دانلود مقاله پایان نامه تهیه و کاربرد مواد افزودنی در روغنهای روان کننده

روغنهای روان کننده (Lubricating Oils) معدنی که منشاء آنها از نفت خام است، کالاهای نسبتاً ارزانی هستند که در موتورها و ماشین آلات صنعتی بسیار گرانقیمت مورد استفاده قرار می گیرند و اثر مستقیم روی کارآئی و عمر این دستگاهها دارند، لذا باید برای ایجاد اطمینان در عملکرد صحیح ماشین‌آلات، کیفیت روغن‌های مصرفی کاملاً مناسب باشد. ولی متأسفانه بسیار دیده شده است که به این امر مهم، حتی توسط متخصصین فنی نیز توجه کافی نمی‌شود و در کشور ما، خیلی کمتر از آنچه شایسته است، به کیفیت روغن و طریقه کنترل آن، بها داده شده است.
هدف نگارنده این است که خوانندگان آن، ضمن آشنایی با تولید روغنهای روان کننده به ابعاد گوناگون کیفیت روغنها، توجه بیشتری مبذول بفرمایند.
تعاریف متعددی برای کیفیت یک کالا، بعمل آمده است، اما شاید جملة ساده زیر مناسبترین تعریف باشد:
«کیفیت یک محصول، یعنی مناسب بودن آن برای کار برد مورد نظر» یا به زبان انگلیسی:
Quality Is Fitness For Purpose
مصداق این تعریف بخوبی در تجربة آن شخص متجلی است که گفته بود:
«دریافته ام که بهترین کره، بدترین روغن برای ساعت من است». در این مثال، دیده می شود که چطور دو صفت متضاد بهترین و بدترین، به کیفیت یک کالا، در رابطه و با توجه به کاربردهای خاص آن کالا، قابل اطلاق گشته است.
کنترل کیفیت، امروزه یک مفهوم ارزشمند و دانشی بسیار پیشرفته است. برخلاف تصور بسیاری از مردم، که از کنترل کیفیت، برداشتنی محدود و در حد بازرسی یا Inspection (که بخشی از کنترل کیفیت است)، دارند، این اصطلاح مفهومی وسیع و عمیق را در بر دارد. کیفیت، در واقع، مجموعه ای از فعالیتهائی است که یک کالا را از نقطه شروع تقاضای آن در بازار، در مرحلة طراحی و تولید و عرضة آن به بازار، تا عکس العملهای مصرف کنندگان و اثرات آن بر طراحی مجدد و نحوة تولید محصول، دربرمی‌گیرد.
اما همیشه این طور نیست و مصرف کنندة اصلی قادر نمی‌باشد که کیفیت کالا را مستقیماً تشخیص داده و ارزیابی کند. این موضوع در مواردی صدق می کند که کارائی و کیفیت محصول، علاوه بر خواص فیزیکی، به صفات شیمیائی آن، یعنی به واکنشهای شیمیائی نیز مربوط می شود. واکنشهای شیمیائی عموماً با سرعت کم و به طور کند انجام می پذیرند و لذا تشخیص آثار آنها همیشه در کوتاه مدت امکان پذیر نمی باشد. به علاوه ممکن است که آثار فعالیتهای شیمیائی با دخالت عوامل دیگری همراه گردد و باعث شود که تشخیص دلیل پدیده های حاصله، بسیار پیچیده گردد. مثلاً وقتی یک حشره کش مورد استفاده قرار می گیرد، بعضی از خواص آن که از بین بردن حشرات است، قابل مشاهده است، ولی اثرات احتمالی مزمنی که ممکن است بر نسوج بدن داشته باشد، به این سادگی ها برای مصرف کننده، قابل تشخیص نمی باشد. با همة اینها، کیفیت مواد شیمیائی را نیز می توان ولو به کمک آزمایشگاه، پیش بینی نمود. اگر ماده ای شیمیائی برای بشر شناخته شده باشد، با تعیین خواص فیزیکی و تجزیة عنصری و تعیین ساختمان شیمیائی آن، هر بار می توان آن را بازشناخت و کارائی و کیفیت آن را معین نمود. اگر ماده ای، مخلوطی از چند ترکیب شیمیائی خالص شناخته شده باشد، باز می توان با تجزیة عنصری و روشهای دیگر، نسبت این ترکیبات در مخلوط را تعیین و خواص مخلوط را پیش‌بینی کرد.
فرآورده های نفتی، از نقطه نظر رابطة خواص فیزیکی و شیمیائی با کارآئی عملی، پیچیده ترین وضعیت را دارند. می دانیم که نوع و نسبت ترکیبات مختلفی که در نفتهای خام نقاط مختلف دنیا، یک کشور و یا یک منطقه وجود دارد، بسیار متغیر است. حتی در یک چاه نفت بخصوص، در عمق های مختلف، انواع و درصد مواد شیمیائی متفاوتی در نفت خام وجود دارد. روغنهای روان کنندة نفتی نیز به همین دلیل، شامل انواع گوناگونی از هیدروکربنها و مشتقات آنها هستند، بخصوص که اجزاء روغنهای روان کننده، عموماً از مولکولهای بسیار بزرگ (C15 تا C30)، تشکیل شده اند. خوانندگان محترم، از شیمی آلی بیاد دارند که با بالا رفتن تعداد کربنها در مولکولهای هیدروکربنها، تعداد ایزومرهای آنها به سرعت افزایش می‌یابد. مثلاً هیدروکربن سیر شدة 20 کربنه به نام ایکوزان Eicosane، از لحاظ تئوری، می تواند 366319 ایزومر مختلف داشته باشد. از این ارقام می توان دریافت که ترکیب و ساختمان شیمیائی روغنهای روان کننده چقدر متغیر و پیچیده است. بدیهی است که جدا کردن هر یک از ترکیبات شیمیائی روغن و تعیین خواص آنها، به سادگی، امکان پذیر نمی‌باشد. به همین دلیل، برای چنین فرآورده‌ای، چیزی به مفهوم کلاسیک خواص شیمیائی قابل تعریف نیست و در واقع آنچه که تحت این عناوین بیان می شود، میانگینی از خواص تک تک اجزاء روغن است و چون نسبت و نوع این اجزاء در روغنهای مختلف تغییر می کند، خواص فیزیکی و شیمیائی روغنها نیز ثابت نمی‌باشد.
علاوه بر مطالبی که ذکر آنها گذشت، روغنهای روان کننده از یک لحاظ دیگر نیز بسیار پیچیده‌تر از سایر فرآورده های نفتی هستند. روغنهای روان کننده در کاربردهای متعددی که دارند، باید وظائف متنوعی را جامة عمل بپوشانند و برای این منظور باید خواص معینی را دارا باشند. آنچه که از نفت خام تحت عنوان روغن حاصل شده و روغن پایه نامیده می شود، فقط قادر است بعضی از وظائف ضروری روغنهای موتور و ماشین آلات صنعتی را عملی نماید و بقیه خواص لازم به وسیلة یک سری مواد شیمیائی ویژه که مواد افزودنی (additives) نامیده می‌شوند و به مقدار حدود متوسط 3 تا 10 درصد به روغنها اضافه می شوند، به وجود می آیند. این مواد شیمیائی نیز انواع بسیار متعدد و متنوعی دارند و نیز به نسبتهای متغیر به روغن ها افزوده می‌گردند. لذا ملاحظه می شود که روغنهای روان کننده از لحاظ ساختمان شیمیائی، چه مجموعة پیچیده ای را تشکیل می دهند.
از همة صحبتهای فوق نتیجه می شود که کیفیت روغهای روان کننده را نمی توان مانند کالاهای معمولی به کمک خواص فیزیکی، و یا مانند مواد شیمیائی دیگر به وسیلة خواص فیزیکی و آنالیز شیمیائی، پیش بینی نمود. به عبارت دیگر بین خواص فیزیکی و شمیائی (آنالیز شیمیائی) روغنها و کارآئی آنها در عمل، رابطة معین و ثابتی وجود ندارد. چه بسا دیده شده است که دو روغن مختلف که از لحاظ خواص فیزیکی و آنالیز شیمیائی (انواع و درصد عناصر) یکسان بوده اند، در عمل، دو نوع عملکرد (کیفیت و کارآئی) بسیار متفاوت (یکی قابل قبول و دیگری مردود) داشته اند.
آنچه که امروزه تحت نام روغن جهت روانکاری و یا کاربردهای مخصوص دیگر همچون دستگاههای هیدرولیک، سیستم های حرارتی، عایق الکتریکی و یا برش فلزات به کار می رود می باید دارای خصائص عدیده‌ای باشد.
مشخصه های عمومی که هر روغنی باید داشته باشد همان مشخصه‌های اصلی است که از ابتدا مد نظر بوده، مثلاً اصطکاک قطعات را به منظور حرکت دو قطعه کاهش دهد و یا اینکه حرارت حاصل دو سیستم که به طرق مختلف بوجود می آید تحمل و به نوعی برطرف نماید و یا اینکه به نحوی آب بندی ایجاد کند که از نفوذ ذرات خارجی جلوگیری نموده و یا برعکس ذرات دیگری که از سائیدگی حاصل می شود از محل مشترک دو قطعه برداشته و از محیط عمل خارج نماید.
ولیکن تعدادی از مشخصه ها خیلی اختصاصی است و بستگی به نوع عملکرد آن دارد مثلاً روغنهائی که در تراشکاری بکار می رود باید با آب بخوبی مخلوط شده و از اکسید شدن قطعات بسیار داغ فلزی در مجاورت هوا و آب جلوگیری به عمل آورده و ضمناً عمر تیغه برش را بهبود بخشد و تعدادی مشخصه دیگر که بعداً تشریح خواهد شد.
به منظور ساخت یک روغن که بتواند کلیه مشخصات لازم را برحسب عملکرد داشته باشد دو ماده اصلی به نام روغن پایه و مواد افزودنی را با یکدیگر مخلوط می‌نمائیم.
روغن پایه ماده ای است نفتی و یا سنتتیک Synthetic (مصنوعی) که در حدود 95-90 درصد روغن را برحسب نوع روغن تمام شده تشکیل می دهد (در بعضی موارد از این مقدار کمتر است) و می توان نیازهای یک روغن را تا حدودی بر حسب آن عملکرد برطرف نماید.
رکن اساسی هر روغن تمام شده ماده ای به نام روغن پایه است و بعد از مخلوط شدن با مواد دیگر تبدیل به روغن محصول می گردد.
برای تهیه این ماده در حال حاضر سه راه وجود دارد که عبارت است از استفاده از برش مواد نفتی، تصفیه روغنهای مصرف شده و تهیه مصنوعی آنها.
مواد افزودنی تعدادی مواد شیمیائی با ترکیبات مخصوص است که افزودن آنها به مقدار معین به روغن پایه خواص روغن را ترمیم و تصحیح نموده و علاوه بر آن تعدادی مشخصه مخصوص که در روغن پایه وجود ندارد و یا ضعیف می باشد به مجموع روغن می دهد.

