น้ำมันเครื่อง

น้ำมันเครื่องประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 อย่างหลักๆ ได้แก่ น้ำมันพื้นฐาน (Base Oil) เป็นส่วนประกอบหลัก 70-90% และ สารเพิ่มคุณภาพ (Additives) อีก 10-30% ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานและปกป้องเครื่องยนต์

1 น้ำมันพื้นฐาน (Base Oil) เป็นน้ำมันที่ได้มาจากกระบวนการกลั่นน้ำมันดิบ ผ่านขั้นตอนทางเคมีจนมีความบริสุทธิ์ระดับหนึ่ง แต่ยังมีสิ่งเจอปนหลงเหลืออยู่ น้ำมันเครื่องที่ผลิตจากน้ำมันแร่จึงเสื่อมสภาพเร็วและมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับน้ำมันสังเคราะห์ การแบ่งกลุ่มของน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน (Based Oil) นั้นสามารถแบ่งออกได้เป็น 5 กลุ่ม โดยสถาบันปิโตรเลียมแห่งสหรัฐอเมริกา (American Petroleum Institute : API) หรือเรียกชื่อย่อว่า API 

Base Oil Group 1-3  นั้นเป็นน้ำมันปิโตรเลียมที่ได้มาจากกระบวนการกลั่น (Refinery Process) 

Base Oil Group 1  คือ น้ำมันแร่ คือ น้ำมันตั้งต้นที่ขุดได้ตามธรรมชาติ มีความสามารถในการหล่อลื่น ปกป้องและทนความร้อนได้ในระดับใช้งานทั่วๆไป ปกป้องความสึกหรอได้ระดับนึง เพราะโมเลกุลไม่เรียบร้อยเล็กใหญ่ไม่เท่ากัน

Base Oil Group 2 เป็นน้ำมันแร่ คุณสมบัติจะคล้ายกันกับ Group 1 แล้วนำมาปรับปรุงด้วยการทำ Hydro Treat  ทำให้มันสะอาดขึ้น เอาสารที่ไม่เกี่ยวข้อง สิ่งปนเปื้อนเช่น พวกกำมะถัน ที่จะทำให้คุณภาพน้ำมันแย่ลง เอามันออกไป ทำให้คุณภาพดีขึ้น

Base Oil Group 3 เป็นน้ำมันแร่ ที่ผ่านกระบวนการกลั่นมากกว่าน้ำมันพื้นฐานกลุ่ม 2 ทำให้มีความบริสุทธิ์มากกว่า มีคุณสมบัติเด่น ในเรื่องการทนแรงดัน และทนอุณหภูมิสูง

Base Oil Group 4-5 จะได้มาจากการสังเคราะห์ทางเคมี หรือที่เรียกว่าน้ำมันสังเคราะห์ (Synthetic Oils) โดยที่น้ำมันสังเคราะห์นั้นจะมีคุณสมบัติในหลายๆด้าน ที่โดดเด่นกว่าน้ำมันพื้นฐานชนิดน้ำมันแร่ เนื่องจากถูกพัฒนาขึ้นมา เพื่อแก้ข้อจำกัดของน้ำมันพื้นฐานชนิดน้ำมันแร่ และมีความคงทนต่อการเสื่อมสภาพที่มากกว่า แต่ราคาจะสูงกว่าน้ำมันจากปิโตรเลียม

Base Oil Group 4 เรียกกันอีกชื่อว่า PAO (PolyAlphaOlefines) ผลิตจากสารสังเคราะห์แท้ 100% เกิดจากหลอดแก้ว 555 ใช่ครับ เกิดจากห้องทดลองล้วนๆ สังเคราะห์แน่ๆ ราคาก็สูงเป็นอันแน่แท้ โมเลกุลของฟิล์มน้ำมัน Group 4 นี้ก็จะเรียงตัวสวยงาม ดูจากรูปด้านล่างเลย ก็แน่หละสั่งให้เกิด ก็ต้องเนียนสุดแล้ว พอเรียงตัวเท่าๆกัน ก็หล่อลื่นได้ดี ลดแรงเสียดทาน ลดความสึกหรอ ได้มาก ตามระเบียบ

