آلودگی روغن موتور به ضدیخ از دیدگاه خواص فیزیکی

الف) مقدمه

ده ها سال است که طراحان و کاربران موتورهای درونسوز (اعم از خودرویی، ریلی، دریایی، و ژنراتوری) برای خنکسازی موتور تنها به آب تکیه نداشته و علاوه بر آب (بعنوان سیال اصلی خنک کننده) از سایر افزودنی های شیمیایی جهت بهبود خواص شیمیایی و فیزیکی آن بهره می‌برند. چراکه استفاده از آب بمنظور خنکسازی موتور مشکلاتی همچون خوردگی، تشکیل رسوبات، پایین آمدن دمای جوش، و یخ‌زدگی در برودت را بهمراه دارد [1]. به همین جهت، برای بهبود عملکرد سیستم خنک کننده موتور، برحسب شرایط و محدویت ها، مواد مختلفی اعم از ضدخوردگی، ضدرسوب، ضدجوش، و ضدیخ‌زدگی به آب اضافه می شود. طبیعی است که در چنین شرایطی نمی توان سیال خنک کننده جاری در مدار تبرید موتور را «آب» محسوب کرد. چنین سیالی «مبرد» یا «خنک کننده موتور » نامیده می شود [1,2]. اصطلاحی که در بازار  البته به غلط (!) برای آدرس دهی به چنین مایعی رایج است «ضدیخ» است که هرچند اصطلاحی جامع نیست و تمامی خواص و عملکرد مورد انتظار از چنین ماده مهندسی شده ایی را پوشش نمی دهد، اما در این مقاله نیز همچنان از واژه «ضدیخ» برای اشاره به سیال خنک کننده جاری در مدار تبرید موتورهای درونسوز استفاده خواهد شد.

ضدیخ مصرفی در موتورهای بنزینی یا دیزل موجود در بازار تجاری و صنعتی هرکدام به نحوی تهیه می شوند که بستگی به نحوه طراحی و فناوری ساخت موتور نیز داشته باشد. در مواردی، کل مایع ضدیخ شامل آب به همراه کلیه مکمل های لازم در ظرف ها و بسته بندی های مخصوص به فروش می رسد [1]. در چنین حالتی، نیازی به ترکیب و تلفیق آب، ضدیخ، و سایر مکمل ها توسط مشتری نیست. این روش شامل انواع ضدیخ های بسته بندی شده و آماده موجود در بازار است که برای سرویس انواع موتورهای خودرویی و انواعی از لکوموتیوها تهیه و مصرف می شوند.

در موارد دیگر، مقداری از آب جداگانه توسط مشتری تهیه شده و با افزودنی های شیمیایی (شامل ضدخوردگی، ضدرسوب، ضدجوش، ضدیخ، و...) مخلوط شده و در موتور ریخته می شود. بدیهی است که در چنین شرایطی، خواص شیمیایی آب از جمله اسیدیته و سختی آن روی کارآیی نهایی ضدیخ حاصله تاثیرگذار خواهد بود. بطوریکه برخی از سازندگان موتورهای درونسوز اقدام به انتشار دستورالعلی بمنظور نحوه مخلوط سازی و خواص آب مورد تایید برای تهیه ضدیخ ترکیبی نموده اند [1]. این روش بمنظور سرویس دهی به انواع لکوموتیوهای قدیمی در راه آهن مورد استفاده قرار می گیرد.

