عدد بازی کل (TBN) در روغن موتور دیزل چیست و چرا برای سوخت‌های گوگرددار حیاتی است؟
عدد بازی کل TBN در روغن موتور دیزل، ظرفیتی است که روغن برای خنثی‌سازی اسیدهای مضر دارد. در واقع، هرچه سوخت دیزل گوگرددارتر باشد، در فرایند احتراق و پس‌سوز، ترکیبات اسیدی بیشتری تولید می‌شود و روغن سریع‌تر اسیدی می‌شود. این اسیدی‌شدن در صورت کنترل‌نشدن باعث خوردگی سطوح، افزایش سایش، افت ویسکوزیته مفید و کاهش عمر روغن و موتور می‌شود. بنابراین TBN مانند یک سپر حفاظتی عمل می‌کند؛ سپری که اگر به‌موقع پایش نشود، قبل از آنکه شما متوجه شوید، امکان دارد به‌طور پنهان فرسایش گران‌قیمتی را رقم بزند. در ایران با تنوع کیفیت سوخت و اقلیم‌های گرم، سرد و غبارآلود، درک رابطهٔ «TBN و سوخت گوگرددار» برای مدیریت ناوگان دیزلی ضروری است.
- کلیدواژه کانونی: عدد بازی کل TBN روغن موتور دیزل
- کلیدواژه‌های مکمل: سوخت دیزل گوگرددار، تفسیر آنالیز روغن دیزل، ASTM D2896 و ASTM D4739، فواصل تعویض بر اساس TBN
نکات برجسته و نیاز کسب‌وکارهای ایرانی
- در ناوگان‌های راه‌سازی و معدنی با غبار زیاد، افت TBN معمولاً سریع‌تر رخ می‌دهد؛ نمونه‌گیری کوتاه‌مدت کلید پیشگیری است.
- در مناطق با احتمال سوخت گوگرددار بالاتر، انتخاب روغن با TBN اولیه بیشتر، ریسک خوردگی را کاهش می‌دهد.
- تفسیر هم‌زمان TBN با TAN، ویسکوزیته و دوده، تصمیم تعویض روغن را دقیق‌تر می‌کند.
- پایش دوره‌ای و جلوگیری از اختلاط روغن‌ها، پایهٔ برنامه نگهداری پیشگیرانه موفق است.
تعریف فنی TBN و تفاوت روش‌های اندازه‌گیری (ASTM D2896 و ASTM D4739)
عدد بازی کل یا TBN به‌صورت میلی‌گرم KOH بر گرم روغن (mg KOH/g) بیان می‌شود و ظرفیت قلیایی روغن برای خنثی‌سازی اسیدها را نشان می‌دهد. افزودنی‌های شوینده-پراکنده (معمولاً بر پایهٔ سولفونات‌ها، فنات‌ها یا سالیسیلات‌ها) منبع اصلی این ظرفیت هستند. هرچه TBN اولیه روغن بالاتر باشد، تحمل روغن در برابر اسیدهای حاصل از گوگرد سوخت و اکسیداسیون بیشتر است.
روش ASTM D2896
D2896 از اسید پرکلریک در حلال غیرآبی استفاده می‌کند و نسبت به تمام اجزای قلیایی فعال حساس است. معمولاً برای ارزیابی TBN «روغن نو» یا زمانی که نیاز به حداکثر حساسیت داریم مناسب است. مقدار حاصل، غالباً کمی بالاتر از D4739 گزارش می‌شود، چون اجزای قلیایی ضعیف‌تر را نیز نشان می‌دهد.
روش ASTM D4739
D4739 از اسید هیدروکلریک در محیط متفاوتی بهره می‌برد و بیشتر با شرایط سرویس واقعی همبستگی دارد. برای «روغن کارکرده» و پایش روند کاهش TBN پیشنهاد می‌شود، زیرا جمعیت قلیایی مؤثر باقی‌مانده را بهتر بازتاب می‌دهد.
- اگر هدف مقایسهٔ فرمولاسیون‌ها و انتخاب روغن نو است: D2896 مرجع خوبی است.
- اگر هدف تصمیم سرویس بر اساس آنالیز روغن کارکرده است: D4739 ترجیح دارد.
