نقش افزودنی‌های ضدسایش (ZDDP) در موتورهای قدیمی کاربراتوری

چرا افزودنی ضدسایش ZDDP برای موتورهای کاربراتوری قدیمی حیاتی است؟

از اوایل دهه‌ٔ ۲۰۰۰ با به‌روزرسانی استانداردهای API از سری‌های SL/SM به SN، SN+ و SP، تمرکز صنعت روغن بر حفاظت از کاتالیست و سازگاری با موتورهای مدرن با تایمینگ متغیر و تاپت‌های غلطکی بیشتر شد. این تغییر، به‌طور طبیعی به کاهش سطح زینک و فسفر (ZDDP) در بسیاری از فرمولاسیون‌ها انجامید تا مسمومیت کاتالیست و خاکستر سولفاته کاهش یابد. اما همین تحول، برای موتورهای کاربراتوری قدیمی با تاپت تخت، بادامک‌های پرشیب و فشار نقطه‌ای بالا به یک چالش تبدیل شد. اگر از روغن موتور مدرن کم‌خاکستر در چنین موتوری استفاده شود، خطر سایش تماسی، پیتینگ بادامک و افت کارایی افزایش می‌یابد. این مقاله از منظر علمی و تجربی توضیح می‌دهد ZDDP چگونه لایه‌ٔ محافظ می‌سازد، چرا سطح آن مهم است و چه انتخاب‌هایی برای پیکان، ژیان، نیسان‌های قدیمی و دیگر خودروهای کلاسیک ایرانی منطقی‌تر است.

ZDDP چیست و چگونه کار می‌کند؟

شیمی ZDDP و تشکیل تری‌بوفیلم فاسفاته

ZDDP مخفف Zinc Dialkyl Dithiophosphate است؛ ترکیبی که دهه‌هاست ستون فقرات ضدسایش در روغن‌های موتور به‌شمار می‌رود. این مولکول در دما و فشار بالای تماس فلز-به-فلز، به‌ویژه روی سطوح فولادی فعال می‌شود و با شکستن حرارتی-مکانیکی، رادیکال‌ها و فسفات‌هایی آزاد می‌کند که به سرعت روی سطح واکنش داده و یک لایه‌ٔ شیشه‌مانند و غنی از فسفر/اکسیژن تشکیل می‌دهند. به این فیلم محافظ در علم سطوح «تری‌بوفیلم» می‌گویند. ضخامت آن معمولاً در ابعاد نانومتر است، اما همین پوشش نازک می‌تواند به‌طور محسوسی تنش‌های برشی، جوش سرد و چسبندگی سطوح را مهار کرده و نرخ سایش را کاهش دهد.

فعال‌سازی ZDDP به چند عامل بستگی دارد: بار تماس (Load)، سرعت لغزش، دمای موضعی و شیمی سطح. هرچه فشار هرتزی و لغزش در نقطهٔ تماس بیشتر باشد، شکست مولکولی ZDDP سریع‌تر رخ می‌دهد و تری‌بوفیلم زودتر ساخته می‌شود. به همین دلیل مکانیزم‌های بادامک-اسبک تخت یا تاپت‌های تخت که فشار نقطه‌ای بالاتری دارند، نیازمند حضور کافی ZDDP هستند تا لایهٔ sacrificial سریعاً ایجاد شود.

چرا موتورهای کاربراتوری قدیمی به ZDDP بیشتری نیاز دارند؟

بادامک و اسبک تخت؛ فشار تماسی بالا و خطر اسکورینگ

در بسیاری از موتورهای کاربراتوری قدیمی ایرانی و وارداتی شناخته‌شده مانند پیکان، ژیان و نیسان‌های وانت نسل قدیمی، طراحی بادامک و تاپت‌ها تخت است یا تماس خطی/نقطه‌ای نسبتاً خشن ایجاد می‌شود. پروفیل بادامک‌ها پرشیب‌تر است و گپ‌های مکانیکی به‌مرور با سایش تغییر می‌کنند. در این معماری، فشار تماس موضعی بالاست و جریان هیدرودینامیک روغن در لحظهٔ بازشدن سوپاپ ممکن است ناکافی شود. نتیجه؟ احتمال سایش مرزی، خراش سطحی (scuffing) و پیتینگ افزایش می‌یابد.