فصل اول
مقدماتی راجع به روغنهای
روان کننده، آزمایشات و کیفیت آنها

قبل از پرداختن به بحث اصلی لازم است خوانندگان محترم با برخی از مسائل مقدماتی آشنا شوند. در این فصل سعی بر این بر این است که برخی موارد مهم به اختصار بیان گردد.

- انواع روان کننده:
کوشش بشر برای دریافت روان کننده های مؤثر سابقه ای دیرینه به قدمت تاریخ نوشته دارد. بسیاری از مواد در طول زمان برای این منظور مورد امتحان قرار گرفته و سپس مطرود و با مواد بهتری جانشین شده‌اند، اما بعضی از روان کننده های مورد استفاده تا به امروز به طرز شگفت آوری اصالتی قدیمی دارند. مصریان در 1400 سال قبل از میلاد مخلوطی از چربی حیوانی و صابون آهکی را می جوشاندند و به عنوان گریس بر چرخ ارابه ها به کار می‌بردند.
اما روان کننده های مورد مصرف در دنیای صنعتی امروز را می توان از نظر حالت در چهار رده روان کننده های گازی، روان کننده های مایع، روان‌کننده های نیمه جامد و بالاخره روان کننده های جامد دسته بندی نمود.
1-روان کننده های گازی به خصوص هوا برای روانکاری در کاربردهائی که سرعت بسیار زیاد و بار کم و ثبات شعاعی محور چرخش مورد نظر است یا شرایط غیرعادی درجه حرارت و یا وجود پرتوهای هسته ای ایجاد کند مورد استفاده قرار می گیرند.
مثالهای عملی کاربرد گاز و هوا به عنوان روان کننده، روانکاوی اولتراسانتریفیوژها، ماشین های ابزار سنگ زنی دقیق با سرعت زیاد، چرخ مته دندانپزشکی و گاز گردانهای راکتورهای اتمی است. امروزه تحقیقات وسیعی در زمینه استفاده از روان کننده های گازی و بخار مایعات برای موارد کاربردی از قبیل ماشین های ریسندگی پرسرعت، توربین گازی، موتور جت و ژیراسکوپ و غیره در جریان است.
2-روان کننده مایع طیف وسیعی از سیالات از گازهای مایع تحت فشار تا انواع روغنهای سنتتیک را دربر می گیرد. کاربرد روان کننده های مایع در روانکاری به روش هیدرودینامیک با لایه ضخیم یا لایه نازک روان کننده است و به این مناسبت رایجترین نوع روان کننده مورد استفاده است.
مهمترین و پرمصرف‌ترین روان کننده مایع، روغن معدنی حاصل از پالایش نفت خام است.
روان کننده مایع شامل روغنهای طبیعی، حیوانی و گیاهی که خود مصارف بخصوصی از نظر روانکاری دارند نیز می باشد.
3-روان کننده های نیمه جامد شامل انواع گریس و چربیهای جامد و موم در مواردی که آب بندی محل روانکاری برای استفاده از روان کننده مایع مشکل است و یا شرایط کار سبک و غیر مداوم و یا عدم دسترسی، یکبار روانکاری برای طول عمر مکانیزم را توجیه نماید و در یاتاقانهای ساچمه ای و غلطکی که روانکاری از نوع الاستوهیدرودینامیک حکمفرماست بکار می رود. گریس که پرمصرف‌ترین روان کننده نیمه جامد است خود متشکل از یک روغن نفتی یا سنتتیک و یک پرکننده یا سفت کننده است.
4-روان کننده های جامد برای روانکاری در شرایط بخصوص کار مانند خلاء کامل یا بار و حرارت زیاد و در مواردیکه روانکاری حدی (Boundary Lubrication) حاکم است به کار می‌رود. انواع روان کننده های جامد شامل گرافیت، میکا، تالک، سولفید مولیبدنیم، اکسید سرب، گل گوگرد و انواع پلاستیک است.

