روغن موتور، مهمترین روانکار در صنعت خودرو است. این بخش سالانه میلیون ها دلار از بودجه تبلیغاتی در سطح جهانی را به خود اختصاص می دهد. در طول سالیان متمادی با روند پیشرفت های حاصل شده در صنعت خودروسازی، صنعت روانکار مرتبط با آن نیز تحت تاثیر قرار گرفته است.

در انتخاب روغن موتور مناسب برای هر خودرو به دو ویژگی آن یعنی درجه گرانروی و سطح کارایی باید توجه نمود. اگر فرایند شناخت و انتخاب یک روانکار مناسب برای یک خودرو را با فرایند انتخاب فردی شایسته برای انجام مسئولیتی خاص، به صورت موازی در نظر بگیریم، در فرآیند انتخاب چنین فردی، آنچه که در وهله اول مورد توجه قرار می گیرد، شخصیت ظاهری افراد می باشد که می تواند با خواص روانکار از نظر درجه گرانروی و خصوصیات فیزیکی آن در یک سطح قرار گیرد. همانگونه که شخصیت ظاهری افراد در همان برخوردهای اولیه اغلب نمایان می گردد، این بخش از خواص یک روانکار نیز با چند آزمایش معمول در اکثر آزمایشگاه های مرتبط، قابل ارزیابی است. از سوی دیگر کارایی و مفید واقع شدن یک شخص برای وظیفه ای خاص، امری است که در عمل و در شرایط انجام وظایف محوله قابل حصول است. که با سطوح کارایی یک روانکار، در یک سطح قابل تصور است. با توجه به آنچه گفته شد یک مصرف کننده برای انتخاب روانکاری با کارایی مورد نیاز در موتور خودروی خود لازم است تا از نحوه عملکرد آن مطلع گردد. علم به چنین مشخصاتی، نیازمند انجام آزمایشات و تجهیزات پیچیده است. این آزمایشات عملکرد موتورهای واقعی را شبیه سازی می کند که تنها در برخی از آزمایشگاه های خاص قابل انجام است.

سطح کارایی در واقع تعیین می کند که یک روغن برای چه موتور و خودرویی از نظر مدل و سوخت مناسب است. از آنجایی که آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی به هیچ وجه نمی تواند بیانگر کارایی یک روغن در شرایط واقعی باشد. شناخت کارایی روانکارها به منظور تعیین استانداردهای پذیرفته این صنعت، تنها از طریق این تجهیزات پیچیده و گران قیمت توسط آزمایشگاه های مجهز در موسسات و شرکت های مرجع امکانپذیر است. از این رو تولیدکنندگان و مصرف کنندگان روانکارها از قراردادهایی که توسط این موسسات استفاده می کنند. به بیان دیگر قراردادهایی که توسط موسسات مذکور تعیین می گردد به تفکیک و با عنوان سطوح کارایی، به مدل و نوع موتور از نظر سوخت ارتباط می یابند و مصرف کنندگان تنها از طریق ارتباط سطح کارایی یک روانکار به سطح کارایی مورد نیاز خودرو موردنظر می توانند روانکار مناسب را انتخاب کنند.

از سوی دیگر تولید کنندگان روانکار نیز برای ساخت روانکاری متناسب با خودرویی خاص، لازم است تا از دو جنبه مذکور روانکار را به سطح مورد نظر برسانند. برای حصول شرط درجه گرانروی و رفتار روانکار با تغییر دما، از روغن پایه و پلیمر مناسب باید استفاده شود و مواد افزودنی دیگر نظیر پاک کننده ها، معلق کننده ها، مواد ضدسایش، ضد اکسیداسیون و ... با توجه به ساختار، درصد ترکیب و سازگاری آنها با یکدیگر، تامین کننده شرط سطح کارایی روانکار می باشند. اما توجه همزمان به کلیه فاکتورهای مورد نیاز یک سطح کارایی امر پیچیده ای است. از سوی دیگر پس از ساخت هر روانکار، تضمین و اطمینان از حصول شرایط مورد نظر ضروری است، چراکه گاهی عملکرد این مواد در کنار یکدیگر کاملا متفاوت با عملکرد هر یک از آنها به تنهایی است به بیان دیگر موارد مذکور بر عملکرد یکدیگر تاثیرگذارند که این اثرات می تواند تقویت کننده و یا تضعیف کننده فعالیت هر یک به تنهایی باشد. به این منظور شرکت هایی خاص اقدام به اختلاط مواد افزودنی مناسب برای هر یک از سطوح کارایی می نمایند و پس از طبقه بندی آنها با استفاده از قراردادهای مشخص، آنها را به عنوان بسته های افزودنی با درصد مصرف مناسب برای هر سطح کارایی به بازار عرضه می کنند. این شرکت ها به منظور تعیین درصد مصرف مناسب برای هر سطح کارایی، بسته افزودنی ساخته شده را تحت آزمایشات پیچیده مورد نیاز آن سطح، قرار می دهند.