هرچند خرابی های ناشی از مدار تبرید موتور آنی نیست، اما، حسب آمارهای کارشناسی 60% خرابی های موتورهای درونسوز مربوط به مدار خنک کاری آنها است. این در حالیست که آزمون های روتین آنالیز روغن موتور معمولا به کشف و شناسایی آب حاوی ضدیخ در نمونه آن منجر نمی گردد. چراکه روغن موتور به قدری داغ است که آب موجود در آن به سرعت بخار می شود . بنابراین، آزمون هایی مانند کارل – فیشر و... بیشتر در مورد روغن های هیدرولیک یا گیربکسی و ... معتبر و رایج است. از آنسو، تکنیک هایی مانند RDE یا ICP-AES قادر به نمایش عناصری اعم از سدیم (Na) [1,3]، پتاسیم (K) [1,4]، و بور (B) [1,3] در نمونه روغن موتور هستند که افزایش ناگهانی و هارمونیک آنها اغلب بعنوان «نشت ضدیخ» در روغن موتور تعبیر می شود. اما، از آنجا که چنین عناصری اغلب در ساختار شیمیایی و ادتیوهای محلول در انواع روغن های موتوری حضور دارند، بنابراین ارزیابی و تفسیر نتایج آزمایش آنالیز عناصر می تواند با خطا همراه باشد [1].

هدف از این مقاله پرداختن به تغییر خواص فیزیکی روغن آلوده به ضدیخ با تاکید بر ویسکوزیته سینماتیک در شرایط ایزوترمال به همراه معرفی روابط ریاضی حاکم بر جریان سیال است. طی این مقاله، تغییرات ویسکوزیته برحسب درصد آلودگی نمونه روغن موتور به ضدیخ بررسی شده و نتیجه این آلودگی با تکیه بر معادلات حاکم بین پارامترهای مختلف جریان روغن موتور مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

ب) نحوه تماس روغن موتور و ضدیخ

وظیفه مدار تبرید یک موتور درونسوز در انتقال درصدی از حرارت دفع شده  از موتور است که بعنوان درصدی از انرژی حرارتی بالقوه سوخت محترق شده در موتور تعریف می شود که قابل تبدیل به انرژی مفید مکانیکی توسط موتور نیست. حرارت دفع شده از موتور طبیعتا باید از دو طریق به اتمسفر می شود:

- بخشی از مسیر لوله اگزوز و گازهای داغ خروجی به هوای اطراف (بعنوان اتلاف مستقیم انرژی) ؛ و

- بخشی دیگر از طریق سیستم تبرید موتور (بعنوان اتلاف غیرمستقیم انرژی)

تقریبا نیمی از حرارت دفع شده به شکل گازهای داغ از مسیر اگزوز موتور را ترک می کنند و نیمی دیگر از این اتلاف انرژی از مسیر مدار تبرید به محیط اطراف ختم می شود. در این میان، انتقال حرارت جذب شده از موتور با سیرکولاسیون ضدیخ در مدار تبرید صورت می پذیرد (شکل 1 را ببینید).

اما، این همه ماجرا نیست. چراکه ضدیخ با تکیه بر ادتیوهای مخالف همراه آن (اعم از ضدرسوب، ضدخوردگی، و...) اقدام به تشکیل فیلمی مستحکم و سخت از پوسته های حاوی اکسیدهای فلزی و شبه‌فلزی اعم از منیزیم و کلسیم [2] و آهن [5] (عمدتا حاصل از رسوبات و ناخالصی های محلول در آب) بمنظور حفاظت از پیراهن سیلندر در برابر کاویتاسیون ناشی از چرخه انقباض و انبساط لاینر در برابر سطوح فشار ساز پیستون می کند [2].

شکل 1: شماتیکی از ساختار مدار تبرید یک موتور درونسوز و نحوه عملکرد ضدیخ [2]

این عملکرد مفید و مثبت ضدیخ در سطوح خارجی پیراهن سیلندر (لاینر) است. اما در صورتیکه ضدیخ به هر نحوی از انحا به فضای داخلی پیراهن سیلندر نفوذ کرده و همراه با سوخت و روغن موتور به جداره درونی پیراهن سیلندر و سطوح پیستون برخورد کند، خوردگی سایشی  رخ خواهد داد که اصلی‌ترین دلیل آن نشت ضدیخ به فضای داخلی سیلندر خواهد بود [3]. مثالی از چنین حالتی طی موردکاوی انجام شده روی نمونه روغن موتور یک ژنراتور اضطراری  مستقر در یک واحد پالایشگاهی واقع در جنوب ایران در شکل 2 قابل مشاهده است.