- موارد استفادة روغنهای روان کننده:
قبلاً گفته شد که کیفیت هر کالا، یعنی مناسب بودن آن برای مصرف در کاربرد معین، بنابراین اولین قدم برای ورود به عرصه کیفیت این روغنها، توجه به کاربرد آنهاست. روغنهای روان کنندة معدنی، موارد استفادة بسیار متعددی دارند. شاید به تعداد چند برابر انواع موتورها و ماشین آلات صنعتی، موارد مصرف بتوان برشمرد، ولی در اینجا فقط اشاره می شود که روغنها را از یک نظر به روغنهای موتور، ماشین آلات صنعتی و هواپیما تقسیم بندی می نمایند، مجزا کردن روغنهای ویژة هواپیما، در یک طبقه خاص، شاید به دلیل متفاوت بودن شرایط کار آن در زمین و هوا و تغییرات شدید این شرایط باشد.

- وظایف روغنهای روان کننده:
متفاوت بودن مکانیسم موتور و ماشین آلات صنعتی، از نقطه نظر تریبولوژی، انجام وظائف متعدد و پیچیده ای را از روغنها می‌طلبد. ولی خوشبختانه با همة پیچیدگی‌های این مکانیسم، وجوه مشترک زیادی بین آنها موجود است و لذا بر این اساس می توان وظائف روغن را در چند جمله خلاصه، یادآوری نمود.
1-روان کنندگی (تشکیل یک لایة روغن بین قطعات متحرک و کاهش اصطکاک و سائیدگی آنها).
2-انتقال حرارت و خنک کردن قطعات متحرک.
3-جلوگیری از اثرات ضربه قطعات بر یکدیگر.
4-آب بندی فواصل قطعات و در بعضی موارد انتقال نیرو در روغنهای هیدرولیک)
5-عمل کردن به عنوان حامل (Carrier) مواد شیمیائی موسوم به مواد افزودنی که به کمک آنها، قطعات ماشین و نیز خود روغن در مقابل اکسیده شدن، سائیدگی، زنگ زدن، خوردگی، کثیف شدن و غیره محافظت می‌شوند.
6-تمیزنگاه داشتن قطعات، از طریق حمل ذرات ناشی از سائیده شدن قطعات و مواد حاصله از تجزیه روغن و سوخت به خارج از منطقة قطعات و جلوگیری از ته نشین شدن آلودگی ها و مواد فوق الذکر روی قطعات ماشین (به ویژه در موتورها).
به جز ردیف 6 که عمدتاً مربوط به روغنهای موتور و بعضی روغنهای صنعتی ویژه است، بقیه وظائف به عهدة تقریباً همة روغنها قرار دارد. البته تمامی این وظائف، با شدتی یکسان در کلیه موارد، اعمال نمی‌شود، و بسته به هر مورد مصرف مشخص، ممکن است یک یا چند قلم از آنها جزء اعمال اصلی روغن و بقیه کارهای فرعی آن تلقی شوند.
نکته مهم این است که روغنها، جهت آن که بتوانند وظائف خود را به درستی انجام دهند، باید دارای شرایط و ویژگیهای معینی باشند و در واقع این خواص هستند که روغنهای مختلف و کیفیت آنها را از یکدیگر متمایز می‌سازند.
- خواص ضروری روغنهای روان کننده:
روغنهای روان کننده باید:
1-دارای گرانروی (ویسکوزیته – یعنی میزان روانی یا ناروانی) مناسبی باشند اعمال تشکیل لایة روغن و کاهش اصطکاک و سائیدگی و نیز انتقال حرارت و ضربه‌گیری و آب بندی و انتقال نیرو را به خوبی انجام دهند.
2-گرانروی خود را در محدودة درجات حرارت کار خود تا حد کافی حفظ کنند تا لطمه ای به انجام وظائف آنها وارد نشود. در اصطلاح گفته می‌شود که شاخص گرانروی (VI) به اندازة کافی بالائی داشته باشند.
3-در مقابل حرارت و اکسیژن هوا (تجزیة حرارتی و اکسیداسیون) به حد کافی مقاوم باشند.
4-از زنگ زدن (Rust)، خورده شدن توسط مواد اسیدی (Corrosion) و سائیدگی بیش از حد قطعات (در مواردی که روغن پایه قادر به تشکیل لایة ضخیم و جلوگیری از سائیدگی نیست)، جلوگیری نمایند.
5-دارای مواد پاک کننده و معلق کننده بوده و از ته نشین شدن رسوبات در لابلای قطعات جلوگیری نمایند (در مورد موتورها)
6-در سرما به اندازة کافی روان باشند تا شروع و ادامة حرکت قطعات آسان باشد.
7-اگر در تماس با قطعاتی غیر فلزی (مثل آب‌بندهای لاستیکی Seals) هستند، روی آنها اثر نامطلوب نداشته باشند.
8-کلاً روی قطعاتی که با آنها در تماس هستند و نیز روی اجزاء درونی خودشان، اثرات نامطلوب نداشته باشند و بین اجزاء آنها سازگاری وجود داشته باشد.
9-از نقطه نظر عواملی مثل فراریت، آتش‌گیری و نظائر آن در شرایط مناسبی باشند.
10-درحین کار، کف نکنند.
11-بتوانند اثرات نامطلوب ناشی از کار دستگاه (مثل احتراق سوخت در موتورها، اختلاط بخار در توربینهای بخاری و ...) را تا حد ممکن خنثی کنند.
12-مواد آلوده کنندة خارجی مثل گرد و خاک، کثافات، آب و نظائر آن، همراه روغن نباشد.
اکثر ویژگیهای فوق‌ا‌لذکر تقریباً در مورد تمام روغنها به طور مشترک ضروری است. البته ممکن است در هر مورد خاص، اقلام معینی از اینها اولویت داشته باشند، علاوه بر این خواص، ممکن است هر روغن بخصوصی، ویژگی مشخص و مخصوصی نیز برایش ضروری باشد. مثلاً قدرت پاک کنندگی در مورد موتورهای بنزینی و دیزلی و نظائر آنها مهم باشد. یا، روغنهای حل شوندة تراشکاری باید بتوانند با آب یک امولسیون پایدار تشکیل بدهند. روغنهای توربین بخاری باید از بخار آبی که به آب تبدیل شده و با آنها مخلوط شده است در مدت زمان کوتاهی جدا شوند، به همین دلیل روغنهای توربین نباید با موادی مثل پاک کننده ها (از روغن موتورها) که باعث ایجاد امولسیون و جدا نشدن آب و روغن می‌گردند، مخلوط و آلوده شوند. روغنهای ترانسفورمر و نظایر آن باید در حد بالائی عایق الکتریسیته باشند و روغنهای هیدرولیک، عمل انتقال نیرو را به نحو احسن انجام دهند و ...

