دست نوشته ها

اجتماع امروز و مدیریت نوین

اطلاعات تخصصی در خصوص روغن دنده ( واسکازین و روغن گیربکس)
ساعت ۱۱:۳۸ ‎ب.ظ روز ٢٥ مهر ۱۳٩٤  

در پست 35 اطلاعات کلی در خصوص روغن موتور و گیربکس ذکر شده در این نوشته مواردی تخصصی در مورد روغن دنده و تستهای رایج بین المللی بیان می گردد.

با توجه به پرسشهایی که از افراد مرتبط که در شرکتهای تولید روغن، آزمایشگاهها و پرسنل شرکتهای سازنده گیربکس و خودرو سازی صورت گرفت مشخص گردید اطلاعات جامعی در این زمینه وجود ندارد ولذا بر آن شدیم تا مشخصه های این روغن دنده که در عوام به واسکازین معروف است را بیان نماییم.

این مطالب کاملا تخصصی بوده و بدیهی است خارج از حوصله افراد عادی می باشد ولی برای تعمیرکاران و کارشناسان فنی نمایندگیها می تواند مفید باشد. مابقی در ادامه مطالب


اطلاعات تخصصی روغن دنده ( روغن گیربکس ، واسکازین)

در پست 35 اطلاعات کلی در خصوص روغن موتور و گیربکس ذکر شده در این نوشته 

با توجه به اینکه در گیربکسهای رایج سه مکانیزم بوده که تحت تاثیر مستقیم روغن است لذا حفظ شرایط مناسب روغن در طول عمر قطعات ضروری است. این سه مکانیزم عبارتند از سیستم شیفتینگ یا جاروی دنده ها، خود دنده ها و بلبرینگها.

درصورت مشکل در رویت اشکال و تصاویر می توانید آنرا بر روی سیستم کامپیوتر شخصی دانلود (save as) نمایید و سپس آنرا مشاهده کنید.

ویسکوزیته:

ویسکوزیته یا گرانروی مقاومت سیال در مقابل جاری شدن است که به اشتباه در بین عوام غلظت نامیده می شود این پارامتر از مشخصه های مهم روغن بوده و معمولا در دماهای 40 و 100 درجه سانتیگراد اندازه گیری و پایش می گردد. در جدول ذیل استاندارد SAE J306 نشان داده شده است. این اعداد در روغنهای گیربکس می تواند بسته به طراحی تغییر هم نماید ولی عموما با همین استاندارد تولید و کنترل می گردد. روغنهای امروزی مواتی گرید هستند مثلا 75W90 در دماهای پایین رفتار SAE 75W را داشته و در دمای بالا رفتار SAE 90 را دارد.

 

شاخص ویسکوزیته:

شاخص گرانروی (VI) ، معیار سنجش تغییرات گرانروی با تغییرات دما می باشد که هر چه رقم آن بزرگتر باشد تغییر گرانروی روغن نسبت به دما کمتر خواهد بود. روغنهای مصنوعی عموما در این شاخص برتری داشته و روغنهای پایه اعداد شان حدود 95 است که با افزودنی VII آنرا بهبود می بخشند. در شکل زیر نمونه ای از این شاخص برای جند نمونه روغن دنده آمده است.

 

دو مورد در این مشخصه اهمیت دارد یکی بزرگ بودن این شاخص که عموما روغن واسکازین موجود و مصرفی در خودروهای سواری حدود 160 می باشد ولی از این مهمتر حفظ این مشخصه در طول عمر بوده که در شکل های زیر تغییرات این شاخص بعد از تست پایداری برشی Shear stability برای چند نمونه روغن در دمای 100 درجه نشان داده شده است.

 

 

شاخص ویسکوزیته در دمای پایین:

  1. تست بروکفیلد Brookfield Viscosity Test (ASTM D-2983)
  2. تست نقطه کانال یا مجرا Channel Point - Federal Test Method Standard (FTMS 791C) No. 3456)
  3. تست نقطه ریزش Standard Pour Point Test Method (ASTM D-97)

مهمترین و معروفترین تستهای کاربردی تست ویسکوزیته در دمای پایین، تست بروکفیلد است که معرف خاصیت روغن در دماهای پایین بوده و نشان می دهد وضعیت عملکردی روغن در دماهای منفی چگونه است به طور مثال در زمستان وقتیکه خودرو سرد است معکوس دنده دو به یک به خوبی صورت نمی گیرد مربوط به این شاخص می گردد.

در این تستها عموما دما را پایین برده تا جاییکه حداقل خاصیت روغن حفظ شود و سپس نتیجه آن گزارش می گردد. به عنوان مثال در تست بروکفیلد که در زیر نشان داده شده دما را تا مقداری که مشخص شده پایین آورده و سپس گشتاور مورد نیاز برای چرخش محور مربوطه را بعد از تبدیل به واحد سانتی پوآز cP گزارش می کنند.

 

 

در تست نقطه ریزش دما را سه درجه سه درجه کم کرده و هر وقت روغن سیالیت خود را نداشت آنزا دمای ریزش می نامیم.

 

 

در تست نقطه کانال در دمای پایین -45 برای 75w و -35 برای 80W روغن باید فضاهای ایجاد شده بعد از حرکت دنده را در کمتر از 10 ثانیه پر کند و به اصطلاح برگشت پذیری و سیالیت خوبی داشته باشد.