شکل 2: نتایج حاصل از آنالیز روغن موتور یک ژنراتور اضطراری پالایشگاهی [6]

طی موردکاوی انجام شده، نشت سوخت ناشی از افزایش ناگهانی و سریع عنصر وانادیوم (V) قابل تشخیص است. این روند افزایشی در شکل 3 به تصویر کشیده شده است:

شکل 3: نحوه نمو عنصر وانادیوم (V) در نتایج آنالیز روغن شکل 2

عنصر وانادیوم (V) یکی از عناصر فلزی حاصل از فرسایش قطعات تشکیل دهنده موتور بوده و از طریق فرسایش (بعنوان پدیده ایی اجتناب‌ناپذیر حین کارکرد یک موتور درونسوز) وارد جریان روغن موتور می شود. محدوده پذیرش این عنصر فرسایشی در آنالیز روغن های موتوری 1~3ppm است [7] که در موردکاوی انجام شده (شکل 2) شاهد جهش آن از 0.2 به 9.9ppm هستیم. بدین ترتیب، مناسبترین تابع بمنظور وصف صحیحترین و کم‌خطاترین برازش روی منحنی نمو این عنصر به تابع آرنیوس محدود می شود؛ یعنی

 

این جهش عنصر وانادیوم (V) در کنار روند رو به افزایش شاخص PQ و ویسکوزیته سینماتیک در دمای °C40 در نتایج حاصل از آنالیز نمونه روغن موتوری مندرج در شکل 2 نشان از آلودگی نمونه روغن به سوخت است. اما، نحوه نمو چهار عنصر سیلیسیم (Si)، سدیم (Na)، و بور (B) در کنار وانادیوم (V) بیانگر موضوعی فراتر از آلودگی روغن این موتور به سوخت است. نمو این چهار عنصر در شکل 4 به نمایش درآمده است:

شکل 4: نمو تجمعی چهار عنصر سیلیسیم (Si)، سدیم (Na)، و بور (B) در کنار وانادیوم (V) در نتایج آنالیز روغن شکل 2

نمودار تجمعی شکل 4 از آن جهت مهم است که رفتار این چهار عنصر را در کنار یکدیگر به نمایش می گذارد. با نگاهی به این شکل می توان به صرافت فهمید که نحوه نمو این چهار عنصر نه تنها هارمونیک نیست که سه عنصر سیلیسیم، سدیم، و بور نیز علیرغم منطق یکسان در نمو (تابع چندجمله ایی درجه سوم)، از الگویی هارمونیک در نمو خود تبعیت نمی کنند. این عدم رفتار هارمونیک به همراه نحوه نمو شاخص PQ و ویسکوزیته سینماتیک در دمای 40°C بیانگر آلودگی روغن موتور به ضدیخ، علاوه بر سوخت، می باشد. صحت این ادعا با اورهال و بازرسی انژکتورهای سوخت و کشف نشت ضدیخ به جریان سوخت و سپس اختلاط آن با روغن موتور تایید شد. علت عدم مشاهده آب توسط آزمایشگاه محترم در نمونه روغن موتور نیز به دمای بالای روغن موتور بازمی گردد [6] که پیشتر با ذکر پدیده «پریدن آب» در مقدمه این مقاله اشاره شد. بنابراین، اختلاط روغن موتور با ضدیخ، علیرغم جدایی کامل مسیر مدارات گردش این دو سیال در ساختار و طراحی یک موتور درونسوز، نه تنها ممکن است که کاملا رایج نیز هست!