-ترکیبات روغنهای روان کنندة معدنی:
خواص فوق الذکر، باید به نحوی در روغن ایجاد شود. واقعیت مهم این است که روغنهای روان کننده از دو قسمت اساسی تشکیل شده اند: 1-روغن پایه: ماده‌ای که از نفت خام، پس از طی یک سری عملیات پالایش به دست می‌آید. روغن پایه (Base Oil)، به طور متوسط 90 درصد حجم روغنها را تشکیل می‌دهد. 2-مواد شیمیائی موسوم به مواد افزودنی (Additives) که حدود متوسط 10% حجم روغنها را تشکیل می‌دهند.
تنها تعداد محدودی از خواص ضروری روغنها در روغن پایه وجود دارد و برای اینکه روغنهای روان کننده همة خواص لازم را داشته و بتوانند وظائف خود را به طور کامل انجام دهند، به آنها مواد افزودنی اضافه می شود.
نکته مهم این است که خوانندگان محترم باید توجه فرمایند که روغنهای روان کنندة امروزی مجموعه‌هائی بسیار پیچیده از روغنهای پایه و مواد افزودنی هستند که بدون آنها، طراحی و استفاده از ماشین آلات پیچیده و مدرن امروزی امکان‌پذیر نمی‌باشد. ایجاد تعادل بین روغن پایه و مواد افزودنی یک روغن، و ایجاد شرایطی که از اثرات احتمالی نامطلوب این اجزاء بر هم اجتناب شود و بهترین ترکیب حاصل گردد، از فنون پیچیده و ظریف دانش بشری است. ولی متأسفانه در مورد روغنها، بسیار ساده‌نگری می شود. مثلاً روغنهای دندة اتوماتیک یا روغنهای کمک فنر، از محصولاتی هستند که گاه باید تا 15 نوع مواد افزودنی گوناگونی داشته باشند، حال اینکه در ایران به علت عدم آگاهی و توجه مصرف کنندگان، عده‌ای شیاد، روغن پایه (بدون هیچگونه مادة افزودنی) را با گازوئیل و رنگ مخلوط کرده و آن را به قیمت گزاف و به نام روغن دندة اتوماتیک می‌فروشند و یا در کمک فنرها می‌ریزند، غافل از اینکه همین گازوئیل، چه صدماتی به کمک فنر وارد می‌کند و یا روغن پایه مصرفی در دنده‌های اتوماتیک چقدر سریع آنها را فرسوده می‌سازد.
-آزمایشات مربوط به روغنهای روان کننده:
انواع گوناگونی از آزمونها برای کنترل کیفیت روغنها به کار می‌روند که می توان آنها را به 5 دسته به شرح زیر تقسیم بندی کرد:
الف) تستهای فیزیکی: عبارتند از آزمایشات فیزیکی نسبتاً سادة آزمایشگاهی که طبیعت ماده را از طریق اندازه گیری خواص فیزیکی مانند گرانروی (ویسکوزیته) نقطة اشتعال (Flash Point)، وزن مخصوص نسبی (Sp.gr.)، رنگ (Color) ظاهر (Appearance)، ضریب شکست (RI) و غیره، معرفی می کنند.
ب) تستهای شیمیائی: در این آزمایشات، ترکیبات شیمیائی (Composition) روغن از طریق اندازه گیری عناصری مثل گوگرد، کلر، فسفر، فلزات، ازت، و غیره، معین می‌گردد. البته باید توجه کرد که این تستها، یعنی آنالیز شیمیائی، به تنهائی ساختمان شیمیائی (Structure) روغن را روشن نمی‌کنند و فقط برای کنترل Specification به کار می روند.
ج) تستهای فیزیکو – شیمیائی: در این نوع آزمونها، یا عناصر شیمیائی موجود در روغن را به کمک دستگاههائی مثل جذب اتمی و نظایر آن اندازه گیری می کنند و یا، توسط دستگاههای اسپکتروسکپی و نظائر آن، ساختمان شیمیائی روغن را معین می نمایند.
سه نوع آزمون فوق، برای مشخص کردن نوع عمومی محصولات نسبت به کاربرد خاص و کنترل در حین ساخت روغن و برای تعیین عمر مفید روغن در سرویس به کار می روند.
د) تستهای موسوم به Banch Tests:
در این نوع آزمونها، روغنهای روان کننده در معرض شرایطی شبیه شرایط کار واقعی روغن، منتهی با شدت بیشتر و عموماً فقط در یک بعد آن شرایط، قرار گرفته و تغییرات روغن و نیز اثرات آن بر قطعات استاندارد مورد بررسی قرار می‌گیرند. آزمونهائی مثل پایداری حرارتی، پایداری اکسیداسیون، خوردگی Corrosion، ممانعت از زنگ زدن، Rust Preventive و ... که معمولاً در وسائل شیشه ای آزمایشگاهی و با دستگاههای ویژه ساده، انجام می شوند، از این نوع هستند. وجه تسمیه این نوع تستها، یعنی Bench test (تستهای روی میز) این است که این تستها، حد وسط تستهای فیزیکی و شیمیائی و آزمایشهای موتوری و دستگاهی می باشند و در واقع یک فرقشان با تستهای موتوری و ... این است که در روی میز آزمایشگاه عملی می شوند، درحالیکه این تشابه را با تستهای موتوری و دستگاهی دارند که مانند آنها وضع روغن را در عمل بررسی می کنند.

