น้ำมันเครื่องและไส้กรอง

จำเป็นอย่างไร เหตุใดจึงต้องมีของเหลวคอยหล่อลื่นภายในอยู่เสมอ

มีด้วยกัน 3 รูปแบบดังนี้

หรือลดความฝืดระหว่างผิวหน้าของวัตถุที่เคลื่อนที่เสียดสี หรือสัมผัสกัน

1. หล่อลื่นชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์ เมื่อเครื่องยนต์ทำงานชิ้นส่วนต่าง ๆ ภายในเครื่องยนต์ เช่น แหวนลูกสูบ ลูกสูบ เพลาข้อเหวี่ยงจะเคลื่อนที่เสียดสีกันทำให้เกิดความฝืด หรือแรงเสียดทานและการสึกหรอ น้ำมันเครื่องจะเข้าไปแทรกอยู่ระหว่างผิวหน้าของชิ้นส่วนต่าง ๆ เหล่านั้น เพื่อลดแรงเสียดทานทำให้เครื่องยนต์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น 2. ระบายความร้อน ขณะเครื่องยนต์ทำงานจะเกิดความร้อนขึ้นกับชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์ แต่น้ำและอากาศไม่สามารถเข้าไประบายความร้อนได้ น้ำมันเครื่องจึงต้องเข้าไปช่วยดูดซับความร้อนที่เกิดขึ้นกับชิ้นส่วนต่าง ๆ ออกมาและควบคุมอุณหภูมิของเครื่องยนต์ให้เหมาะสม เพื่อจะได้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ 3. ชะล้างทำความสะอาด ขณะที่เครื่องยนต์ทำงานจะก่อให้เกิดสิ่งสกปรกหรือเขม่าตกค้างจากการเผาไหม้เกาะติดอยู่กับชิ้นส่วนจำนวนมาก น้ำมันเครื่องจึงต้องทำหน้าที่เปรียบเสมือนผงซักฟอกเข้าไปชะล้างสิ่งสกปรกทั้งหลายออกจากผิวหน้าของชิ้นส่วนต่าง ๆ เพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดจากคราบสิ่งสกปรกเหล่านั้น 4. ป้องกันการกัดกร่อนจากสนิมและกรด กรดและน้ำเป็นผลที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงรวมถึงความชื้นในอากาศเป็นสาเหตุสำคัญในการเกิดสนิมทำให้ชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ถูกกัดกร่อนและเสื่อมประสิทธิภาพ น้ำมันเครื่องจึงเปรียบเสมือนเกราะเคลือบผิวชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ โดยเฉพาะการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่ไม่ได้คุณภาพ, น้ำมันเถื่อน หรือจอดรถทิ้งไว้เป็นเวลานานๆ 5. ป้องกันกำลังอัดของเครื่องยนต์รั่วไหล โดยปกติชิ้นส่วนต่าง ๆ จะมีผิวที่ไม่เรียบโดยเฉพาะบริเวณแหวนลูกสูบซึ่งมีหน้าที่ป้องกันกำลังอัดรั่วโดยตรงและสัมผัสอยู่กับกระบอกสูบซึ่งก็มีผิวไม่เรียบเช่นกัน น้ำมันเครื่องจึงต้องเข้าไปทำหน้าที่อุดช่องว่างนั้นเสียเพื่อไม่ให้กำลังอัดของเครื่องยนต์ที่อยู่บริเวณบนหัวลูกสูบรั่วไหลออกจากห้องเผาไหม้ทำให้เครื่องยนต์ไม่มีกำลัง

ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิง ทำหน้าที่กรองสิ่งสกปรกต่างๆ ที่อาจติดมากับน้ำมันเชื้อเพลิง ทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงสะอาดขึ้น ก่อนจะเข้าไปสู่ ระบบการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิง มีหลายรุ่นหลายแบบ บางรุ่น ติดตั้งอยู่ระหว่างปั๊มพ์น้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Pump) กับคาร์บูเรเตอร์ (Carburetor) บางรุ่นติดตั้งอยู่ในคาร์บูเรเตอร์ บางรุ่น จะมีแม่เหล็ก คอยตรวจจับอนุภาคเหล็ก ที่แปลกปลอมมากับน้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel) ตัวอย่างไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดต่างๆ ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิง ถูกออกแบบมาให้ใช้วัสดุ ในการกรองแตกต่างกันไปเช่น ใช้ไส้กระดาษอัดกลีบเป็นตัวกรอง หรือใช้ตะแกรงโลหะเป็นตัวกรอง เป็นต้น และไส้กรองบางชนิด จะมีช่องเชื่อมต่อกับ ท่อไอน้ำมันกลับ (Vapor-return line) เพื่อลำเลียงไอน้ำมัน ที่อาจเกิดขึ้น กลับคืนสู่ถังน้ำมัน (Fuel tank)

