Yağlayıcı Katkı Maddeleri – Pratik Bir Kılavuz
Yağlama uzmanları genellikle yağlayıcılarının baz yağ viskozitesine oldukça aşinadır. Sonuçta viskozite, baz yağın en önemli özelliğidir.Yağlayıcı beslemenin temel çizgisi belirlenir ve sağlığı yalnızca viskoziteye dayalı olarak izlenir. Ancak yağlayıcılarda viskoziteden çok daha fazlası vardır. Katkı maddelerinin rolünü ve yağlayıcılardaki işlevlerini anlamak kritik öneme sahiptir.
Yağlayıcı katkı maddeleri yağda çözünmüş veya süspanse edilmiş katı organik veya inorganik bileşiklerdir. Katkı maddesi seviyeleri, makineye bağlı olarak tipik olarak yağ hacminin %0,1 ila %30'u arasındadır.
Katkı maddelerinin üç temel rolü vardır:
Mevcut baz yağların performansını antioksidanlar, korozyon önleyiciler, köpük önleyici maddeler ve emülsiyon önleyici maddelerle artırın.
Akma noktası düşürücüler ve viskozite indeksi (VI) iyileştiricilerle baz yağın istenmeyen özelliklerini bastırın.
Aşırı basınç (EP) katkı maddeleri, deterjanlar, metal deaktivatörler ve bağlayıcılar ile baz yağlara yeni özellikler kazandırın.
Polar Katkı Maddeleri
Katkı polaritesi, katkı moleküllerinin yağla temas eden diğer polar maddelere doğal yönlü çekimi olarak tanımlanır. Basit bir ifadeyle suyun suda çözebildiği veya çözebildiği her şeydir.
Süngerler, metal yüzeyler, kir, su ve odun hamuru polar malzemelere örnektir. Polar olmayan malzemeler arasında balmumu, Teflon, mineral baz yağlar, ördek sırtları ve su itici maddeler bulunur.
Katkı maddelerinin de tükenebilir olduğunu unutmamak önemlidir. Onlar gittikten sonra gitmişler. Çalıştığınız ortamı, ürettiğiniz ürünleri ve kirletici türlerini düşünün.
Bunlar her gün etrafınızdadır. Katkı maddelerinin absorbe ettiği kirletici maddelerin (kir, silika ve su gibi) sisteminize girmesine izin verirseniz, katkı maddeleri kirletici maddelere yapışacak ve dibe çökecek veya filtrelenerek katkı paketinizi tüketecektir.
Polar Mekanizmalar
Parçacık kapsülleme, su emülsifikasyonu ve metal ıslatma gibi tartışmaya değer birkaç kutupsal mekanizma vardır.
Parçacık kapsülleme, katkı maddelerinin bir parçacığın yüzeyine bağlanıp onu kapsüllemesidir. Bu katkı maddesi kategorisi metal pasifleştiricileri, deterjanları ve dağıtıcıları içerir. Özellikle düşük ve orta sıcaklıklarda, kurum parçacıklarının topaklanmasını, çökelmesini ve çökelmesini önlemek için peptize etmek (dağıtmak) için kullanılırlar.
Bunu motorlarda sıklıkla göreceksiniz. Bu, uygun bir yağ analizi test paneliyle sorunları tespit edildiği anda düzeltmek ve ortadan kaldırmak için iyi bir nedendir.
Su emülsifikasyonu, bir katkı maddesinin kutup başının mikroskobik su damlacıklarına bağlanmasıyla meydana gelir. Bu tür katkı maddeleri emülgatörlerdir. Bir dahaki sefere bir rezervuardaki suyu gözlemlediğinizde bunu düşünün.
Suyun tahliye edilmesi, sisteme nereden girdiğinin belirlenmesi ve temel neden bakım yaklaşımıyla düzeltilmesi kritik öneme sahip olsa da, katkı paketinin tehlikeye girdiğini de unutmamalısınız. Yağlama açısından buna katkı maddesi tükenmesi denir. Uygun bir yağ analiz raporu, yağda kalan katkı maddelerinin sağlığını belirleyebilir.
Metal ıslatma, katkı maddelerinin metal yüzeylere sabitlenmesidir ki bu da tam olarak yapmaları gereken şeydir. Dişli kutusunun, dişli dişlerinin, yatakların, millerin ve daha fazlasının içine bağlanırlar.
