روغن موتور دیزلی با TBN بالا در برابر TBN متوسط؛ کدام برای سوخت‌های امروزی بهتر است؟

در موتور دیزل، سوخت و فرآیند احتراق فقط «انرژی» تولید نمی‌کند؛ بخشی از محصولات جانبی آن، اسیدها و ترکیبات خورنده‌اند که اگر به‌موقع خنثی نشوند، به خوردگی یاتاقان‌ها، افزایش سایش رینگ و سیلندر و حتی افت قابلیت آب‌بندی منجر می‌شوند. عدد TBN (Total Base Number) شاخصی برای ظرفیت قلیایی روغن است؛ یعنی توان روغن در خنثی‌سازی اسیدها در طول سرویس. اما در سوخت‌های امروزی و معماری موتورهای جدید (EGR بالاتر، دمای کارکرد متفاوت، و در بسیاری کاربردها وجود سامانه‌های پس‌پالایش)، همیشه «TBN بالاتر» مساوی «انتخاب بهتر» نیست. سؤال کلیدی برای ناوگان این است: با توجه به کیفیت سوخت، الگوی کارکرد و برنامه سرویس، چه سطحی از TBN بهترین تعادل را بین کنترل اسید، رسوب، سازگاری افزودنی‌ها و ریسک عملیاتی ایجاد می‌کند؟

TBN دقیقاً چه چیزی را نشان می‌دهد و چرا در سوخت‌های امروزی دوباره مهم شده است؟

برای تصمیم درست، باید ابتدا بدانیم TBN «چه هست» و «چه نیست». TBN ظرفیت قلیایی روغن را نشان می‌دهد و معمولاً با واحد mgKOH/g گزارش می‌شود. این ظرفیت عمدتاً از مواد قلیایی افزودنی (به‌ویژه دترجنت‌های فلزی مثل ترکیبات کلسیم/منیزیم) می‌آید که هنگام تشکیل اسیدهای حاصل از احتراق (به‌خصوص در حضور گوگرد و برخی محصولات اکسیداسیون)، آن‌ها را خنثی می‌کند.

در ایران، کیفیت سوخت و شرایط بهره‌برداری ناوگان می‌تواند متغیر باشد: از مسیرهای بین‌شهری با بار سنگین و دمای بالا تا ترافیک شهری و دور آرام طولانی. در چنین محیطی، تشکیل اسید و نفوذ آن به روغن تابع چند عامل همزمان است: درصد گوگرد سوخت، میزان برگشت گازهای اگزوز (EGR)، دمای کارکرد و نسبت دوده (Soot) در روغن. بنابراین TBN صرفاً یک عدد روی دیتاشیت نیست؛ یک «حاشیه اطمینان» در برابر اسیدی‌شدن روغن است.

نکته مهم اینجاست که TBN به‌تنهایی کیفیت کلی روغن را تضمین نمی‌کند. روغنی با TBN بالا اگر از نظر پایداری اکسیداسیون، کنترل دوده، یا سازگاری با سامانه‌های پس‌پالایش مناسب نباشد، می‌تواند در عمل نتیجه ضعیف‌تری بدهد. در استانداردهای API و ACEA، ارزیابی عملکرد روغن تنها به TBN محدود نیست و مجموعه‌ای از آزمون‌های کنترل رسوب، سایش، اکسیداسیون و پایداری ویسکوزیته را در بر می‌گیرد.

تعریف عملی «TBN بالا» و «TBN متوسط» در روغن‌های دیزلی و ارتباط آن با کلاس‌های عملکرد

برای اینکه مقایسه معنا پیدا کند، باید دامنه‌های رایج را عملی تعریف کنیم. در بازار دیزل، «TBN متوسط» معمولاً در بازه‌ای قرار می‌گیرد که برای دیزل‌های جاده‌ای مدرن با سوخت کم‌گوگرد و کنترل آلایندگی طراحی شده‌اند (در بسیاری فرمول‌ها نزدیک به ۷ تا ۱۰). «TBN بالا» معمولاً فراتر از این بازه است و بیشتر در روغن‌هایی دیده می‌شود که برای سوخت‌های پرگوگردتر، کار سنگین، یا فواصل سرویس طولانی‌تر و شرایط آلایندگی سخت (مثل دوده بالا) طراحی شده‌اند (در بسیاری فرمول‌ها حدود ۱۰ به بالا). این اعداد بسته به سازنده و سطح عملکرد می‌تواند جابه‌جا شود؛ بنابراین بهتر است به «هدف طراحی» روغن نگاه کنیم نه فقط عدد خام.

