موتورهای توربوشارژ تزریق مستقیم بنزین (TGDI) بازده بالایی دارند؛ اما چالش اصلی آن‌ها، گرمای موضعی و پدیده Low-Speed Pre-Ignition یا LSPI است. در دور پایین و بار بالا، ذرات معلق روغن یا مخلوط ریزِ سوخت-روغن می‌تواند پیش از جرقهٔ شمع مشتعل شود و ضربه‌ای شدید به پیستون و یاتاقان بزند.
هزینه‌های ناشی از LSPI محسوس است: ترک‌خوردگی رینگ‌لند، خم‌شدن شاتون و حتی سوراخ شدن سیلندر در بدترین حالت. ریشهٔ مشکل صرفاً در سوخت خلاصه نمی‌شود؛ ترکیب شیمیایی روغن، مدیریت دمای روغن و تبخیرپذیری (NOACK) نیز نقش کلیدی دارند.
بنابراین کنترل LSPI یک موضوع چندرشته‌ای است: طراحی موتور و کولینگ، کیفیت سوخت، و از همه مهم‌تر انتخاب و سرویس به‌موقع روغن موتور با فرمولاسیون ضد-LSPI. در این مقاله، با نگاهی کاربردی برای اقلیم‌های متنوع ایران، اصول فنی و راهکارهای سرویس را مرور می‌کنیم.
فیزیک LSPI و نقش روغن در احتراق زودهنگام
LSPI چگونه شکل می‌گیرد؟
LSPI معمولاً در دور پایین/بار بالا رخ می‌دهد؛ زمانی که فشار منیفولد به‌دلیل توربو و دمای گازهای باقیمانده بالاست. قطرات ریز روغن یا مخلوط سوخت-روغن، روی نقاط داغ محفظه (لبه پیستون، رسوبات سوخت/روغن، شکاف رینگ) به‌عنوان هستهٔ اشتعال عمل می‌کنند. هرچه تبخیر روغن بیشتر و رسوبات داغ‌تر باشند، احتمال جرقهٔ خودبه‌خودی بالا می‌رود.
نقش مدیریت حرارت
حرارت روغن با جت‌های خنک‌کننده پیستون، کولر روغن و کنترل دبی پمپ مدیریت می‌شود. اما اگر ویسکوزیته خیلی پایین یا فیلم محافظ ناکافی باشد، تماس فلز-به-فلز و نقاط داغ تقویت می‌شود. به‌همین دلیل، علاوه بر کنترل دمای آب، پایش دمای روغن و حفظ ضخامت فیلم (HTHS) اهمیت دارد.
شیمی افزودنی‌ها و مهندسی خاکستر
در سال‌های اخیر سازندگان ثابت کرده‌اند که مقدار و نوع شوینده‌ها بر ریسک LSPI اثرگذار است. شوینده‌های کلسیمی (Ca) با وجود پاک‌کنندگی عالی، در برخی فرمول‌ها با افزایش ریسک LSPI ارتباط نشان داده‌اند. جایگزینی بخشی از کلسیم با منیزیم (Mg) و استفاده از مدیفایرهای اصطکاکی نظیر مولیبدن (MoDTC)، راهکار رایج برای کاهش رویدادهای LSPI است.
محدودیت خاکستر سولفاته (SAPS) و فسفر/روی (ZDDP) نیز باید رعایت شود تا هم سامانهٔ پس‌پالایش (کاتالیست/GPF) دوام آورد و هم سایش کنترل شود. توازن «پاک‌کنندگی، ضدسایش، ضد اکسیداسیون و ضد LSPI» نیازمند مهندسی دقیق دوز افزودنی‌ها و انتخاب پایه‌های Group III/IV است. توجه داشته باشید که عدد TBN یا سطح گوگرد به‌تنهایی نشان‌دهندهٔ رفتار ضد-LSPI نیست و آزمون‌های اختصاصی مانند Sequence IX معیار فنی معتبرتری ارائه می‌کنند.
مدیریت تبخیر و NOACK؛ کنترل منبع قطرات روغن
فرّاریّت روغن (ASTM D5800 NOACK) هرچه کمتر باشد، هدررفت اجزای سبک و ورود بخارات روغن به محفظهٔ احتراق کاهش می‌یابد. NOACK پایین به‌ویژه در دماهای بالای توربو و پیستون، نقش مستقیم در کاهش سوختن روغن و شکل‌گیری هسته‌های احتمالی LSPI دارد. انتخاب پایه‌های هیدروکراک Group III با خلوص بالا یا PAO (Group IV) و بهینه‌سازی افزودنی‌ها، مسیر عملی برای رسیدن به NOACK پایین است.
