فیلتر روغن‌هایی که بازدهی موتور را افزایش می‌دهند: بهترین گزینه‌ها

چرا بهره‌وری فیلتر روغن برای عملکرد مدرن موتور حیاتی است

امروزه موتورها در فشارها و دماهای بسیار بالایی کار می‌کنند، بنابراین حتی ذرات بسیار ریز نیز می‌توانند به مرور زمان مشکلات بزرگی ایجاد کنند. هنگامی که فیلتر روغن به درستی کار نمی‌کند، این ذرات ساینده کوچک با اندازه حدود ۱۰ تا ۲۰ میکرون به حرکت خود در داخل موتور ادامه می‌دهند و در واقع باعث خراشیدگی قطعاتی مانند یاتاقان‌ها، دیواره‌های سیلندر و میله‌های کمک می‌شوند. نتیجه چیست؟ عمر بسیار کوتاه‌تری برای موتور. طبق تحقیقات صنعتی انجام‌شده توسط مجله Machinery Lubrication در سال ۲۰۲۲، حدود سه‌چهارم از سایش اولیه موتورها به دلیل نفوذ همین ذرات ریز است. و موضوع تنها به فرسودگی قطعات محدود نمی‌شود. اگر فیلترها مسدود شوند یا به اندازه کافی کارآمد نباشند، جریان روغن محدود می‌شود که باعث می‌شود موتور بیش از حد لازم تحت تنش قرار گیرد. این تلاش اضافی به معنای مصرف بیشتر سوخت است—در بعضی موارد حدود ۲ درصد بیشتر—و همچنین باعث کاهش توان خروجی واقعی موتور می‌شود.

فیلتر روغن‌های برتر با استفاده از مواد خاص و طراحی دقیق، از بروز این مشکلات جلوگیری می‌کنند و تقریباً ۹۹ درصد از ذرات کثیف را تا اندازه‌های بسیار کوچک به دام می‌اندازند. وقتی روغن تمیز باقی می‌ماند، جریان مناسب حفظ می‌شود و قطعات مهمی مانند توربوشارکرها و سیستم‌های پیشرفته زمان‌بندی متغیر شیرها به چیزی که نیاز دارند دست پیدا می‌کنند. این اجزا بسیار حساس به میزان تمیزی روغن خود هستند. حفظ روان‌بودن عملکرد علاوه بر این، به صرفه‌جویی در سوخت نیز کمک می‌کند و از شرایطی که موتور با سرعت بالا می‌چرخد در حالی که روغن کم دارد، جلوگیری می‌کند. اگر فیلتراسیون مناسب را نادیده بگیریم، روغن زودتر کثیف می‌شود و بین تعویض‌ها دوام نمی‌آورد. خودروهای مدرن فضای بسیار تنگ‌تری درون موتورشان نسبت به مدل‌های قدیمی دارند. بنابراین انتخاب فیلتر روغن مناسب امروزه از نگهداری معمولی فراتر رفته است. در واقع این امر به عنوان محافظی در برابر تعمیرات پرهزینه در آینده عمل می‌کند. ما در اینجا صحبت از پول جدی هستیم دوستان — بر اساس داده‌های اخیر از شورای مراقبت خودرو، تعمیرات اصلی موتور می‌تواند هزینه حدود چهار هزار دلار را به فردایی تحمیل کند.

معیارهای کلیدی عملکرد فیلتر روغن: رتبه میکرون، نسبت بتا و عملکرد فیلتراسیون در دنیای واقعی