هـ) تستهای موتوری و دستگاهی Engine & Rig tests:
برای ارزیابی روغنها تحت شرایط عملی و واقعی کارشان، مثل شرائطی که در موتورها، جعبه دنده ها و غیره وجود دارد، تستهای مکانیکی معینی برای بررسی اثرات خواص گوناگون روغن انجام می شود. موتورها و دستگاههای استاندارد شده معین، معمولاً در آزمایشگاههای بزرگی در روی زمین نصب شده یا قرار دارند و در آنها تست های متعددی تحت شرایط کاملاً معین و کنترل شده انجام می گردد. پس از پایان آزمایشات، تغییرات خواص روغن و اثرات آن بر قطعات موتور و یا دستگاه مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. چنین آزمونهائی، طوری طراحی شده اند که عموماً نتایج آن تا حد زیادی، وضعیت را در سرویس واقعی‌اش (یعنی در یک موتور یا دستگاه واقعی)، معین و پیش بینی می کند، ولی برای محصولاتی که برای اولین بار به بازار عرضه می شوند (بیشتر مواد افزودنی جدید مد نظر است)، معمولاً بعد از تستهای مکانیکی فوق الذکر، یک سری تست در دستگاههای واقعی نیز انجام می شود. این گونه تستها را Field test می نامند.
مثلاً برای یک روغن موتور جدید برای کامیونها، روغن مزبور را در چندین کامیون می ریزند و این کامیونها به کار معمولی خود ادامه می دهند. در فواصل معینی و نیز در پایان برنامة آزمون، تغییرات خواص روغن و نیز کیفیت قطعات و کار موتور کامیونها، مورد ارزیابی قرار می گیرد.
واضح است که تستهای موتوری و دستگاهی، بسیار گران تمام می شود. به همین دلیل و نیز برای سرعت کنترل، یک بار که یک روغن پایه معینی با مواد افزودنی مشخص، چنان تستهائی را می‌گذرانند، از آن پس کار کنترل کننده این است که به کمک چهار نوع تست اول تا چهارم، کنترل می کند که روغن با همان ترکیبی که قبول شده است، ساخته و به بازار عرضه گردد. در واقع در خلال تستهای نوع پنجم و همراه با آزمونهای چهار نوع دیگر و با مددگرفتن از علم آمار، ریاضیات، مکانیک، شیمی و غیره، حدود ارقام Specification فیزیکی و شیمیائی روغن قبول شده، تعیین می گردد و آزمایشهای کنترل، این حدود را مورد بازرسی و کنترل قرار می دهند.

- ارگانها و سازمانها و مؤسسات ذیربط در کیفیت روغنها:
با همکاری:
الف – سازندگان (موتور) خودروها و دستگاهها،
ب – انجمن های علمی بین المللی،
پ-مؤسسات رسمی دولتی و نظامی،
فعالیتهای بسیار با ارزشی در جهت تعریف و استاندارد کردن روغنهای مورد نیاز موتورها و ماشین آلات صنعتی، و نیز چگونگی آزمون آنها به عمل آمده و می آید در لیست ذیل، نام مهمترین آنها به فارسی و انگلیسی، ذکر شده است:
ASTM: American Society for Testing and Materials
انجمن آمریکائی تست و مواد (این مؤسسه روشهای آزمون را معین و استاندارد می کند).
IP: Institute of Petroleum (U.K.)
انستیتوی نفت (انگلستان). این مؤسسه نیز مثل ASTM است.
API: American Petroleum Institute
انستیتوی نفت آمریکا، این مؤسسه سطوح کیفیت Performance Levels مربوط به روغن موتورها و روغن دنده های اتومبیل را استاندارد می کند.
SAE: Society of Automotive Engineers
انجمن (آمریکائی) مهندسین وسائط نقلیه موتوری این انجمن روغنهای موتور و دنده اتومبیل را برحسب گرانروی آنها طبقه بندی می نماید.
CCMC: Comite des Constructerurs d’ Automobiles du Marche Commun
کمیته سازندگان اتومبیل بازار مشترک (اروپا). این کمیته سطوح کارآئی روغنهای موتور را (شبیه API) برای اتومبیلهای اروپائی، تعریف و استاندارد می کند.

CEC: Co-ordinating Europen Committee for the Development Preformance Tests for Lubricants and Engine Fuels
کمیتة اروپائی هماهنگ کننده برای پیشبرد تستهای کارائی روغنها و سوختهای موتور.
این مؤسسه روشهای تست (موتوری) را برای سطوح کیفیت تعریف شده توسط CCMC، تعیین و استاندارد می کند.
AGMA: American Gear Manufacturers Association
اتحادیه امریکائی سازندگان دنده، این مؤسسه در زمینة طبقه بندی روغنهای دنده های ماشین الات صنعتی فعالیت دارد.
CRC: Co- ordinating Research Council (of the SAE)
انجمن پژوهشی هماهنگ کننده (SAE).
AFNOR: Association Francaise de Normalisation
مؤسسه استاندارد فرانسه (معادل ASTM)
DIN: Deustche Industrienorm
مؤسسه استاندارد آلمان غربی.
ISO: International organization of Standards
مؤسسه بین المللی استاندارد. این مؤسسه روغنهای صنعتی را از لحاظ گرانروی طبقه بندی می نمایندو ...

باید توجه داشت که وظایفی که در لیست فوق به انها اشاره شد، فقط بخشی (آن بخش که در رابطه با روغن، معروفتر است)، از فعالیتهای گسترده مؤسسات مورد بحث است. در واقع این مؤسسات با همکاری‌های ارزشمند، کوششهای پژوهشی و کاربردی وسیعی در زمینه‌های گوناگون، و ازجمله در رابطه با روغن دارند.
از آنجائیکه مؤسسات آمریکائی (و نیز انگلیسی) با سابقه ترین و معتبرترین سازمانها در این زمینه هستند، بقیه ارگانهای مشابه در کشورهای دیگر نیز به نحوی فعالیتهای خود را معادل با سازمانهای آمریکایی و انگلیسی ارائه می دهند.