ج) تاثیر اختلاط روغن موتور و ضدیخ

فارغ از استحاله شیمیایی و تمایل روغن موتور به فرسایندگی در اثر آلودگی به ضدیخ که قبلا به کرات در ادبیات مختلف مهندسی بحث شده است، هدف از این مقاله، بررسی تاثیر اختلاط روغن موتور و ضدیخ از دیدگاه تغییر خواص فیزیکی (با تمرکز روی ویسکوزیته سینماتیک) در شرایط ایزوترمال یا دما-ثابت است. بدین ترتیب، طی آزمایش تجربی که در یک آزمایشگاه ذیصلاح واقع در ایتالیا انجام شد، ضدیخی با مشخصات مندرج در شکل 5 و جدول 1 به تدریج با روغن موتور Castrol Edge Professional E با گرید SAE 0W-30 [8] و با کسرهای حجمی مختلف مخلوط در دو نقطه دمایی 40 و 100°C مخلوط شده و نمو ویسکوزیته سینماتیک در این دو نقطه دمایی ثبت شده است.

شکل 5: ضدیخ مصرفی بمنظور اختلاط آزمایشی با روغن موتور SAE 0W-30 [8]

مشخصات فیزیکی ضدیخ که توسط آزمایشگاه اندازه گیری شده به شرح زیر است:

جدول 1: مشخصات فیزیکی ضدیخ مصرفی در آزمایش (اندازه گیری شده توسط آزمایشگاه LMP) [8]

مشخصات روغن موتور Castrol Professional Edge E مصرفی در این آزمایش نیز به شرح زیر است:

جدول 2: مشخصات فیزیکی روغن موتور مصرفی در آزمایش [9]

نتیجه مطالعه انجام شده در خصوص تلفیق دو سیال ناهمگون روغن موتور و ضدیخ با مشخصات فیزیکی مندرج در جداول 1 و2  در شکل های 6 و 7 به نمایش درآمده است:

شکل 6: تاثیر آلودگی روغن موتور 0W-30 به ضدیخ از دیدگاه ویسکوزیته سینماتیک در دمای 40°C و دانسیته در دمای 20°C [8]

شکل 7: تاثیر آلودگی روغن موتور 0W-30 به ضدیخ از دیدگاه ویسکوزیته سینماتیک در دمای 100°C [8]

در نگاه اول به نتایج حاصل از اختلاط تدریجی ضدیخ با روغن موتور می توان به این نتیجه اولیه رسید که در شرایط دما-ثابت، ویسکوزیته سینماتیک در هر دو نقطه دمایی 40 و 100°C و دانسیته مخلوط در دمای 20°C بصورت خطی با افزایش کسر حجمی ضدیخ درون مخلوط افزایش می یابند.

این افزایش ویسکوزیته نشان داده شده در شکل های 6 و 7 از دو دیدگاه قابل توجیه است:

- ساختار شیمیایی: درصورتیکه دو ساختار شیمیایی ناهمگون مانند ضدیخ و روغن موتور به نحوی از انحا با یکدیگر مخلوط شوند، این اختلاط هیچگاه منجر به تشکیل یک مخلوط همگن نخواهد شد. این ناهمگنی ذاتی منجر به تشکیل ریزساختارها یا فازهای کاملا مجزایی خواهد شد که مقاومت مخلوط همگن حاصله را در برابر حرکت افزایش خواهد داد که معنی و مفهومی مستقیم آن افزایش ویسکوزیته سینماتیک مخلوط است.

- برهمکنش ملکولی: ملکول های تشکیل دهنده هر جز متفاوت از مخلوط می توانند طوری به تماس با یکدیگر واکنش نشان دهند که ساختار ملکولی کاملا جدیدی با خواص فیزیکی کاملا نوین و مجزا تشکیل دهند که از آنجمله می توان به اصطکاک درونی بیشتر از هریک از ساختارهای ملکولی مربوط به هرکدام از اجزای موثره مخلوط در حالت خالص اشاره کرد. چنین واکنشی می تواند منجر به افزایش ویسکوزیته مخلوط بصورت برآیندی از ویسکوزیته هریک از اجزای آن شود [8].

همانطور که در شکل های 6 و 7 مشهود است، دو مشخصه فیزیکی ویسکوزیته سینماتیک در دو نقطه دمایی 40 و 100°C و دانسیته مخلوط در دمای 20°C مورد بررسی و تحلیل عددی قرار گرفته اند. اما، از آنجایی که ذات رفتار ویسکوزیته غیرخطی است [8]، در ادامه نسبت به تصحیح برازش منحنی نمو این دو مشخصه در حالت دما-ثابت اقدام شده است.