تست اکسیداسیون:

High Temperature Oxidation Resistance

Standard Test Method for Oxidation Characteristics of Extreme-Pressure Lubrication Oils

(ASTM D-2893 Method B)

دما و کارکرد روغن می تواند باعث تخریب خواص روغن شود یکی از تستهایی که این شاخصه روغن را نشان می دهد تست اکسیداسیون یا پایداری اکسیداسیون بوده که قبل و بعد از تست ویسکوزیته روغن را اندازه گیری و درصد تغییرات نباید از یک رنج خاصی مقلا 10% بیشتر گردد.

 

با توجه به اینکه روغن دنده از دسته روغنهای فشار پذیر EP (Extreme Pressure) هستند برای بررسی این خاصیت که مهمترین شاخص روغن می باشد تستهای مختلفی تعریف شده است. این شاخص باعث جلوگیری از سایش و خوردگی و کندگی  (wear, scuffing and pitting)در دنده و بلبرینگها می گردد.  در شکل زیر 9 روش بررسی این شاخص نشان داده شده است و عموما مشتریان روغن حداقل دو روش برای سازندگان روغن جهت کنترل و پایش تعیین می نمایند.

 

 

 

نکته جالب عدم ارتباط مستقیم این تستها با هم می باشد مثلا یک روغن در چند روش فوق خوب بوده و در دیگری امکان دارد ضعیف باشد. بهترین این روشها تست های FZG بوده که کاملا کاربردی می باشد. چندین روش مختلف در این تست برای بررسی تاثیر روغن بر روی دنده نظیر بررسی wear , Scuffing, micro pitting and pitting وجود دارد که در زیر به برخی از مدلهای معروف آن اشاره می گردد.

FZG Gear Wear (ASTM D5182) 
Evaluates gear tooth face scuffing resistance of fluids using A profile gears. The rig is operated at 1450 rpm through up to 12 progressive load stages at 15 minute intervals. Standard tests are run at a fluid temperature of 90oC, though the MERCON®-V/SP test is run at 150oC. Gear teeth are inspected after each load stage for scuffing. In addition to a visual evaluation of gear tooth condition, gear weight loss is measured. 

FZG Gear Wear (ASTM D4998) 
Evaluates gear tooth face wear resistance of fluids using A profile gears. The rig is operated at 100 rpm under constant load for 20 hours. A visual tooth surface rating and gear weight loss are measured. 

FZG Pitting - Type C Gears 

Evaluates gear pitting resistance of fluids using C profile gears. Tests are run up to 300 hours under constant load, temperature, and speed. Inspections are conducted at predetermined intervals for pitting damage on the gear tooth faces. 

FZG A10/16.6R/120 
A more severe version of the ASTM D5182 Load Stage Wear test. This test requires A10 gears (half the tooth width of the A gears), and is run at 2880 rpm in reverse mode. 

 

 

 

 

آزمون کف: Foaming Tendencies (ASTM D-892)

یکی دیگر از شاخص های مهم روغن عدم وجود کف بیش از حد در حین کارکرد می باشد. کف باعث می شود تا فیلم روغن از بین رفته و تماس فلز با فلز ایجاد شود که برای دنده، بلبرینکها و سیستم جاروی مضر می باشد. روغن در سه مرحله(24و94 و مجددا 24 درجه سانتیگراد) اندازه گیری شده و نتایج آن ثبت می گردد. از نکات مهم حفظ این خاصیت در طول عمر بوده و نباید از مقدار خاصی تجاوز کند. با توجه به اینکه اکسیداسیون می تواند باعث بروز کف شود لذا در جدول زیر نتایج تست چند نمونه روغن به صورت نو و بعد از تست اکسیداسیون نشان داده شده است.

 

آزمون خوردگی تیغه مسی: Copper Corrosion (ASTM D-130)

با توجه به اینکه افزودنی هایی که برای بهبود شاخصهای روغن اضافه می گردد می تواند به سایر قطهات دیگر نظیر دنده برنجی های گیربکس و کاسه نمد ها آسیب بزند تستهای مختلفی برای کنترل آن بیان شده است. یک از آن تستها تطابق پذیری با جنس کاسه نمد ها است که در این تست به جای روغن پایه از روغن مذکور استفاده شده و نتایج را بررسی می کنند. تست خوردگی تیغه مسی برای بررسی اثر گذاری روغن بر روی دنده برنجی ها می باشد. بعد از انجام تست تیغه مسی باید با شابلونهای مربوطه مقایسه و مقدار آن گزارش شود.

 

GL4 Or GL5؟

همانطور که در نوشته قبلی نیز توضیح داده شده بود افزودنی GL5 بیشتر از GL4 بوده و خواص ضد سایش بهتری دارد ولی چون این افزودنی ها باعث خوردگی می شود برای دنده برنجی ها مضر بوده ولذا در هیچ گیربکسی که دنده برنجی دارد از GL5 استفاده نمی شود مگر اینکه پکیج افزودنی آن خاص باشد و لذا شاهد هستیم که در اکثر خوردوهای امروزی که دارای دنده برنجی هستند از GL4+ یا GL4 استفاده می شود.

تست ضریب اصطکاک روغن:

از دیگر تستهای مهم روغن تست ضریب اصطکاک روغن می باشد که باید در یک محدود مجاز و بسته باشد در این تست مقدار حداقل و حداکثر اصطکاک روغن اندازه گیری شده و گزارش می گردد.

 

تستهای عملکردی

در آخر روغن مورد استفاده باید تستهای عملکردی را در محصول نهایی نظیر خودرو سپری نماید. این تست می تواند عملی یا بر روی استند صورت پذیرد از تستهای مهم تست دوام  و تست جاروی باشد.


کلمات کلیدی: عمومی ،خودرو