اکسیژن سومین عنصر فراوان در عالم بعد از ئیدروژن و هلیم است . در سطح کره زمین اکسیژن فراوانترین و دارای مقام اول است . سیلیسم بعد از اکسیژن دومین عنصر فراوان در سطح کره زمین است .

یک ترکیب اکسیژن و سیلیسم Sio2 ، بنام کوارتز ، سیلیس ( ماسه ) فراوانترین ماده موجود روی زمین است . شیشه معمولی که از ذوب ماسه بدست می‌آید از همین جنس است . وقتی به خاک و سنگ اطرافمان نگاه می‌کنیم ، در حقیقت بیشتر آنچه می‌بینیم سیلیس است .

ذرات سیلیس دشمن شماره 1 ماشین‌آلات از هر نوع در هر کجای دنیا هستند .

می‌گویند یک دشمن هم زیاد است . این دشمن همه جا از بالا و پایین و چپ و راست و پس و پیش ماشین‌ها را محاصره کرده است . بسیار سرسخت است ( سخت‌ترین ماده معدنی پس از الماس ، کوراندوم و توپاز است و چون ماشین‌آلات تقریباً هیچ وقت جواهرهای سه ردیف اول را نمی‌بینند ، می‌توان آن را اول حساب کرد ) اگر سیلیس بتواند به لابلای قطعات ماشین‌آلات راه یابد ، خارج کردن آن بسیار مشکل است ( تقریباً 50 برابر مشکل‌تر از جلوگیری از ورود ) .

ذرات سیلیس از هر کجا که ارتباطی با محیط خارج وجود دارد ، می‌توانند وارد ماشین شوند . همانگونه که در اول نوشته آمد ، اطراف ما را سیلیس گرفته است و هر امکان تبادل با محیط خارج از ماشین ، امکان آلودگی سیلیس را فراهم می‌کند . در موتورها ، تبادل به صورت ورود حجم زیادی هوا به داخل موتور برای احتراق سوخت می‌باشد . در کمپرسورها ورود حجم بسیار زیادی هوا برای تراکم ، در سیستمهای هیدرولیک ، هر بار داخل و بیرون رفتن میله سیلندر هیدرولیکی ، در گیربکس‌ها از طریق خروجی‌ها یا نفس‌کش‌ها زمینه‌های ورود خاک و سیلیس به داخل سیستم هستند .

تنفس و سرد و گرم شدن مخا‌زن و منافذ آنها نیز همین نقش را دارند . در موتورها و کمپـرسورها بازدید مسیر هـوارسانی بعد از فیلتـر تا ورودی سوپرشارژ یا مجـرای ورود به موتور یک کار ساده ، بدون نیاز به باز و بست و تعمیرات سنگین است . پیدا کردن منافذ و مجراهای ورود خاک و سیلیس یا بازدید میله جک و گردگیرهای گلویی آن همگی با چشم و بدون نیاز به باز و بست یا کارهای مکانیکی سخت ممکن بوده و در 99٪ اوقات ، پیدا کردن راه نفوذ سیلیس به سیستم در کمتر از چند دقیقه انجام و اگر ایراد فابریک نباشد ( مثل برخی خودروهای ساخت داخل ) رفع مشکل هم در چند دقیقه امکان دارد . ایرادهای فابریک بدون بازدید هم قابل تشخیص هستند . یک هدف از نوشتن این یادداشت ، پس از تأکید روی خسارات وارد شده توسط Sio2 ، اشاره به سادگی جلوگیری از ورود سیلیس است .

سیلیس چگونه به قطعات داخلی ماشین‌ها صدمه می‌زند ؟

بیشتر خساراتی که ذرات سخت و فرساینده Sio2 به ماشین‌ها می‌زنند در چهارچوب فرسایش برشی سه عضوی است . در این نوع فرسایش یک ذره سخت بین دو قطعه ماشین قرار گرفته و با خراشیدن سطوح باعث تخریب روی قطعه می‌شود . از سطح قطعه در این نوع فرسایش ذرات ریزی کنده می‌شود که بیشتر آنها در حدود میکرونی هستند .

خود ذرات سیلیس اگر هم بزرگ باشند ، در لابلای قطعات خرد و آسیاب شده و به ابعاد میکرونی می‌رسند . هیچ یک از فیلترهای اصلی ماشین‌آلات قادر به گرفتن این ذرات نیستند و نمی‌توان این ذرات را به آسانی حذف نمود .