شکل 8 حاوی سه نمودار از برازش های ممکن روی نحوه نمو دانسیته مخلوط در دمای 20°C است و همانطور که از شکل 8 هویداست، در هر سه حالت برازش خطی ، چندجمله ایی درجه دوم ، و چندجمله ایی درجه چهارم، خطای برازش صفر است. بنابراین، عملا در مورد دانسیته مخلوط روغن موتور و ضدیخ در حالت ایزوترمال نیازی به برازش رفتار این مشخصه فیزیکی در حالت های پیچیده نیست و همان برازش ساده خطی کفایت می کند.

شکل 8: سه حالت از برازش منحنی روی نحوه نمو دانسیته مخلوط در دمای 20°C در حالت ایزوترمال (خطای برازش صفر)

بنابراین، می توان نتیجه گرفت که دانسیته روغن موتور در صورت آلودگی به ضدیخ در حالت دما-ثابت (20°C) از یک روند خطی پیروی می کند که براساس آزمون انجام شده طی این مقاله، بصورت زیر با افزایش کسر حجمی ضدیخ در حجم ثابتی از روغن موتور از ضابطه زیر برخوردار است:

اما، ویسکوزیته سینماتیک ذاتا نمی تواند رفتاری خطی داشته باشد [8]. بنابراین، طی فرآیندی که در شکل 9 نشان داده شده، روند کاهش خطای برازش از 0.8% تا صفر که شامل سه حالت از برازش خطی به چندجمله ایی درجه دوم، و سپس چندجمله ایی درجه چهارم است. استفاده از شکل 9 منوط به توجه به این نکته است که می توان با پذیرش خطایی حدود 0.8% با هاله ایی که در شکل 9 با رنگ خاکستری اطراف خط مشکی رنگ منحنی ویسکوزیته سینماتیک روغن موتور برحسب درصد حجمی آلودگی به ضدیخ نشان داده شده است، رفتار ویسکوزیته سینماتیک روغن موتور آلوده به ضدیخ را برحسب کسر حجمی آلاینده ضدیخ و در حالت دما-ثابت خطی فرض کرد. قطعا و حکما پذیرش این محدوده خطای محاسباتی به حساسیت مورد مطالعاتی وابسته است. اما، نمودارهای شکل 9 این امکان را فراهم آورده است که بنا به حساسیت کار، نحوه نمو ویسکوزیته سینماتیک روغن موتور SAE 0W-30 آلوده به ضدیخ را بتوان انتخاب کرد.

شکل 9: روند کاهش خطای برازش منحنی نمو ویسکوزیته سینماتیک روغن موتور آلوده به ضدیخ در دمای ثابت 40°C

بنابراین، می توان با توجه به شکل 9 به این نتیجه رسید که ویسکوزیته سینماتیک روغن موتور آلوده به ضدیخ در حالت دمای ثابت 40°C برحسب کسر حجمی ضدیخ از ضابطه زیر در نمو خود تبعیت می کند:

میزان خطای خطی-انگاری رفتار ویسکوزیته سینماتیک روغن موتور برحسب کسر حجمی آلودگی به ضدیخ در دمای ثابت 100°C برابر با 3.6% است که 4.5 برابر همان خطا در دمای 40°C محسوب می شود. اما با کاهش تدریجی خطای برازش از خطی به چندجمله‌ایی درجه دوم و سپس چندجمله‌ایی درجه چهارم، هاله خاکستری رنگ نشاندهنده محدوده خطای برازش اطراف خط مشکی رنگ منحنی نمو ویسکوزیته سینماتیک به تدریج نازکتر شده و نقاطی که در حالت برازش خطی حتی از این هاله نیز دور افتاده بودند، به تدریج وارد محدوده نمو ویسکوزیته سینماتیک می شوند. شکل 10 را ببینید.

