น้ำยาหม้อน้ำ 102 – สารเพิ่มคุณภาพแบบอินทรีย์ (OAT)

ว่ากันว่าน้ำยาหม้อน้ำเป็นผลิตภัณฑ์ที่หาซื้อได้ทั่วไป แต่คำกล่าวนี้มีความจริงแค่ส่วนหนึ่ง นั่นคือน้ำยาพื้นฐานเท่านั้น น้ำยาหม้อน้ำมีส่วนผสมระหว่างน้ำและสารไกลคอลคิดเป็นร้อยละ 97.5% ของผลิตภัณฑ์แบบสำเร็จรูปพร้อมใช้งาน คุณค่าที่แท้จริงของน้ำยาหม้อน้ำและสิ่งที่ทำให้น้ำยาหม้อน้ำมีความแตกต่างกัน คือ สารเพิ่มคุณภาพหรือสารที่ยับยั้งชนิดต่างๆ ที่เติมลงไปเพียงร้อยละ 2.5% เท่านั้น. 

ใน น้ำยาหม้อน้ำ 101 เราได้กล่าวถึงภาพรวมประเภทของน้ำยาหม้อน้ำที่มักใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์กันไปแล้ว น้ำยาหม้อน้ำแบ่งออกได้เป็นสองกลุ่มใหญ่ๆ นั่นคือ น้ำยาหม้อน้ำประเภท IAT (มีส่วนผสมของสารเพิ่มคุณภาพอนินทรีย์) และ OAT (มีส่วนผสมของสารเพิ่มคุณภาพอินทรีย์) น้ำยาหม้อน้ำส่วนใหญ่จะแตกต่างกันที่ส่วนผสมของสารเพิ่มคุณภาพและสีกันเท่านั้น สีของน้ำยาหม้อน้ำแต่ละประเภทไม่ได้บ่งบอกถึงคูณสมบัติตามข้อมาตรฐานที่ได้กำหนดไว้ ดังนั้นวิธีที่ง่ายที่สุดก็คือการประเมินคุณภาพจากส่วนผสมของสารเพิ่มคุณภาพต่างๆ ที่เพิ่มลงไปในน้ำยาหม้อน้ำ สารเพิ่มคุณภาพแหล่านี้อาจดูว่ามีความหลากหลายแต่ที่จริงแล้วสารเพิ่มคุณภาพมีแค่ประเภท IAT และ OAT เท่านั้น

ในบทความนี้ เราจะกล่าวถึงน้ำยาหม้อน้ำประเภท OAT รวมถึงปฏิกิริยาทางเคมีที่ได้พลิกโฉมน้ำยาหม้อน้ำที่ใช้ในเครื่องยนต์เมื่อ 20 ปีที่ผ่านมา นอกจากนี้ยังเป็นน้ำยาหม้อน้ำที่วางจำหน่ายอยู่ตามท้องตลาดและเป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์และอุตสาหกรรมหนักกันอย่างมาก

เทคโนโลยีรุ่นเก่า

ในบทความก่อนหน้านี้เราได้กล่าวถึง น้ำยาหม้อน้ำประเภท IAT ที่มีหน้าที่ในการสร้างชั้นฟิล์มขึ้นมาเพื่อปกป้องปลอกสูบและช่วยยับยั้งการกัดกร่อนของตัวหม้อน้ำ และสิ่งที่ยังไม่ได้กล่าวถึงก็คือกระบวนการสร้างชั้นฟิล์มบนพื้นผิวที่มีส่วนประกอบของสารยับยั้งอนินทรีย์ อาทิ ซิลิเกต ฟอสเฟต บอเรต ฯลฯ
ซึ่งมีอายุสั้นกว่าปกติทำให้น้ำยาหม้อน้ำมีอายุการใช้งานที่สั้นลง ต้องเปลี่ยนน้ำยาบ่อยขึ้นไม่ว่าผลจะเป็นอย่างไรก็ตาม สิ่งที่แนะนำให้ทำก็คือการเติมสารเพิ่มคุณภาพ (SCAs) เพิ่ม หรือการเปลี่ยนน้ำยาหม้อน้ำใหม่ ปัญหาข้อต่อไปก็คือชั้นฟิล์มที่เคลือบอยู่บนพื้นผิวมีผลทำให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนระหว่างตัวน้ำยาหม้อน้ำกับปลอกสูบลดลง ส่งผลกระทบต่อเครื่องยนต์ได้และในที่สุด สารอนินทรีย์ออกไซด์มักทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุในน้ำ ทำให้เกิดตะกอนส่งผลให้ระบบหล่อเย็นเกิดการอุดตัน ปัญหาเหล่านี้เป็นปัญหาที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติของน้ำยาหม้อน้ำที่มีส่วนประกอบเป็นน้ำ