شیمی اسیدی‌شدن روغن با سوخت گوگرددار و چگونگی مصرف شدن TBN
در موتور دیزل، گوگرد موجود در سوخت در فرآیند احتراق به اکسیدهای گوگرد تبدیل می‌شود. این گازها، به‌ویژه در حضور رطوبت و دمای پایین‌تر در مراحل توقف و استارت‌های مکرر، می‌توانند اسیدهای قوی تشکیل دهند. بخشی از این اسیدها از رینگ‌ها عبور کرده و به کارتر می‌آیند. TBN با این اسیدها واکنش می‌دهد و آن‌ها را خنثی می‌کند؛ در نتیجه TBN به‌تدریج مصرف می‌شود.
نقش افزودنی‌های شوینده و پراکنده
سولفونات‌های فلزی، فنات‌ها و سالیسیلات‌ها به‌عنوان افزودنی‌های قلیایی، اسیدها را خنثی و ذرات دوده را پایدار می‌کنند تا از لجن‌سازی و افزایش سایش جلوگیری شود. اما با مصرف این افزودنی‌ها، TBN کاهش می‌یابد. سرعت کاهش وابسته به سطح گوگرد سوخت، بار حرارتی، نشت گاز به کارتر (Blow-by)، شرایط فیلترینگ و اقلیم است.
قاعدهٔ عملی: زمانی که TBN به حدود ۵۰٪ مقدار اولیهٔ روغن برسد یا با TAN برابر شود، معمولاً زمان تصمیم‌گیری برای تعویض یا انجام اقدامات اصلاحی فرا رسیده است.
مثال‌های میدانی در ایران: راه‌سازی، بین‌شهری و ژنراتورها در اقلیم‌های گرم، سرد و غبارآلود
در پروژه‌های راه‌سازی و معدنی در مناطق غبارآلود، مانند برخی نواحی مرکزی و جنوب‌شرقی، ورود ذرات ریز به محفظهٔ احتراق (در صورت ناکارآمدی فیلتراسیون هوا) نرخ تولید دوده و اسید را افزایش می‌دهد. این وضعیت باعث افت سریع‌تر TBN و بالا رفتن TAN می‌شود. در نتیجه، نمونه‌گیری کوتاه‌مدت‌تر و بررسی دوده و ویسکوزیته در کنار TBN ضروری است.
در کامیون‌های بین‌شهری که در مسیرهای طولانی و یکنواخت حرکت می‌کنند، دمای عملیاتی پایدارتر است و اگر از سوخت کم‌گوگرد استفاده شود، کاهش TBN آهسته‌تر خواهد بود. بااین‌حال، هر توقف و استارت طولانی در آب‌وهوای سرد (مثلاً ارتفاعات و مناطق کوهستانی) می‌تواند میعان رطوبت را افزایش دهد و تشکیل اسید را تشدید کند. در شهرهای گرم و ساحلی، بار حرارتی بالا و اکسیداسیون می‌تواند هم‌افزایی منفی ایجاد کند؛ بنابراین مدیریت دما و کیفیت فیلتر اهمیت دوچندان دارد.
برای ژنراتورهای ثابت (خانگی، صنعتی یا اضطراری)، چرخه‌های کوتاه‌مدت و کارکرد در بارهای پایین، دمای روغن را به محدوده‌های کمتر ایده‌آل می‌برد و اسیدها فرصت تجمع می‌یابند. در چنین سناریوهایی، روغن با TBN اولیه بالاتر و نمونه‌گیری منظم، محافظی مطمئن‌تر در برابر خوردگی یاتاقان‌ها و رینگ‌هاست.
چگونه گزارش آنالیز روغن را بخوانیم: TBN در کنار TAN، دوده و ویسکوزیته
خواندن TBN به‌تنهایی کافی نیست. باید آن را در کنار شاخص‌های مکمل دید تا تصمیم سرویس دقیق شود. TAN (عدد اسیدی کل) نشان می‌دهد اسیدها واقعاً چقدر تجمع یافته‌اند. دوده و ویسکوزیته نیز تصویری از احتراق و سلامت افزودنی‌ها ارائه می‌کنند.
اصول تصمیم‌گیری
- اگر TBN سریع پایین می‌آید ولی TAN هنوز پایین است: احتمال سوخت گوگرددار یا دورهٔ رانش اولیهٔ افزودنی‌ها؛ فاصلهٔ نمونه‌گیری را کوتاه کنید و کیفیت سوخت/فیلتر را بررسی کنید.
- اگر TBN و TAN هم‌زمان افزایش/کاهش غیرعادی دارند: احتمال آلودگی، رقیق‌شدگی با سوخت یا اختلاط روغن‌ها را بررسی کنید.
- اگر دوده بالا و ویسکوزیته رو به افزایش است: فیلتراسیون هوا، کیفیت احتراق و وضعیت انژکتورها را کنترل کنید؛ دوده زیاد مصرف TBN را تسریع می‌کند.