فرسایش ناشی از سیلیس ، به جز در نقاطی که درصد سیلیس بسیار بالاست ، وسیع اما کند است . کند بودن فرسایش سیلیس نباید باعث دست کم گرفتن آن شود . تجربه نشان داده که متأسفانه این خطر موجود و واقعی است . هدف اصلی این یادداشت بزرگنمایی واقعیات مربوط به خسارتهایی است که سیلیس به ماشین‌آلات می‌زند . خسارتهای که ذرات سیلیس به ماشین‌ها می‌زنند ، مثل خسارتهایی است که میکروب‌ها به موجودات زنده می‌زنند . آن گروه از مدیران و مسئولان ماشین‌آلات که خطر سیلیس را جدی نمی‌گیرند مثل پزشکانی هستند که به میکروب اعتقادی ندارند .

از آلودگی سیلیس چگونه جلوگیری می‌شود ؟

ورود سیلیس به داخل موتور بیشتر از طریق هواکش نامرغوب ، منافذ و پارگی و لقی‌های موجود در کانالهای هوا یا حذف بعضی از اجزاء سیستم انتقال هوا ( مثل شلنگ‌های واسطه بین پمپ با دو مانیفولد ) انجام می‌شود . جلوگیری از ورود هوای آلوده به موتورها در چهار مرحله انجام شده و می‌تواند و باید به عنوان پیش‌فرض فیلتراسیون روغن در نظر باشد :

مرحله اول : انتخاب محل ورودی هوا ـ نگاهی به همه ماشین‌آلات ساخت کشورهای صنعتی نشان می‌دهد از حدود بیست سال پیش ، ورودی هوای همه موتورهای ماشین‌آلات به نحوی طراحی و ساخته می‌شود که متضمن ورود تمیزترین هوای ممکن به داخل سیستم هوا است . با همه مشکلاتی که این کار می‌تواند داشته باشد مثلاً متحرک بودن قسمتی از لوله‌کشی هوا که روی اتاق راننده نصب شده و اتصال آن به لوله‌کشی اصلی ، این اصل رعایت می‌گردد . بالعکس در اکثر کامیونها و اتوبوسهای ساخت داخل ، این ورودی در بدترین نقطه ممکن نصب شده است .

مرحله دوم : گرفتن حداکثر ذرات قبل از ورود به فیلتر اصلی توسط سیستم‌های گریز از مرکز یا روغنی و ....

مرحله سوم : فیلتراسیون و گرفتن ذرات توسط فیلتر هوا . در این مورد به یک آزمایش جالب اشاره می‌شود :

1-یک فیلتر هوای معمولی و کارکرده خودتان ( که در واقع جزء ضایعات و دورانداختنی است ) را شکافته و مقداری از کاغذ آن را جدا کنید . این کاغذ در جهت جریان هوا با بنزین تمیز به حدی شستشو کنید که بنزین خروجی مثل بنزین ورودی تمیز باشد . از هنگام کار با بنزین مواظب خطرات آن مثل آتش‌سوزی و بخار بنزین باشید )

2- حدود یک قاشق چایخوری پودر سیمان را با cc 20 بنزین مخلوط مخلوط به هم بزنید .

3- مخلوط بنزین با پودر سیمان را از کاغذ فیلتر عبور داده و خروجی را روی لام رسوبگیری نمایید .

4- اگر خروجی تمیز نبود ، یعنی ابعاد و ذرات رد شده از ده میکرون ( گاهی اوقات از 50 میکرون ) بالاتر بود یا استفاده مکرر و بادگیری غیراصولی کاغذ فیلتر را خراب کرده یا از اول کاغذ فیلتر خراب بوده است که برای روشن کردن این فرض باید همین آزمایش را با خراب کردن یک فیلتر نو تکرار کنید . با تکرار و انجام این آزمایش و مقایسه نتایج ( با در نظر گرفتن هر دو فیلتر هوای اولیه و ثانویه ) چیزهای جالبی خواهید دید .

مرحله چهارم : سفت کردن بست‌ها ، بازدید دقیق لوله‌ها و شلنگ‌ها و اتصالات برای پارگی و نشتی‌ها .

