تاریخچه استاندارد گرانروی روغنهای موتوری

در جهانی که همه چیز به سرعت رو به توسعه است، کمتر دیده شده که پدیده ای در حدود یک قرن پایدار بماند. اما سیستم درجه بندی گرانروی، ویسکوزیته روغن موتورها با نام استاندارد SAE J300 ، استثنایی در صنعت روانکاری است که توانسته نزدیک به یک قرن اعتبار خود را حفظ کند. تدوین این استاندارد توسط انجمن مهندسان خودرو

Society of Automotive Engineers بیش از۹ دهه قبل انجام گرفته است. در سطور اول دستورالعمل این استاندارد – که هسته اصلی را تشکیل می دهد- در مورد سیستم درجه بندی گرانروی روغن های موتوری تعریف شده است. طراحان و سازندگان موتورها به منظور تعیین نوع روغن مورد نیاز خود و شرکت های تولیدکننده روانکارها برای تدوین فرمولاسیون شامل مشخصات روغن پایه و مواد افزودنی از این سیستم استفاده می کنند. جدول یک استاندارد، محدوده گرانروی را برای تمامی گروهها به وسیله اعداد و حروفی مانندSAE10، SAE 5W-20، SAE 20W-40 مشخص می کند. برای مثال اگر یک روغن تک درجه دیزل و یا چند درجه بنزینی باشد نشان دهنده این است که در سرمای زمستان و یا گرمای تابستان بخوبی روانکاری را انجام خواهد داد.

J300 سند بسیار جامعی است که پس از گذشت۹۵ سال همچنان روشهای دستیابی به اطلاعات جزیی مورد نیاز را برای کاربران ارایه می کند و خود را با نیازهای در حال تغییر صنایع تطبیق داده است. امروزه ادامه کاربرد این سیستم به عنوان سیستم جهانی طبقه بندی گرانروی روغنهای موتوری مورد بحث قرار گرفته است.

عده ای بر این عقیده هستند که این سیستم باید ساده نگهداری شده و از ورود پارامترهای جدید به آن جلوگیری شود. برخی دیگر از صاحبنظران بر این عقیده هستند که باید تغییرات بسیاری در سیستم J 300 برای کاربرد در فناوری روانکارهای موتوری، صنعتی و نظایر آن داده شود. J300 می بایست آنقدر قابل انعطاف باشد که بتواند هر گونه تغییر در فناوری را برای مرتفع ساختن نیازهای سازنده و مصرف کنندگان شامل شود و آنچه از تاریخچه آن مشهود است، این سیستم در گذشته از عهده این امر مهم بخوبی برآمده است. از ابتدای تدوین این برنامه تا به امروز- به غیر از هشت سال در دهه۱۹۴۰ میلادی در دوران جنگ جهانی دوم- این تنها درجه بندی گرانروی روغنهای موتوری در جهان بوده است و تاکنون هیچگونه روش دیگری برای آن وجود نداشته است.

مروری بر تاریخچه استاندارد SAE J300

در سال۱۲۸۹ خورشیدی(۱۹۱۰ میلادی) برای نخستین بار مفاد اولیه استاندارد SAE J300 تدوین شد. سیزده سال بعد اولین مشخصات این استاندارد، کد گذاری و در۱۰ گروه طبقه بندی شد که میزان تعیین شده نقطه جرقه و اشتعال، رنگ، نقطه ریزش، باقیمانده کربنی و آزمایش های خوردگی در آن گنجانده شد. در سال۱۳۰۵(۱۹۲۶ میلادی) این طبقه بندی دوباره مورد بررسی قرار گرفت و فقط در۶ عدد (نه به عنوان گرید) تعریف شد

(SAE 10~60) . در آن زمان این اعداد هنوز بنام گرید شناخته نمی شدند. دمای مورد محاسبه۱۳۰ و۲۱۰ درجه فارنهایت بود و در این برنامه فقط گرانروی منظور شده و سایر پارامترها حذف شد.