در کارگاه‌های موتور‌تعمیراتی تهران و مشهد بارها گزارش شده که پس از تعویض روغن با گریدهای مدرن کم‌خاکستر و کم‌فسفر، روی لوب‌های میل‌سوپاپ خطوط مات در جهات لغزش دیده شده یا صدای تق‌تق اسبک‌ها زودتر از موعد بازمی‌گردد. تجربهٔ استادکاران در اصفهان و تبریز نیز نشان می‌دهد در زمان آب‌بندی موتور بازسازی‌شده، نبود سطح کافی ZDDP می‌تواند به پولیش ناخواستهٔ سطح و بدتر شدن تَراش میل‌سوپاپ منجر شود. این شواهد میدانی، با تبیین علمی ZDDP هم‌خوان است: هرجا فشار تماسی بالا و روانکاری مرزی غالب است، ضدسایش‌های فاسفاته کار حیاتی انجام می‌دهند.

ریسک‌های روغن‌های مدرن کم‌خاکستر در موتورهای قدیمی

کاهش ZDDP برای حفاظت از کاتالیست؛ عالی برای مدرن‌ها، نه لزوماً برای کلاسیک‌ها

فرمولاسیون‌های API جدیدتر برای طول‌عمر کاتالیست، کنترل خاکستر سولفاته و کاهش آلایندگی بهینه شده‌اند. موتورهای مدرن با تاپت غلطکی، فشار تماسی پایین‌تری دارند و از هندسه و متریال‌های پیشرفته‌تر بهره می‌برند؛ بنابراین به سطح بالای ZDDP سابق نیاز ندارند. اما در موتوری که پلتفرم مکانیکی آن قدیمی است، کاهش فسفر/زینک می‌تواند معنای افزایش تماس فلز-به-فلز باشد. پیامدهای محتمل عبارت‌اند از: سایش بادامک، تغییر تایمینگ مؤثر سوپاپ‌ها، افت کمپرس به‌واسطهٔ فرسایش یاتاقان‌ها در درازمدت و افزایش نویز مکانیکی.

در عمل، اعدادی که در جامعهٔ فنی برای موتورهای قدیمی پیشنهاد می‌شود به‌صورت دامنه مطرح می‌گردد، نه نقطهٔ قطعی: به‌طور عمومی، سطح زینک در حدود ۱۰۰۰ تا ۱۴۰۰ ppm (و فسفر متناسب) برای بسیاری از موتورهای تاپت تخت قابل‌قبول دانسته می‌شود، در حالی‌که برخی روغن‌های API SP کم‌خاکستر مقادیر پایین‌تری دارند. البته افراط در فسفر می‌تواند به کاتالیست‌ها آسیب بزند؛ پس باید بین نیاز موتور و سیستم اگزوز تعادل برقرار کرد.

چگونه ZDDP لایهٔ محافظ می‌سازد و روی چه قطعاتی اثرگذارتر است؟

از میل‌سوپاپ تا اسبک‌ها و تاپت‌ها

در تماس‌های لغزشی و نوسانی مانند محل برخورد لوب میل‌سوپاپ با اسبک یا تاپت، ZDDP به‌محض عبور از آستانهٔ تنش و دما فعال می‌شود. این لایهٔ sacrificial در هر چرخه جویده می‌شود و دوباره ساخته می‌گردد؛ شبیه لایهٔ رنگ محافظ که به‌جای فلز می‌خراشد. اثر ZDDP در قطعاتی که فشار تماسی و لغزش بیشتری دارند ملموس‌تر است: بادامک‌ها، اسبک‌ها، تاپت‌ها و حتی سطوح پاششی روی انگشتی‌ها. در یاتاقان‌های لغزشی، در حالی‌که فیلم هیدرودینامیک نقش اول را دارد، ZDDP نقش پشتیبان در فازهای راه‌اندازی/خاموشی یا شوک‌بار ایفا می‌کند.

