Koolauto : น้ำมันเครื่อง
น้ำมันเครื่อง มีหน้าที่หลักที่สำคัญสุด คือ การหล่อลื่นเครื่องยนต์!!! เพื่อป้องกันการสึกหรอของเครื่องยนต์ โดยเฉพาะการเสียดสีกันของโลหะ และใช้เพื่อ ระบายความร้อน ในห้องเผาไหม้
แต่น้ำมันเครื่องในปัจจุบัน มีการเพิ่มหน้าที่อื่นๆ อีกหลายหน้าที่ ทำให้ ปัจจุบันมันไม่ใช่แค่ น้ำมันหล่อลื่น อีกต่อไป!!! และทำให้น้ำมันเครื่องรุ่นใหม่ๆ มันมีราคาที่แพงกว่า รุ่นเก่ามากๆ
บทความนี้ เราจะแยก ความรู้ด้านน้ำมันเครื่อง ออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนประกอบของน้ำมันเครื่อง และ คุณสมบัติพื้นฐาน ของน้ำมันเครื่อง
ส่วนประกอบของน้ำมันเครื่อง หลักๆ จะมี 2 ส่วน คือ น้ำมันพื้นฐาน (Base) และ สารปรุงแต่ง (Additive)
ส่วนประกอบของน้ำมันเครื่อง
น้ำมันเครื่องพื้นฐาน Base
เราต้องเข้าใจก่อนว่า น้ำมันเครื่องพื้นฐาน( Base Oil) คืออะไร เพื่อให้เข้าใจว่า น้ำมันพื้นฐานของแต่ละรุ่น แต่ละยี่ห้อ มันเกิดจาก น้ำมันพื้นฐาน อะไรก่อน
น้ำมันเครื่องแบบดั้งเดิม เป็นน้ำมันหล่อลื่นที่กลั่นจากน้ำมันปิโตรเลียม (Group 1 หรือ Group 2) โดยทั่วไป จะแนะนำให้ใช้งานประมาณ 3,000-5,000 กม.
Group 1 น้ำมันพื้นฐานกลุ่ม 1 ส่วนใหญ่ได้มาจากการกลั่นน้ำมันดิบ โดยอาศัยตัวทำละลาย มาตรฐานของมันคือ มีส่วนผสมของ กำมะถัน (Sulfur) มากกว่า 0.03 ความหนืดน้อยกว่า 90 มีค่า Vissosity Index ระหว่าง 90-119
ข้อเสียคือ โมเลกุลเรียงตัวไม่เป็นมาตรฐาน ไม่เหมาะกับงานระดับพรีเมียม และปัจจุบัน มีการลดการใช้งานลงเรื่อยๆ แล้ว
Group 2 น้ำมันพื้นฐานกลุ่ม 2 นี้ยังได้มาจากการกลั่นน้ำมัน ด้วยกรรมวิธี HydroTreat กำหนดค่ามาตรฐานคือ ค่า Sulfur น้อยว่า 0.03 และค่า Vissosity Index อยู่ระหว่าง 90-119 (จำไว้ว่า ไม่ว่าผลิตด้วยวิธีไหน แต่ถ้าผ่านมาตรฐานถือเป็น Group 2 นั่นคือ กรรมวิธีการกลั่นไม่เกี่ยว)
น้ำมันเครื่องกึ่งสังเคราะห์ (Semi Synthetic) เป็นน้ำมันหล่อลื่นที่กลั่นจากน้ำมันปิโตรเลียม ผสมกับน้ำมันที่ได้มาจากการสังเคราะห์ (ตามแต่สัดส่วนแต่ละโรงงานผลิต อาจใส่สังเคราะห์เพียงนิดเดียวก็สามารถเรียก Semi Syntheticได้แล้ว) ใช้งานได้ประมาณ 5,000-7,000 กม.
น้ำมันเครื่องสังเคราะห์ (Fully Synthetic) เป็นน้ำมันหล่อลื่นที่สังเคราะห์ขึ้น 100% ไม่มีส่วนผสมของน้ำมันที่ผ่านการกลั่นจากน้ำมันธรรมชาติแต่อย่างใด ใช้งานได้ประมาณ 7,000-10,000 กม.
Group 3 เป็นการกลั่นน้ำมันแบบ HydroCracking หลายๆ รอบ ทำให้เกิดความบริสุทธิ์กว่า น้ำมัน Group 2 แน่นอนน้ำมันเครื่อง Group 3 ยังเป็นผลผลิตจาก น้ำมันธรรมชาติ!!!