در استانداردگذاری، کلاس‌های API (مثل CK-4) یا دسته‌بندی‌های ACEA برای دیزل‌های سنگین، یک چارچوب عملکردی ارائه می‌دهند: کنترل سایش، پیستون دیپازیت، اکسیداسیون و… در بسیاری از این کلاس‌ها، TBN کافی یک الزام ضمنی برای کنترل خوردگی است، اما مقدار دقیق TBN می‌تواند در بین فرمولاسیون‌های مختلف متفاوت باشد. به بیان دیگر، ممکن است دو روغن هر دو سطح API مشابه داشته باشند اما یکی با TBN متوسط و دیگری با TBN بالاتر عرضه شود؛ تفاوت اصلی در «حاشیه قلیایی» و انتخاب بسته افزودنی است که روی رسوب و سازگاری هم اثر می‌گذارد.

برای اتوسرویس‌ها و مدیران ناوگان، بهترین نقطه شروع این است که ابتدا نوع موتور، سطح استاندارد توصیه‌شده سازنده (OEM)، وجود یا عدم وجود DPF و کیفیت سوخت مصرفی را مشخص کنند. سپس TBN را به‌عنوان یکی از چند معیار انتخاب وارد تصمیم کنند، نه معیار یگانه.

پایداری TBN در طول سرویس: فقط مقدار اولیه مهم نیست

وقتی از «TBN بالا بهتر است یا متوسط؟» صحبت می‌کنیم، باید به پایداری TBN در طول سرویس توجه کنیم. دو روغن ممکن است TBN اولیه مشابهی داشته باشند اما یکی در ۵ هزار کیلومتر بخش زیادی از قلیائیت خود را از دست بدهد و دیگری به‌صورت تدریجی‌تر افت کند. علت، تفاوت در نوع دترجنت‌ها، کیفیت روغن پایه، پکیج ضد‌اکسیداسیون و میزان ورود آلاینده‌ها (دوده، سوخت رقیق‌شده، آب) است.

در عمل، ناوگان‌هایی که به سرویس دوره‌ای منظم و نمونه‌برداری روغن (UOA) دسترسی دارند، بهتر می‌توانند به‌جای تکیه بر TBN اولیه، «نرخ افت» را مبنای تصمیم قرار دهند. از منظر مفهومی، آزمون‌های عدد TBN و TAN (Total Acid Number) در کنار هم تصویر دقیق‌تری می‌دهند: وقتی TBN کاهش و TAN افزایش می‌یابد، روغن به سمت اسیدی‌شدن و ریسک خوردگی می‌رود. همچنین آزمون‌های اکسیداسیون/نیتراسیون و اندازه‌گیری دوده (برای موتورهای EGR‌دار) کمک می‌کند بفهمیم افت TBN ناشی از بار اسیدی است یا تخریب کلی روغن.

یک تجربه میدانی رایج در ناوگان‌های دیزلی ایران این است که در مسیرهای پرترافیک و کارکردهای کوتاه (روشن/خاموش زیاد)، ورود سوخت به روغن و تشکیل ترکیبات اکسیداسیونی بیشتر می‌شود؛ در این حالت، حتی روغن با TBN بالا هم اگر از نظر پایداری اکسیداسیون ضعیف باشد، زودتر از انتظار از رده خارج می‌شود. پس انتخاب بین TBN بالا و متوسط باید با توجه به «پروفایل افت» و «شرایط کارکرد» انجام شود.

کنترل رسوب و دوده: جایی که TBN بالا گاهی هزینه پنهان دارد

کنترل رسوب (به‌ویژه رسوب پیستون و رینگ) و مدیریت دوده در روغن، یکی از معیارهای اصلی در دیزل است. دترجنت‌ها و دیسپرسانت‌ها وظیفه دارند دوده و محصولات احتراق را معلق نگه دارند تا به لجن و رسوب تبدیل نشود. در بسیاری از فرمول‌ها، بالا بردن TBN با افزایش سهم دترجنت‌های فلزی همراه است. این موضوع می‌تواند مزیت واضحی برای مقابله با اسید داشته باشد، اما همزمان ممکن است خاکستر سولفاته (Sulfated Ash) و بار معدنی افزودنی‌ها را بالا ببرد.