نکتهٔ کلیدی این است که تری‌بوفیلم ZDDP در محیط‌های بسیار تمیز و با دترجنت/دیسپرسانت‌های بسیار قوی ممکن است دیرتر تشکیل شود، زیرا پاک‌کننده‌ها لایهٔ نوپا را می‌روبند. بنابراین بالانس بین پاکیزگی روغن و توان ایجاد لایهٔ ضدسایش مهم است، مخصوصاً در انرژی‌های سطحی و زبری‌های خاص موتورهای قدیمی.

راهنمای انتخاب عملی: سه سناریو و یک جدول برای سرویس‌کار

سرویس‌کار هنگام انتخاب روغن برای یک موتور قدیمی باید سن موتور، وضعیت میل‌سوپاپ/تاپت‌ها و حتی نوع استفاده (روزمره، آب‌بندی پس از بازسازی یا تیون خیابانی) را بسنجد. جدول زیر یک نقشهٔ سریع تصمیم‌گیری است: ستون‌ها نشان می‌دهد هر سناریو به چه دامنه‌ای از ZDDP نیاز دارد، چه نوع روغنی پیشنهاد می‌شود و ریسک استفاده از روغن مدرن کم‌ZDDP بدون افزودنی ویژه چیست. این جدول جایگزین تشخیص تجربی نیست، اما به‌عنوان راهنمای سرویس قابل اتکا است.

توجه: برخی روغن‌های دیزلی قدیمی‌تر (مثلاً API CH-4/CI-4) سطح ZDDP بالاتری داشتند، اما دترجنت زیاد آن‌ها در دورهٔ آب‌بندی می‌تواند تشکیل لایه را کند کند. بنابراین استفاده از روغن Break-in تخصصی یا فرمول کلاسیک، در اکثر موارد ایمن‌تر است.

چک‌لیست احتیاطی دربارهٔ افزودنی‌های جانبی ZDDP

• بیش‌دوزی نکنید: افزودن بیش از حد ZDDP می‌تواند خاکستر را بالا ببرد، رسوب‌گذاری کند و به کاتالیست‌ها آسیب بزند. به دستورالعمل سازندهٔ افزودنی پایبند باشید.
• اختلاط حساب‌شده: ترکیب افزودنی ZDDP با ضدسایش‌های دیگر (مانند مولیبدن/بور) باید بر اساس فرمولاسیون روغن پایه باشد؛ اختلاط تصادفی ممکن است اثر هم‌افزا را از بین ببرد.
• دورهٔ آب‌بندی: در ۱۰۰۰–۲۰۰۰ کیلومتر اول موتور بازسازی‌شده، از روغن Break-in استفاده کنید؛ افزودنی‌های زیادِ دترجنتی یا ضداصطکاک ممکن است نشستن رینگ را کند کنند.
• پایش صدا و ذرات: پس از تغییر روغن/افزودنی، به صدای تاپت‌ها و اسبک‌ها گوش دهید و در اولین سرویس فیلتر را بررسی کنید.
• فاصلهٔ تعویض: روغن‌های ZDDP بالا را زودتر عوض کنید (مثلاً ۴–۵ هزار کیلومتر) تا از تجمع اکسیداسیون و ذرات جلوگیری شود.
• سازگاری با کاتالیست: اگر اگزوز شما دارای کاتالیست است، به تعادل سطح فسفر توجه کنید و از افراط بپرهیزید.
• ویسکوزیتهٔ مناسب: برای اقلیم ایران و موتورهای با لقی بالاتر، 20W-50 یا 15W-40 عموماً انتخاب‌های معقول‌تری هستند، مگر اینکه سازنده توصیهٔ دیگری داشته باشد.