آلودگی سیلیس چگونه شناسایی می‌شود ؟

هرگاه فرسایش ریز و بیش از حد معمول در ماشین داریم ، باید فکر سیلیس باشیم . ذرات در حد میکرون از جنس فلزات بکار رفته در ماشین‌ بهترین نشانه‌های فرسایش سیلیس هستند . خود ذرات سیلیس بسته به راه ورود آنها و بین قطعات ماشین دانه‌بندی‌های متفاوت دارند . اگر سیلیس از راه مجرای نفس‌کش یک گیربکس همراه با آب گل‌آلود وارد سیستم شده باشد با ابعاد بزرگتر از 50 میکرون هم دیده می‌شود . بالعکس اگر از راه یک هواکش نامرغوب یا نو وارد موتور شده باشد ، ابعاد بسیار کوچکتری دانسته و آخر کار به ابعاد یک میکرونی هم می رسد .

در موتورهای دیزل ، کمپرسورهای مارپیچی ، گیربکس‌ها و اکثر سیستم‌های هیدرولیک فرسایش سیلیس با بالا رفتن سریع ذرات کنده شده بسیار ریز و در حد از 5 میکرون کوچکتر از قطعات دستگاه است که سهم ذرات آهنی در این میان بسیار چشمگیرتر است . در موتورهای بنزینی ، کمپرسورهای رفت و برگشتی و گیربکس‌های اتوماتیک ، گاهی فلزات دیگری از قبیل AL یا CU سهم بیشتری نسبت به گروه اول دارند .

شناسایی ذرات فلزی با ابعاد میکرونی ، ذرات سیلیس با ابعاد میکرونی از طریق بررسی میکروسکوپی روی لام ( شیشه ) ، بالا رفتن غلظت آهنی روغن ( PQ ) و ذره شماری و اسپکترومتری از راه‌های تشخیص آلودگی سیلیس هستند .

اسپکترومتری ابزار بسیار خوبی برای شناسایی آلودگی سیلیس است زیرا هم ذرات سیلیس و هم ذرات ناشی از فرسایش سیلیس بیشتر در بازه‌ای قرار دارند که اسپکترومتری می‌تواند عناصرآنها را تشخیص بدهد . لازم است یادآوری شود به جز سیلیس Sio2 مواد دیگری نیز در روغنها وجود دارند که حاوی عنصر سیلیسیم Si هستند مثل افزودنیهای ضد کف یا مواد سیلیکونی . گاهی اوقات این مواد می‌توانند در دستگاههای اندازه‌گیری مثل اسپکترومتر ( برای شناسایی عنصر Si ) یا ذره‌ شمار احساس و دیده شوند و نباید آنها را با Sio2 اشتباه گرفت . ذرات درشت و بالاتر از 20 میکرون سیلیس در بررسی میکروسکوپی روی لام یا تشخیص عنصر Siتوسط اسپکترومتر چنانچه با ذرات ریز سیلیس و ذرات ریز فلز فرسایشی همراه نباشند ، به احتمال قوی ناشی از آلودگی نمونه‌گیری یا افزودنی های ضد کف هستند .

نتیجـه :

1- فرسایش سیلیس یک خطر واقعی و از نظر آماری ، بزرگترین خطر برای ماشین‌آلات بوده و بیشترین خسارات را وارد می‌کند .

2- آلودگی سیلیس هر روز به ما ضربه‌های بزرگ وارد می‌کند .

3- آلودگی سیلیس به راحتی قابل شناسایی است .

4- آلودگی سیلیس به راحتی قابل پیشگیری است .

5- خسارات آلودگی سیلیس وسیع ولی کند است . به همین دلیل بسیاری ابعاد آن را حس نمی‌کنند .

6- شماری از مدیران ، حساسیت لازم در برابر آلودگی سیلیس ندارند .

7- فیلترهای معمولی روغن موتور ، آلودگی سیلیس را حذف نمی‌کنند .

مقایسه بین سختی سیلیس و بعضی فلزات

ردیف

ماده

درجه سختی نسبی

1

آلومینیوم

3-2.5

2

مس

3

3

فولاد معمولی ، آهن ساختمانی

5-4

4

فولاد سخت شده

7

5

شیشه و کوارتز