پیامد عملی چیست؟ در موتورهایی که سامانه‌های پس‌پالایش حساس دارند (به‌خصوص DPF)، افزایش خاکستر می‌تواند ریسک گرفتگی و افزایش فشار برگشتی را بالا ببرد و هزینه نگهداری را افزایش دهد. در چنین موتورهایی، معمولاً انتخاب روغن با سطح خاکستر کنترل‌شده و TBN متناسب، منطقی‌تر از «حداکثر کردن TBN» است. از طرف دیگر، در برخی کاربردهای کار سنگین با سوخت نامطمئن یا بار اسیدی بالاتر، TBN بالاتر می‌تواند از خوردگی و رسوب ناشی از اسید جلوگیری کند؛ به شرطی که فرمولاسیون برای کنترل دوده و اکسیداسیون هم قوی باشد.

استانداردهای عملکردی (در چارچوب API/ACEA و تست‌های موتور مربوط به رسوب و سایش) دقیقاً برای همین طراحی شده‌اند که یک ویژگی، بهای نابودی ویژگی دیگر نشود. بنابراین در مقایسه TBN بالا و متوسط، باید به «بسته افزودنی کامل» نگاه کرد: آیا روغن در کنار TBN، روی کنترل دوده و رسوب هم امتیاز قابل دفاع دارد یا فقط عدد TBN را بزرگ کرده است؟

سازگاری افزودنی‌ها و پس‌پالایش: تعادل بین قلیائیت و محدودیت‌های آلایندگی

در دیزل‌های جدید، انتخاب روغن فقط برای محافظت از موتور نیست؛ برای محافظت از کل سیستم (از جمله EGR، کاتالیست و فیلتر ذرات) است. در اینجا مسئله سازگاری افزودنی‌ها مطرح می‌شود. افزایش TBN معمولاً از مسیر افزودنی‌های قلیایی اتفاق می‌افتد، اما همین افزودنی‌ها می‌توانند بر ویژگی‌هایی مثل تشکیل خاکستر، پایداری در برابر اکسیداسیون و حتی سازگاری با برخی الاستومرها اثر بگذارند (اثر دقیق وابسته به فرمول و سازنده است و باید با دیتاشیت و توصیه OEM بررسی شود).

برای ناوگان‌هایی که ترکیبی از خودروهای قدیمی‌تر و جدیدتر دارند، ریسک «یکسان‌سازی» روغن بیشتر می‌شود: روغنی که برای موتور قدیمی با سوخت پرگوگرد و بدون DPF عالی است، ممکن است برای موتور مجهز به DPF انتخاب کم‌ریسکی نباشد. از طرف مقابل، روغن با TBN متوسط و خاکستر کنترل‌شده اگر در موتور قدیمی و سوخت پُرگوگرد استفاده شود، احتمال افت سریع TBN و افزایش TAN و خوردگی بالا می‌رود.

در این نقطه، تصمیم‌سازی داده‌محور ارزشمند است. اگر ناوگان شما ناچار است سوخت با کیفیت متغیر مصرف کند یا شرایط کارکرد سنگین دارد، اما بخشی از خودروها پس‌پالایش حساس دارند، راه‌حل معمولاً «تقسیم‌بندی ناوگان» و تعریف دو سیاست روغن است، نه انتخاب یک روغن واحد برای همه.

فاصله سرویس و اقتصاد ناوگان: TBN بالا همیشه به معنی Extended Drain نیست

یکی از انگیزه‌های اصلی برای انتخاب TBN بالاتر، افزایش فاصله سرویس و کاهش دفعات تعویض روغن است. اما در عمل، فاصله سرویس تابع چند شاخص همزمان است: افت ویسکوزیته یا افزایش آن (به‌خاطر اکسیداسیون و دوده)، میزان رقیق‌شدن با سوخت، رشد TAN، افت TBN، آلودگی سیلیس/گردوغبار، و وضعیت فیلتر. بنابراین نمی‌توان صرفاً با دیدن TBN بالا، سرویس را طولانی کرد.

در ناوگان، رویکرد کم‌ریسک این است که «Extended Drain» را مرحله‌ای اجرا کنید: ابتدا با فاصله استاندارد OEM شروع کنید، سپس با نمونه‌برداری در نقاط میانی (مثلاً ۶۰٪ و ۸۰٪ از فاصله هدف)، روند TBN/TAN و شاخص‌های آلودگی را بررسی کنید. اگر منحنی‌ها پایدار بود، افزایش فاصله سرویس معنا پیدا می‌کند. در غیر این صورت، TBN بالا فقط یک هزینه اضافه است که با ریسک رسوب/اکسیداسیون یا مشکلات پس‌پالایش جبران می‌شود.