درک آزمون نسبت بتا و نحوه سنجش کارایی فیلتر روغن

نسبت بتا، که اغلب به صورت β نوشته می‌شود، معیار استانداردی برای سنجش نحوه عملکرد واقعی فیلتر‌ها است. در اصل، این نسبت به تعداد ذرات موجود قبل از و پس از عبور از فیلتر در اندازه‌های مشخصی را بررسی می‌کند. محاسبه آن به این صورت است: β برابر است با تعداد ذرات بزرگتر یا مساوی x میکرون در جریان بالادست تقسیم بر تعداد ذرات هم‌اندازه در جریان پایین‌دست. از این عدد، درصد کارایی را با فرمول (1 منهای 1 تقسیم بر β) ضربدر 100 محاسبه می‌کنیم. برای مثال، β برابر 200 به معنای آن است که فیلتر 99.5 درصد از تمام ذرات 5 میکرونی را به دام انداخته است. این ذرات بسیار ریز عامل اصلی آسیب‌های مداوم به موتور را در طول زمان تشکیل می‌دهند. فیلتر‌های امروزی با کیفیت بالا می‌توانند به رتبه‌های β = 1000 برسند (که معادل 99.9 درصد کارایی است) بخاطر مواد بهتر و طراحی پیشرفته. آزمون استاندارد عبور/عدم عبور دیگر کافی نیست. در عوض، سازندگان به آزمون چند‌مرحله‌ای بتا متکی هستند که بر اساس دستورالعمل SAE J1858 انجام می‌شود. این روش نحوه عملکرد فیلتر‌ها را به‌طور مداوم در مواجهه با آلودگی مداوم بررسی می‌کند که بسیار نزدیک‌تر به شرایط واقعی موتور در عملکرد عادی است.

رتبه‌های میکرون اسمی در مقابل مطلق – آنچه آشکار می‌کنند (و پنهان می‌دارند) درباره عملکرد فیلتر روغن

رتبه‌های میکرون نیازمند تفسیر دقیق هستند:

• رتبه میکرون مطلق بزرگترین ذره‌ای را مشخص می‌کند که اطمینان داریم از میان ماده فیلتر عبور می‌کند نه (مثلاً «۱۰ میکرون مطلق» به معنای خروج صفر ذره بزرگ‌تر از ۱۰ میکرومتر از فیلتر است).
• رتبه میکرون اسمی فقط بازدهی تقریبی در محدوده اندازه مشخص شده را نشان می‌دهد – اغلب بین ۵۰ تا ۹۰ درصد – و هیچ تضمینی درباره عملکرد ارائه نمی‌کند.

این تفاوت واقعاً اهمیت دارد. فیلترهایی که به عنوان نامینال ۱۰ میکرون برچسب‌گذاری شده‌اند، ممکن است در هنگام راه‌اندازی سرد موتور، حدود ۴۰٪ از ذرات مزاحم فلزی ۱۵ میکرونی را عبور دهند. زمانی که روغن غلیظ‌ترین حالت را دارد و آلودگی راحت‌تر وارد می‌شود. فیلترهای با رتبه مطلق عملکرد بهتری به طور مداوم دارند، صرف‌نظر از دماها یا بارهایی که به آن‌ها وارد می‌شود. بیشتر شرکت‌ها دوست دارند رتبه‌های نامینال خود را مطرح کنند، چون در برگه‌های مشخصات فنی خوب به نظر می‌رسند. اما آزمایش‌های واقعی داستان دیگری را روایت می‌کنند؛ بازدهی این فیلترها بسته به نحوه کارکرد سیستم، ۳۰٪ یا بیشتر افت یا افزایش می‌یابد. بنابراین برای موتورهای امروزی که به دقت نیاز دارند، نگاه کردن به نسبت بتای تأییدشده یا رتبه‌های مطلق معنا بیشتری دارد تا اعتماد به هر عدد بازاریابی قدیمی.

