روغن موتور های دو زمانه

مقدمه
بغیر از موتورهای موجود در خودرهای سواری و خودرهای سنگین، نوع دیگری از موتورها نیز وجود دارد که به نام موتور های دو زمانه شناخته می شوند و اهمیت آنها زمانی مشخص می شود که بحث مصرف سوخت در میان باشد. موتورهای دو زمان دارای قدرت کمتری هستند و در مقایسه به دیگر موتورها دارای وزن کمتر، عدم پیچیدگی طراحی، کوچکتر و سریعتر هستند. موتور دو زمانه، که به موتور پیستونی نیز معروف است. موتور های بنزینی کوچک به موتور های اشتعال جرقه ای دو زمانه که روی موتورسیکلت ها، قایق موتوری ها، اره برقی ها، چمن زن ها، برف روب ها، ژنراتور های قابل حمل کوچک و ... نصب می شوند گفته می شود. برآوردهای اولیه نشان می دهند که تعداد این نوع تجهیزات درصد قابل توجه از بنزین و روغن موتور مصرفی در کشور را به خود اختصاص می دهند. در موتور های دو زمانه روان کاری با اختلاط سوخت و روغن انجام می شود، در حالی که در موتور های چهار زمانه این کار را سیستم روغن کاری، با شرایط و ماهیتی کاملا متفاوت، انجام می دهد.

روغن موتور های دو زمانه
موتورهای دو زمانه را می توان به دو دسته موتور های هوا خنک و موتور های آب خنک تقسیم بندی کرد. از موتور های آب خنک عمدتا در قایق ها استفاده می شود. دیگر موتور های بحث شده اغلب هوا خنک اند و یا به کمک سیالاتی خاص خنک می شوند. بسته به طراحی، نوع سرویس دهی و مقدار خنک کاری این نوع موتور ها، روغن موتور ها می توانند نقش و تاثیر فراوان در طول عمر و عملکرد مناسب آنها داشته باشند. شاخص ترین وظایف و الزامات عمل کردی موتور های دو زمانه به شرح زیر اند:
* محافظت از پیستون و سیلندر در برابر خراش خوردن؛
* محافظت از رینگ های پیستون و جلوگیری از گیرپاژ آنها؛
*جلوگیری از انسداد و گرفتگی مسیر خروج دود از موتور؛
* کاهش دوده و مواد آلاینده؛
* جلوگیری از تشکیل رسوباتی که سبب بروز پیش اشتعالی می شوند؛
* جلوگیری از زنگ زدگی موتور ها؛
سازمان های API، JASO، ISO و TISI روان کننده های موتور های دو زمانه هوا خنک را طبقه بندی و سطوح کیفی و عمل کردی آنها را تعیین کرده اند. روغن موتور های قایق(دو زمانه)را نیز NMMA طبقه بندی کرده است. 

 

موتورهای دوزمانه هواخنک
قدیمی ترین سیستم طبقه بندی برای تعیین عمل کرد روغن موتور های دو زمانه را انجمن نفت آمریکا(API) تعریف کرده و شامل سطوح کیفی API TA، TB و TC است. اکنون رایج ترین سطح کیفیت روغن موتور های دو زمانه در آمریکا API TC است. در جدول 6-1 حدود مجاز و مشخصه های ارزیابی برای تعیین و تایید روغن های با این سطح کیفیت نشان داده شده اند. به دلیل این که شرکت یاماها لوازم یدکی لازم را تامین نکند، آزمون پاک کنندگی در سطح کیفیت API TC، با پاره ای از تغییرات در سیلندر و پیستون این موتور، انجام می شود. تجربه نشان داده که روغن مرجع اولیه سبب گیر کردن و چسبیدن رینگ ها در دمای بالا می شود. در حال حاضر لوازم یدکی قطعات لازم برای انجام آزمون پاک کنندگی API TC محدود و کمیاب اند.

 