Bu işlevi yerine getiren katkı maddeleri pas önleyiciler, aşınma önleyici (AW) ve EP katkı maddeleri, yağlılık maddeleri ve korozyon önleyicilerdir.
AW katkı maddeleri, sınır koşulları altında metal yüzeyleri korumak için özel olarak tasarlanmıştır. Orta ila yüksek temas sıcaklıklarında (75 ila 100 santigrat derece) sünek, kül benzeri bir film oluştururlar.
Sınır koşullarında AW filmi yüzey malzemesinin yerine kesilir.
Yaygın bir aşınma önleyici katkı maddesi çinko dialkil ditiyofosfattır (ZDDP). Isınmaya, oksidasyona neden olabilecek ve film mukavemetini olumsuz yönde etkileyebilecek metal-metal teması riskini azaltır.
Katkı maddeleri, baz yağa yeni özellikler kazandırma, geliştirme veya engelleme açısından makine yağlamasında önemli bir rol oynar. Unutmayın, bir katkı maddesi kullanıldıktan sonra kaybolur, bu nedenle katkı paketinizi kontrol etmeyi unutmayın.
Yağlayıcı Katkı Çeşitleri
Baz yağın özelliklerini geliştirmek, baz yağın istenmeyen özelliklerinden bazılarını engellemek ve muhtemelen bazı yeni özellikler kazandırmak için baz yağlara karıştırılan birçok türde kimyasal katkı maddesi vardır.
Katkı maddeleri, yağlayıcının kullanım amacına bağlı olarak genellikle bitmiş yağlayıcının %0,1 ila %30'unu oluşturur.
Yağlayıcı katkı maddeleri are expensive chemicals, and formulating the right additive package or formulation is a very complex science. Additive selection makes the difference between a turbine oil (R&O) and a hydraulic oil, gear oil, and engine oil.
Pek çok yağlayıcı katkı maddesi türü vardır ve seçim öncelikle bunların amaçlanan etkinliğine dayanır. Katkı maddeleri ayrıca seçilen baz yağla karışabilirliğine, formülasyondaki diğer katkı maddeleri ile uyumluluğuna ve maliyet etkinliğine göre seçilir.
Bazı katkı maddeleri yağın içinde çalışır (örneğin antioksidanlar), diğerleri ise metal yüzeyinde çalışır (örneğin aşınma önleyici katkı maddeleri ve pas önleyiciler).
Genel Yağlayıcı Katkı Maddeleri
Bu genel katkı maddeleri şunları içerir:
Antioksidanlar
Oksidasyon, havadaki oksijenin baz yağın en zayıf bileşenlerine genel saldırısıdır. Oksidasyon herhangi bir sıcaklıkta meydana gelir, ancak daha yüksek sıcaklıklarda ve su, aşınma metalleri ve diğer kirletici maddelerin varlığında hızlanır.
Sonuçta asitlerin (korozyona neden olan) ve çamurun (yüzeyde birikintilere ve artan viskoziteye neden olan) oluşumuna yol açar. Antioksidanlar (antioksidanlar olarak da bilinir) yağın ömrünü uzatmak için kullanılır.
Oksidasyon reaksiyonunu yavaşlatma sürecinde tüketilen ve böylece baz yağı koruyan fedakar katkı maddeleridirler. Neredeyse tüm yağlama yağlarında ve greslerde bulunurlar.
Pas ve Korozyon Önleyiciler
Bu katkı maddeleri, asitleri nötralize ederek ve suyu metal yüzeyden iten koruyucu bir kimyasal bariyer oluşturarak iç pas ve korozyonu azaltır veya ortadan kaldırır. Bazı korozyon inhibitörleri belirli metalleri korumak için özel olarak tasarlanmıştır. Bu nedenle bir yağ birden fazla yağ içerebilir. Neredeyse tüm yağlarda ve greslerde bulunurlar. Metal deaktivatörler başka bir korozyon önleyici türüdür.
Viskozite İndeksi İyileştiricileri
Viskozite indeksi iyileştiricileri, sıcaklık arttıkça yağın incelmesini (viskozitesini kaybetmesini) kısmen önleyen çok büyük polimer katkı maddeleridir. Bu tür katkı maddeleri, çok dereceli yağların (SAE 5W-30 veya SAE 15W-40 gibi) harmanlanmasında yaygın olarak kullanılır.