مقایسه انواع مواد فیلتر: فیلترهای روغن سلولز، مخلوط سنتتیک و تمام سنتتیک

تأثیر ترکیب ماده فیلتر بر جریان روغن، ظرفیت نگهداری آلودگی و محافظت از موتور

ترکیب ماده فیلتر روغن تأثیر زیادی بر عملکرد فیلترها در سه حوزه اصلی دارد: جریان روان روغن، نگهداری آلاینده‌ها و محافظت از موتور در طول زمان. فیلترهای کاغذی ساخته شده از سلولز ممکن است در ابتدا ارزان‌تر باشند، اما الیاف آن‌ها معمولاً نامنظم هستند که مشکلاتی مانند محدودیت جریان و افت فشار بیشتر در مراحل اولیه ایجاد می‌کند. وقتی این فیلترهای کاغذی خیلی پر شوند، اغلب سیستم را وادار به ورود به حالت دورزدن (بای‌پس) می‌کنند و باعث می‌شوند روغن کثیف به جای فیلتر شدن، وارد موتور شود. مواد مصنوعی داستانی متفاوت را رقم می‌زنند. این مواد دارای منافذ یکنواختی هستند که حتی در شرایط وجود مقدار مشابهی گرد و غبار، جریان روغن را حدود ۱۷٪ بهتر نگه می‌دارند، بر اساس تحلیل ماشین‌آلات روان‌کاری سال گذشته. از نظر نگه‌داری ذرات، فیلترهای مصنوعی با کیفیت می‌توانند قبل از نیاز به تعویض، تقریباً ۲٫۵ برابر بیشتر از فیلترهای کاغذی معمولی ذرات را جمع‌آوری کنند که این موضوع برای فواصل طولانی‌تر سرویس، به‌ویژه در شرایط سخت رانندگی، بسیار مهم است. عامل دوام نیز مهم است. فیلترهای کاغذی معمولی به سرعت در مواجهه با مواد اسیدی ناشی از احتراق یا روغن آلوده به سوخت تجزیه می‌شوند، در حالی که پلیمرهای مصنوعی در برابر مواد شیمیایی مقاومت بسیار بهتری دارند. آزمایش‌های واقعی نشان می‌دهد که موتورهای مجهز به فیلترهای کاملاً مصنوعی پس از ۵۰ هزار مایل، حدود ۶۰٪ سایش کمتری در یاتاقان‌ها نشان می‌دهند که این امر به معنای تعمیرات کمتر و عمر طولانی‌تر موتور برای اکثر رانندگان است.

ترکیبات مصنوعی برای رانندگی معمولی در شهر در اکثر روزها به خوبی کار می‌کنند. اما زمانی که صحبت از خودروهای با عملکرد بالا، مدل‌های توربوشارژ یا وسایل نقلیه‌ای می‌شود که تمام روز در ترافیک گیر می‌کنند، روغن کاملاً مصنوعی بسیار برتر است. امروزه موتورهای جدید اغلب با روغن‌های نازک‌تر مصنوعی کار می‌کنند و این موضوع مهم است چون محیط فیلتر با کیفیت جلوی پاره شدن الیاف داخل موتور را می‌گیرد. قبلاً مشکلاتی داشته‌ایم که فیلترهای قدیمی ساخته شده از سلولز شروع به ریزش ذرات ریز می‌کردند که در کانال‌های کوچک روغن گیر می‌کردند. این گرفتگی‌ها می‌توانند مشکلات جدی در سیستم‌هایی مانند قطعات زمان‌بندی متغیر سوپاپ یا لوله‌های تغذیه توربوشارژ ایجاد کنند.

سوالات متداول

اهمیت کارایی فیلتر روغن در عملکرد موتور چیست؟

کارایی فیلتر روغن برای عملکرد موتور بسیار حیاتی است، زیرا از ذرات ریز ساینده جلوگیری می‌کند که موجب سایش و فرسودگی داخل موتور می‌شوند. فیلترهای کارآمد باعث روان‌تر شدن کار موتور، بهبود مصرف سوخت و افزایش عمر مفید موتور می‌شوند.

نسبت بتا چگونه به بازدهی فیلتر روغن مربوط می‌شود؟

نسبت بتا عملکرد یک فیلتر را با مقایسه تعداد ذرات قبل و بعد از فیلتر اندازه‌گیری می‌کند. نسبت بتای بالاتر نشان‌دهنده بازدهی بهتر در حذف ذرات است.

تفاوت بین رتبه‌بندی میکرون اسمی و مطلق چیست؟

رتبه‌بندی میکرون مطلق، بزرگ‌ترین اندازه ذره‌ای که از فیلتر عبور نمی‌کند را تضمین می‌کند. رتبه‌بندی میکرون اسمی، کارایی تقریبی جذب را نشان می‌دهد و هیچ تضمینی در مورد عملکرد ارائه نمی‌دهد.

چرا فیلترهای روغن سنتتیک برای موتورهای مدرن توصیه می‌شوند؟

فیلترهای روغن سنتتیک برای موتورهای مدرن توصیه می‌شوند زیرا دارای جریان یکنواخت، ظرفیت نگهداری گرد و غبار بالا و مقاومت در برابر تخریب شیمیایی هستند که منجر به محافظت بهتر موتور و فواصل طولانی‌تر سرویس می‌شود.