مرشحات الزيت التي تعزز كفاءة المحرك: أفضل الخيارات

لماذا تعد كفاءة مرشح الزيت أمرًا بالغ الأهمية لأداء المحرك الحديث

تُشغِل المحركات هذه الأيام بضغوط ودرجات حرارة مرتفعة جدًا، لذا فإن أصغر جزيئات الأوساخ يمكن أن تسبب مشكلات كبيرة مع مرور الوقت. عندما لا يؤدي مرشح الزيت وظيفته بشكل صحيح، تواصل هذه الجزيئات الصغيرة الخشنة، التي يبلغ حجمها من 10 إلى 20 ميكرون، الت движ خلال المحرك، ما يؤدي عمليًا إلى خدش المحامل وجدران الأسطوانات وعمود الكامة. والنتيجة؟ تقل عمر المحرك بشكل كبير. وفقًا لبعض الأبحاث الصناعية من مجلة Machinery Lubrication عام 2022، فإن نحو ثلاثة أرباع من التهتراء المبكر للمحرك يعود إلى دخول هذه الجزيئات الصغيرة. والأمر لا يقتصر فقط على تهتراء الأجزاء. فإذا انسدَّ المُرشّحات أو لم تكن كافية من حيث الكفاءة، فإن تجري الزيت يصبح مقيدًا، ما يجعل المحرك يعمل بجهد أكبر من اللازم. ويعني هذا الجهد الإضافي زيادة في استهلاك الوقود، بما يقارب 2٪ في بعض الحالات، كما يؤدي إلى تقليل كمية القدرة التي يستطيع المحرك إنتاجها فعليًا.

تُعد أفضل مرشحات الزيت وسيلة للتصدي من هذه المشاكل باستخدام مواد خاصة وأعمال تصميم دقيقة، حيث تحتجز نحو 99 بالمئة من جزيئات الأوساخ حتى الحجم الصغير جداً. وعندما يبقى الزيت نظيفاً، يستمر في التدفق بشكل سليم، ما يضمن حصول مكونات مهمة مثل الشواحن التربينية وأنظمة توقيت الصمامات المتغيرة المتطورة على ما تحتاجه. وهذه المكونات حساسة للغاية لنظافة زيت التشحيم. والحفاظ على التشغيل السلس يساعد أيضاً في ترشيد استهلاك الوقود، ويتفادى حالات انخفاض مستوى الزيت في المحرك عند دورانه بسرعة عالية جداً. وإذا أهملنا التصفية الجيدة، يصبح الزيت أكثر تلوثاً بسرعة ولن يدوم طويلاً بين كل تغيير وآخر. وتتميز السيارات الحديثة بمساحات داخل محركاتها أضيق بكثير مقارنة بالطرازات القديمة. وبالتالي فإن اختيار مرشح زيت مناسب بات اليوم أمراً يتعدى الصيانة الروتينية. بل يُعد في الواقع وسيلة لحماية المحرك من إصلاحات مكلفة في المستقبل. نحن نتحدث هنا عن مبالغ كبيرة جداً — إذ يمكن أن تصل تكلفة أعمال صيانة المحرك الرئيسية إلى حوالي أربعة آلاف دولار وفقاً لأحدث البيانات الصادرة عن مجلس العناية بالسيارة (Car Care Council).

مقاييس كفاءة مرشحات الزيت الرئيسية: الت Rating بالمايكرون، النسبة بيتا، وأداء الترشيح في الواقع العملي