Ayrıca düşük sıcaklıklarda yağ akışını iyileştirir, bu da aşınmayı azaltır ve yakıt ekonomisini artırır. Ayrıca düşük sıcaklıklarda çalıştırma ve yağlama özelliklerini iyileştirmek amacıyla yüksek viskozite indeksli hidrolik ve dişli yağları elde etmek için viskozite indeksi iyileştiricileri kullanılır.
Bir viskozite indeksi iyileştiricisinin nasıl çalıştığını görselleştirmek için, viskozite indeksi iyileştiriciyi, düşük sıcaklıklarda bir top şeklinde sarılan ve yağın viskozitesi üzerinde çok az etkisi olan bir ahtapot veya sarmal yay olarak düşünün.
Daha sonra sıcaklık arttıkça katkı maddesi (veya ahtapot) kollarını genişletir veya uzatır (büyütür) ve yüksek sıcaklıklarda yağın çok incelmesini önler. VI iyileştiricilerinin bazı dezavantajları vardır. Bu katkı maddeleri, makine parçaları (kesme kuvvetleri) tarafından kolayca parçalanmalarını veya küçük parçalara ayrılmalarını sağlayan büyük polimerlerdir (yüksek moleküler ağırlık). Dişlilerin VI iyileştiricilerini çok kötü şekilde aşındırdığı bilinmektedir.
VI geliştiricilerin kalıcı kesme etkisi, yağ analiziyle tespit edilebilecek önemli viskozite kaybına neden olabilir. İkinci tür viskozite kaybı, sürtünme yüzeylerinin (kaymalı yataklar gibi) yük bölgesindeki yüksek kesme kuvvetlerinden kaynaklanmaktadır.
VI geliştiricinin şeklini veya tekdüze yönelimini kaybettiğine, dolayısıyla kalınlaşma yeteneğinin bir kısmını kaybettiğine inanılmaktadır.
Yağın viskozitesi yük bölgesinde geçici olarak düşer ve yük bölgesini terk ettikten sonra normal viskoziteye döner. Bu özellik aslında yağ tüketiminin azaltılmasına yardımcı olur.
VI iyileştiricileri çeşitli tiplerde gelir (olefin kopolimerleri yaygındır). Yüksek kaliteli VI iyileştiriciler, düşük maliyetli, düşük kaliteli VI iyileştiricilere göre kalıcı kesme kaybına daha az duyarlıdır.
Aşınma Önleyici Katkı Maddeleri (AW)
Bu katkı maddeleri tipik olarak makine parçalarını sınır yağlama koşulları altında aşınmaya ve metal kaybına karşı korumak için kullanılır. Sürtünme metal yüzeylerine yapışan polar katkılardır. Karışık ve sınır yağlama koşulları altında metal temasları yapıldığında metal yüzeylerle kimyasal olarak reaksiyona girerler. Temas ısısıyla etkinleştirilirler ve aşınmayı en aza indiren bir film oluştururlar. Ayrıca baz yağı oksidasyondan korurlar ve metali aşındırıcı asitlerin vereceği zarardan korurlar. Bu katkı maddeleri işlevlerini yerine getirdikten sonra "tükülür" ve adhezif aşınma hasarı artabilir. Bunlar genellikle fosfor bileşikleridir ve en yaygın olanı çinko dialkil ditiyofosfattır (ZDDP).
ZDDP'nin çeşitli versiyonları mevcuttur; bazıları hidrolik uygulamalar için, diğerleri ise motor yağlarında karşılaşılan yüksek sıcaklıklar için. ZDDP ayrıca bazı antioksidan ve korozyon koruma özelliklerine de sahiptir. Ayrıca aşınma koruması için başka tür fosfor bazlı kimyasallar da (örn. TCP) kullanılır. Aşırı Basınç (EP) Katkı Maddeleri Bu katkı maddeleri kimyasal olarak AW katkı maddelerinden daha agresiftir. Metal (demir) yüzeylerle kimyasal olarak reaksiyona girerler ve metal-metal temasının (yapışkan aşınma) neden olduğu nispeten pürüzlü yüzeylerin kaynaklanmasını ve yapışmasını önleyen fedakar bir yüzey filmi oluştururlar. Yüksek yükler ve bunun sonucunda ortaya çıkan yüksek temas sıcaklıkları altında etkinleştirilirler. Dişli yağlarında yaygın olarak kullanılırlar ve onlara belirgin ve güçlü bir kükürt kokusu verirler. Bu katkı maddeleri genellikle kükürt ve fosfor bileşiklerini (ve bazen de bor bileşiklerini) içerir.