- اگر TBN به حدود نصف مقدار اولیه رسیده یا با TAN برابر شده: برای تعویض یا اصلاح برنامهٔ سرویس آماده شوید.
برای ناوگان‌ها، ثبت روندهای پیوسته و تکیه بر نمونه‌گیری دوره‌ای، به‌مراتب مطمئن‌تر از قضاوت بر اساس یک نمونهٔ منفرد است. پیشنهاد می‌شود روش آزمون (D4739 یا D2896) در گزارش‌ها ثابت باشد تا روندها قابل مقایسه بمانند.
راهنمای انتخاب روغن بر اساس گوگرد سوخت: جدول فنی سناریوها
جدول زیر با ساده‌سازی سه سناریوی سوخت گوگرد بالا، متوسط و کم، بازهٔ پیشنهادی TBN روغن دیزل، نوع کاربری و دورهٔ نمونه‌گیری را ارائه می‌کند. این جدول به مدیران ناوگان کمک می‌کند با توجه به واقعیت سوخت در منطقه و الگوی کارکرد، روغن بهینه را انتخاب کنند.
با تطبیق «کیفیت سوخت» و «شدت بار/اقلیم»، می‌توانید یا از روغن با TBN اولیه بالاتر استفاده کنید یا فواصل نمونه‌گیری و تعویض را هوشمندانه تنظیم کنید. هدف، متعادل‌سازی هزینهٔ روغن با ریسک خوردگی و توقفات ناخواسته است.
پیش از تصمیم نهایی، گزارش‌های آنالیز روغن ناوگان خود را مرور و با واحد فنی برای یک برنامهٔ پایش وضعیت هماهنگ کنید.
| سناریوی سوخت | بازهٔ پیشنهادی TBN روغن (mg KOH/g) | کاربری غالب | پیشنهاد دورهٔ نمونه‌گیری | نکتهٔ عملی |
|---|---|---|---|---|
| گوگرد بالا | تقریباً 12–16 برای دیزل‌های سنگین | معدنی/راه‌سازی، ژنراتورهای بار متغیر | هر 150–250 ساعت یا 4–6 هزار کیلومتر | فیلتر هوا و سوخت باکیفیت و جلوگیری از Idle طولانی |
| گوگرد متوسط | حدود 9–12 | بین‌شهری، شهری سنگین | هر 250–400 ساعت یا 6–10 هزار کیلومتر | ثبات روش آزمون TBN (D4739) برای پایش روند |
| گوگرد کم | حدود 7–10 | بین‌شهری یکنواخت، ژنراتورهای بار پایدار | هر 400–600 ساعت یا 10–15 هزار کیلومتر | امکان افزایش فواصل با تکیه بر آنالیز روغن |
چک‌لیست مدیریتی کنترل TBN برای ناوگان و تعمیرگاه‌ها
- پایش دوره‌ای: برنامهٔ منظم نمونه‌گیری تدوین کنید؛ در کارکردهای سنگین/غبارآلود، بازه‌ها را کوتاه‌تر بگیرید.
- ثبات روش آزمون: برای روغن کارکرده، D4739 را ثابت نگه دارید تا روندها قابل اتکا باشند.
- جلوگیری از اختلاط: از ترکیب برندها/گریدها خودداری کنید؛ اختلاط می‌تواند اضافه‌مقدار یا کمبود TBN مؤثر ایجاد کند.
- انتخاب بر اساس استاندارد: به API و ACEA درج‌شده روی روغن توجه کنید؛ الزامات موتور و بازهٔ TBN اولیه را هم‌تراز کنید.
- فیلتراسیون و هوا: فیلتر هوای سالم، Blow-by کمتر و دوده کمتر یعنی مصرف آهسته‌تر TBN.
- کیفیت سوخت: تا حد امکان از سوخت با گوگرد پایین‌تر و فیلتر سوخت باکیفیت استفاده کنید.
- پایش TAN/ویسکوزیته/دوده: تصمیم تعویض را تنها بر اساس TBN نگیرید؛ تصویر کامل را ببینید.
- Extended Drain مشروط: افزایش فواصل تعویض را فقط با اتکای مستمر به آنالیز روغن و کنترل TBN انجام دهید.
انتخاب عملی و لینک‌های مفید در موتورازین
برای انتخاب محصول مناسب و هماهنگ با سطح گوگرد سوخت و اقلیم کاری خود، به خوشهٔ محتوایی روغن موتور دیزلی در موتورازین سر بزنید. اگر نیاز به تأمین در پروژه‌های سراسری دارید، از صفحهٔ گستره پخش در شهرها بازدید کنید. همچنین می‌توانید دربارهٔ تیم و تجربهٔ ما در تأمین روانکارهای تخصصی در سراسر کشور در موتورازین بیشتر بخوانید.