تجربهٔ کارگاهی در ایران: از تهران تا تبریز

در کارگاه‌های باسابقهٔ تعمیر موتور در تهران، توصیهٔ مشترک این است: هنگام تحویل یک پیکان یا ژیان بازسازی‌شده، دورهٔ آب‌بندی را جدی بگیرید و از روغن‌های Break-in با ZDDP کنترل‌شده استفاده کنید؛ پس از آن به 20W-50 کلاسیک مهاجرت کنید. در شرایط کاری ناوگان سبک در مشهد و اصفهان که ترافیک و توقف-حرکت زیاد است، نگه‌داشت سطح ZDDP و کنترل ویسکوزیته برای جلوگیری از نویز گرم و سایش مرزی ضروری است. برای دریافت تامین مطمئن شهری، مراکز خدماتی در تهران می‌توانند از پوشش توزیع تهران استفاده کنند.

در تبریز که سرمای زمستان می‌تواند استارت سرد را دشوار کند، انتخاب 15W-40 کلاسیک با ZDDP کافی، بین روان‌جریانی استارت و حفاظت سایش تعادل بهتری می‌دهد. تجربهٔ استادکاران تبریزی نشان می‌دهد سرویس زودهنگام فیلتر بعد از اولین هزار کیلومتر، ریسک گردش ذرات آب‌بندی را به‌وضوح کاهش می‌دهد.

پرسش‌های متداول

آیا استفاده از روغن‌های API SP برای موتورهای پیکان و ژیان ایمن است؟

این روغن‌ها برای موتورهای مدرن طراحی شده‌اند و ممکن است سطح ZDDP پایین‌تری داشته باشند. اگر موتور شما تاپت تخت دارد، بهتر است از روغن‌های کلاسیک با ZDDP بالانس‌شده استفاده کنید یا با نظر کارشناس از افزودنی معتبر بهره ببرید. معیار نهایی، کاهش نویز مکانیکی و عدم مشاهدهٔ آثار سایش در سرویس‌های دوره‌ای است.

سطح «دقیق» ZDDP برای موتور من چقدر است؟

پاسخ وابسته به طراحی تاپت/بادامک، فنر سوپاپ و وضعیت موتور است. عموماً دامنهٔ ۱۰۰۰–۱۴۰۰ ppm زینک برای تاپت‌های تخت پیشنهاد می‌شود، اما اگر فنرها سفت‌تر یا پروفیل تهاجمی‌تر باشد، ممکن است به مقادیر بالاتر نیاز باشد. پایش صدا و بررسی ظاهری میل‌سوپاپ در سرویس‌های اول راهنمای خوبی است.

آیا روغن دیزلی قدیمی برای موتور بنزینی کلاسیک مناسب است؟

بعضی روغن‌های دیزلی قدیمی‌تر سطح ZDDP بالاتری دارند، اما دترجنت زیادشان می‌تواند تشکیل تری‌بوفیلم را به‌ویژه در آب‌بندی کند کند. استفاده از روغن کلاسیک بنزینی یا Break-in تخصصی انتخاب ایمن‌تری است، مگر با توصیهٔ صریح کارشناس و تجربهٔ مثبت قبلی.

آیا افزودنی مستقل ZDDP را هر بار به روغن اضافه کنم؟

اگر روغن پایهٔ شما ذاتاً سطح ZDDP کافی دارد، افزودن اجباری نیست. در صورت نیاز، دوز توصیه‌شدهٔ سازندهٔ افزودنی را رعایت کنید. بیش‌دوزی می‌تواند رسوب ایجاد کند و به قطعات پس‌سوز آسیب بزند. بهتر است ابتدا به سراغ روغن‌هایی بروید که از ابتدا برای موتورهای کلاسیک فرموله شده‌اند.