น้ำมันพื้นฐาน + สารเพิ่มคุณภาพ = น้ำมันเครื่องสำเร็จรูป น้ำมันพื้นฐาน (Base Oil)คือ ส่วนประกอบหลักที่สำคัญในการผลิตน้ำมันหล่อลื่น สามารถหาน้ำมันพื้นฐานได้จาก 3 แหล่ง ดังนี้ 1. น้ำมันพื้นฐานที่สกัดจากพืช น้ำมันประเภทนี้ไม่นิยมนำมาผลิตเป็นน้ำมันเครื่องโดยตรงเนื่องจากเสื่อมคุณภาพในการหล่อลื่นได้ง่าย เมื่อสัมผัสความร้อน 2. น้ำมันพื้นฐานที่สกัดจากน้ำมันดิบหรือปิโตรเลียม น้ำมันพื้นฐานประเภทนี้มีหลายชนิด แต่ส่วนมากจะนิยมใช้น้ำมันดิบจากฐานพาราฟินิก (Paraffinic) ซึ่งจะมีคุณสมบัติเหมาะสมที่จะนำมาผลิตเป็นน้ำมันเครื่องมากที่สุด เนื่องจากมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นเพียงพอต่อการปกป้องเครื่องยนต์มิให้เกิดการชำรุดเสียหายได้แม้เครื่องยนต์จะทำงานที่อุณหภูมิต่ำ-สูงก็ตาม 3. น้ำมันพื้นฐานสังเคราะห์ (Synthetic Base Oil) น้ำมันพื้นฐานประเภทนี้นิยมใช้ผลิตเป็นน้ำมันหล่อลื่นในงานพิเศษ ผลิตขึ้นจากการสังเคราะห์ด้วยขบวนการทางเคมี ทำให้มีคุณสมบัติในการหล่อลื่นและปกป้องเครื่องยนต์เหนือกว่า น้ำมันพื้นฐาน 2 ชนิดแรก สารเพิ่มคุณภาพ (Additive) สาเหตุของการใส่สารเพิ่มคุณภาพ เพื่อปรับค่าความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นตามอุณหภูมิการทำงานที่แตกต่างกัน เพื่อให้น้ำมันมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นได้สมบูรณ์ตลอดอายุของน้ำมันหล่อลื่น เพื่อให้น้ำมันหล่อลื่นมีอายุการใช้งานไดนานขึ้น เพื่อให้น้ำมันหล่อลื่นมีคุณสมบัติพิเศษเฉพาะอย่างเหมาะกับการใช้งานในแต่ละประเภท เพื่อลดการสึกหรอและยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักรเครื่องยนต์ให้นานขึ้น เพื่อให้เครื่องจักรเครื่องยนต์มีสมรรถนะในการทำงานสูงขึ้น ชนิดและหน้าที่ของสารเพิ่มคุณภาพ 1. สารชะล้างเขม่า ทำหน้าที่ทำความสะอาดภายในเครื่องยนต์โดยการชะล้างสิ่งสกปรกคราบตะกอนเขม่าต่าง ๆ ออกจากชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ 2. สารกระจายสิ่งสกปรก ทำหน้าที่ย่อยหรือสลายสิ่งสกปรกคราบตะกอนเขม่าให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ แขวนลอยผสมอยู่กับน้ำมันเครื่องเพื่อป้องกันไม่ให้ไส้กรองน้ำมันเครื่องอุดตัน ทั้งยังป้องกันไม่ให้สิ่งสกปรกเล็ก ๆ เหล่านี้ตกตะกอนเพื่อรอการถ่ายทิ้ง 3. สารปรับปรุงค่าดัชนีความหนืด ทำหน้าที่ช่วยรักษาค่าความหนืดของน้ำมันให้คงที่เสมอ ถึงแม้ว่าอุณหภูมิการทำงานของเครื่องยนต์จะเปลี่ยนแปลงไป 4. สารป้องกันการสึกหรอ ทำหน้าที่ช่วยลดการสึกหรอของชิ้นส่วนและช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการละลายติดกันของชิ้นส่วนเมื่อชิ้นส่วนขาดการหล่อลื่นชั่วขณะหนึ่ง 5. สารป้องกันการเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจน ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้น้ำมันแปรสภาพเป็นยางเหนียว หรือน้ำมันกลายสภาพเป็นโคลน เมื่อเครื่องยนต์ร้อนจัดหรือทำงานที่อุณหภูมิสูงมาก ๆ นาน ๆ 6. สารป้องกันการเกิดฟอง ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้เกิดฟองอากาศในน้ำมันขณะใช้งาน 7. สารป้องกันสนิม ทำหน้าที่ป้องกันสนิมที่จะเกิดขึ้นบนผิวหน้าของชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่ทำด้วยเหล็กในขณะที่เครื่องยนต์ไม่ได้ทำงาน หรือขณะเก็บรักษาเพื่อรอการใช้งานต่อไป 8. สารป้องกันการกัดกร่อนจากกรด ทำหน้าที่ป้องกันการกัดกร่อนของกรดกำมะถัน ซึ่งเกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของกำมะถันที่อยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิง 9. สารรับแรงกดอัดหรือกระแทก ทำหน้าที่เพิ่มความแข็งแรงให้ฟิล์มน้ำมันโดยสามารถรับภาระน้ำหนักได้มากขึ้นในขณะที่ชิ้นส่วนเคลื่อนที่กระทบกันอย่างรุนแรง ฟิล์มน้ำมันจะไม่แตกตัวง่าย เช่น เกียร์และเฟืองท้าย เป็นต้น 10. สารลดจุดไหลเทของน้ำมัน ทำหน้าที่เป็นตัวให้น้ำมันที่จุดไหลเทที่อุณหภูมิต่ำลงไปกว่าเดิมอีก หรือใช้เพื่อทำให้น้ำมันสามารถใช้กับภูมิประเทศที่มีอุณหภูมิต่ำมาก ไม่ทำให้น้ำมันแข็งตัว แม้จะมีอุณหภูมิต่ำหรือติดลบมาก ๆ 11. สารลดแรงเสียดทาน ทำหน้าที่ช่วยลดแรงเสียดทานของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่เสียดสีกันโดยการเปลี่ยนแปลงค่าสัมประสิทธิ์ความฝืดของผิวชิ้นส่วนที่สัมผัสกับน้ำมัน 12. สารช่วยให้เกาะติดชิ้นส่วนได้ดี ทำหน้าที่เพิ่มคุณสมบัติการยึดเกาะของฟิล์มน้ำมันกับชิ้นส่วนไม่ให้หลุดลอกออกง่ายเมื่อถูกเสียดสี เช่น การหล่อลื่นในเกียร์หรือเฟืองท้าย ซึ่งต้องอาศัยการนำพาน้ำมันด้วยการยึดเกาะไปกับฟันเฟือง เป็นต้น