در سال 1994، موسسه استاندارد ژاپن (JASO) سه سطح کیفیت جدید را برای نام های FA، FB و FC برای روغن مصرفی در موتور های دو زمانه هوا خنک تعریف کرد. بر این اساس، عمل کرد روان کننده ها بر مبنای 4 معیار پاک کنندگی، روان کنندگی،  انسداد مسیر اگزور و تشکیل دوده ارزیابی می شود. در این حالت عمل کرد روغن های جدید و تولیدی با عمل کرد یک روغن مرجع مقایسه و اندازه گیری می شود.
در استاندارد JASO بر کاهش دوده، خصوصا برای سطح کیفیت FC، بسیار تاکید شده است. این فشار و الزامات به دلیل حاد شدن مشکل آلودگی هوا در شهرهای آسیا وضع شده اند. به نظر می رسد روغن های با سطح کیفیت JASO FC طبقه بندی و سطح عمل کردی روغن موتور های دو زمانه را بسیار زیر سلطه گرفته اند.
موسسه جهانی استاندارد(ISO) نیز مشخصات و استاندارد های جدید را به پیروی از استاندارد JASO برای روغن موتور های دو زمانه وضع کرده است که یک سطح کیفی و عمل کردی بالاتر را نیز در بر می گیرند.
همان گونه که گفته شد، تفاوت سطوح عمل کردی روغن موتور های دو زمانه  در استانداردهای ISO و JASO شامل تعریف یک طبقه بندی بالاتر از سطح کیفی FC و نیز اضافه شدن ارزیابی مقدار صیقلی شدن پیستون در استاندارد ISO است. پاک کنندگی و محافظت رینگ ها از چسبیدگی روغن های با سطح کیفیت ISO GD (EGD) باید بیش از روغن های JASO باشد.
در جدول 6-2 مشخصات روغن موتور های دو زمانه مطابق با سطوح کیفی ISO و JASO نشان داده شده اند. استاندارد جدید ISO EGE فعلا در مرحله آزمون های تجربی و تدوین است. در این استاندارد جدید از موتور های پیاگو برای ارزیابی پاک کنندگی و از موتور های دو زمانه اس تی هل رای ارزیابی روان کنندگی روغن ها استفاده خواهد شد.
در تایلند و دیگر کشورهای آسیایی از سیستم طبقه بندی موسسه استاندارد صنعتی تایلند(TISI) برای تعیین سطوح کیفی روغن موتور های دو زمانه استفاده می شود. در این استاندارد عمل کرد روغن ها در زمینه پاک کنندگی، روان کنندگی و دوده با موتور های 125 سی سی کاوازاکی سنجیده می شود. گفته شده است که اگر روغن موتوری الزامات دوده JASO FC را بر آورده کند، می تواند الزامات آزمون دوده در استاندارد TISI را نیز بر آورده کند. در جدول 6-3 مشخصات روغن موتور های دو زمانه مطابق با استاندارد TISI 1040 تایلند نشان داده شده اند.

 

 

علاوه بر این دسته بندی عمل کردی قابلیت اختلاط، امتزاج و سیالیت روغن های دو زمانه مناسب با سرویس دهی ها باید هم به شکل پیش مخلوط(ریختن روغن در بنزین) و هم روان کاری پاششی باشد. این دو مشخصه را SAE با عنوان " مشخصات اختلاطی/ سیالیتی روغن موتور های دو زمانه(استاندارد SAE J1536)" بیان و تعریف کرده است. در سیستم طبقه بندی SAE بر اساس شرایط اقلیمی، روغن موتور ها تقسیم بندی می شوند:
دسته اول                                          F/M1                                 مصرف در نواحی گرمسیری
دسته دوم                                          F/M2                                 مصرف در نواحی معتدل
دسته سوم                                         F/M3                                 مصرف در نواحی معتدل
دسته چهارم                                       F/M4                                 مصرف در نواحی سردسیری

سیالیت روغن موتور ها با آزمون ویسکوزیته در دمای پایین به روش استاندارد بروکفیلد اندازه انجام گرفته می شود. در جدول 6-4 حدود مجاز ویسکوزیته برای هریک از چهار دسته بالا نشان داده شده است. خاصیت اختلاط پذیری روغن ها با مشاهده قدرت اختلاط روغن ها با بنزین و مقایسه آن با روغن های مرجع(برای هریک از چهار دسته) سنجیده می شود.

 

موتور های دو زمانه آب خنک
الزامات عمل کردی برای روغن موتور های دو زمانه آب خنک(موتور های قایق) را NMMA به شکل زیر تعریف کرده است:
1- استاندارد NMMA(BIA) TC-W که اکنون منسوخ شده است؛
2- استاندارد NMMA TC-WII® که اکنون منسوخ شده است؛
3- استاندارد NMMA TC-W3® که اکنون منسوخ شده است؛
4- استاندارد دوباره تایید شده  NMMA TC-W3®.
در سال1994، صنعت تصمیم گرفت که تمام روغن موتور های TC-W3 تایید شده را با انجام دو آزمون متوالی در موتور دریای مرکوری 15 اسب دوباره ارزیابی کند. در جدول6-5 آزمون ها و حدود مجاز لازم  برای تایید کیفیت روغن های TC-W3 برای تمام روغن های جدید نشان داده شده اند. فعلا NMMA فقط روغن های TC-W3 را تایید می کند. دیگر طبقات و دسته بندی های روغن های دو زمانه این سازمان منسوخ اعلام شده اند. در سیستم شماره گذاری NMMA روغن های TC-W3 اولیه با حروف a3 و روغن های TC-W3 دوباره تایید شده با حرف R از هم متمایز می شوند. دسترسی به قطعات موتور های OMC 40 و OMC 70 نیز در هاله ای از ابهام است.