-طبقه بندی ها و استانداردهای روغن:
همانطوری که در بخشهای قبل گفته شد، سازمانها و مؤسسات علمی و دولتی و نیز سازندگان خودروها و ماشین آلات صنعتی و تولیدکنندگان مواد افزودنی و روغن، دست به دست هم داده و سیستم بسیار مؤثر و کارآمدی برای کنترل کیفیت روغنهای روان کننده به وجود آورده اند. یکی از پایه های این سیستم، طبقه بندی روغنها و تدوین و انتشار استانداردهای مربوطه است که نقشی حیاتی در برقرار نمودن ارتباط صحیح بین تولیدکنندگان، آزمایش کنندگان و مصرف کنندگان روغن، دارد.
به طور کلی روغنهای موتور و ماشین آلات صنعتی را از دو لحاظ طبقه بندی می کنند:
1-طبقه بندی بر اساس گرانروی (ویسکوزیته).
2-طبقه بندی بر حسب کارائی (Performance)
طبقه بندی بر حسب ویسکوزیته، مصرف کنندگان را در انتخاب صحیح روغن، فقط از لحاظ ویسکوزیتة مناسب، کمک می کند.
جداول طبقه بندی ویسکوزیته، عموماً روغنها را بر حسب ویسکوزیته در رابطه با درجة حرارت، دسته بندی می کنند. البته سازندگان وسائل، هنگام توصیه ویسکوزیتة مناسب خود و یا ماشین ساخت خود، علاوه بر درجة حرارت، فاکتورهائی از قبیل بار، فشار، سرعت، اصطکاک و غیره را نیز درنظر می‌گیرند. اما توصیه آنها، عموماً فقط به همان ویسکوزیته بتنهائی یا در رابطه با دما، انجام می شود.
طبقه بندی روغنها بر حسب کارائی، در واقع اصلی ترین معیار برای انتخاب صحیح روغن را به دست می دهد. در این نوع دسته بندی، روغنها بر حسب مورد کاربرد معین، شدت کار آن مورد، نوع متالوژی و طراحی ماشین آلات که روغن در آنها به کار می رود، نوع سوخت مصرفی این وسائل و سایر نکات جانبی، نوع کار یا وسائل، محیط کار آنها، عمر تعمیراتی مورد نظر و ...، طبقه بندی می گردند. کاملاً روشن است که انجام چنین طبقه بندی ظریفی، نیاز به تجربه و تستهای بسیار پیچیده دارد.
باید توجه کرد که سازندگان خودروها و ماشین آلات صنعتی که معتبرترین منابع برای توصیه روغن مورد استفاده هستند، روغنهای مورد نیاز خود را در کاتالوگهای ماشین آلات هم بر حسب ویسکوزیته و هم بر اساس کارائی معرفی می کنند، ولی در گذشته بسیار دیده شده است که به علت عدم اشنائی مصرف کنندگاذن روغن، فقط به گرانروی روغنها توجه شده و به نوع و سطح کیفیت آنها که در طبقه بندی کارائی مشخص می شود، اعتنایی نشده و لذا روغن به طور نامناسب، مورد استفاده قرار گرفته است.
به طور خلاصه باید گفت که انتخاب روغن به کمک دو نوع طبقه بندی انجام می شود:
1-برحسب ویسکوزیته، که دلیل خوبی و بدی روغن نیست و فقط به انتخاب گرانروی صحیح کمک می کند.
2-برحسب کارائی که در واقع طبقه بندی کیفیت واقعی روغن است. در ذیل مهمترین نمونه این طبقه بندی ها ذکر می شوند.

الف) طبقه بندی روغنها بر حسب ویسکوزیته
در صفحات بعد، جداولی ذکر شده اند که طبقه بندی روغنها را برحسب ویسکوزیته نشان می دهند. برای آشنائی و استفاده از این جداول، توجه به توضیحات ذیل مفید است:
جدول A1: این جدول، طبقه بندی، روغن موتورها را بر حسب ویسکوزیته نشان می دهد. در این جدول که جدیدترین جدول طبقه بندی ویسکوزیته، SAE است، روغنها، 0Wو 5W و 25W نیز جدیداً تعریف شده اند. ضمناً، تعریف درجات SAE روغنها، فقط برحسب گرانروی در 0C100 و در سرما (که در این جدول، برای هر درجه ای، دمای سرمای معینی درنظر گرفته شده است)، نیست، بلکه ماکزیمم دمای مرزی پمپ شدن روغن و نیز نقطة ریزش پایدار هم ملاک هستند.
جدول A2: در این جدول ISO (سازمان بین المللی استاندارد)، روغنها را بر حسب ویسکوزیته (سنتی استوک) در 0C40 تعریف کرده است. هم اکنون این طبقه بندی بیشتر برای روغنهای صنعتی که در درجة ویسکوزیتة آن – (ISO Viscosity Grade) ISO VG نامیده می شود، نشان دهنده گرانروی متوسط آن درجه است و ماکزیمم و مینیمم هر درجه حدوداً 10 درصد این مقدار متوسط است. مثلاً یک روغن با درجه ISO VG 68، روغنی است که در 0C40، ویسکوزیته ای به طور متوسط 68 سنتی استوک دارا باشد. انتخاب
0C40 به عنوان مرجع، در رابطه با دمای معمول کار دستگاههای صنعتی است.
جداول A3: روغنهای دنده اتومبیل را برحسب ویسکوزیته در 0C100 و در سرما، تقسیم بندی می کنند، بالائی مربوط به SAE پائینی مربوط به ارتش آمریکاست. نکتة مهمی که باید بدان توجه شود، این است که هیچ رابطه ای بین اعداد این طبقه بندی، و طبقه بندی روغنهای موتور وجود ندارد. مثلاً دیده می‌شود که یک روغن دندة 90SAE، ویسکوزیته ای در حد یک روغن موتور
40SAE، تا بیش از 50 SAE دارد.

ب) طبقه بندی روغنها بر حسب کارائی
طبقه بندی روغنهای موتور و ماشین آلات صنعتی که در واقع مهمترین ابزار شناختن و معرفی کیفیت روغنها هستند، بسیار متعدد هستند، زیرا مؤسسات گوناگونی در مورد این طبقه بندی اقدام کرده اند. ازجمله:
-انجمنهای علمی مثل API (انجمن نفت آمریکا) و CCMC (در اروپا)
-ارگانهای نظامی، Military
-و سازندگان اصلی وسائل (Orginal Equipment Manufactures). یا (OEM) که این دسته خود بسیار متعدد هستند.
ولی با وجود تنوع مورد بحث، خوشبختانه کار شناخت این طبقه بندی ها آسان است، زیرا در مورد روغنهای خودروها، طبقه بندی های کارائی API و CCMC و ارتش آمریکا و نیز وزارت دفاع انگلستاذن مقبولیت عام یافته اند و استانداردهای دیگر نیز سعی می کنند، به نحوی معادل طبقه بندی های خود را از مراجع فوق الذکر تعیین و معرفی نمایند. سازندگان خودرو نیز، عموماً همان طبقه بندی API. و نظائر آن را به کار می برند و اگر نکاتی اضافه بر آنها مورد نظرشان باشند، ذکر می کنند.
در مورد روغنهای صنعتی، مراجع عمده، سازندگان معتبر ماشین الات مربوطه هستند که در مواردی موسسات صنعتی بزرگ کشورهای پیشرفته مثل فولاد آمریکا و نظائر آن نیز به عنوان مرجع مورد توجه قرار می گیرند.
در صفحات بعد، نمونه هائی از مهمترین این طبقه بندی ها ارائه شده است:
جدول B1: در این جدول، API، روغنهای موتورهای بنزینی را از نظر کارائی طبقه بندی و تعریف کرده است. دیده می شود که این روغنها، از SA تا SF تقسیم بندی شده اند. نکته مهم این است که موتورهای جدید با شرائط سخت تر (سرعت، دما و فشار بیشتر) به بازار عرضه شده، روغنهای مورد نیاز آنها نیز تغییر کرده و نیز به روغنهائی با سطوح کیفیت بالاتر، ضرورت پیدا کرده است.
جدول B2: طبقه بندی API برای روغنهای دیزلی است. روغنهای دیزلی از CV تا CD تقسیم بندی شده اند.
جدول B3: در این طبقه بندی API و معادلهای نظامی و صنعتی ذکر شده‌اند. استانداردهای نظامی به صورت – MIL-L و یک شماره نشان داده می‌شوند. با توجه به تعاریف طبقه بندی API، و استفاده از این جدول معادلها، می‌توان دریافت که هر یک از این استانداردها نظامی و یا صنعتی، معادل چه سطح کیفیت از روغن موتور هستند.
تولیدکنندگان روغن موتور موظفند، کیفیت تولیدی خود را به کمک علائم این جدول (API یا MIL-L) معرفی نمایند.