چه ویسکوزیته‌ای برای اقلیم ایران در موتورهای قدیمی بهتر است؟

با توجه به لقی‌های بیشتر و دمای عملیاتی، 20W-50 برای تابستان و 15W-40 برای زمستان در بسیاری از شهرها انتخاب‌های رایجی هستند. البته وضعیت موتور، فشار روغن و صدای گرم/سرد باید پایش شوند. در شهرهای سردسیر، اگر استارت سرد دشوار است، 10W-40 کلاسیک با ZDDP کافی می‌تواند گزینهٔ بهتری باشد.

احترام به سن موتورهای قدیمی: تعادل بین نیاز مکانیک و استانداردهای امروز

موتورهای کاربراتوری قدیمی بخشی از خاطرهٔ خودرویی ایران‌اند؛ از پیکان و ژیان تا نیسان‌های قدیمی که هنوز در جاده‌های کشور کار می‌کنند. اما مکانیزم‌های آن‌ها با موتورهای مدرن تفاوت ماهوی دارد: تاپت‌های تخت، فشار تماس بالا و اتکای بیشتر به ضدسایش‌های شیمیایی برای بقا در ناحیهٔ روانکاری مرزی. در مقابل، استانداردهای API جدید با دغدغهٔ محیط‌زیست و دوام کاتالیست‌ها، سطح فسفر و زینک را در بسیاری فرمول‌ها کاهش داده‌اند. این دو واقعیت در ظاهر متناقض‌اند، اما با شناخت عملکرد ZDDP می‌توان بین‌شان پلی منطقی زد.

راه‌حل، انتخاب آگاهانه است: اگر موتور شما اصلی و سالخورده است، به‌دنبال روغن‌های Classic/Heritage با ZDDP بالانس‌شده باشید. اگر موتور را بازسازی کرده‌اید، در دورهٔ آب‌بندی از Break-in Oil استفاده کنید تا لایهٔ محافظ به‌درستی بنشیند. اگر تیون انجام داده‌اید و فنرهای سوپاپ سفت‌تر شده‌اند، روغن‌های Performance با ZDDP تقویت‌شده و ویسکوزیتهٔ مناسب انتخاب بهتری است. در همهٔ سناریوها، به نشانه‌های میدانی گوش دهید: صدای تاپت، تغییر رنگ روغن، و آثار سایش در سرویس‌های اولیه.

تعادل یعنی احترام به سن موتور و پذیرش اینکه هر موتور نسخهٔ واحد ندارد. با کمی دقت در برچسب‌ها، مشورت با سرویس‌کار باتجربه و انتخاب دامنهٔ درست ZDDP، می‌توان سال‌های بیشتری از این موتورها کار کشید، بی‌آنکه از مزایای دانش امروز در پاکیزگی و کنترل رسوبات چشم بپوشیم. هدف، محافظت هوشمندانه است؛ نه افراط در افزودنی‌ها، نه بی‌توجهی به نیازهای مکانیکی. این نگاه، موتورهای کلاسیک ایران را قابل‌اعتمادتر و لذت رانندگی با آن‌ها را پایدارتر می‌کند.

موتور صحیح، روغن درست و سرویس دقیق؛ این سه‌گانه راز دوام موتورهای کلاسیک در جاده‌های ایران است.

برای انتخاب، تامین و پشتیبانی، موتورازین در کنار شماست؛ از معرفی فرمول‌های کلاسیک مناسب تا تامین سریع شهری و منطقه‌ای، و ارائهٔ راهنمایی بر مبنای تجربهٔ میدانی.

اگر کارگاه، ناوگان یا کارخانه دارید، علاوه بر سبد خودرویی، در حوزهٔ روانکار صنعتی نیز کنار شما هستیم. سبد متنوع ما در بخش روغن صنعتی نیازهای خطوط تولید، نگهداری و تعمیرات شما را پوشش می‌دهد.