Özellikle yüksek sıcaklıklarda pirinci aşındırırlar ve bakır bazlı metallerin kullanıldığı sonsuz dişlilerde ve benzeri uygulamalarda kullanılmamalıdırlar. Klor içeren bazı CP katkı maddeleri olmasına rağmen korozyon sorunları nedeniyle nadiren kullanılırlar.
Aşınma önleyici katkı maddeleri ve EP katkı maddeleri, aşınmış yüzeyler üzerinde koruyucu bir film veya bariyer oluşturarak sınır yağlama sırasında metal yüzeyleri koruma işlevi gören geniş bir kimyasal katkı sınıfıdır.
Metal yüzeyler arasında hidrodinamik veya elastohidrodinamik bir yağ filmi muhafaza edildiği sürece sınır yağlaması meydana gelmez ve işlevlerini yerine getirmek için bu sınır yağlama katkı maddelerine ihtiyaç duyulmaz.
Yüksek yükler veya yüksek sıcaklıklar altında yağ filmi kırıldığında ve sert temas oluştuğunda, bu sınır yağlama katkı maddeleri aşınmış yüzeyleri korur.
Deterjanlar
Deterjanların iki işlevi vardır: Birincisi, sıcak metal parçaları temiz tutmaya ve tortulardan arındırmaya yardımcı olurlar; ikincisi, yağda oluşan asidik maddeleri nötralize ederler. Deterjanlar öncelikle motor yağlarında kullanılır ve doğası gereği alkalidir.
Baz numarası (BN) olarak adlandırılan motor yağlarının rezerv alkalinitesinin temelini oluştururlar. Bunlar tipik olarak kalsiyum ve magnezyum kimyasının malzemeleridir. Geçmişte baryum bazlı deterjanlar kullanılmıştı ancak artık nadiren kullanılıyor.
Bu metal bileşikleri yağ yakıldığında kül bıraktıkları için yüksek sıcaklıktaki uygulamalarda istenmeyen kalıntıların oluşmasına neden olabilirler. Bu kül endişesi nedeniyle birçok OEM, yüksek sıcaklıklarda çalışan ekipmanlar için düşük küllü yağları tercih ediyor. Bir deterjan katkı maddesi normalde bir dağıtıcı katkı maddesiyle birlikte kullanılır.
Dispersanlar
Dispersanlar are mainly found in engine oil with detergents to help keep engines clean and free of deposits. The main function of dispersants is to keep particles of diesel engine soot finely dispersed or suspended in the oil (less than 1 micron in size).
Amaç, kirletici maddeyi askıda tutmak ve yağda topaklaşmasına izin vermemek, böylece hasarı en aza indirmek ve yağ değişimi sırasında motordan dışarı taşınabilmesini sağlamaktır. Dağıtıcılar genellikle organik ve külsüzdür. Bu nedenle geleneksel yağ analiziyle kolayca tespit edilemezler.
Deterjan/dağıtıcı katkı maddelerinin kombinasyonu, daha fazla asit bileşiğinin nötrleştirilmesine ve daha fazla kirletici parçacığın asılı kalmasına olanak tanır. Bu katkı maddeleri, asitleri nötralize etme ve kirletici maddeleri askıya alma işlevlerini yerine getirdikçe, sonunda kapasitelerini aşacak ve bu da yağ değişimi gerektirecektir.
Köpük Önleyici Ajanlar
Bu katkı grubundaki kimyasallar, yağ kabarcığı duvarını zayıflatan ve köpük kabarcıklarının daha kolay patlamasını sağlayan düşük ara yüzey gerilimine sahiptir. Hava-yağ temas miktarını azaltarak oksidasyona dolaylı etki yaparlar.
Bu katkı maddelerinin bazıları, yağda çözünmeyen, ancak yağlama yağında ince bir şekilde dağılmış olan silikon malzemelerdir. Genellikle çok düşük konsantrasyonlara ihtiyaç duyulur. Çok fazla köpük önleyici katkı maddesi eklenirse, bu ters etki yaratabilir ve daha fazla köpük oluşumuna ve hava sürüklenmesine neden olabilir.
Sürtünme Değiştiriciler
Sürtünme değiştiriciler genellikle motor yağlarında ve otomatik şanzıman sıvılarında, motor ve şanzıman bileşenleri arasındaki sürtünmeyi değiştirmek için kullanılır. Motorlarda yakıt ekonomisini iyileştirmek için sürtünmenin azaltılmasına önem verilir.