برای تصمیم‌گیری خرید و تأمین، مطالعه راهنماهای انتخاب و کلاس‌های روغن موتور کمک می‌کند تا انتخاب شما به‌جای «عادت بازار»، به سطح استاندارد و شرایط بهره‌برداری متکی باشد.

مقایسه تصمیم‌محور: TBN بالا در برابر TBN متوسط با معیارهای عملیاتی

برای اینکه جمع‌بندی قابل اجرا داشته باشیم، معیارهای مقایسه را به زبان عملیات ناوگان تبدیل می‌کنیم: پایداری TBN، کنترل رسوب، سازگاری افزودنی‌ها، فاصله سرویس و ریسک عملیاتی. جدول زیر یک نقشه راه کلی است؛ اما تصمیم نهایی باید با استاندارد توصیه‌شده سازنده و شرایط سوخت/کارکرد همخوان باشد.

اگر ناوگان شما در شهرهای پرترافیک با توقف‌های زیاد کار می‌کند، علاوه بر TBN باید به الگوی کارکرد و مدیریت سرویس توجه ویژه کنید؛ چون سوخت‌ریزی و اکسیداسیون می‌تواند تعیین‌کننده‌تر از اسیدی‌شدن کلاسیک باشد.

چالش‌های رایج در ایران و راه‌حل‌های اجرایی برای انتخاب TBN مناسب

در میدان واقعی، مسئله فقط انتخاب «یک گرید» نیست؛ مسئله مدیریت ریسک است. چند چالش پرتکرار و راه‌حل‌های عملی مرتبط با TBN عبارت‌اند از:

• چالش: تغییرپذیری کیفیت سوخت بین مسیرها و جایگاه‌ها.
  راه‌حل: برای مسیرهای پرریسک (سوخت نامطمئن/کار سنگین) روغن با حاشیه قلیایی بیشتر و سطح عملکرد معتبر انتخاب کنید و بازه نمونه‌برداری کوتاه‌تر تعریف کنید.
• چالش: یکسان‌سازی روغن برای کل ناوگان (قدیمی و جدید).
  راه‌حل: ناوگان را بر اساس «نسل موتور و پس‌پالایش» و «کیفیت سوخت غالب» دسته‌بندی کنید؛ در بسیاری موارد دو سیاست روغن، کم‌هزینه‌تر از تعمیرات پس‌پالایش است.
• چالش: تصور غلط «هرچه TBN بالاتر، فاصله سرویس بیشتر».
  راه‌حل: فاصله سرویس را با پایش شاخص‌ها (TBN/TAN/ویسکوزیته/دوده/رقیق‌شدن با سوخت) افزایش دهید، نه با حدس.
• چالش: دوده بالا در موتورهای EGR‌دار و کارکردهای پرفشار.
  راه‌حل: به‌جای تمرکز روی TBN تنها، روغنی انتخاب کنید که در تست‌های کنترل دوده و سایش عملکرد طراحی‌شده دارد و فیلتر و مسیر هوارسانی را در PM جدی بگیرید.

در تجربه برخی مسئولان نت ناوگان‌های سنگین، وقتی فقط بر «عدد TBN اولیه» تمرکز شده، فاصله سرویس زیاد شده اما هزینه تعمیرات به‌خاطر افزایش دوده/اکسیداسیون یا مشکلات پس‌پالایش بالا رفته است. وقتی تصمیم با پایش مرحله‌ای و دسته‌بندی ناوگان همراه شده، هم ریسک پایین آمده و هم هزینه روغن قابل مدیریت‌تر شده است.

جمع‌بندی: برای سوخت‌های امروزی کدام بهتر است؟

برای سوخت‌های امروز، انتخاب TBN یک تصمیم «مهندسیِ ناوگانی» است، نه یک مسابقه عددی. جایی که تفاوت واقعی ساخته می‌شود، همان‌جاست که داده‌های سوخت، حساسیت پس‌پالایش، الگوی کارکرد و پایش وضعیت روغن کنار هم قرار می‌گیرند و به یک برنامه سرویس قابل دفاع تبدیل می‌شوند. اگر دنبال یک چارچوب تصمیم‌گیری روشن و بی‌طرفانه هستید—از زبان تعمیرگاهی و میدانی، نه بروشوری—در موتورازین همین مسیر را قدم‌به‌قدم باز کرده‌ایم: از انتخاب سطح عملکرد درست تا معنی‌کردن اعداد UOA و تبدیل آن‌ها به اقدام اجرایی.