جمع‌بندی مفهومی: فهم رابطهٔ TBN و گوگرد سوخت، سپر شما در گذار به سوخت کم‌گوگرد
در دوره‌ای که بخشی از ناوگان به سوخت‌های کم‌گوگرد مهاجرت می‌کند و بخشی دیگر هنوز با ناهمگنی کیفیت سوخت روبه‌روست، مدیریت عدد بازی کل (TBN) مهم‌ترین ابزار کاهش ریسک خوردگی و سایش است. TBN بالاتر الزاماً همیشه بهتر نیست؛ TBN «متناسب با واقعیت سوخت و کارکرد» بهتر است. با انتخاب درست روغن، ثابت نگه‌داشتن روش آزمون، پایش هم‌زمان TBN/TAN/دوده/ویسکوزیته و تنظیم هوشمند فواصل سرویس، می‌توان احتمال خرابی‌های پرهزینه، خواب ناوگان و هزینهٔ قطعات را به‌طور محسوسی کاهش داد. رویکرد داده‌محور و آنالیز منظم روغن، پلی است از روغن‌کاری مبتنی بر حدس به نگهداری پیشگیرانهٔ اقتصادی؛ پلی که موتورازین می‌تواند در طراحی و اجرای آن کنار شما باشد.
پرسش‌های پرتکرار
آیا همیشه باید روغن با TBN بالاتر انتخاب کنم؟
خیر. TBN بالاتر برای سوخت‌های گوگرددار یا شرایط سخت مفید است، اما در سوخت کم‌گوگرد و کارکرد پایدار، TBN خیلی بالا الزاماً مزیت اقتصادی ندارد و حتی ممکن است با افزودنی‌های غیرضروری هزینه را افزایش دهد. معیار شما باید «کیفیت سوخت، اقلیم و الگوی کارکرد» باشد و تصمیم نهایی بر اساس روند آنالیز روغن و توصیهٔ سازندهٔ موتور اتخاذ شود.
کدام روش آزمون TBN برای روغن کارکرده بهتر است؟
برای روغن کارکرده، ASTM D4739 معمولاً تصویر نزدیک‌تری از ظرفیت قلیایی مؤثر ارائه می‌کند. اگر تاریخچهٔ ناوگان را با D4739 ساخته‌اید، بهتر است روش آزمون را تغییر ندهید تا روندها قابل مقایسه بمانند. D2896 برای سنجش TBN روغن‌های نو و مقایسهٔ فرمولاسیون‌ها مناسب است.
نقطهٔ تصمیم تعویض بر اساس TBN کجاست؟
یک قاعدهٔ عملی این است که اگر TBN به حدود ۵۰٪ مقدار اولیهٔ روغن رسید یا با TAN برابر شد، باید برای تعویض یا اقدامات اصلاحی برنامه‌ریزی کرد. البته این تصمیم باید در کنار سایر شاخص‌ها (دوده، ویسکوزیته، آلودگی‌ها) و شرایط واقعی سرویس گرفته شود. توصیه می‌شود با اتکا به روندهای چند نمونهٔ متوالی تصمیم‌گیری کنید.
چرا در اقلیم‌های غبارآلود TBN سریع‌تر افت می‌کند؟
ذرات معلق اگر از فیلتر هوا عبور کنند، احتراق را مختل کرده و تولید دوده را بالا می‌برند. دودهٔ بیشتر، اکسیداسیون و تولید اسید را تشدید و مصرف TBN را تندتر می‌کند. در چنین شرایطی، فیلتراسیون قوی‌تر، بازدیدهای کوتاه‌تر و انتخاب روغن با TBN اولیهٔ بالاتر (در صورت سوخت گوگرددار) نتایج بهتری می‌دهد.
آیا می‌توان فواصل تعویض را با سوخت کم‌گوگرد افزایش داد؟
بله، به‌شرط وجود برنامهٔ پایش منظم. سوخت کم‌گوگرد معمولاً سرعت کاهش TBN را کم می‌کند؛ با این حال بدون آنالیز دوره‌ای (TBN/TAN/دوده/ویسکوزیته) افزایش فواصل تعویض ریسک‌پذیر است. رویکرد اصولی، اجرای افزایش پلکانی فواصل تحت نظارت آنالیز روغن است.
بدون نظر