در کنار NOACK، کنترل اکسیداسیون و پایداری برشی نیز مهم است تا ویسکوزیته در بازهٔ سرویس افت نکند. اکسیداسیون بالا، ویسکوزیته را افزایش می‌دهد و گردش روغن را بدتر می‌کند؛ در مقابل Fuel Dilution آن را کاهش می‌دهد. هدف، حفظ پنجرهٔ ویسکوزیتهٔ سالم و حداقل تبخیر است.
جدول زیر اثر شاخص‌های کلیدی فرمولاسیون بر ریسک LSPI را خلاصه می‌کند:
| شاخص فرمولاسیون | اثر بر ریسک LSPI | توصیه عملی |
|---|---|---|
| میزان کلسیم (Ca) در شوینده‌ها | در مقادیر بالا می‌تواند ریسک را افزایش دهد | کاهش نسبی Ca و توازن با Mg |
| منیزیم (Mg) در شوینده‌ها | کاهش‌دهندهٔ رویداد LSPI در بسیاری از فرمول‌ها | ترکیب Mg با دوز کنترل‌شدهٔ Ca |
| مولیبدن (MoDTC) | کاهش اصطکاک و احتمال نقاط داغ | دوز بهینه بر اساس استاندارد OEM |
| NOACK (ASTM D5800) | هرچه پایین‌تر، منبع قطرات روغن کمتر | هدف‌گذاری NOACK پایین |
| پایهٔ روغنی Group III/IV | پایداری حرارتی و تبخیری بهتر | سهم بالاتر Group III/IV در TGDI |
| فسفر/روی (ZDDP) | حفاظت از سایش، با ملاحظات پس‌پالایش | تعادل بین ضدسایش و سازگاری کاتالیست |
| کنترل رسوبات پیستون | کاهش نقاط داغ و هسته‌های اشتعال | تاییدیهٔ Sequence IIIH/TEOST مطلوب |
نسبت HTHS و حفاظت از فیلم روغن
HTHS (ASTM D4683) معیاری از ضخامت فیلم در شرایط برشی و دمای بالا است. در موتورهای TGDI که بار یاتاقان و دمای توربو زیاد است، HTHS مناسب باعث پایداری فیلم روی رینگ و یاتاقان‌ها می‌شود و نقاط داغ را مهار می‌کند. با این حال HTHS بالاتر، اندکی مصرف سوخت را افزایش می‌دهد؛ بنابراین باید توازن بین بازده و حفاظت را مطابق دفترچهٔ سازنده رعایت کرد.
به‌طور ساده: 0W-20 معمولاً HTHS پایین‌تری دارد و برای برخی TGDIهای جدید در آب‌وهوای معتدل قابل‌قبول است. 5W-30 انتخاب عمومی و متوازن برای شهرهای اکثراً گرم ایران است. در بارهای سنگین، یدک‌کشی یا گرمای شدید، 5W-40 می‌تواند فیلم قوی‌تری فراهم کند. آنچه حیاتی است، تطابق با استانداردهای API SP/ILSAC GF-6 یا Dexos1 Gen3 و توجه به Fuel Dilution و دمای واقعی کارکرد موتور شماست.
Fuel Dilution در رانندگی شهری ایران
نفوذ سوخت به روغن (Fuel Dilution) در ترافیک سنگین و استارت‌های مکرر افزایش می‌یابد. نتیجه، کاهش ویسکوزیته و نقطهٔ اشتعال، افت فشار روغن و افزایش تبخیر است؛ ترکیبی که می‌تواند ریسک LSPI را بالا ببرد. پایش بوی بنزین روی گیج، آنالیز روغن یا مشاهده افزایش سطح روغن می‌تواند نشانه باشد. در این شرایط، چرخهٔ تعویض را کوتاه‌تر کنید و به‌سراغ روغن با NOACK پایین و پایداری اکسیداسیونی بالا بروید.
برای ناوگان‌های شهری که برنامهٔ سرویس منظم می‌خواهند، مسیر مطمئن، برنامه‌ریزی برای خرید روغن موتور استاندارد و یکپارچه است؛ تا بتوان بدون ریسک مخلوط‌کردن برندها، شاخص‌های HTHS و NOACK را ثابت نگه داشت. در صورت بالا بودن Fuel Dilution، از افزایش یک گرید ویسکوزیته (مثلاً از 0W-20 به 5W-30) با تایید سازنده بهره ببرید.
استانداردها و استراتژی‌های OEM: API SP, ILSAC GF-6, Dexos1 Gen3
API SP و ILSAC GF-6 آزمون Sequence IX را برای سنجش LSPI لحاظ می‌کنند. Dexos1 Gen3 نیز سخت‌گیرانه‌تر است و معمولاً فرمول‌های کم‌کلسیم/منیزیم‌محور با NOACK پایین را طلب می‌کند. با این حال «SP بودن» تضمین برتری مطلق نیست؛ زیرا دامنهٔ قبولی گسترده است و جزئیات فرمول (نوع شوینده، سطح Mo، کیفیت پایه) تفاوت‌های عملی ایجاد می‌کند. به تاییدیهٔ دقیق OEM خودرو و کارنامهٔ آزمون‌ها (NOACK، HTHS، TEOST، Sequence IIIH) دقت کنید.
