ZDDP چیست و چرا هنوز در روغن‌های کم‌فسفر بحث‌برانگیز است؟
ZDDP یا Zinc Dialkyldithiophosphate سال‌هاست ستون فقرات بسته افزودنی روغن موتور و بسیاری از روغن‌های صنعتی است؛ یک ضدسایش و آنتی‌اکسیدانت موثر که در تماس مرزی، روی سطوح فلزی فیلم محافظ تشکیل می‌دهد. اما با سخت‌تر شدن استانداردهای آلایندگی و ورود سیستم‌های پس‌پردازش مانند کاتالیزور سه‌راهه، DPF (فیلتر ذرات دیزل) و GPF، «فسفر و گوگرد» موجود در ZDDP به نقطه حساسیت تبدیل شد. روغن‌های کم‌فسفر (Low SAPS و Mid SAPS) برای حفاظت از این سامانه‌ها به بازار آمدند و سازندگان موتور، سطح مجاز فسفر را محدود کردند. این مقاله با تمرکز بر استانداردهای API/ACEA از SL و CI-4 تا SN Plus و SP، توضیح می‌دهد ZDDP چگونه کار می‌کند، چرا محدود شده و چگونه بین حفاظت از موتور و حفاظت از DPF تعادل برقرار کنیم.
اگر در ایران با ناوگان متنوعی از خودروهای قدیمی و یورو ۵/۶ سروکار دارید، انتخاب سطح فسفر مناسب به‌سادگیِ نگاه به یک لیبل نیست. در موتورازین به‌عنوان مرجع تأمین روغن موتور و روانکار صنعتی، انتخاب مبتنی بر استاندارد و شرایط واقعی کار را اولویت می‌دهیم.
ساختار شیمیایی و مکانیسم عملکرد ZDDP
ترکیب شیمیایی و فعال‌سازی
ZDDP نمک‌های دی‌آلکیلدی‌تیوفوسفاتِ روی است. در دمای کاری و تحت تنش برشی بالا، این مولکول‌ها تجزیه شده و گونه‌های فعالِ حاوی روی، فسفر و گوگرد آزاد می‌کنند. این گونه‌ها با سطح فولادی/چدنی واکنش داده و لایه‌ای شیشه‌مانند (tribofilm) بر پایه فسفات/پلی‌فسفاتِ روی ایجاد می‌کنند که سخت، چسبنده و خودترمیم است.
فیلم محافظ و کاهش سایش/چسبندگی
فیلم ZDDP روی نقاط تماس مرزی مانند بادامک-تاپت، رینگ-لاینر و چرخ‌دنده‌ها تشکیل می‌شود. این لایه به‌مثابه «فیوز مکانیکی» عمل می‌کند: قبل از اینکه فلز زیرین آسیب ببیند، خودش ساییده و دوباره تشکیل می‌شود. خروجی ملموس آن کاهش سایش، جلوگیری از pitting/micropitting و افت اصطکاک در شروع حرکت سرد است.
نقش آنتی‌اکسیدان
ZDDP علاوه بر ضدسایش، رادیکال‌های آزاد را مهار و اکسیداسیون روغن را کند می‌کند. این موضوع در موتورهای توربوشارژ و کارکرد دمای بالا مهم است. البته همین عناصر گوگرد/فسفر در صورت عبور به اگزوز، می‌توانند کاتالیزور و DPF را مسموم یا خاکستر سولفاته ایجاد کنند؛ بنابراین مهندسی توازنِ دوز ZDDP حیاتی است.
تکامل استانداردهای API و ACEA و ارتباط با سطح ZDDP
با ظهور استانداردهای جدید، سیاست فسفر تغییر کرد. در دوره API SL و CI-4، سطح ZDDP بالاتر بود و محافظت عالی از بادامک‌های تخت (flat tappet) فراهم می‌کرد؛ اما با SM/SN و به‌ویژه SN Plus و API SP (همراه ILSAC GF-6A/GF-6B)، محدودیت فسفر برای سازگاری با کاتالیزور تشدید شد. در اروپا، خانواده ACEA C (Low/Mid SAPS) برای حفاظت از DPF/GPF تعریف شدند و بازه‌های فسفر کنترل شد.
- API SL/CI-4: فلسفه محافظت مکانیکی قوی؛ فسفر معمولاً نزدیک 0.10–0.12 وزنی (≈1000–1200 ppm).
- API SM/SN (Resource Conserving): فسفر در بازه حدودی 600–800 ppm برای حفاظت از کاتالیزور.