جدول A3

فصل دوم
مواد افزودنی به روغنهای روان کننده

با افزایش روزافزون نیاز به روغن به منظور روغنکاری و نیز جهت انتقال نیرو تحقیقات زیادی برای گسترش و بهبود عمل روغنها انجام می‌گیرد. نه فقط روغنهائی که دارای پایه نفتی هستند بلکه به همان اندازه روغنهای مصنوعی مانند استرهای آلی و مایعات سیلیکونی و اترهای پلی فنیل نیز احتیاج به مواد افزودنی جهت بهبود عمل روغنکاری خود دارند از جمله:
بازدارنده های اکسیداسیون که عمدتاً از ترکیبات آلی شامل گوگرد، نیتروژن، فسفر و بعضی الکیل فنلها تشکیل شده اند. در عمل این ترکیبات با هیدروپراکسیدهای تشکیل شده اولیه در اثر اکسید شدن روغن واکنش می‌دهند که منجر به ایجاد یک واکنش زنجیری و تشکیل اسید آلی در موتور می‌شود بدین ترتیب می توان خورندگی بابیت Babbit و لوازم ساخته شده از روی و یاتاقانهای مسی را به حداقل میزان تقلیل داد.
ترکیباتی نظیر دی – ترت بوتیل کرزول Di-Tert-butyl Cresol
و فنیل – 1 – نفتیل آمین Phenyl-l-naphthylamine
همراه با روغن پایه های خوب پالایش شده پارافینیکی برای روغنکاری توربینهای بخار و ماشین آلات هیدرولیکی بکار می روند.
برای شرایط کار دشوار موتورهای احتراق داخلی می توان ترکیباتی از روی، باریم و کلسیم تیوفسفات را مورد استفاده قرار داد.
عوامل ضد سائیدگی با تشکیل یک فیلم سطحی به وسیله مکانیزم جذب فیزیکی و شیمیائی اصطکاک و سائیدگی را در حد روغنکاری به مینیمم
می‌رسانند.
انواع عوامل ضد سائیدگی دارای ترکیباتی از اکسیژن، گوگرد، موم کلره شده، فسفر و ترکیبات آلی سرب هستند. تری کرزیل فسفات TCP و زنیک دی اکلیل دی تیوفسفات ZDDP بطور وسیع به حداقل رساندن سائیدگی در پمپهای هیدرولیک، دنده ها و انتقال دهنده ها استفاده می شوند.
در مواردی که فشار زیاد باشد و جائیکه فلز با فلز تماس دارد ترکیبات سولفور فعال کلرین و سرب باید استفاده شود. این ترکیبات با واکنش شیمیائی، تشکیل یک فیلم سطحی نسبتاً پایدار مانند سولفید سرب، کلرید آهن یا سولفید آهن را می دهند.
مواد پاک کننده در روغن از رسوب گذاری در روی قسمتهای موتورهای احتراقی جلوگیری می کنند و آنها را به صورت لجنهای معلق در روغن به شکل Varnish، Carbon و رسوبات سربی درمی‌آورند.
از ترکیبات باریم و کلسیم سولفوناتها و فناتها به عنوان مواد پاک کننده در روغن موتورهای دیزلی و بنزینی استفاده می کنند.
بسیاری از پاک کننده های بدون خاکستر دارای پایه الکیل متااکریلات می باشد که اکثراً شامل گروههای نیتروژن قطبی در زنجیرهای جانبی خود و یا مشتقات پلی آمینی اسید پلی بوتنیل سوکسینیک هستند. این نوع ترکیبات علاوه بر خاصیت پاک کنندگی از زنگ زدگی نیز جلوگیری نموده و اندیس ویسکوزیته روغن و نقطه ریزش آن را بهبود می دهند.
از انوع رایج بهبود دهنده اندیس ویسکوزیته می توان پلی متا آکریلاتها، پلی ایزوبوتیلنها و پلی الکیل اسیترن ها را نام برد. کار این ترکیبات در اصل بالا بردن ویسکوزیته روغنهای سبک می‌باشند. این مواد در تهیه روغن موتورهای مولتی گرید استفاده می شوند. کوششهای تحقیقاتی بسیار برای بهبود پایداری در مقابل شکستن مکانیکی این مواد انجام گرفته که روغن برای مدت طولانی به حال ویسکوز باقی بماند.
خصوصیات روغن های نفتی تابع نوع نفت خام و عملیات پالایش است. پس از انجام عملیات تقطیر، تصفیه با حلال و موم گیری هنوز روغن پایه مخلوطی از میلیونها ترکیب شیمیائی با مشخصات متفاوت است که در مجموع دارای خصوصیات مناسب برای استفاده در اغلب کاربردهای صنعتی و موتوری نمی‌باشد. تصفیه شدیدتر به منظور جداسازی مناسب ترین ترکیبات برای روغن کاری در روغن پایه با توجه به اینکه فقط یک ترکیب پارافینی با تعداد 20 کربن می تواند در حدود 20 میلیون ایزومر داشته باشد از لحاظ اقتصادی به علت پائین بودن مقدار محصول و از لحاظ عملی بعلت فقدان تکنولوژی امکان پذیر نیست و بنابر این در مجموع روغنهای نفتی ترکیبات خالصی نیستند و مشخصات آنها متوسطی از مشخصات اجزاء تشکیل دهنده روغن پایه که شامل ترکیبات خوب، متوسط و بد برای روغن کاری است می‌باشد.
روغنهای سنتتیک یا مصنوعی با اینکه اغلب دارای پایه نفتی هستند ولی این روغنها از راه متصل کردن یک یا چند ترکیب آلی با وزن مولکولی کم ساخته و یا سنتز می شوند و محصول نهائی شامل یک و یا تعداد محدودی ترکیب شیمیائی با مشخصات فیزیکی و شیمیائی معین و خصوصیات مناسب و مطلوب برای روغن کاری می باشد. بنابراین برای روغن کاری در شرایط سخت و غیرمتعارف که در آن روغنهای نفتی قادر به عملکرد مطلوب نیستند از روغنهای سنتتیک استفاده می شود. اثر کم درجه حرارت در روانی روغن، قابلیت امتزاج با آب، ثبات حرارتی بالا، عدم آتشگیری و عدم ایجاد صمغ در اثر اکسیداسیون ازجمله بعضی از خصوصیات روغنهای سنتتیک است که محدوده کاربرد آنها را در مقایسه با روغنهای نفتی وسیع تر می نماید.
درحالیکه مصرف روغنهای سنتتیک در صنایع هواپیمائی و بعضی کاربردهای صنعتی سابقه طولانی دارد در چند سال اخیر به علت ایجاد زمینه کاربرد این روغنها در موتورها بنزینی این صنعت متحول گردیده است. درحالیکه مصرف روغنهای سنتتیک در صنایع هواپیمائی و در کاربردهای صنعتی رشدی محدود داشته است سرعت رشد مصرف روغنهای سنتتیک در رابطه با روغنکاری موتورهای بنزینی در بعضی از کشورها تا بیشتر از 15 درصد در سال گزارش شده است.