Şanzımanlarda debriyaj malzemelerinin kavramasının iyileştirilmesine odaklanılır. Sürtünme düzenleyiciler, temas sıcaklıkları tarafından etkinleştirilmeyen daha düşük yükler için aşınma önleyici katkı maddeleri olarak düşünülebilir.
Akma Noktası Düşürücüler
Bir yağın akma noktası, yağın sıvı kalacağı yaklaşık en düşük sıcaklıktır. Parafinik mineral yağlarda oluşan mum kristalleri düşük sıcaklıklarda kristalleşir (katı hale gelir). Katı kristaller, kalan sıvı yağın akmasını engelleyen bir kafes ağı oluşturur.
Bu gruptaki katkı maddeleri yağdaki mum kristallerinin boyutunu ve birbirleriyle etkileşimini azaltarak yağın düşük sıcaklıklarda akmaya devam etmesini sağlar.
Emülsiyon gidericiler
Emülsifiye edici katkı maddeleri, suyun yağdan daha kolay birleşip ayrılmasını sağlayacak şekilde yağın arayüzey gerilimini değiştirerek stabil bir yağ-su karışımı veya emülsiyon oluşumunu engeller. Bu, buhara veya suya maruz kalan yağlayıcılar için önemli bir özelliktir, böylece serbest su çökelebilir ve bir rezervuarda kolayca boşaltılabilir.
Emülgatörler
Emülgatörler are used in oil-water-based metal-working fluids and fire-resistant fluids to help create a stable oil-water emulsion. The emulsifier additive can be thought of as a glue binding the oil and water together, because normally they would like to separate from each other due to interfacial tension and differences in specific gravity.
Biyositler
Biyositler are often added to water-based lubricants to control the growth of bacteria.
Yapışkanlaştırıcılar
Yapışkanlaştırıcılar are stringy materials used in some oils and greases to prevent the lubricant from flinging off the metal surface during rotational movement.
Katkı maddelerinin hem harmanlayıcılar hem de son kullanıcılar tarafından kabul edilebilir olması için, geleneksel harmanlama ekipmanlarında kullanılabilmeli, depoda stabil olmalı, rahatsız edici koku içermemeli ve normal endüstriyel standartlara göre toksik olmamalıdır.
Birçoğu oldukça viskoz malzemeler olduğundan, bunlar genellikle yağ formülünü hazırlayanlara bir baz yağ taşıyıcısında konsantre çözeltiler halinde satılır.
Katkı maddeleri hakkında birkaç önemli nokta:
Daha fazla katkı maddesi her zaman daha iyi değildir. Yağ katkı maddeleri kullanılırken "Bir şeyin azı iyiyse, aynısından daha fazlası daha iyidir" şeklindeki eski deyiş mutlaka doğru değildir.
Yağa daha fazla katkı maddesi karıştırıldıkça, bazen daha fazla fayda elde edilemeyebilir ve bazen de performans gerçekten kötüleşebilir. Diğer durumlarda katkı maddesinin performansı artmaz ancak hizmet süresi artar.
Belirli bir katkı maddesinin yüzdesinin arttırılması, yağın bir özelliğini iyileştirirken aynı zamanda diğer özelliğini bozabilir. Belirtilen katkı maddesi konsantrasyonları dengesiz hale geldiğinde genel yağ kalitesi etkilenebilir.
Bazı katkı maddeleri metal yüzeyde aynı alan için birbirleriyle yarışırlar. Yağa yüksek konsantrasyonda aşınma önleyici madde eklenirse korozyon önleyicinin etkinliği azalabilir. Sonuç olarak korozyona bağlı problemlerde artış olabilir.
Yağ Katkı Maddeleri Nasıl Tükenir?
Bu katkı maddelerinin çoğunun aşağıdakiler tarafından tüketildiğini ve tükendiğini anlamak çok önemlidir:
- “ayrışma” veya arıza,
- “adsorpsiyon” metal, parçacık ve su yüzeylerine ve
- “ayrılık” çökelme veya filtreleme nedeniyle.
Adsorpsiyon ve ayırma mekanizmaları, katkı maddesinin kütle transferini veya fiziksel hareketini içerir.
Pek çok katkı maddesi için, yağ ne kadar uzun süre hizmette kalırsa, kalan katkı maddesi paketinin ekipmanı korumada etkisi o kadar az olur.