เทคโนโลยียุคใหม่

ในทางกลับกัน น้ำยาหม้อน้ำประเภท OAT ใช้กรดคาร์บอกซี่ลิกในการยับยั้งการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการทำความร้อนกรดคาร์บอกซี่ลิกจะทำปฏิกิริยาและกลายเป็นสารคาร์บอกซิเลต ซึ่งสารเหล่านี้จะเสื่อมสภาพช้ากว่าน้ำยาหม้อน้ำประเภทอนินทรีย์ แต่ยังคงมีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนได้ดี ⁱ

สารอินทรีย์เหล่านี้ไม่ก่อให้เกิดปัญหาเหมือนกับที่เกิดกับสารเพิ่มคุณภาพอนินทรีย์ในระหว่างการทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุในน้ำ ด้วยคุณสมบัตินี้จึงส่งผลให้น้ำยาหม้อน้ำประเภท OAT เป็นที่นิยมสำหรับรถยนต์ส่วนใหญ่ที่ใช้กันทั่วโลกⁱⁱ

น้ำยาหม้อน้ำประเภท OAT

ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับน้ำยาหม้อน้ำประเภท OAT ประกอบไปด้วย:

• OAT: ตามเนื้อหาข้างต้น จะเห็นได้ว่าน้ำยาหม้อน้ำประเภทนี้ใช้สารเพิ่มคุณภาพคาร์บอกซิเลตเพียงอย่างเดียวในการป้องกันการกัดกร่อน ซึ่งทำให้น้ำยาหม้อน้ำมีอายุการใช้งานนานกว่าประเภทอื่น โดยสารเพิ่มคุณภาพนี้จะตรงเข้าไปจัดการจุดที่เกิดการกัดกร่อนของโลหะโดยตรงแทนการสร้างชั้นฟิล์มบนพื้นผิวโลหะ น้ำยาหม้อน้ำประเภทนี้ไม่ใช้สารเพิ่มคุณภาพอนินทรีย์ ช่วยลดการบำรุงรักษา และมีอายุการใช้งานนานกว่าน้ำยาหม้อน้ำประเภท OAT ชนิดอื่นๆ ที่กล่าวถึงในบทความนี้ นอกจากนี้ยังเข้ากันได้ดีกับน้ำยาหม้อน้ำประเภทอื่นๆ และยังนิยมใช้กับรถบรรทุกขนาดเล็ก อ้างอิงตามมาตรฐาน ASTM D3306 ในการทดสอบน้ำยาหม้อน้ำสำหรับเครื่องยนต์ขนาดเล็กที่ใช้น้ำยาหม้อน้ำประเภท OAT
• N-HOAT (หรือ ไนไตร์ท OAT): เป็นเทคโนโลยีประเภทไฮบริด OAT (HOAT) มีส่วนผสมของไนไตรท์ที่เป็นสารอนินทรีย์ร่วมกับกรดคาร์บอกซิลิกที่เป็นสารอินทรีย์ สารไนไตรท์ใช้ในยานพาหนะที่ใช้งานหนักเพื่อช่วยยับยั้งการกัดกร่อนและการเกิดโพรงอากาศ สารไนไตรท์มีอายุการใช้งานที่สั้นพอๆ กับสารเพิ่มคุณภาพหลักของน้ำยาหม้อน้ำ IAT แต่สารคาร์บอกซิเลตก็ยังมีประสิทธิภาพในการปกป้องได้ดี นั่นหมายถึงน้ำยาหม้อน้ำประเภท N-HOAT มีประสิทธิภาพดีกว่าน้ำยาหม้อน้ำประเภท IAT อ้างอิงตามมาตรฐาน ASTM D6210 ในการทดสอบน้ำยาหม้อน้ำที่ใช้งานหนักโดยใช้น้ำยาหม้อน้ำประเภท N-HOAT นอกจากนี้น้ำยาหม้อน้ำประเภทไฮบริด OAT ต้องการการบำรุงรักษามากกว่าประเภท OAT เนื่องจากมีอัตราการเสื่อมสภาพที่สูงกว่าของสารเพิ่มคุณภาพอนินทรีย์
• P-HOAT (หรือ ฟอสเฟต OAT): เป็นน้ำยาหม้อน้ำประเภทไฮบริดอีกประเภทหนึ่งมีประสิทธิภาพลดลงเมื่ออยู่ในพื้นที่ที่เป็นน้ำกระด้าง เนื่องจากฟอสเฟตจะทำปฏิกิริยา จนเกิดเป็นตะกรันและการกัดกร่อนภายในระบบหล่อเย็น ดังนั้น น้ำยาหม้อน้ำประเภทนี้จะไม่นิยมใช้ในรถยุโรป อเมริกาเหนือ หรือตะวันออกกลาง ซึ่งสามารถพบน้ำกระด้างได้ทั่วไป คุณสามารถใช้น้ำยาหม้อน้ำประเภทนี้ในแถบเอเชียที่น้ำมีฤทธิ์อ่อนกว่า 
• Si-HOAT (หรือ ซิลิเกต OAT): น้ำยาหม้อน้ำลูกผสมประเภทไฮบริดที่มีส่วนประกอบของสารซิลิเกตนิยมใช้กันในแถบยุโรป แต่ในแถบเอเชียโดยเฉพาะ ประเทศญี่ปุ่นมักพบปัญหาที่ ซีล ปั๊มน้ำ และระบบระบายความร้อนที่ไม่ได้คุณภาพ ทำให้มีการห้ามใช้น้ำยาหม้อน้ำที่มีส่วนผสมของซิลิเกต สารซิลิเกต IAT มีประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อน แต่เสื่อมสภาพไวมาก และการที่มีส่วนผสมของสารซิลิเกตต่ำส่งผลกระทบต่อน้ำยาหม้อน้ำⁱⁱⁱ ดังนั้นการที่น้ำยาไฮบริดชนิดซิลิเกตมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า ก็เนื่องจากการที่มีส่วนประกอบของกรดอินทรีย์เป็นองค์ประกอบ ^iv
  