اگر در کنار خودروهای سبک، تجهیزات کارگاهی هم دارید، برنامهٔ روانکاری یکپارچه‌ای تدوین کنید تا هم مخلوط‌کردن ناخواسته رخ ندهد و هم انتخاب صحیح روغن صنعتی برای گیربکس‌ها و هیدرولیک‌ها، بار حرارتی کلی مجموعه را کاهش دهد.
انتخاب ویسکوزیته بر اساس اقلیم و الگوی رانندگی
اقلیم ایران متنوع است و انتخاب گرید باید با دمای محیط، بار موتور و الگوی رانندگی هماهنگ شود. زیر 0 درجه و استارت‌های سرد زیاد، 0W-20/0W-30 با پمپ‌شوندگی بهتر کمک می‌کند. در گرمای طولانی روزهای تابستان، 5W-30 یا حتی 5W-40 (در صورت مجاز بودن) فیلم مقاوم‌تری می‌سازد. در ادامه یک راهنمای خلاصه را می‌بینید:
| اقلیم و الگوی رانندگی | گرید پیشنهادی | HTHS هدف | توضیح |
|---|---|---|---|
| سواحل جنوبیِ گرم و مرطوب (نمونه: بندرعباس) | 5W-30 یا 5W-40 | ≥ 3.0 mPa·s | گرمای پیوسته و بار توربو بالا؛ فیلم قوی‌تر مفید است |
| شمال مرطوب با استارت‌های کوتاه (نمونه: رشت) | 5W-30 با NOACK پایین | ≈ 3.0 mPa·s | Fuel Dilution محتمل؛ تبخیر و اکسیداسیون کنترل شود |
| گرمای خشک و رانندگی بین‌شهری (نمونه: یزد) | 5W-30؛ در بار سنگین 5W-40 | ≥ 3.0 mPa·s | پایداری برشی و خنک‌کاری توربو اولویت دارد |
در شهرهای بسیار گرم و پرفشار مانند بندرعباس، پایش دمای روغن و تمایل به 5W-30 پایدار یا 5W-40 مجاز، راهبرد محافظه‌کارانه‌تری است.
در اقلیم مرطوب و رفت‌وآمد کوتاه مانند رشت، تمرکز بر NOACK پایین و کنترل Fuel Dilution اهمیت بیشتری دارد.
در گرمای خشک و بزرگراهی مثل یزد، پایداری برشی و سلامت توربو محور انتخاب است؛ در بار سنگین 5W-40 می‌تواند منطقی باشد.
مقایسهٔ عملی دو فرمول: کم‌کلسیم/منیزیم‌محور در برابر کلسیم‌محور کلاسیک
دو رویکرد رایج در بازار وجود دارد. فرمول A با کاهش کلسیم، استفاده از منیزیم و افزودن مولیبدن، و فرمول B با تکیه بر کلسیم و بدون مولیبدن. تفاوت‌ها را در جدول زیر ببینید:
| پارامتر | فرمول A (کم‌کلسیم + Mg + Mo) | فرمول B (کلسیم بالاتر، بدون Mo) | پیامد عملی |
|---|---|---|---|
| LSPI (Sequence IX) | عملکرد معمولاً بهتر | ریسک بالاتر در برخی موتورها | فرمول A برای TGDI ایمن‌تر است |
| NOACK | اغلب پایین‌تر (پایهٔ ارتقایافته) | متوسط تا بالاتر | فرآوردهٔ سبک کمتری وارد محفظه می‌شود |
| اصطکاک/بازده | بهبود با MoDTC | عادی | دما و صدای موتور کمتر می‌شود |
| سازگاری پس‌پالایش | قابل بهینه‌سازی با SAPS متعادل | وابسته به دوز ZDDP/Ca | حفظ کاتالیست/GPF حیاتی است |
برای موتورهای TGDI حساس، فرمول A عموماً انتخاب کم‌ریسک‌تری است؛ مشروط بر آنکه تاییدیه‌های API SP/ILSAC GF-6 یا Dexos1 Gen3 رعایت شده باشد و با توصیهٔ سازنده هم‌خوانی داشته باشد.
نکات کلیدی؛ چک‌لیست سرویس TGDI
اگر ناوگانی با تنوع خودرو و کاربری دارید، هماهنگی تامین و توزیع روغن صنعتی و خودرویی را یکپارچه کنید تا ریسک اختلاط و تغییر شاخص‌ها کاهش یابد. چک‌لیست زیر را اجرا کنید:
- روغن منطبق با API SP/ILSAC GF-6 یا Dexos1 Gen3 انتخاب کنید.