Katkı paketi zayıfladığında viskozite artar, çamur oluşmaya başlar, aşındırıcı asitler yataklara ve metal yüzeylere saldırmaya başlar ve/veya aşınma artmaya başlar. Eğer düşük kaliteli yağlar kullanılırsa bu sorunların başlayacağı nokta çok daha erken ortaya çıkacaktır.
Bu nedenlerden dolayı, doğru endüstri spesifikasyonlarını (örn. API motor servis sınıflandırmaları) karşılayan en kaliteli yağlayıcılar her zaman seçilmelidir. Aşağıdaki tablo, katkı türlerinin ve bunların motor yağı formülasyonlarındaki işlevlerinin daha kapsamlı anlaşılması için bir kılavuz olarak kullanılabilir.
Yukarıdaki bilgilerden, ekipmanı yağlamak için kullanılan yağların çoğunda çok fazla kimyanın oluştuğu açıkça görülmektedir. Bunlar birbirleriyle dengede olan ve bunlara uyulması gereken karmaşık kimyasal karışımlardır.
Bu nedenlerden dolayı farklı yağların karıştırılmasından ve ilave yağlayıcı katkı maddelerinin eklenmesinden kaçınılmalıdır.
Pazar Sonrası Katkı Maddeleri ve Tamamlayıcı Yağ Şartlandırıcıları
Yüzlerce kimyasal katkı maddesi ve tamamlayıcı yağlayıcı koşullandırıcı mevcuttur. Bazı özel uygulamalarda veya endüstrilerde bu katkı maddeleri, yağlamanın iyileştirilmesinde bir yere sahip olabilir.
Ancak bazı ek yağlayıcı üreticileri ürünleri hakkında abartılı ve/veya kanıtlanmamış iddialarda bulunmakta veya katkı maddesinin neden olabileceği olumsuz bir yan etkiden bahsetmemektedir.
Bu ürünlerin seçimine ve uygulanmasına çok dikkat edin, hatta daha iyisi kullanmaktan kaçının. Daha iyi bir yağ istiyorsanız ilk etapta daha iyi bir yağ alın ve kimyasını işini bilen insanlara bırakın.
Nihai formülasyon hiçbir zaman test edilmediği ve onaylanmadığı için, pazar sonrası katkı maddelerinin kullanılmasıyla genellikle yağ ve ekipman garantileri geçersiz hale gelir. Alıcı dikkatli olun.
Bir sorunu çözmek için pazar sonrası katkı maddelerinin kullanımını değerlendirirken aşağıdaki kuralları hatırlamak akıllıca olacaktır:
Kural #1
Düşük kaliteli bir yağlayıcı, yalnızca bir katkı maddesinin eklenmesiyle birinci sınıf bir ürüne dönüştürülemez. Düşük kaliteli bir bitmiş yağ satın almak ve bu yağın zayıf yağlama özelliklerini bazı özel katkı maddeleri ile gidermeye çalışmak mantıksızdır.
Kural #2
Bazı laboratuvar testleri olumlu sonuç verecek şekilde kandırılabilir. Bazı katkı maddeleri belirli bir testi başarılı bir sonuç sağlayacak şekilde kandırabilir. Bir katkı maddesinin performansının daha iyi bir göstergesini elde etmek için sıklıkla çoklu oksidasyon ve aşınma testleri yapılır. Daha sonra gerçek saha denemeleri gerçekleştirilir.
KURAL #3
Baz yağlar ancak belirli miktarda katkı maddesini çözebilir (taşıyabilir). Sonuç olarak, çözünürlüğü düşük olan veya zaten katkı maddesine doymuş bir yağa ilave katkı maddesinin eklenmesi, katkı maddesinin çözeltiden çökeceği ve karterin veya karterin tabanında kalacağı anlamına gelebilir. Katkı maddesi hiçbir zaman iddia edilen veya amaçlanan işlevini yerine getiremez.
Pazar sonrası bir katkı maddesi kullanmayı seçerseniz, yağlanmış bir sisteme herhangi bir ek katkı maddesi veya yağ düzenleyici eklemeden önce aşağıdaki önlemleri alın:
-
Gerçek bir yağlama sorununun mevcut olup olmadığını belirleyin. Örneğin, bir yağ kirliliği sorunu çoğunlukla yetersiz bakım veya yetersiz filtrelemeyle ilişkilidir ve mutlaka zayıf yağlama veya düşük kaliteli yağ anlamına gelmez.