پرسش‌های متداول

آیا TBN بالاتر همیشه برای دیزل‌های قدیمی بهتر است؟

برای بسیاری از دیزل‌های قدیمی که پس‌پالایش حساس ندارند و ممکن است با سوخت پرگوگردتر کار کنند، TBN بالاتر می‌تواند ریسک خوردگی ناشی از اسید را کاهش دهد. اما «همیشه» درست نیست؛ اگر روغن از نظر کنترل دوده و اکسیداسیون ضعیف باشد یا کیفیت فیلتر و ورود گردوغبار مشکل داشته باشد، خرابی‌ها از مسیر دیگری رخ می‌دهد. انتخاب باید با سطح API/ACEA و شرایط کارکرد هماهنگ باشد.

از کجا بفهمیم TBN روغن در سرویس هنوز کافی است؟

روش قابل استناد، آنالیز روغن کارکرده (UOA) و اندازه‌گیری همزمان TBN و TAN است. وقتی TBN افت می‌کند و TAN بالا می‌رود، حاشیه خنثی‌سازی اسید کم می‌شود. در کنار آن باید ویسکوزیته، درصد دوده، اکسیداسیون و رقیق‌شدن با سوخت را هم دید؛ چون ممکن است روغن قبل از تمام شدن TBN، به دلیل اکسیداسیون یا دوده از رده خارج شود.

آیا TBN بالا می‌تواند به DPF آسیب بزند؟

خود «عدد TBN» مستقیماً عامل آسیب نیست، اما مسیر رسیدن به TBN بالا معمولاً با افزایش دترجنت‌های فلزی و احتمال افزایش خاکستر سولفاته همراه است. خاکستر می‌تواند در DPF انباشته شود و به مرور فشار برگشتی را بالا ببرد. بنابراین برای موتورهای دارای DPF، باید روغن با مشخصات سازنده و سطح خاکستر کنترل‌شده انتخاب شود، حتی اگر به معنی TBN متوسط‌تر باشد.

برای Extended Drain آیا صرفاً انتخاب روغن با TBN بالا کافی است؟

خیر. Extended Drain یعنی کنترل ریسک با داده. ممکن است روغن TBN بالا داشته باشد اما به‌علت دوده زیاد، سوخت‌ریزی، یا اکسیداسیون در دمای بالا زودتر نیاز به تعویض پیدا کند. برای افزایش فاصله سرویس باید پایش مرحله‌ای انجام شود و وضعیت فیلترها، ورودی هوا، و کیفیت سوخت هم کنترل شود. TBN فقط یکی از قطعات پازل است.

اگر سوخت متغیر باشد، بهتر است TBN بالا انتخاب کنیم یا برنامه سرویس را کوتاه کنیم؟

بهترین راه، ترکیبی است: روغنی با حاشیه قلیایی کافی (گاه TBN بالاتر) انتخاب کنید و در بازه‌های کوتاه‌تر پایش انجام دهید تا نرخ افت مشخص شود. اگر پایش ندارید، محافظه‌کارانه‌تر این است که یا روغن مناسب کار سنگین انتخاب شود یا فاصله سرویس کاهش یابد. در بسیاری ناوگان‌ها، کوتاه کردن سرویس بدون تغییر سیاست پایش، هزینه روغن را بالا می‌برد ولی مشکل اصلی (سوخت/آلودگی) را حل نمی‌کند.

برای ناوگان شهری با دور آرام زیاد، TBN مهم‌تر است یا مقاومت اکسیداسیون؟

در ناوگان شهری، هر دو مهم‌اند اما بسیاری خرابی‌ها از مسیر اکسیداسیون، رقیق‌شدن با سوخت و تشکیل لجن/رسوب ناشی از کارکرد سرد و توقف‌های متعدد تشدید می‌شود. در این سناریو، روغنی که فقط TBN بالایی دارد ولی پایداری اکسیداسیون و کنترل رسوب ضعیف‌تری دارد، انتخاب بهینه‌ای نیست. تمرکز روی سطح عملکرد معتبر و پایش دوره‌ای معمولاً نتیجه بهتری می‌دهد.