فهم اختبار النسبة بيتا وكيف يقيس كفاءة مرشحات الزيت

نسبة بيتا، التي تُكتب غالبًا بالرمز β، تُعد المقياس القياسي لمدى كفاءة المرشحات في العمل فعليًا. بشكل أساسي، تقوم هذه النسبة بتقييم عدد الجسيمات الموجودة قبل المرور عبر المرشح وبعده، عند أحجام معينة. يتم الحساب وفق الصيغة التالية: β تساوي عدد الجسيمات الأكبر من أو تساوي x ميكرون في المسار الصاعد مقسومًا على عدد الجسيمات ذات الحجم نفسه في المسار الهابط. ومن هذا العدد نحسب نسبة الكفاءة باستخدام الصيغة (1 ناقص 1 على β) مضروبًا في 100. على سبيل المثال، عند قيمة β تساوي 200، فهذا يعني أن المرشح يلتقط 99.5% من جميع الجسيمات ذات حجم 5 ميكرون. وتتسبب هذه الجسيمات الصغيرة في معظم أضرار المحركات مع مرور الوقت. يمكن للمرشحات عالية الجودة اليوم تحقيق تصنيفات تصل إلى β = 1000 (أي ما يعادل كفاءة بنسبة 99.9%) وذلك بفضل تحسينات المواد والتصميم. لم تعد الاختبارات التقليدية التي تعتمد على النجاح أو الفشل كافية بعد الآن. بدلًا من ذلك، يعتمد المصنعون على اختبارات بيتا متعددة المرور وفق إرشادات SAE J1858. تُعد هذه الطريقة وسيلة لتقييم أداء المرشحات باستمرار عند تعرضها للتلوث المستمر، وهي أقرب بكثير إلى الظروف الفعلية التي تحدث في المحركات خلال التشغيل العادي.

التقييمات الاسمية مقابل التقييمات المطلقة بالمايكرون – ما الذي تُظهره (وتخفيه) عن أداء مرشحات الزيت

تتطلب تقييمات المايكرون تفسيرًا دقيقًا:

• التقييم المطلق بالمايكرون يحدد أكبر جسيم مضمون لا بالمرور عبر الوسط التصفية (مثلاً، "10 مايكرون مطلق" يعني عدم خروج أي جسيمات أكبر من 10 مايكرومتر من المرشح).
• التقييم الاسمي بالمايكرون يشير فقط إلى كفاءة الاحتجاز التقريبية – غالبًا ما تكون بين 50–90% عند هذا الحجم – ولا يوفر ضمانًا للأداء.

الفرق مهمٌ حقًا. قد تسمح المرشحات المصنفة على أنها اسمية بحجم 10 ميكرون بمرور نحو 40٪ من جزيئات المعادن المزعجة بحجم 15 ميكرون أثناء بدء تشغيل المحرك في درجات الحرارة المنخفضة. وتحدث هذه الحالة عندما تكون زيوت التشحيم أكثر كثافة، وتتسرب إليها الأوساخ بسهولة أكبر. تعمل المرشحات ذات التصنيف المطلق بشكل أفضل باستمرار، بغض النظر عن درجات الحرارة أو الأحمال التي تتعرض لها. يحب معظم الشركات الترويج لتصنيفات المرشحات الاسمية لأنها تبدو جيدة على ورقة المواصفات الفنية. لكن الاختبارات الفعلية تروي قصة مختلفة، حيث تنخفض كفاءة هذه المرشحات أو تزيد بأكثر من 30٪ حسب طريقة التشغيل. ولذلك، بالنسبة للمحركات الحديثة التي تتطلب دقة عالية، فإن الاعتماد على نسب بيتا المؤكدة أو التصنيفات المطلقة يعد خيارًا أكثر منطقية بدلًا من الاعتماد على أي رقم تسويقي تقليدي.

مقارنة أنواع وسائط الترشيح: ورقية (سيلولوز)، ومزيج صناعي، ومرشحات زيت صناعية بالكامل

