کاربرد روغن صنعتی علاوهبر روانسازی قطعات و کم کردن اصطکاک آنها، در خنککردن پیشرانه و جمع کردن رسوب و برادههای فلزی تولید شده از کار موتور و دودههای احتراق است. به همین دلیل روغنها هر کدام ویژگیهای مخصوص به خود را دارند. با توجه به عملکردهای مختلف و نقش مهم روغن در خودرو میتوانیم آن را به خون خودرو تشبیه کنیم. روغن موتور ترکیبی از روغنهای پایه و افزودنیها است. که برای تولید روغن موتورها از انواع مختلفی از روغنهای پایه استفاده میشود، که به۵گروه تقسیم میشوند.
۱. روغنهای پایه معدنی یا مینرال
۲. روغنهای پایه سنتتیک یا روغنهای مصنوعی
۳. روغنهای نیمه سنتتیک که ترکیبی از روغنهای پایه معدنی و روغنهای سنتتیک هستند.
۴. روغنهای پایه نسل جدید که روغنهای پایه گروه ۳GII هستند و به دست آمده از بهینهسازی روغنهای پایه معدنی هستند.
۵. روغنهای پایه تصفیهای که در ایران برای تولید روغن موتورهای مونوگرید و روغنهایی با سطح کیفیت پایین کاربرد دارند.
روغن موتورها از نظر ساختار ترکیبی و کارایی به ۳ دسته کلی تقسیم میشوند: روغنهای مینرال، سنتتیک و نیمه سنتتیک است.
روغنهای معدنی بر اساس نوع و کیفیت روغن پایه، شرایط کارکرد و میزان افزودنیها، محدودیتهایی دارند. بیشترین مشکلات این روغنهای صنعتی:
در دماهای بالا، پایداری اکسیداسیون پایین است، که تشکیل لجن و اسید را در پی خواهد داشت.
وجود واکسها، که باعث روانکاری ضعیف در دماهای پایین میشود.
وابستگی ویسکوزیته به دما، که باعث آبکی شدن روغن پایه میشود، یعنی روغن پایه در دماهای بالا گرانروی کمتری دارد.
در دماهای بالا حدود ۳۲۰ °Cروغن پایه تجزیه شده و تبدیل به یک ماده دودهای شکل می شودکه به آن کک میگویند.
در شرایط سخت مثل دماهای خیلی بالا یا خیلی سرد، این مواردی که گفته شد در انتخاب روانکارصنعتی خیلی مهم است. در بیشتر موارد تنها راه استفاده از روغن سنتزی است.
کشور آلمان به محصولی نیاز داشت که از پلایش نفت خام پالایش نباشند؛ به همین دلیل در آلمان در دهه ۱۹۳۰ دکتر هرمن زورن تحقیقات خود را به روانکارهایی اختصاص دارد که با وجود دارا بودن مشخصات روغنهای طبیعی مشتق شده از نفت خام، مشخصههای نامطلوب آن مثل نقطه ریزش بالا، تمایل به ژلهای شدن در موتورهای احتراقی، مقاومت پایین در برابر اکسید شدن در دماهای بالا را نداشته باشند. روغنهای سنتزی یا مصنوعی، از طریق متصل کردن یک یا چند جز آلی مشخص با وزن مولکولی کم، در شرایط کنترل شده، تولید میشوند. این ترکیب در شرایط کنترل شده فیزیکی و شیمیایی انجام میشود، که خواص منحصربه فردی در روغن ایجاد میکند. روغنهای سنتزی از مولکولهای آلی تشکیل شدهاند، که به دلیل وزن مولکولی کم و واکنشهای تحت کنترل در شرایط خاص باعث میشوند محصول نهایی، بیشترین خواص مورد نظر در طراحی فرمولاسیون را داشته باشد.
روغنهای معدنی مزایایی مثل در دسترس بودن و قیمت پایینتر دارند، اما معایبی هم دارند مثل اکسید شدن و از دست دادن گرانروی در دماهای بالا، منفجر شدن در معرض عوامل اکسید کننده قوی و جامد شدن در دماهای پایین. این موضوع باعث شده مصرف روغنهای سنتزی بیشتر شود زیرا میتواند گستره دما و فشار قابل توجهی را بدون تغییر در ساختار تحمل کند و همچنین خطر آتش سوزی را هم کم کند. با این حال استفاده از روغنهای سنتزی زمانی لازم است که:
استفاده از روغنهای سنتزی هزینههای عملیاتی را پایین آورد تا هزینه بالای خرید آن جبران شود.
استفاده از روغنهای سنتزی، مشکلی در رابطه با کاربرد روغنهای معدنی را حل کند؛ مانند شرایط کارکرد در درجه حرارتهای خیلی بالا یا خیلی پایین.
در طراحی یک روغن، قوانین سادهای برای استفاده یا عدم استفاده از روغنهای پایه سنتزی وجود دارد از جمله: وقتی که نیاز ما از طریق مشخصات روغنهای سنتزی رفع میشود. وقتی کارایی قطعات طبق تقاضا شرایط بالاتری از روغنهای معدنی را نیاز دارد. وقتی که قصد داریم میزان ایمنی و شاخصهای محیط زیستی را بالا ببریم. وقتی که زمان ماند بالا برای روغن میتواند به صرفه جویی در هزینه کمک کند.