شکل 10: روند کاهش خطای برازش منحنی نمو ویسکوزیته سینماتیک روغن موتور آلوده به ضدیخ در دمای ثابت 100°C

بدین ترتیب، بهترین و کم خطاترین ضابطه ریاضی در بیان نحوه نمو ویسکوزیته سینماتیک روغن موتور تحت مطالعه برحسب میزان آلودگی به ضدیخ تشریح شده در این مقاله در نقطه دمایی ثابت 100°C به شرح زیر است:

با این تفاسیر، بیان نحوه آلوده شدن روغن موتور برحسب دو معیار فیزیکی دانسیته و ویسکوزیته سینماتیک در حالت دما-ثابت در مورد دانسیته با توسل ضابطه ایی خطی و در مورد ویسکوزیته با ضابطه ایی چندجمله‌ایی درجه چهارم و البته قابل خطی-سازی با پذیرش درصدی از خطا که با افزایش دما چند برابر می گردد، ممکن است. هرچند، اعتقاد نویسنده بر اینست که ویسکوزیته ذاتی معیار دقیقتر و بهتری بجای دانسیته و ویسکوزیته سینماتیک در تعیین نحوه رفتار روغن آلوده به ضدیخ (بعنوان یک مخلوط ناهمگن) در شرایط ایزوترمال است [10]. ویسکوزیته ذاتی با توسل به معادله هاگینز قابل محاسبه است:

 

در معادله (5):

- : نسبت ویسکوزیته ویژه که در بازه ایی از غلظت ضدیخ حاضر در مخلوط (C) اندازه گیری شده و با واحد اندازه گیری cm³/gr بیان می شود. ویسکوزیته ویژه یا  بصورت ویسکوزیته مطلق یک مایع (در اینجا: روغن موتور) در تناسب با ویسکوزیته مطلق آب در همان نقطه دمایی تعریف می شود. ویسکوزیته ویژه مشخصه ایی بدون بعد بوده و از معادله (6) قابل محاسبه است:

که در معادله (6):

+  : ویسکوزیته محلول (روغن/پلیمر)

+  : ویسکوزیته حلال (در اینجا: روغن)

+  : ویسکوزیته نسبی که بصورت  تعریف می شود [10]

در ادامه برای معادله (6) داریم:

-  : ویسکوزیته ذاتی با واحد اندازه گیری dL/gr؛

- k: ثابت هاگینز که بصورت عددی ثابت برای یک سری از پلیمرها با اوزان ملکولی متفاوت در یک حلال مفروض (روغن) تعریف شده و مقدار آن تابع قدرت و کیفیت حلال است که از تقریبا 0.3 برای حلال های خوب قوی شروع شده و تا 1.0 برای حلال های ضعیف ادامه دارد [10].

اما از آنجا که ویسکوزیته ذاتی برای یک سیستم حلال و محلول تعریف شده است، در خصوص یک مخلوط ناهمگن موضوع این مقاله لازمست مشخصه هایی مانند C و k بعنوان اعداد ثابت تعیین شده و ویسکوزیته ویژه  مخلوط ناهمگن نیز در دو نقطه دمایی 40 و 100°C اندازه گیری شود (درست مانند جدول 8 منبع شماره [10]). از این رو، در خصوص معیار ویسکوزیته ذاتی لازم است مطالعات جداگانه ای در مورد روغن موتور و ضدیخ معرفی شده در این مقاله صورت پذیرفته و رفتار ویسکوزیته ذاتی روغن موتور SAE 0W-30 در قبال غلظت آلودگی به ضدیخ تعریف شده در شکل 5 و جدول 1 مقاله حاضر مورد مطالعه قرار گیرد.