- API SN Plus و API SP: ضمن مهار LSPI در موتورهای TGDI، بازه 600–800 ppm برای سازگاری پس‌پردازش.
- ACEA A3/B4 (Full SAPS): فسفر بالاتر؛ مناسب موتورهای بدون DPF/GPF.
- ACEA C1/C2/C3/C5 (Low/Mid SAPS): کنترل‌شده برای DPF/GPF؛ به‌کارگیری افزودنی‌های مکملِ ضدسایش ضروری است.
نکته: اعداد بالا «رِنج‌های معمولِ بازار» هستند؛ برچسب API/ACEA و دیتاشیت سازنده روغن، مرجع نهایی است.
محدودیت‌های فسفر در Low SAPS و Mid SAPS برای حفاظت از DPF و کاتالیزور
DPF با سوزاندن دوده کار می‌کند، اما خاکستر معدنی حاصل از سوختن افزودنی‌ها (SAPS) انباشته و ظرفیت فیلتر را کم می‌کند. فسفر نیز کاتالیزور سه‌راهه/اکسیداسیون را مسموم می‌کند. به همین دلیل، دسته‌های ACEA C و دیزل‌های مدرن (API CJ-4/CK-4/FA-4) به سمت خاکستر و فسفر کمتر رفته‌اند.
- Low SAPS (مانند ACEA C1/C4): فسفر پایین‌تر (تا حدود 0.05–0.06%) و خاکستر سولفاته ≤0.5–0.8%.
- Mid SAPS (مانند ACEA C2/C3/C5): فسفر کنترل‌شده (تقریباً 0.07–0.09%) و خاکستر سولفاته ≤0.8%.
- Heavy-Duty دیزل با DPF (API CJ-4/CK-4): محدودسازی خاکستر و فسفر برای افزایش عمر DPF.
برای خودروهای یورو ۵/۶ در ایران، استفاده از روغن‌های مطابق ACEA C2/C3 یا API SP/GF-6 که با DPF/GPF و کاتالیزور هماهنگ‌اند، در کنار سوخت‌های متنوع کشور، تعادل خوبی بین حفاظت موتور و سامانه‌های آلایندگی ایجاد می‌کند. برای مشاوره محصول، صفحه روانکار صنعتی و روغن موتور موتورازین را ببینید.
کاربردهایی که هنوز به سطح بالاتر ZDDP نیاز دارند و جایگزین‌های نسل جدید
کجا هنوز ZDDP بالا مفید است؟
- موتورهای قدیمی با بادامک تخت (OHV/Flat-Tappet) و فنر سوپاپ سفت: ریسک scuffing بالا در بار مرزی.
- شرایط شوک‌لود و دمای بالا: برخی گیربکس‌های سنگین، دیفرانسیل‌های قدیمی و ماشین‌آلات معدنی.
- استارت‌های سرد مکرر و توقف-حرکت (سرویس شهری قدیمی): فیلم ZDDP کمک می‌کند.
افزودنی‌های جایگزین و مکمل
- MoDTC (مولیبدن دی‌تیوکربامات): کاهش اصطکاک و بهبود بهره‌وری سوخت، با فسفر کمتر.
- بورون‌دارها و فسفر-کم/بی‌خاکستر: ضدسایش‌های ashless برای Low SAPS.
- تیتانیوم/وانادیوم ارگانومتالیک در برخی فرمول‌ها: بهبود پایداری فیلم در دمای بالا.
- دیترجنت/دیپرسانت‌های بهینه و پایه‌های سنتتیک: توزیع یکنواخت افزودنی و کاهش وارنیش.
انتخاب بسته افزودنی باید با استاندارد هدف هماهنگ باشد؛ افزایش خودسرانه ZDDP (مثلاً افزودن ادتیو بازار) می‌تواند کاتالیزور را مسموم و گارانتی را باطل کند. تیم برندها در موتورازین تجربه فرمولاسیون برندهای معتبر را به‌اشتراک می‌گذارد.
چگونه بین موتور قدیمی و موتور جدید روغن درست را انتخاب کنیم؟
برای موتورهای قدیمی بدون DPF/GPF و با سیستم سوخت کاربراتوری/انژکتوری ساده، روغن Full SAPS با ZDDP بالاتر همچنان منطقی است. در مقابل، موتورهای TGDI، دیزل یورو ۵/۶ و خودروهای هیبریدی به روغن‌های کم‌فسفرِ API SP و ACEA C2/C3/C5 نیاز دارند تا LSPI و مسمومیت کاتالیزور کنترل شود. معیارهای زیر به تصمیم درست کمک می‌کند:
- سن موتور و طراحی بادامک/تاپت.