در سال۱۳۱۲(۱۹۳۳ میلادی) یک عدد جدید (SAE 70) به درجه بندی این استاندارد اضافه شد. در سال۱۳۲۰(۱۹۴۱ میلادی) انجمن خودرو آمریکا یک طبقه بندی جدیدی را برای روغنهای موتوری خارج از سیستم J300 طراحی کرد که۸ سال از آن استفاده کردند. در این طبقه بندی برای نخستین بار گروه W شامل۱۰W و ۲۰W تعریف شد. پس از پایان جنگ، در سال۱۹۴۸ انجمن خودروی آمریکا، دوباره سیستم SAE را بکار گرفت و تغییراتی را در آن ایجاد کرد. در سال۱۳۲۹(۱۹۵۰ میلادی) J300 دوباره بازنگری شد و جدول کامل مشخصات گرانروی- که تا امروز وجود دارد- تعیین شد. در این زمان علاوه بر گریدهای ۲۰W و ۱۰W گرید ۵W نیز اضافه شد و گروههای SAE 60،۷۰ حذف شدند. حد دما برای روغنهای گروه W ، صفر و مابقی۲۱۰ درجه فارنهایت تعیین شد. در سالهای۱۳۳۸ مالتی ویسکوزیته ها معرفی شد و هفت طبقه ای که در سال۱۳۲۹ تعیین شده بود کماکان باقی ماند. ازسال۱۳۴۶ تا۱۳۵۴ تغییرات و تصحیحات بسیاری در استاندارد SAE اعمال شد. سیستم های متریک در این دوره معرفی و حداقل دمای پمپاژ نیز در زیرنویس های استاندارد اضافه شد. از سال۱۳۵۶ تا۱۳۵۹ تغییرات عمده ای انجام گرفت که شامل استفاده از گرید به جای عدد گرانروی، استفاده کامل از سیستم متریک، اضافه کردن حد مرز پمپاژ (۵ درجه سانتیگراد کمتر از هر گرید با توجه به دمای کارتل در هوای سرد) و اضافه کردن حد دمای کارتل در چند درجه ها بود. همچنین گریدهای SAE 0W،۱۵W، ۲۵W معرفی شدند و آزمایش های آن با عنوان دما در ارتباط با گریدهای W تعیین شد و در نهایت کوچکترین مقدار W در بسته بندی ها و تاریخ آن، SAE J300 SEP80 تدوین و نوشته شد.

بین سالهای۱۳۶۳ تا۱۳۷۰ به دلیل عدم نتایج خوب آزمایش پمپاژ در حین کار، یک آزمایش ثابت برای روغنهای SAE 5W،۱۰W معرفی شد. تغییرات دیگر انجام شده در طول این سالها شامل چگونگی تدوین و نوشتن W بر روی بسته بندی ها، معرفی گرید SAE 60 ثبت ستون حداقل دمای پمپاژ بر روی جدول استاندارد، معرفی مفاهیم برش بالا/ دمای بالا،

High temprature/High shear بود و تمامی این پارامترها به عنوان حد مرز بحرانی معیین شدند. در سال۱۳۷۲ حد HTHS برای روغنهای غیر گریدهای W تعیین شد. الزامات پمپاژ در دمای کم به مقدار۵ درجه سانتیگراد در سال۱۳۷۴ کاهش یافت و حد تغییرات ویسکوزیته از۳۰ هزار به۶۰ هزار CP تغییر یافت. در سال۱۳۷۸(۱۹۹۹ میلادی) دماهای پایین شبیه سازی کارتل (CCS) پنج درجه کاهش و حد گرانروی برای روشن کردن موتورهای جدید تنظیم شد. در سال۱۳۸۳(۲۰۰۴ میلادی) روش ثابت ریزش پس از گذشته۲ سال برداشته شد و برخی از سازندگان موتور، گرید SAE 5w-20 را پیشنهاد کردند.

در نهایت می توان گفت J300 سندیست که توسط انجمن مهندسان خودرو (SAE) طراحی شده و تاکنون تغییرات لازم در زمانهای مختلف بر روی آن انجام شده است. اگر چه این استاندارد توسط یک سازمان آمریکایی ارایه شده ولی در سایر کشورها مورد قبول بوده و تمامی سازندگان موتور و تولید کنندگان روانکار (به ویژه تولیدکنندگان روغن های موتوری) همیشه قادرند برای بهبود و تکمیل آن نظرات خود را به این سازمان ارایه کنند.