Base Oil Group 5 ป็นสารสังเคราะห์ 100% นั่นแหละ ไม่ได้มาจาก ปิโตรเลียมแล้วจะมาจากแหล่งอื่น จากพืช มั่ง อย่างอื่นมั่งแล้วแต่ว่าค่ายไหนจะไปแสวงหาอะไรมาทำให้มันเลิศเลอ ก็จะเรียกว่า Ester Base ซึ่งมีคุณสมบัติที่ดีกว่าทั้ง 4 กลุ่มที่ผ่านมา ที่เด่นๆที่เขาว่าไว้คือ ฟิล์มน้ำมันเแข็งแรงมาก ทนแรงเฉือนสูงๆ อุณหภูมิสูงๆ ได้เป็นอย่างดี มันรักษาอุณหภูมิให้คงที่ คงสมรรถนะการหล่อลื่นได้นิ่งที่สุดในสถานการณ์สุดโหดระดับแข่งขันนั่นแหละครับ แต่ก็มีข้อเสียอยู่เหมือนกันเท่าที่ผมได้ข้อมูลมา มันมีการกัดกร่อนสูง ซึ่งก็อาจจะมีผลกับพวกซีลยางต่างๆ ในรถยนต์ทั่วๆไป จึงเหมาะกับระดับ แข่งขัน
       

2 สารเพิ่มคุณภาพ (Additives) สำหรับน้ำมันเครื่องมักจะมีสารเพิ่มคุณภาพ 20-30%* เท่านั้น แต่เป็นส่วนที่สำคัญที่ขาดไม่ได้ เพราะสารเติมแต่งมีคุณสมบัติจำเพาะ ที่ทำให้น้ำมันเครื่องแต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการในหล่อลื่นอีกด้วย

เครื่องจักรกลและเครื่องยนต์ในปัจจุบัน ได้รับการออกแบบให้มีขนาดเล็กลง ทำงานเร็วขึ้นและภาระน้ำมันก็สูงขึ้น น้ำมันหล่อลื่นในเครื่องจักรเครื่องยนต์ดังกล่าว มักต้องประสบกับสภาวะด้านอุณหภูมิ ความเครียด และภาระน้ำหนักสูง น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานล้วน ๆ มักจะยังมีคุณภาพดีไม่เพียงพอที่จะทำหน้าที่ต่างๆ ให้ได้ครบถ้วน โดยมีอายุการใช้งานที่ยืนนานตามสมควร ดังนั้นจึงต้องมีการเติมสารในปริมาณที่พอดี เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทั้งในด้านเคมีและกายภาพของน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานให้ดี เหมาะสมกับงานที่ต้องการ สารเพิ่มคุณภาพมีอยู่มากมายหลายชนิดและหลายประเภท แต่ที่ใช้กันมากได้แก่

- Antioxidants สารต้านปฏิกิริยาออกซิเดชัน  ชะลอการเกิดออกซิเดชันและการเสื่อมสภาพของน้ำมัน
- Anti-wear Agents สารป้องกันการสึกหรอ สร้างฟิล์มป้องกัน ลดการสึกหรอระหว่างผิวโลหะ
- Rust & Corrosion Inhibitors สารป้องกันสนิมและการกัดกร่อน
- Anti-foam Agents สารป้องกันฟอง ลดการเกิดฟองในระบบหล่อลื่น
- Extreme Pressure (EP) Additives ป้องกันผิวโลหะภายใต้แรงกดหรือโหลดสูง
- Viscosity Index Improvers ช่วยควบคุมความหนืดเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
- Detergents ช่วยควบคุมคราบและรักษาความสะอาดของชิ้นส่วน
- Dispersants ช่วยแขวนลอยเขม่าและสิ่งสกปรกไม่ให้รวมตัวเป็นตะกอน
- TBN / Alkaline Additives สารเพิ่มความเป็นด่าง ช่วยต้านและสะเทินกรดที่เกิดจากการเผาไหม้