- وجود یا عدم وجود DPF/GPF و نوع کاتالیزور.
- الزامات دفترچه سازنده (API/ACEA/ILSAC و گرید SAE).
- نوع کاربری: شهری سنگین، بار شوکی، یدک‌کش، معدنی، اتوبوسی.
- کیفیت سوخت و اقلیم کارکرد ایران (گرما/سرما/گردوغبار).
قانون طلایی: «اگر خودروساز API SP/ACEA C3 را الزام کرده، از Full SAPS استفاده نکنید؛ اگر موتور قدیمی شما scuffing می‌زند و DPF ندارد، روغن با ZDDP بالاتر را طبق توصیه سازنده انتخاب کنید.»
این جدول چگونه به انتخاب شما کمک می‌کند؟
اگر موتور قدیمی دارید که به فیلم قوی ZDDP نیازمند است، به ستون‌های «Phosphorus» و «Compatibility» نگاه کنید تا از تداخل با کاتالیزور دور بمانید. اگر خودروی یورو ۵/۶ با DPF/GPF دارید، دسته‌های API SP و ACEA C2/C3/C5 با بازه 600–900 ppm فسفر گزینه امن‌تری هستند. برای دیزل سنگینِ دارای DPF، سراغ CK-4/FA-4 بروید. جدول زیر رِنج‌های معمول بازار را کنار نوع موتور هدف و سازگاری آلایندگی خلاصه می‌کند تا انتخاب «روغن کم‌فسفر» یا «Full SAPS» را با اطمینان انجام دهید.
| نسل/استاندارد | Phosphorus معمول (ppm) | سطح ZDDP متداول (ppm) | نوع موتور هدف | سازگاری با DPF/کاتالیزور |
|---|---|---|---|---|
| API SL (بنزینی قدیمی) | ≈1000–1200 | ≈1000–1400 | موتورهای پیش 2004، بادامک تخت | کم؛ برای کاتالیزور/GPF توصیه نمی‌شود |
| API SM/SN (Resource Conserving) | ≈600–800 | ≈700–900 | بنزینی مدرن با TWC | متوسط تا خوب برای کاتالیزور |
| API SN Plus | ≈600–800 | ≈700–900 | TGDI با حساسیت LSPI | خوب برای TWC/GPF |
| API SP / ILSAC GF-6A/6B | ≈600–800 | ≈700–900 | بنزینی یورو ۵/۶، هیبرید | بسیار خوب برای TWC و GPF |
| ACEA A3/B4 (Full SAPS) | ≈900–1100 | ≈1000–1300 | اروپایی پرفورمنس، بدون DPF | کم؛ برای DPF/GPF مناسب نیست |
| ACEA C1 (Low SAPS) | ≤500–600 | ≈600–700 | خودروهای با DPF حساس | عالی برای DPF/کاتالیزور |
| ACEA C2/C3/C5 (Mid SAPS) | ≈700–900 | ≈700–1000 | بنزینی/دیزلی با DPF/GPF | خوب تا عالی |
| API CI-4 (دیزل قدیمی) | ≈1000–1200 | ≈1100–1400 | دیزل بدون DPF | کم؛ مناسب DPF نیست |
| API CJ-4 | ≈800–1000 | ≈900–1100 | دیزل با DPF نسل اول | خوب برای DPF |
| API CK-4 / FA-4 | ≈700–1000 | ≈800–1000 | دیزل یورو ۵/۶ کار سنگین | بسیار خوب؛ FA-4 برای موتورهای جدید |
توجه: اعداد فوق بازه‌های بازار و مستندات عمومی‌اند. برای تصمیم نهایی، به دیتاشیت محصول منتخب در راهنمای انتخاب محصول مراجعه کنید.
چک‌لیست انتخاب سطح فسفر/ZDDP برای تعمیرکاران و مدیران ناوگان
- شناسه استاندارد: API/ACEA و تائیدیه OEM (مانند MB, VW, Renault) را دقیق بخوانید.
- سن/طراحی موتور: برای بادامک تخت یا موتور بازسازی‌شده بدون DPF، Full SAPS را فقط در صورت مجاز بودن OEM در نظر بگیرید.