موسسات و شرکت های مختلفی در سراسر جهان، روغن های موتور را بر اساس آزمون های خاصی که شرایط عملکرد موتورهای خودرویی را شبیه سازی می کند، طبقه بندی می نمایند. برخی از این طبقه بندی ها در جدول 1 مشاهده می شوند.

در برخی از این موسسات نظیر API، آزمون های شبیه سازی شرایط کار موتور در تعیین این سطوح کارایی با سیستم های تمام اتوماتیک و هوشمند کامپیوتری صورت می پذیرد که کاملا در انحصار این شرکت می باشد، لذا تعیین سطوح کارایی API تنها از طریق ارجاع به این موسسه امکانپذیر است.

از این رو، تولید کننده های بسته افزودنی موتوری از این طریق می توانند ادعا کنند که سطوح کارایی API را پوشش می دهند چراکه مقدار برخی عناصر خاص یا خواص فیزیکی و شیمیایی یک بسته افزودنی به هیچ عنوان بیانگر یک سطح کارایی نمی باشد.

همگام با پیشرفت در صنعت خودروسازی، تغییرات جدید در طراحی موتور خودروها و نیازهای جدید این صنعت، موسسات و شرکت های مذکور نیز با تعیین سطوح کارایی جدید برای روانکارهای مرتبط، طبقه بندی خود را به روز می سازند.

در جداول ذیل زمانبندی سطوح کارایی معرفی شده توسط چند سازمان مطرح و معروف جهانی در دو بخش روانکار موتورهای بنزین و دیزلی، مقایسه گردیده است.

در ادامه به توضیحاتی در مورد متداول ترین این طبقه بندی ها پرداخته می شود.

طبقه بندی API

گواهی API، بر دو نوع است: آرم گواهی نامه API، " Starburst" و نشان API، " Donut". این دو بیانگر سطح کارایی روغن برای مصرف کنندگان می باشند.

آرم گواهینامه API بیانگر ماهیت و کاربرد عمومی یک روانکار می باشد به عنوان مثال بیان می کند که این روانکار در موتورهای بنزینی یا دیزلی به کار می رود.

نشان API بیانگر سطوح کارایی و گرید روانکار می باشد که می تواند گواهی برای روغن موتورهای خودرو سواری، دیزلی سنگین یا هر دو باشد. این علامت همچنین بیانگر درجه گرانروی روانکار بر اساس SAE برای سطح کارایی ذکر شده در آن می باشد.

گروهی که با حروف لاتین S آغاز می شوند بیانگر سطوح کارایی بنزینی و گروه دیگر که با حرف لاتین C آغاز می گردند، بیانگر سطوح کارایی روانکارهای موتور دیزلی می باشند. کارایی این دو دسته به ترتیب حروف الفبای انگلیسی که در کنار حروف مذکور آورده می شوند. به عنوان مثال روغنی با سطح کارایی SM برای موتورهای بنزینی نسبت به روغنی با سطح کارایی SL عملکرد برتری از نظر میزان مصرف سوخت و در عین حال توان حفظ انرژی و نیز محافظت از سیستم گازهای خروجی دارد.

نحوه دیگر بیان سطوح کارایی API به صورت ترکیبی از سطوح کارایی موتورهای بنزینی و دیزلی (به عنوان مثال API SL/CF) است که ترکیب مواد در این قبیل سطوح کیفیت، به گونه ای است که ویژگی های کارایی هر دو سطح کارایی را برآورده سازد. نکته حائز اهمیت در این نوع کدگذاری اینجاست که اولویت کارایی با کد بیان شده بعد از عبارت API است. چراکه تولید روغنی با استفاده از این بسته افزودنی برای سطح کیفیت دوم، از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود و بهتر است که بسته های افزودنی استفاده کرد که سطح کیفیت درخواستی در اولویت اول باشد.