*** ในน้ำมันเครื่องบางยี่ห้อจะสามารถเรียกเป็น น้ำมันเครื่องสังเคราะห์ ได้ แต่บางยี่ห้อจะ ไม่เรียกเป็นน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ เพราะปัญหาด้านกฎหมายของประเทศนั้นๆ **
Group 4 PAO (Polyalphaolefin) Ester , Diester, Complex ester น้ำมันเครื่องเกรดนี้ จะมีค่าความหนืดที่คงที่กว่า มันไม่มีปฎิกริยากับออกซิเจน ทำให้รักษาเครื่องยนต์ได้ดีกว่า
Group 5 จะเป็น Group พิเศษที่แต่ละยี่ห้อคิดค้นและจดลิขสิทธิ์กันเองเป็นส่วนใหญ่
คุณสมบัติพื้นฐานของน้ำมันเครื่อง มี 3 อย่างที่ควรเรียนรู้ไว้
1. น้ำมันเครื่องสังเคราะห์
2. ค่าความหนืดของน้ำมันเครื่อง
3. มาตรฐานน้ำมันเครื่อง
มาตรฐาน API
API SP
ก่อนจะไปส่วนอื่น เราต้องยอมรับว่า มาตรฐานก่อนหน้านี้คือ SN ที่ประกาศใช้มาตั้งแต่ปี 2011 โดยจะข้าม รหัส SO ไปเป็นมาตรฐาน SP เลย (เขาให้เหตุผลว่า เพราะ SO นั้นไปซ้ำกับสัญลักษณ์ ของน้ำมันเครื่องบางอย่างจึงขอละเว้นไว้)
API SP เป็นมาตรฐานที่ประกาศใช้ตั้งแต่ 1 พฤษภาคม 2020 โดยจะมี 3 สัญลักษณ์หลัก คือ Starburst (ดาวกระจาย) Donut (โดนัท) และ Shield (โล่)
คำอธิบายเกี่ยวกับ สัญลักษณ์ทั้ง 3 คือ เนื่องจากมีการแยกมาตรฐาน ILSAC ออกเป็น 2 ระดับ คือ GF-6A กับ GF-6B ทำให้ต้องมีการแยกโลโก้ คือ 2 อันแรกสำหรับ GF-6A และ ตราโล่ สำหรับ GF-6B
จุดนี้หนังสือ API1509 อธิบายว่า ปกติ ในห้องทดลองจะกำหนดค่าความหนืดในการทดลองไว้ด้วย (กำหนดมาตั้งแต่ SJ SM SN) แล้วว่า ในห้องทดลองนั้น จะทดลองความหนืดที่ไม่เกิน SAE 10W-30 เท่านั้น
ประเด็นคือ ตั้งแต่ SN นั้น ดันมีการเพิ่มคำว่า Energy Conserving (ประหยัดพลังงาน) เพิ่มขึ้นมาด้วย เครื่องหมายนี้ จึงแสดงว่า ถ้าน้ำมันจะมีค่าความหนืดเดียวกัน มันต้องประหยัดกว่าเดิม 2-3% ถึงได้ตราประทับนี้เพิ่มจากมาตรฐาน API SN
ส่วนประเด็นของ SP คือ มันทดสอบด้วยน้ำมันค่าความหนืดสูงสุดที่ 10-W30 เท่าเดิม แต่ถ้าต้องการ Energy Conserving นี้ ค่าความหนืด อาจจะต้องเหลือเพียง xW-16 หรือ xW-12 เท่านั้น!!!!
นั่นคือ มาตรฐาน GF-6A = W20 (โลโก้โดนัทจะต้องระบุ SAE W มาด้วย) และ GF-6B = W16 (โลโก้โล่จะจะต้องระบุ W มาด้วย) นั่นเอง
แต่ถ้าเป็นมาตรฐาน API SP แบบมาตรฐานนั้น(ไม่มีสัญลักษณ์ใดๆ) จะอ้างอิงความหนืดตาม SN เดิม คือ มาตรฐานจะคือ W30 แต่ถ้าไม่มีโลโก้ ความหนืดจะเป็นเท่าไหร่ก็ได้
เนื่องจาก ค่าความหนืด Kinematic viscosity increase ที่ 40 องศา ค่าที่ได้จะต้องไม่เกิน 100 (SN นั้นอยู่ที่ 150)
ส่วน ประเด็นเรื่องการสึกหรอ คือ SP ต้องไม่มีค่าความสึกหรอของ Cam Ware เลย ขณะที่ SN นั้นยอมให้สึกหรอได้ที่ 90Um ( 0.0009 cm) แต่ถ้าระบุว่าผ่านมาตรฐาน GF-6 จะรวม การปกป้องการสึกหรอของ LSPI และ Timing Chain และ Cam Ware
ค่าความเป็น โคลน จาก 8.0 (SN) จะเหลือแค่ 7.6 (SP) เท่านั้น
ค่าความหนืดของน้ำมันเครื่อง Viscosity
ปกติ เราจะดูกันที่ ค่า SAE เช่น 10w-30 ค่าความหนืดจะอยู่ด้านหลัง (ณ อุณหภูมิระหว่าง 85-100องศา) แต่ประเด็นคือ เมื่อเราใช้งานไปสักพัก ค่าความหนืดมันกลับลดลงอีก นั่นเป็ฯเพราะบางส่วนเกิดจากการ Dilution หรือเจือจาง ซึ่งอาจเกิดจาก น้ำมันเชื้อเพลิง รั่วลงไปในห้องแคร้ง หรือการสะสมของตะกอนเขม่า ก็เป็นได้
และนั่นหมายความว่า ถ้าใครต้องการใช้น้ำมันเครื่องที่มีค่าความหนืดค่อนข้างใส มันจะต้องแลกเปลี่ยนด้วย การถ่ายน้ำมันเครื่องบ่อยๆ
แต่น้ำมันเครื่องส่วนใหญ่จะกลายสภาพเมื่ออุณหภูมิเกินกว่า 150 องศา (ค่า Kinematics viscsity) แต่เครื่องยนต์ปัจจุบัน ที่ร้อนสุดจะเป็นแกนเทอร์โบ ที่ 135 องศา