-
Doğru tamamlayıcı katkı maddesini veya yağ düzenleyiciyi seçin. Bu, piyasadaki çeşitli ürünlerin yapısını ve uyumluluğunu araştırmaya zaman ayırmak anlamına gelir.
-
Ürünün etkinliğine ilişkin iddiaları doğrulayan gerçek saha testi verilerinin sunulması konusunda ısrar edin.
-
Saygın, bağımsız bir yağ analiz laboratuvarına danışın. İlave katkı maddesi eklemeden önce mevcut yağı en az iki kez analiz ettirin. Bu bir referans noktası oluşturacaktır.
-
Özel katkı maddesi veya yumuşatıcı eklendikten sonra yağın düzenli olarak analiz edilmesine devam edin. Katkı maddesinin etkinliğine ilişkin objektif veriler ancak bu karşılaştırma yöntemiyle elde edilebilir.
Ek katkı maddelerinin uygulanması konusunda çok fazla tartışma var. Ancak bazı ilave yağlayıcı katkı maddelerinin takım tezgahı yolları, aşırı basınçlı dişli tahrikleri ve bazı yüksek basınçlı hidrolik sistem uygulamaları gibi bazı uygulamalarda sürtünmeyi azaltacağı veya ortadan kaldıracağı doğrudur.
Külsüz dağıtıcı havacılık motor yağları ne kadar süre piyasada kalacak?
Hava soğutmalı bir motora örnek sorulduğunda birçok kişi, sınıfının en iyisi hava soğutmalı düz altı silindirli motoruyla bilinen ve 'Boxer' motor olarak adlandırılan Porsche 911 Carrera'dan bahsedecektir. Pek çok kişi tarafından "hava soğutmalı 911'ler" olarak bilinen Porsche'nin düz altı hava soğutmalı motorunun son versiyonu, 1998 model yılından sonra su soğutmalı bir motorla değiştirildi. Hava soğutmalı motorla üretilen son tüketici otomobilleri arasındadır.1, 2
Buna karşılık havacılık endüstrisi hem hava hem de su soğutmalı motorların bir karışımını kullanıyor, hatta uçak pistonlu motorlarda hava soğutmalı seçeneği tercih ediyor. Havacılık endüstrisi tarafından tercih edilen bu soğutma yöntemi, havacılık motor yağlarında külsüz dağıtıcıların her yerde bulunmasının ardındaki nedene dair ipuçları veriyor.
Hint yağı, iyi yağlama özelliğinden dolayı havacılık çağının başlangıcında uçak yağları için tercih edilen yağdı. Bu yağlar, 1925-1935 civarında mineral esaslı yağlar lehine bırakıldı. O zamanlar bu yağlar hiçbir katkı maddesi içermiyordu ve günümüz motorlarıyla karşılaştırıldığında yağ tüketimi son derece yüksekti ve motorların düzenli olarak doldurulması gerekiyordu.
Külsüz dağıtıcılar gibi katkı maddeleri motor yağı tüketiminin azaltılmasına yardımcı olur. Ancak havacılık motor yağlarında külsüz dispersantların önemine girmeden önce külsüz dispersantın ne olduğunu anlamak önemlidir. Külsüz dağıtıcılar, motorlarda erken ateşlemeye neden olabilecek ve motorda ciddi hasara yol açabilecek metalik birikintilerin oluşmasını önlemeye yardımcı olur.3 Külsüz dağıtıcı, birikmeyi ve aşırı aşınmayı önlemek için biriken külü motor bileşenlerinden dağıtarak çalışır.
Uçak Sahipleri ve Pilotlar Birliği (AOPA), "külsüz dağıtıcı yağların, enkazı temizlemeye ve bunları filtreye veya eleğe taşımaya yardımcı olan bir katkı maddesi içerdiğini" belirtir.4 AOPA ayrıca şunu belirtir: "Uçak motorlarının nispeten yüksek aşınması ve silindir halkaları ve valflerden geçen yanma asitleri ve diğer kirletici maddelerin miktarı göz önüne alındığında, bu çok önemli bir niteliktir." Aslında külsüz bir dağıtıcı, istenmeyen döküntüleri çevreleyerek bunların çökelmesini ve aşınmaya ve erken tutuşma gibi diğer hasarlara neden olmasını önler.5
Uçak pistonlu motorları, başta güç bantları olmak üzere pek çok açıdan modern otomobil motorlarının tasarım ve yapısından farklılık göstermektedir. Bir otomotiv motoru tipik olarak dakikada 6.000-7.000 devir (rpm) civarında bir kırmızı çizgiye sahiptir ve bir seferde birkaç saniyeden daha uzun süre en yüksek güçte nadiren çalışır; oysa bir uçak motoru tipik olarak yaklaşık 2.700 rpm'de en yüksek gücü üretir ve operasyonunun çoğunluğu için bu seviyede çalışır6; en yüksek uç, 3.200 rpm'ye ulaşan II. Dünya Savaşı (İkinci Dünya Savaşı) uçaklarınınkilerdir.
