تحديد اللزوجة الظاهرية لزيوت المحرك باستخدام جهاز محاكاة التشغيل البارد (CCS)
(وفقًا لمعيار ASTM D5293 و SAE J300)
1. المقدمة:
يُستخدم جهاز محاكاة التشغيل البارد (Cold Cranking Simulator – CCS) لقياس اللزوجة الظاهرية لزيوت المحرك عند درجات حرارة منخفضة، مما يساعد في تحديد قدرة الزيت على التدفق أثناء بدء تشغيل المحرك في الطقس البارد. يُعد هذا الاختبار مهمًا لتصنيف زيوت المحركات وفقًا لمواصفات SAE J300.
2. الأجهزة والمعدات المطلوبة:
✅ جهاز محاكاة التشغيل البارد (CCS)
✅ حمام تبريد للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة
✅ مكبس دوار لقياس مقاومة الزيت أثناء الدوران
✅ نظام تحكم حراري دقيق
✅ عينات زيوت محرك بأوزان مختلفة
3. تحضير العينة وتجهيز الجهاز:
✅ تبريد عينة الزيت إلى درجة حرارة الاختبار المحددة (مثل -10°C، -20°C، -25°C، أو -30°C، حسب اللزوجة المطلوبة).
✅ ضبط جهاز CCS على درجة الحرارة المطلوبة وفقًا لمواصفات الاختبار.
✅ تحريك العينة بلطف لتجنب تكوّن الفقاعات وضمان تجانس العينة.
4. تنفيذ الاختبار:
✅ يتم إدخال العينة في غرفة الاختبار داخل جهاز CCS.
✅ يبدأ الجهاز في تدوير المكبس داخل الزيت بسرعة ثابتة.
✅ يتم قياس مقاومة الزيت للدوران، والتي تعكس اللزوجة الظاهرية (mPa·s أو cP).
✅ يتم تسجيل اللزوجة الظاهرية عند درجة الحرارة المحددة وفقًا لمعيار ASTM D5293.
5. تحليل النتائج وتفسيرها:
يتم مقارنة القيم المقاسة بمعايير SAE J300 لتصنيف لزوجة الزيت الشتوي (W-Grade).
| تصنيف SAE | درجة حرارة الاختبار (°C) | اللزوجة القصوى (mPa·s أو cP) |
|---|---|---|
| 0W | -35°C | ≤ 6200 |
| 5W | -30°C | ≤ 6600 |
| 10W | -25°C | ≤ 7000 |
| 15W | -20°C | ≤ 7000 |
| 20W | -15°C | ≤ 9500 |
📌 إذا كانت اللزوجة ضمن القيم المقبولة: الزيت مناسب لبدء التشغيل عند درجات الحرارة الباردة.
📌 إذا كانت اللزوجة مرتفعة جدًا: قد يواجه المحرك صعوبة في التشغيل البارد، مما يتطلب زيتًا ذو لزوجة منخفضة عند درجات الحرارة المنخفضة.
6. العوامل المؤثرة على النتائج:
🔹 نوع وكثافة الإضافات في الزيت.
🔹 درجة التلوث أو التدهور في الزيت المستخدم.
🔹 نوع قاعدة الزيت (معدني، تخليقي، أو نصف تخليقي).
🔹 نسبة الشمع في الزيت (Wax Content) التي قد تؤثر على التدفق في البرد.
7. أهمية الاختبار:
✅ يساعد في اختيار زيت المحرك المناسب للظروف الشتوية القاسية.
✅ يضمن تشغيل المحرك بسلاسة عند درجات الحرارة المنخفضة.
✅ يقلل من استهلاك الوقود والتآكل الناتج عن اللزوجة الزائدة عند بدء التشغيل.
8. التوصيات بعد الاختبار:
🔹 إذا كانت اللزوجة مرتفعة جدًا عند درجات الحرارة المنخفضة، يوصى باستخدام زيت بدرجة SAE أقل (مثل 0W بدلاً من 5W).
🔹 يمكن تحسين تدفق الزيت البارد عن طريق استخدام زيوت تخليقية ذات لزوجة منخفضة.
🔹 إذا لوحظت مشاكل في بدء التشغيل البارد في المركبة، فقد يكون من الضروري تغيير الزيت إلى نوع أفضل مقاومة للبرودة.
اترك تعليقاً