پیشرفت در زمینه طراحی و تولید موتور همگام با پیشرفت در صنایع روغن و روغن کاری می باشد.تکامل موتورهای سنگین و با قدرت زیاد بدون تکامل در تهیه روغن های خوب و دستگاه روغن کاری امکان پذیر نبوده است.حساس ترین قسمت های دستگاه روغن کاری و شاید اصلی ترین قسمت های موتور یاتاقان است، شرایط کار هر موتور با خوب بودن شرایط یاتاقان هایش خوب می شود.چون این قسمت ها هستند که تشکیل سطح تماسی را می دهند که در آنها حرکت نسبی وجود دارد.روغن کاری اصطکاک را بین سطوح تماس کم می کندو از سایش جلوگیری می کند.واضح است تشریح روغن کاری موتور ملزم به شرح نکات رعایت شده در مورد یاتاقان ها و اصطکاک ایجاد شده در یاتاقان ها است.
روغن موتور:
قطعات متحرک یک موتور را بسیار دقیق با آلیاژ خاص و با فواصل و تلرانس های بسیار کم می سازند از این روغن موتور هم باید دارای خواصی باشد تا در شرایط مختلف کارکرد روغن را تحت آزمایش های مختلف موتوری قرار می دهند و با افزودن مواد شیمیایی خواصی را در آن به وجود می آورند.
قطعات یک موتور بسیار دقیق و حساس است و در مقابل زنگ زدگی و خوردگی حساسیت خاصی دارند.پس باید مواد شیمیایی خاصی به روغن اضافه کرد تا از زنگ زدگی و خوردگی آنها جلوگیری نماید.در نتیجه باید دارای خواص و وظایف خاصی باشد که در ذیل شرح داده خواهد شد:
وظایف روغن:
1.هنگام استارت زدن از خود مقاومت نشان ندهد:روغن باید دارای خواصی باشد که در سرمای زیاد ویسکوزیته آن بالا نرود زیرا در بین قطعات، هنگام استارت زدن مقاومت ایجاد می کند و روشن شدن اتومبیل را دچار اشکال می سازد.
2.روغن کاری کامل:یک روغن خوب باید دارای شرایطی باشد که در هر وضعیتی از کار موتور مثل سرما و گرما وظیفه خود را انجام دهد و از ساییدگی قطعات جلوگیری کند.
3.کاهش اصطکاک قطعات در نتیجه حرارت موتور:بین قطعات قرار گرفته و نیروی اصطکاک را کم و ساییدگی قطعات را به حداقل برساند.
4.کربن و اسیدهای حاصل از احتراق را در خود حل می کند:روغن نباید اثر خوردگی و فرسایش بر روی قطعات داشته باشد و خود باعث خورده شدن قطعات گردد.
5.شستشوی قطعات:ساییدگی که در هر صورت بین قطعات وجود دارد، آنهارا از بین قطعات شسته و خارج می نمایند و مانع از رسوب گیری قطعات می شود.
6.آب بندی بین قطعات:روغن نباید دارای خواصی باشد که بتواند بر اثر آب بندی بین رینگ، پیستون و سیلندر از عبور کمپرس به داخل کارتل جلوگیری کند.
7.جلوگیری از زنگ زدگی:همان طور که میدانیم از احتراق ناقص یک لیتر بنزین بیش از یک لیتر آب به وجود می آید که مقدار کمی از از طریق رینگ ها و سیلندر وارد روغن می شود که خود باعث زنگ زدگی قطعات می گردد، روغن وظیفه دارد آب را در خود حل و از زنگ زدگی قطعات جلوگیری کند.
8.کف نکردن روغن:روغن باید دارای خواصی باشد، که بر اثر پاشیدن روغن توسط میل لنگ و تلاطم آن در کارتل و ترکیب آن با هوا ایجاد کف نکند، در غیر این صورت مانع روغن کاری و خنک کاری دقیق موتور می شود و امکان دارد، در کانال ها ایجاد حباب و سیستم روغن کاری را دچار اشکال سازد.