طبقه بندی ACEA

طبقه بندی اتحادیه سازندگان خودروی اروپا، ACEA بیشتر در اروپا و خودروهای تولیدی در این منطقه جغرافیایی مطرح می باشد.

این طبقه بندی برای روانکارهای موتوری در چهار شاخه انجام شده است: موتورهای بنزینی (A)، موتورهای دیزلی سبک (B)، موتورهای دیزلی سنگین (E) و روانکارهای سازگار با انواع کاتالیزور در موتورهای بنزینی و دیزلی (C) یا به بیان دیگر، روانکارهای دارای خاکستر سولفاته، فسفر و سولفور کم. بهبود کارایی در هر یک از این شاخه ها با افزایش رقم کناری هر حرف مشخصه، نمایان می شود.

این طبقه بندی تا سال 1996 به صورت CCMC مطرح می شد که به دو شاخه روغن موتورهای بنزینی (G) و دیزلی (PD) تقسیم می شد. در این سال این طبقه بندی به ACEA تغییر نام داد و دو شاخه مزبور نیز به ترتیب با حروف مشخصه A و B جایگزین گردیدند. در سال 2004، شاخه C به آن افزوده شد و اکنون این طبقه بندی در چهار شاخه A، B، C و E انجام می پذیرد.

شاخه A: سطوح A1 و A2 کارایی در حد یک روغن پایه دارند. سطوح A3 و A5 دارای بالاترین سطح کارایی در روغن های بنزینی این طبقه می باشند به طوری که A3 برای کارایی بهتر و A5 به منظور کارایی بهتر توام با مصرف سوخت کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. سطح A4 با یک آینده نگری و به منظور استفاده در موتورهای بنزینی تزریق مستقیم پیش بینی گردیده است.

شاخه B: این شاخه نیز دارای تقسیم بندی مشابهی می باشد با این تفاوت که سطح کارایی B4 برای موتورهای دیزلی تزریق مستقیم مدتهاست که به کار گرفته شده و سطح B5 ترکیبی از کارایی های دو سطح B3 و B4 و همراه با کاهش مصرف سوخت، طراحی گردیده است.

شاخه C: سطوح C1 و C2 بر اساس سطوح کارایی A5/B5 ACEA طراحی شده اند درحالیکه اساس سطح کارایی C3 مطابق با ACEA A3/B3 می باشد. این شاخه پیرو طرح استاندارد Euro 4 و محدودیت گازهای خروجی این استاندارد تعیین گردید. چراکه برای دستیابی به این محدودیت ها از کاتالیزورها با توجه به شروط در نظر گرفته شده برای برخی از گازهای خروجی در این استاندارد، استفاده می شود که لزوم سازگاری روانکار موتور با این کاتالیزورها نیز از طریق این شاخه از ACEA مورد ارزیابی قرار می گیرد. روانکاری که در این گروه قرار می گیرد از نظر خواص کاهش سایش، کاهش میزان خاکستر سولفاته و عناصر فسفر و گوگرد با قوانین سختگیرانه تری نسبت به گروه های دیگر این طبقه روبرو بوده است. ساخت روانکاری با خواص این گروه برای تولیدکنندگان روانکار نیز چالش برانگیز خواهد بود زیرا با محدودیت بیشتر از نظر انتخاب مواد اولیه لازم برای تولید این روغن ها روبرو خواهند شد. به عنوان مثال عنصر گوگرد در این گروه که تا حداکثر 3/0 درصد و در برخی حتی 2/0 درصد مطرح شده است، باعث شده است تا روغن پایه گروه یک به دلیل اینکه گاهی خود دارای گوگردی بیشتر از این مقدار می باشد به عنوان آخرین انتخاب در نظر گرفته شود. زیرا در صورت استفاده از این روغن های پایه سایر مواد افزودنی دیگر در ساختار این روانکار باید فاقد این عنصر باشند.

طبقه بندی ACEA نیز به صورت ترکیبی از چند شاخه برای یک روانکار، قابل پوشش است.