د) نتیجه گیری

نحوه رفتار جریان روغن درون میسرهای تعبیه شده در رادیاتور روغن (بعنوان بخشی از مدار روغنرسانی) یک موتور درونسوز با عدد رینولدز تعیین می شود که از رابطه زیر قابل محاسبه است:

که در معادله (7):

- Re: عدد رینولدز؛

- s: سرعت خطی جریان روغن برحسب mm/s؛

- d: قطر لوله روغن برحسب mm؛

- ν: ویسکوزیته سینماتیک برحسب mm²/s [11]

شکل 11: شماتیکی از ساختار یک رادیاتور روغن موتور [11]

واضح است که با افزایش ویسکوزیته سینماتیک در رابطه شماره (7)، در عین ثابت ماندن سرعت جریان و قطر لوله عبور روغن موتور، عدد رینولدز کاهش پیدا خواهد کرد و نحوه نمو کاهشی آن نیز تابعی از نحوه نمو ویسکوزیته سینماتیک خواهد بود. کاهش عدد رینولدز منجر به افزایش شدید ضریب مقاومت خطی جریان روغن λ در مدار روغنرسانی موتور می گردد. به ترتیب زیر:

همین امر موجب افزایش افت جریان روغن جاری در مدار روغنرسانی می گردد که از رابطه زیر قابل محاسبه است:

که در معادله (9):

- h_l: افت جریان در مقطع لوله ایی با طول l؛

- λ: ضریب مقاومت خطی جریان روغن؛

- l: طول آن بخش از مسیر روغن موتور برحسب mm؛

- d: قطر لوله برحسب mm²؛

- s: سرعت خطی جریان روغن برحسب mm/s؛

- g: شتاب گرانش زمین برابر با 9.81m/s² [11]

از آنسو، از آنجا که مقاومت به جریان روغن موتور با تغییرات فشار p و دبی حجمی q مرتبط است، می توان برای هندسه‌ایی ساده مانند یک لوله صاف و مستقیم رابطه زیر را نوشت:

بدین ترتیب و با ثابت فرض کردن مقاومت روغن به جریان یافتن در یک مسیر لوله ایی صاف داریم:

که در معادله (11):

- R: مقاومت روغن موتور به جریان یافتن درون یک مسیر لوله ایی صاف؛

- ν: ویسکوزیته سینماتیک برحسب mm²/s؛

- ρ: دانسیته مخلوط روغن موتور و ضدیخ برحسب kg/dm³؛

- l: طول لوله برحسب mm؛

- d: قطر هیدرولیک برحسب mm² [12]

از آنجا که مقاومت به جریان بصورت گرادیان نمودار افت فشار Δp برحسب دبی حجمی  روغن q در حالت پایا قابل تعریف است، و البته با عنایت به این حقیقت که رابطه افت فشار و دبی حجمی  روغن موتور خطی نیست، بنابراین بهترین راه در تعیین ضابطه ایی برای مقاومت به جریان روغن موتور درون یک لوله صاف فرضی، برازش منحنی تغییرات افت فشار برحسب دبی حجمی  است که در شکل 12 به نمایش درآمده است:

شکل 12: نحوه نمو افت فشار روغن موتور برحسب دبی حجمی  در یک لوله صاف [12]

با نگاهی به معادله (11) می توان دریافت که در صورت آلوده شدن روغن موتور به ضدیخ، مقاومت روغن موتور آلوده به جریان یافتن درون یک لوله صاف مستقیما تحت تاثیر افزایش ویسکوزیته سینماتیک و دانسیته مخلوط روغن و ضدیخ قرار گرفته و بالا خواهد رفت که این افزایش حتمی منجر به کاهش دبی حجمی جریان روغن موتور آلوده به ضدیخ در مدار روغنرسانی خواهد شد که نتیجه ای جز نرسیدن یا کم رسیدن روغن به میزان لازم به برینگ ها و سایر اجزای حساس به روغنرسانی در یک موتور درونسوز نخواهد داشت.

هـ) منابع و مآخذ:

جهت اطلاع از جزییات منابع استفاده شده در این مقاله، مراجعه به نسخه چاپی این مقاله، چاپ شده در نشریه نگهداری و تعمیرات در صنایع نفت، گاز، و پتروشیمی به آدرس http://www.netsanews.ir توصیه می شود.