در سال 2010، ارتقاء مشهودی در هر دو زمینهی فنی و نیز سازگاری با محیط زیست در روغن موتور بوجود آمد. با معرفی روغن موتورهای با سطح کیفی SN تصور میشد مشکلات پایان یافته باشد، اما با تدوین استانداردهای سختگیرانه زیست محیطی، خودروسازان مجبور به استفاده از موتورهای تزریق مستقیم GDI/TGDI گردیدند. همانطور که در بالا ذکر گردید، احتراق زودرس در سرعتهای پایین از معایب اصلی موتورهای توربوشارژ میباشد. همکاریهای طراحان موتور خودروها و مهندسان صنعت روانکار و مواد افزودنی نشان داد که تغییر ترکیب مواد افزودنی به روغن موتور خصوصا کاهش میزان کلسیم و جایگزینی آن با منیزیم سبب کاهش سایز مولکولی ذرات خاکستر (کربن) در درون محفظهی احتراق شده و از بروز پدیده مخرب LSPI تا حد چشمگیری میکاهد. با توجه به افزایش اهمیت کنترل پدیده LSPI در خودروها، مؤسسه ملی نفت آمریکا (API) در سال 2018، قبل از معرفی سطح کیفی API SP، یک سطح کیفی جدید تکمیلی برای سطح کیفی SN با نام API SN Plus را معرفی نمود. در این سطح کیفیت علاوه بر بازنگری بر مشخصات و الزامات فنی سطح کیفیت API SN خصوصا در بخش محافظت از توربوشارژها، الزامات مربوط به جلوگیری از بروز پدیده LSPI و نیز ارتقاء کیفی لازم برای کاهش آسیبهای بروز این پدیده در موتور خودرو را نیز گنجانده است.