- به NOACK پایین (ترجیحاً زیر ~10%) و پایهٔ Group III/IV توجه کنید.
- فرمول کم‌کلسیم/منیزیم‌محور با MoDTC برای TGDIهای حساس مناسب‌تر است.
- HTHS مناسب کاربری را هدف بگیرید؛ 5W-30 انتخاب عمومی ایمن برای گرمای ایران است.
- دما و فشار روغن را در پیمایش‌های سنگین پایش کنید؛ سلامت کولر روغن را بررسی کنید.
- برای Fuel Dilution بالا، چرخهٔ تعویض را کوتاه کنید و از استارت‌های غیرضروری بپرهیزید.
- فیلتر روغن با کیفیت و دبی کافی انتخاب کنید؛ افت فشار ناگهانی، ریسک حرارت موضعی را بالا می‌برد.
- از مخلوط‌کردن برند/گرید مختلف پرهیز کنید؛ شاخص‌های HTHS/NOACK به‌هم می‌ریزد.
- کالکتور PCV و مسیر تهویه کارتل را سرویس کنید تا بخار روغن کنترل شود.
- در بار سنگین/گرمای شدید، ارتقا به 5W-40 مجاز را فقط با تایید سازنده انجام دهید.
- آنالیز دوره‌ای روغن (فلزات، سوخت، اکسیداسیون) برای ناوگان‌ها ارزشمند است.
افزودنی‌ها، آزمون‌ها و ملاحظات کارگاهی
تکیهٔ صرف بر برگهٔ مشخصات کافی نیست. نتایج آزمون‌های استاندارد مانند Sequence IX (ضد LSPI)، ASTM D5800 (NOACK)، ASTM D4683 (HTHS)، و Sequence IIIH/TEOST (رسوبات) باید در انتخاب لحاظ شود. در کارگاه‌های داخلی، محدودیت‌هایی چون کیفیت سوخت، دسترسی به روغن با تاییدیهٔ واقعی، و شرایط دمایی سخت، تصمیمات محافظه‌کارانه‌تر را توجیه می‌کند. همیشه دفترچهٔ سازنده را معیار نهایی قرار دهید و سرویس را بر اساس دمای واقعی و الگوی رانندگی تنظیم کنید.
جمع‌بندی مفهومی: کنترل LSPI از مسیر مدیریت گرما و فرمول روغن
LSPI حاصل همگرایی سه عامل است: گرمای موضعی، منابع میکروقطرات روغن/سوخت، و نقاط داغ ناشی از رسوبات. راهکار پایدار، ترکیب سه اقدام موازی است: مدیریت دمای روغن و کولینگ، انتخاب فرمول روغن با NOACK پایین و مهندسی خاکستر (کم‌کلسیم/منیزیم‌محور با MoDTC)، و سرویس تطبیق‌یافته با اقلیم و الگوی رانندگی. در TGDIهای فعال در گرمای شدید جنوب، گریدهای مقاوم‌تر مانند 5W-30 یا 5W-40 (در صورت مجاز بودن) با HTHS مناسب، سپر حفاظتی قابل‌اتکایی می‌سازد.
استانداردهای API SP، ILSAC GF-6 و Dexos1 Gen3، حداقل‌های فنی ضد-LSPI را فراهم می‌کنند؛ اما تفاوت اجرا در کیفیت پایهٔ Group III/IV، مقدار Ca/Mg و حضور مولیبدن مشخص می‌شود. برای ناوگان‌های شهری، Fuel Dilution را جدی بگیرید و در صورت مشاهدهٔ نشانه‌ها، چرخهٔ تعویض و ویسکوزیته را بازتنظیم کنید. نهایتاً، هم‌افزایی «انتخاب روغن مناسب TGDI»، «کنترل دمای واقعی» و «فیلتر و تهویهٔ سالم» می‌تواند بسامد LSPI را به‌طور معنی‌دار کاهش دهد و هزینهٔ مالکیت را پایین بیاورد.
برای پوشش سراسری، تامین هماهنگ و مشاورهٔ فنی در انتخاب گرید و فرمول ضد-LSPI، از بستر تخصصی ما برای تأمین انواع روانکار استفاده کنید.
موتورازین مرجع تخصصی تامین و فروش روغن در ایران است؛ از انتخاب گرید 0W-20/5W-30/5W-40 تا تطبیق با API SP و Dexos1 Gen3. با تکیه بر شبکهٔ پخش حرفه‌ای و سبد برند معتبر، راهکار مناسب اقلیم‌های گرم و مرطوب جنوب تا رطوبت شمال را پیشنهاد می‌دهیم. برای دریافت مشاورهٔ انتخاب و برنامهٔ سرویس ناوگان، همین امروز با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
بدون نظر