- وجود DPF/GPF/TWC: اگر سامانه پس‌پردازش دارید، به‌سراغ API SP و ACEA C2/C3/C5 بروید.
- نوع کاربری: شوک‌لود/دما بالا؟ به افزودنی‌های مکمل (MoDTC/بورون) و پایه سنتتیک توجه کنید.
- سوخت و اقلیم ایران: در گرمای تابستان و ترافیک شهری، شاخص گرانروی و پایداری اکسیداسیونی مهم‌تر است.
- دوره تعویض: Extended Drain؟ الزام OEM و آنالیز روغن را مدنظر بگیرید.
- عدم افزودن دستی ادتیو: اضافه‌کردن ZDDP بازار، ریسک مسمومیت کاتالیزور و ابطال گارانتی دارد.
پرسش‌های متداول
ZDDP دقیقاً چگونه سایش را کم می‌کند؟
در تنش مرزی، ZDDP به‌صورت شیمیایی با سطح واکنش می‌دهد و لایه‌ای فسفاته/زینکی ایجاد می‌کند که سخت و خودترمیم است. این لایه مانند «فیلم قربانی» عمل کرده و قبل از آسیب به فلز پایه، خودش مصرف می‌شود. نتیجه، کاهش scuffing در نقاطی مثل بادامک-تاپت و رینگ-لاینر و بهبود طول عمر قطعات در استارت سرد و بارهای شوکی است.
چرا در API SP فسفر محدود شده است؟
فسفر می‌تواند کاتالیزور سه‌راهه و فیلترهای GPF/DPF را مسموم یا خاکستر غیرقابل‌سوز ایجاد کند. API SP و ILSAC GF-6 برای حفظ کارایی سیستم‌های پس‌پردازش، بازه فسفر را معمولاً حوالی 600–800 ppm نگه می‌دارند و از افزودنی‌های مکمل مانند MoDTC برای جبران کاهش ZDDP استفاده می‌شود.
برای موتور قدیمی بدون DPF چه کنم؟
اگر دفترچه سازنده Full SAPS را مجاز دانسته و موتور شما بادامک تخت یا فنرهای سفت دارد، روغنی با ZDDP بالاتر می‌تواند مفید باشد. اما حتماً به گرانروی SAE، پاکیزگی و تائیدیه OEM نیز توجه کنید. در ایران، انتخاب از بین ACEA A3/B4 یا API SL/SM با کیفیت برتر و سرویس منظم، راه‌حل عملی است.
آیا افزودنی ZDDP بازار را به روغن کم‌فسفر اضافه کنم؟
خیر. فرمولاسیون روغن یک بالانس دقیق از ضدسایش، ضد اکسیداسیون، دیترجنت/دیپرسانت و اصلاح‌گر اصطکاک است. افزودن دستی ZDDP می‌تواند تعادل را بر هم بزند، کاتالیزور/DPF را مسموم کند و حتی منجر به رسوب و وارنیش شود. بهتر است روغن مطابق API/ACEA و توصیه OEM انتخاب شود.
در دیزل یورو ۶ ناوگان چه استانداردی امن‌تر است؟
برای دیزل‌های مجهز به DPF، روغن‌های API CK-4 یا FA-4 (بسته به توصیه OEM) و ACEA E6/E9 معادل، بهترین تعادل بین محافظت از موتور و عمر DPF را فراهم می‌کنند. به خاکستر سولفاته پایین، فسفر کنترل‌شده و پایداری برشی در دمای بالا توجه کنید و دوره تعویض را با آنالیز روغن بهینه کنید.
جمع‌بندی: تعادل هوشمند بین ZDDP و حفاظت از DPF/کاتالیزور
راز موفقیت در انتخاب روغن امروز، «تعادل» است. ZDDP هنوز ستون ضدسایش است، اما در خودروهای جدید باید با فسفر کنترل‌شده و افزودنی‌های مکمل همراه شود تا کاتالیزور و DPF سالم بمانند. برای موتورهای قدیمی بدون پس‌پردازش، ZDDP بالاتر همچنان گزینه‌ای کارآمد است. تصمیم را به‌جای افزایش خودسرانه ادتیو، بر پایه استانداردهای API SP/ACEA C و توصیه OEM بگیرید. تیم موتورازین با دسترسی به برندهای معتبر و داده‌های فنی، در انتخاب بین روغن کم‌فسفر و Full SAPS کنار شماست تا هم از موتور محافظت شود و هم هزینه‌های آلایندگی و نگهداری ناوگان کنترل بماند.
بدون نظر