انواع مدار روغن در سیستم روغن کاری موتور
در تصاویر زیر انواع مدار های روغن که عبارت اند از:مدار روغن نوع فرعی، مدار روغن نوع موازی، مدار روغن نوع سری
1.مدار روغن کاری نوع فرعی:این نوع مدار روغن کاری در اتومبیل های قدیمی وجود داشت ولی در اتومبیل های امروزی موجود نمیباشد.در این نوع مدار روغن کاری فقط 10% تا 20% از روغن، از فیلتر عبور میکند و عمل روغن کاری را انجام می دهد و حدود 80% تا 90% از روغن تصفیه نشده وارد مدار روغن می شود.
2.مدار روغن کاری نوع موازی:در این نوع مدار فیلتر روغن به طور موازی در مدار قرار گرفته و روغن مورد استفاده یاتاقانها تصفیه می شود.چنانچه فیلتر روغن کثیف و مسدود شود روغن یاتاقانها از طریق مدار فرعی ارسال می گردد.
3.مدار روغن کاری نوع سری:این نوع مدار کامل ترین و متداول ترین مدار روغن کاری می باشد، زیرا تمام روغن کارتل ابتدا تصفیه سپس برای انجام روغن کاری وارد مدار و قسمت های مختلف که نیاز به روغن کاری دارد می شود.
دستگاه روغن کاری:
قسمت های اصلی یک دستگاه روغن کاری عبارت اند از:
1.کارتل
2.پمپ روغن(اویل پمپ)
3.صافی روغن
4.دریچه اطمینان
کارتر:
در قسمت زیر موتور محفظه تشتک مانند وجود دارد کا کارتر نام دارد روغن موتور را در این محفظه می ریزند.در قسمت پایین آن پیچ کارتر قرار دارد که به وسیله آن روغن تخلیه می گردد.پمپ روغن(اویل پمپ) در داخل کارتر قرار دارد.
میل لنگ موتور روی کارتر قرار گرفته و به بدنه سیلندر محکم بسته می شود که این دو قطعه با تشتک روغن یک پارچه می گردند.برای اندازه گیری روغن در کارتر میله ای به نام گیج در یک طرف بدنه موتور تعبیه شده است.به وسیله اویل پمپ از طریق کانال ها تمام قسمت ها و قطعات موتور به وسیله لوله های باریک روغن کاری می شود.در داخل کارتر صفحاتی وجود دارد که مانع از موج زدن روغن و یا جمع شدن آن در یک قسمت می گردد.
پمپ روغن(اویل پمپ):
پمپ های روغن موتور ها از نوع پمپ های چرخ دنده ای هستند.یکی از دو چرخ دنده به وسیله چرخ دنده دیگری در انتهای محورش با میل لنگ بادامک درگیر است.چون محور دلکو به طور مستقیم به محور روغن مربوط است، در گیر شدن باید به طوری باشد که محور پمپ روغن با سرعت مساوی سرعت میل بادامک بچرخد.چرخ دنده دیگر پمپ یک چرخ دنده آزاد است که ممکن است چرخ دنده ای با دندانه های در محیط خارجی باشد یا چرخی باشد که قسمت داخلی آن دندانه دار باشد.مجرای دخول پمپ روغن به یک توری در روغن دان(کارتر) مربوط است.
این توری مانع از ورود ذرات درشتی که در محفظه میل لنگ وارد می شوند، به داخل جریان روغن می شود.بعضی از این توری ها به نحوی ساخته می شوند که روی سطح روغن در کارتر قرار می گیرند وبنابراین در سطح آنها فقط روغن تمیز وجود دارد.ظرفیت پمپ های روغن در موتور های ماشین های سواری جدید در حدود 10GPM که با فشاری در حدود 100PSI است.این ظرفیت به قدری زیاد است که در بدترین شرایط روغن کاری کامل را تضمین می کند.ساختمان پمپ روغن به طور کلی تشکیل شده از یک پوسته فلزی که در داخل آن؛ دو چرخ دنده قرار دارد و این دو چرخ دنده در اثر گردش روغن را از دریچه ورودی به صافی روغن و از آنجا به قسمت های لازم می رسانند.