كيف تؤثر تركيبة الوسيط على تدفق الزيت، وقدرة احتجاز الأوساخ، وحماية المحرك

يؤثر تركيب وسائط فلتر الزيت بشكل كبير على أداء الفلاتر في ثلاث مناطق رئيسية: الحفاظ على تدفق الزيت بسلاسة، واحتجاز الشوائب، وحماية المحركات مع مرور الوقت. قد تكون فلاتر الورق المصنوعة من السليلوز أرخص في البداية، لكنها غالبًا ما تحتوي على ألياف غير متجانسة، مما يؤدي إلى مشكلات مثل تقييد التدفق وارتفاع الانخفاض في الضغط في المراحل المبكرة. وبمجرد امتلاء هذه الفلاتر الورقية بشكل زائد، فإنها غالبًا ما تجبر النظام على الدخول في وضع التفافية (bypass)، ما يسمح للزيت القذر بالدوران داخل المحرك بدلاً من ترشيحه بشكل صحيح. أما المواد الاصطناعية فتحكي قصة مختلفة تمامًا. فهي تحافظ على مسام متسقة طوال الوقت، ما يتيح تدفق زيت أفضل بنسبة 17٪ تقريبًا حتى عند التعامل مع كميات مماثلة من الأوساخ وفقًا لتحليل تزييت الآلات الصادر العام الماضي. وفيما يتعلق باحتجاز الأوساخ، يمكن لفلاتر اصطناعية عالية الجودة أن تحجز ما يقارب 2.5 مرة من الشوائب قبل الحاجة إلى الاستبدال مقارنة بالفلاتر الورقية العادية، وهو ما يحدث فرقًا كبيرًا في فترات الصيانة الأطول خاصة في ظروف القيادة القاسية. كما أن عامل المتانة مهم أيضًا. إذ تتدهور الفلاتر الورقية العادية بسرعة عندما تتعرض للمواد الحمضية الناتجة عن الاحتراق أو للزيت المختلط بالوقود، في حين أن البوليمرات الاصطناعية تتحمل التأثيرات الكيميائية بكثيرٍ أفضل. تشير الاختبارات الواقعية إلى أن المحركات المجهزة بفلاتر اصطناعية كاملة تُظهر انخفاضًا بنسبة 60٪ تقريبًا في درجة التآكل على المحامل بعد قطع 50 ألف ميل، وهي نتيجة تنعكس مباشرةً في تقليل الإصلاحات وزيادة عمر المحرك بالنسبة لمعظم السائقين.

تعمل زيوت الخلائط الاصطناعية بشكل جيد نسبيًا في القيادة العادية داخل المدينة معظم الأيام. ولكن عندما يتعلق الأمر بالسيارات عالية الأداء أو النماذج المزودة بشواحن توربينية، أو المركبات العالقة في الزحام طوال اليوم، فإن زيت المحرك الكامل التركيب يُظهر أداءً متفوقًا. غالبًا ما تعمل المحركات الحديثة حاليًا على هذه الزيوت الاصطناعية الرقيقة، ويكتسب ذلك أهمية لأن وسائط التصفية الجيدة تمنع انفصال الألياف داخل المحرك. وقد شهدنا سابقًا مشكلات ناتجة عن مرشحات قديمة الطراز مصنوعة من السليلوز بدأت بتفتيت جزيئات علقت داخل القنوات الصغيرة للزيت. يمكن أن تؤدي هذه الانسدادات إلى مشكلات خطيرة في أنظمة مثل مكونات التوقيت المتغير للصمامات أو خطوط التغذية المؤدية إلى الشواحن التوربينية.

الأسئلة الشائعة

ما أهمية كفاءة مرشح الزيت في أداء المحرك؟

تكمن أهمية كفاءة مرشح الزيت في الأداء المحركي لأنها تمنع الجزيئات الصغيرة المabrasive من التسبب في التآكل داخل المحرك. تحتفظ المرشحات الفعالة بتشغيل المحرك بسلاسة، وتعزز كفاءة استهلاك الوقود، وتطيل عمر المحرك.

كيف يرتبط نسبة بيتا بكفاءة مرشح الزيت؟

تقيس نسبة بيتا أداء المرشح من خلال مقارنة عدد الجزيئات قبل وبعد المرشح. تشير نسبة بيتا الأعلى إلى كفاءة أفضل في إزالة الجزيئات.

ما الفرق بين التقييم بالميرون الاسمي والقيمة المطلقة؟

يُضمن التقييم الميكروني المطلق الحجم الأكبر لجزيئات التي لن تمر عبر المرشح. بينما يشير التقييم الميكروني الاسمي إلى كفاءة الاحتجاز التقريبية ولا يوفر ضمانات للأداء.

لماذا يُوصى باستخدام مرشحات الزيت الاصطناعية للمحركات الحديثة؟

يُوصى باستخدام مرشحات الزيت الصناعية للمحركات الحديثة لأنها توفر تدفقًا متسقًا، وقدرة عالية على احتجاز الأوساخ، ومقاومة للتدهور الكيميائي، مما يؤدي إلى حماية أفضل للمحرك وفترات صيانة أطول.