منابع قلیائیت و اثرات آن در روغنها:
قلیائیت منتج از اجزاء موجود در مواد پاک کننده موجود در روغنهای موتور مستقیماً روی پاکیزگی و دوام آن اثر می گذارد.
بالا رفتن قلیائیت پاک کننده ها باعث رسوب و سائیدگی در طول عمر موتور می شود و مصرف روغن را کنترل می نماید.
انتخاب دقیق ماده پاک کننده برای کنترل پاکیزگی یاتاقان در موتورهای دیزلی ضروری است. برای تفهیم منبع قلیائیت در روغن موتورهای دیزلی کلیه مواد موجود در روغن باید مورد توجه قرار گیرد.

روغنهای موتور عمدتاً با شش نوع ادتیو زیر همراهند:
بازدارنده اکسیداسیون و خورندگی یاتاقان، ضد سائیدگی، مواد ضد کف، مواد افزودنی ضد زنگ زدن، معلق سازنده‌های بدون خاکستر و پاک کننده های فلزی.
قلیائیت به زبان ساده همان خاصیت بازی است که به وسیله دو نوع ادتیو فراهم می آید:
الف) پاک کننده های فلزی METALLIC DETERGENTS
ب) بعضی معلق کننده های بدون خاکستر ASHLESS DISPERSANTS
عدد TBN مشخص کنندة میزان قلیائیت روغن می باشد.
قلیائیت یک روغن یا ماده افزودنی بنا به تعریف مقدار خاصیت بازی است که معادل آن از هیدروکسید پتاسیم لازم است.
بنا بر این واحد TBN عبارتست از میلی گرم پتاس در گرم mgKoH/g
از این مورد در آزمایشات با عنوان عدد خنثی شدن نام می‌برند که عدد خنثی شدن یک روغن، عبارت است از مقادیر (برحسب mg)، باز (KOH) یا اسیدی (HCLO4,HCL) که برای خنثی کردن مواد اسیدی یا بازی موجود در یک گرم روغن لازم است و واحد آن (چه برای قلیائیت روغن و چه برای اسیدیته آن) mgKOH/g است.
یک روغن پایة خوب پالایش شده، معمولاً عدد خنثی شدن بیش از 0.1mg KOH/g ندارد (مگر اینکه روغن پایه حاصله از تصفیة مجدد روغنهای کارکرده باشد و اسید سولفوریکی که برای تصفیه آن به کار رفته است، کاملاً خنثی نشده باشد). ولی روغنهای موتور و انواع روغنهای ماشین آلات صنعتی، بعلت دارا بودن مواد افزودنی، ممکن است خاصیت اسیدی یا بازی یا هر دو (در آن واحد) داشته باشند. از این گذشته روغنها پس از مدتی کار کردن، به علت تجزیه و نیز اکسید شدن، عموماً تولید اسید نموده و به سمت اسیدی شدن تغییر می یابند.
عدد خنثی شدن در روغنها به صورت های اسیدیتة قوی
(Strongh Acid No.=SAN) اسیدیته کلی (Total Acid No.=TAN) قلیائیت قوی (Strong Base No.=SBN) و قلیائیت کل (Total Base No=TBN)، بیان می شود. اسیدیته و قلیائیت قوی در روغنها، معمولاً مربوط به ترکیباتی هستند که به طور سنتی (نظریة آرینوس)، اسید و باز تلقی می شوند. مثلاً اسیدهای حاصله از احتراق گوگرد موجود در سوختهای دیزل و بازهای موجود در روغنهائی با خاصیت فوق قلیائی (Overbased)، از این نوع هستند، ولی اسیدیته و قلیائیت ضعیف، مربوط به ترکیباتی هستند که طبق تئوریهای مدرن‌تر شیمی (نظریة لویس)، اسید و باز محسوب می شوند. مثل انواع مواد افزودنی. این اسیدها و بازهای ضعیف در یک روغن نمی توانند یکدیگر را خنثی کنند ولی با بازهای قوی (KOH) و اسیدهای خیلی قوی (HclO4)، وارد واکنش می شوند و قابل اندازه‌گیری هستند.
به همین دلیل، نباید به صرف اسیدی بودن یک روغن، آن را نامرغوب دانست، بلکه بایستی ماهیت اسیدیته مزبور را روشن نمود. مثلاً بد نیست که توجه شود که روغن موتورهای بسیار مرغوب، اسیدیته حدود 2 تا 3
mg KOH/g و قلیائیتی حدود 5 (برای روغنهای بنزینی) و تا بیش از 35 (برای روغنهای دیزلی) دارند.
(TAN=2-3, TBN=5-35 mg KOH/g)

الف) پاک کننده های فلزی
مواد آلی هستند که قسمت پلار آنها می تواند به وسیله یک فلز جایگزین شده باشد.

نقطه اتصال فلز گروه روغن دوست
همانطور که دیده می شود از دو قسمت یکی زنجیر هیدروکربنی و دیگری سرقطبی به دست آمده اند. قسمت زنجیر هیدروکربنی ماده پاک کننده را در روغن قابل حل می نماید بنابراین محلولی روشن و واضح به دست می‌آید.
سرقطبی نقطه اتصال فلز به آن است. کلسیم. منیزیم و سدیم فلزاتی هستند که عموماً برای تهیه مواد پاک کننده استفاده می شوند. سولفوناتها، فناتها و سالیسیلاتها رایج ترین مواد پاک کننده قابل استفاده هستند.
سولفوناتهای خنثی محصول خنثی سازی اسید سولفونیک با یک پایه فلزی می باشد.
سولفوناتهای خنثی، منبع قلیائیت برای روغن موتورها می باشد.
سولفوناتهاتی قابل حمل در روغن شامل فلز به مقدار بیش از اندازه استوکیومتری است که با سولفونات نرمال در ترکیب است. در این میان سولفوناتهای بازی قدرت بیشتری در خنثی سازی اسیدهای بوجود آمده و معلق سازی مواد دارند.
تهیه یک سولفانات بازی قوی OVERBASED SULFUNATE به صورت زیر است:

سولفونات خنثی با مقدار لازم از هیدروکسید فلز در حضور PROMOTER و دی اکسید کربن مخلوط شده تا سولفونات قلیایی قوی چه به صورت هیدروکسید فلز یا کربنات فلز حاصل شود.
مقدار قلیائیت این گونه سولفوناتهای بازی از 0 تا 440 می باشد و مقدار خاکستر سولفات آن نیز