صافی روغن:
برای جدا کردن ذرات ریز مواد که ممکن است، از توری عبور کرده باشند خیلی از موتورها به صافی روغن مجهز هستند.دو نوع صافی روغن معمولا مورد استفاده می باشد.اول: صافی با جریان فرعی، دوم: صافی با جریان کلی
جلوگیری از ضربه یکی از مهمترین محسنات روغن:
روغن غیر از روغن کاری قطعات وظایف مهم دیگری بر عهده دراد که عبارت اند از: گرفتن لرزش و ضربه، وقتی روغن با پمپ به مجرای میل لنگ فرستاده می شود، لرزش های حاصل از گردش میل لنگ به روغن منتقل و سبب می گردد که میل لنگ بدون عیب و خوب کار کند.در اثر انفجار در محفظه احتراق پیستون و شاتون با قدرت زیاد پایین رانده می شود و اگر این قدرت ناگهانی و پی در پی به زبانه میل لنگ وارد آید یاتاقانها کوبیده و خراب می شوند برای جلوگیری از این کار، روغن توسط پمپ از مجراهایی به گونه میل لنگ می رسد و قشر نازکی از روغن در پایین و بالای یاتاقان ایجاد می شود و به این صورت روغن به جای یاتاقان کوبیده و ضربه های حاصل را می گیرد.
کم بودن و یا زیاد بودن روغن در کارتر:
کارتر یک موتور باید به اندازه ای که کارخانه سازنده معین می سازد روغن داشته باشد.اگر روغن کم تر یا بیشتر از اندازه معین در کارتر ریخته شود.به طور مطمین خالی از اشکال نخواهد بود.
کمبود روغن:
اگر روغن کمتر از اندازه معین ریخته شود روغن کمتری به بالای محفظه میل لنگ پرتاب خواهد شد و در نتیجه سیلندر به خوبی روغن کاری نمی شود و اصطکاک بین سیلندر و پیستون زیاد خواهد شد، قسمت های که با روغن خنک می شود داغ، بعد از مدتی می سوزد، بین یاتاقانها قشر نازک روغن ایجاد نشده و یاتاقان بعد از مدتی کوبیده شده، می سوزد و قطعاتی که به وسیله پمپ روغن کاری می شده فرسوده خواهد شد.
روغن سوزی:
وقتی روغن کارتر به طریقی وارد محفظه احتراق شود همراه با گاز متراکم میسوزد و دودی که از اگزوز خارج می شود، مایل به رنگ آبی خواهد بود. نشانه دیگر روغن سوزی کم شدن روغن کارتر است.دلایل عمده که سبب می گرد، موتور به روغن سوزی بیافتد عبارت اند از:زیادی روغن کارتر، غلیظ بودن روغن
اگر در زمستان از روغن شماره 40 استفاده کنید، به علت سرما روغن سفت خواهد شد و به جداره های سیلندر می چسبد و رینگ روغن نمی تواند آن را به خوبی پاک کند و روغن به محفظه احتراق راه پیدا می کند.
3-شکستن رینگ های کمپرس و روغن، در این صورت رینگ ها عمل آب بندی را به خوبی انجام نمی دهد و روغن از شکاف ها به محفظه احتراق می رود.
4-شکاف رینگ ها به روی هم باشد، گر موتور به دلایلی پایین آورده شود هنگام جازدن پیستون اگر شکاف رینگ ها بر روی هم قرار گیرد.روغن از شکاف ها به محفظه احتراق راه پیدا می کند.
5-سیلندر بیضی کرده باشد اگر شاتون کج باشد پیستون هم به صورت کج خواهد ماند و وقتی پیستون در سیلندر بالا و پایین می رود سیلندر را به حالت بیضی در می آورد یعنی سیلندر از حالت استوانه ای خارج می شود.