ข้อกำหนดเทคโนโลยีที่ใช้ในน้ำยาหม้อน้ำของผู้ผลิต (OEM) แต่ละภูมิภาค

รูป 1. สีที่ใช้ในรูปนี้แทนเทคโนโลยีของน้ำยาหม้อน้ำที่ใช้ในแต่ละทวีปที่มีความแตกต่างกัน

คำถามที่พบบ่อย

ด้วยเทคโนโลยีที่มีความหลากหลาย ไม่ใช่เรื่องแปลกที่การบำรุงรักษาน้ำยาหม้อน้ำจะทำให้เกิดความสับสนได้ง่าย เนื้อหาต่อไปนี้จะกล่าวถึงขอควรปฏิบัติเมื่อเกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับระบบหล่อเย็นในระบบของคุณ

Q: เทคโนโลยีและสารเพิ่มคุณภาพต่างๆ ที่ผสมอยู่ในน้ำยาหม้อน้ำ เราจะรู้ได้อย่างไรว่าผลิตภัณฑ์ไหนเหมาะกับรถที่เราใช้งาน

A: ควรศึกษาจากคู่มือของรถยนต์ถึงความเข้ากันได้ของน้ำยาหม้อน้ำที่ผู้ผลิตแนะนำ ไม่ควรชื้อผลิตภัณฑ์ที่ราคาแต่ให้เลือกผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพและเหมาะสมกับรถแต่ละประเภทตามที่ผู้ผลิตรถยนต์แต่ละรายแนะนำ

Q: หากเราใช้น้ำยาหม้อน้ำที่ถูกต้องและปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตมาโดยตลอด เมื่อพบว่าน้ำยาหม้อน้ำเหลือน้อยสามารถเติมน้ำยาเพิ่มเข้าไปได้เลยหรือไม่ และทำไมเราต้องให้ความสำคัญกับการทดสอบ

A: มีปัจจัยต่างๆ มากมายที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพและประสิทธิภาพการทำงานของน้ำยาหม้อน้ำ เมื่อเวลาผ่านไปไม่ว่าจะเป็น ปฏิกิริยาออก
ซิเดชั่น ค่า pH และสารเพิ่มคุณภาพก็เริ่มเสื่อมสภาพลง ดังนั้นการทดสอบน้ำยาหม้อน้ำเป็นประจำจึงเป็นสิ่งสำคัญในการบำรุงรักษาเครื่องยนต์ ตามมาตรฐาน ASTM D3306 และ D6210 ที่ระบุไว้ตามข้างต้นจะช่วยคุณได้^v

_{ⁱ สารคาร์บอกซิลิกมีประสิทธิภาพในการช่วยยืดอายุการใช้งานของน้ำยาหม้อน้ำ - https://www.jstor.org/stable/pdf/44632835.pdf?seq=1#page_scan_tab_contents
ⁱⁱ น้ำยาหม้อน้ำที่มีสารคาร์บอกซิเลตมีหน้าที่ในการป้องกันการกัดกร่อนของเหล็ก - https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2001-01-1184/
ⁱⁱⁱ สารซิลิเกตในน้ำยาหล่อเย็นทำให้ประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนลดลงและทำให้พื้นผิวของอลูมิเนียมไม่ระบายความร้อน - https://www.jstor.org/stable/44581254?seq=1#page_scan_tab_contents
^iv ข้อมูลพื้นฐานของน้ำยาหม้อน้ำในเครื่องยนต์ - https://www.machinerylubrication.com/Read/841/coolant-fundamentals
^v ข้อมูลพื้นฐานของน้ำยาหม้อน้ำในเครื่องยนต์และส่วนประกอบอื่นๆ - https://www.fleetguard-filtrum.com/blog/engine-coolants-basics-and-its-classification/}