گرانروی
ASTM D 88, D 445, Redwood, and Engler

گرانروي شايد يك خاصيت فيزيكي بسيار مهم از روغنهاي روانكار معدني و معياري از خاصيت سيال بودن روغن مي باشد. هرچه روغن غليظ تر باشد گرانروي آن بيشتر، و در نتيجه مقاومت آن نيز در برابر جاري شدن بيشتر خواهد بود. از نظر علم مكانيك، ايجاد يك فيلم روانكار مناسب شديدا وابسته به گرانروي مي باشد.
براي ارزيابي گرانروي يك روغن به صورت عددي، آزمون هاي استاندارد مختلفي به كار گرفته مي شود. اگرچه اين آزمون ها در جزئيات كم و بيش با هم متفاوت هستند اما در كل داراي اصول بنيادي يكساني مي باشند. همه روشها مدت زمان مورد نياز براي جريان يافتن مقدار مشخصي از روغن در يك دماي خاص تحت تاثير نيروي ثقل از يك مجرا با ابعاد مشخص را اندازه گيري مي نمايند. هرچه روغن غليظ تر باشد زمان مورد نياز براي عبور بيشتر خواهد بود.
كنترل دقيق دما مهم مي باشد. گرانروي هر روغن معدني با سرد شدن افزايش و با گرم شدن كاهش مي يابد. به همين دليل مقدار گرانروي روغن بايستي به همراه دمايي كه در آن اندازه گيري مي شود گزارش گردد. مقدار گرانروي به تنهايي بي معني مي باشد.
دو روش بسيار متدوال براي آزمون گرانروي روغن روانكار وجود كه عبارتند از سيبولت و سينماتيك. از اين دو، سيبولت (ASTM D88) مكررا در ارتباط با روغنهاي روانكار بكار گرفته مي شود. اگرچه، روش سينماتيك (ASTM D445) عموما به عنوان يك روش بسيار دقيق مورد استفاده قرار مي گيرد. همچنين روشهاي redwood و engler هم وجود دارند كه به طور گسترده در اروپا، اما بسيار محدود در ايالات متحده آمريكا استفاده مي شوند. و هر روش آزمون نيازمند ويسكومتر مربوط به آن روش مي باشد.

اهميت نتايج
گرانروي اولين معياري است كه در انتخاب روغن روانكار مورد توجه قرار مي گيرد. براي روانكاري موثر، گرانروي بايستي مطابق با سرعت، بار، و شرايط دمايي ياتاقانها و ساير قطعات باشد.سرعت بالا، فشار پايين، يا دماهاي پايين نيازمند روغن با درجه گرانروي پايين مي باشد. روغني كه سنگين تر از روغن با گرانروي مورد نياز باشد اصطكاك سيال بيشتري را القا كرده و باعث توقف هاي غير ضروري خواهد شد.
سرعتهاي پايين، فشارهاي بالا، يا دماهاي بالا نيازمند روغن با درجه گرانروي بالاتري مي باشد. روغنهاي بسيار سبك فاقد قدرت فيلم روانكاري لازم براي تحمل بار و محافظت از سطوح سايشي مي باشند. به همين دليل، آزمونهاي گرانروي نقش بسيار مهمي را در اندازه گيري خواص روانكاري يك روغن ايفا مي نمايند. علاوه بر نتايج مستقيم و آشكار كه از درجه بندي گرانروي يك روغن بدست مي آيد، برخي اطلاعات نيز به صورت غير مستقيم در دسترس قرار مي گيرند. واضح است كه گرانروي و فراريت دو خاصيت مرتبط با يكديگر هستند بنابراين براي شروع در نظر داشته باشيد كه گرانروي برشهاي روغني در پالايشگاه توسط دماي فرايند تقطير تعيين ميگردد. در حالت كلي، هرچه روغن سبكتر باشد فراريت آن بيشتر بوده و در نتيجه بيشتر مستعد تبخير شدن مي باشد. بنابراين تحت شرايط عملكرد با دماي بالا، فراريت يك روغن، كه نشان دهنده گرانروي آن مي باشد، بايستي مدنظر قرار گيرد.
اگرچه اهميت نتايج آزمون گرانروي از نقطه نظر روغن هاي جديد مورد بررسي قرار گرفته است، اين آزمونها همچنين در ارزيابي روغنهاي كاركرده نيز به كار مي روند. روغنهاي تخليه شده از موتور، سيستم هاي گردشي، يا گيربكس ها اغلب براي ارزيابي توانايي آنها براي كاركرد بيشتر يا براي تشخيص نقص عملكرد ماشين مورد آناليز قرار مي گيرند.
افزايش گرانروي در طول كاركرد اغلب ممكن است بيانگر اكسيداسيون روغن باشد. اكسيداسيون مولكول روغن اندازه آن را افزايش داده، و بنابراين باعث غليظ شدن روغن مي گردد. زمانيكه اكسيداسيون تا نقطه اي پيش رود كه باعث توليد مواد افزايش دهنده گرانروي شود اضمحلال محسوسي در روغن اتفاق مي افتد.

مقايسه طبقه بندي هاي گرانروي
چهار سيستم متداول براي طبقه بندي گرانروي روغنهاي روانكار وجود دارد. بارها مقايسه يك درجه گرانروي از يك سيستم با درجه گرانروي سيستم ديگر مورد استقبال قرار گرفته است اما اين عمل اعلب غير ممكن است زيرا استانداردهاي مورد استفاده در سيستم هاي مختلف از دماهاي مختلف براي اندازه گيري گرانروي استفاده مي نمايند. شكل 1 و 2 براي غلبه بر اين مشكل طراحي شده است سيستم هاي مختلف را بر اساس گرانروي در دماي يكسان (100 درجه فارنهايت) مقايسه كرده است كه دماي مورد استفاده در سيستم درجه گرانروي ASTM مي باشد.
براي تبديل گرانروي ها به گرانروي در 100 درجه فارنهايت، در نظر گرفتن شاخص گرانروي روغن ضروري مي باشد (شاخص گرانروي معياري از مقاومت روغن در برابر تغيير گرانروي در اثر تغيير دما مي باشد). شاخص هاي گرانروي كه در اينجا براي محاسبات در نظر گرفته است، 110 براي روغنهاي موتور و 90 براي روغنهاي دنده خودرو مي باشد.
اين اعداد بيانگر قرار گيري محصولات در طبقه هاي مربوط به خود مي باشند. اگر مقادير شاخص گرانروي اختلاف زيادي با هم داشته باشند محصولات مختلف از نظر گرانروي قابل مقايسه نخواهند بود.

شكل 1: مقايسه عددي سيستم هاي طبقه بندي گرانروي

شكل 2: مقايسه طبقه بندي هاي گرانروي