Diğer bir fark, bu tür motorların mühendisliğindeki genel hedeflerdir. Şu anda otomotiv endüstrisi, küçülme yoluyla yakıt verimliliğini artırmaya ve hem araç sürücülerine hem de yolculara kolaylık sağlamaya odaklanıyor. Bunun aksine, uçak motorları güvenilirlik ve basitliğe odaklanmıştır. Bunun en önemli örneği, 4 motorlu tasarımına rağmen “en güvenli 3 motorlu uçak” olarak adlandırılan, 2. Dünya Savaşı uçağı olan Lockheed Constellation'dır; çünkü deniz aşırı uçuşlarda çoğu zaman yol boyunca bir motor arızalanır.
İkinci Dünya Savaşı sırasında, su soğutmalı motorlar ağırlıklı olarak V12 tasarımlarıydı, hava soğutmalı motorlar ise yıldız başına yedi ila dokuz silindirli yıldız şekilli tek veya çift yıldızlı tasarımlardı. İkinci Dünya Savaşı sırasında güç yoğunluğu hızla arttı; uçak motorlarının hacmi 20-50 litreydi ve genellikle turbo şarjlıydı; ilk olarak Almanya'da icat edildi ve daha sonra Müttefikler tarafından süper şarj edildi. Kullanılan yakıtın oktan sayısı genellikle 90 oktan veya daha azdı, savaş sırasında 100 oktana yükseldi ve hatta 150 oktana kadar yükseldi; bu, günümüzün kurşun ve kükürt içermeyen 100 oktanının tam tersiydi.
Bu motorlar yaklaşık 50 bg/litre güç üretiyordu ve su-metanol enjeksiyonu ile 90 saniyeye kadar %50 oranında süperşarj edilebiliyordu. Günümüzde seri üretilen benzinli binek otomobil motorları 100-150 bg/litre güce sahip olup, geçtiğimiz yüzyılda motor teknolojisinde önemli bir ilerleme kaydedilmiştir. İkinci Dünya Savaşı sırasında her iki tarafı da rahatsız eden konulardan biri, düşmanla temas halinde olmasa bile motorun güvenilirliğiydi. Yetersiz ve bakım eksikliği nedeniyle katkı maddeleri konusundaki sınırlı bilgi ve bunun sonucunda erken tutuşma, kurum ve tortular oluşarak büyük sorunlara neden olur. Bu, sentetik motor yağlarının ve fonksiyonel katkı maddelerinin doğuşuydu. Luftwaffe tarafından kullanılan baz yağ, aşırı basınç/aşınma önleyici katkı maddesi "Mesulfol II" (bir kükürt taşıyıcı) ile karıştırılmış, polietilen yağ 7 ile külsüz bir diester karışımıydı. 1944'te USAF'ın P-38, P-47, P-51 ve B-25⁸ savaş uçakları Bridgestone (Union Carbide) külsüz polipropilen glikol kullanmaya başladı. Her iki yağ da II. Dünya Savaşı'ndan sonra kullanımdan kaldırıldı, ancak polialkilen glikoller (PAG'ler) hâlâ bazı kendi kendini temizleme ve dağıtıcı özelliklere sahip.
1960'ların bir araba motorunu modern bir motorla karşılaştırmak, bazı belirgin değişiklikler ve ilerlemeler gösterirken, iki uçak motorunu karşılaştırmak, iki motorun çok benzer göründüğünü gösterir. Şekil 2 ve 3, 1967 ve 2015'teki iki motorun karşılaştırmasını göstermektedir.
Otomotiv ve uçak motorlarının karşılaştırılması, külsüz dağıtıcıların neden havacılık motoru yağlarında hala yaygın olduğunu, ancak otomotiv motor yağları tartışılırken nadiren bahsedildiğini anlamak açısından çok önemlidir. Google'da "külsüz dağıtıcı" araması, uçak motorları ve uçak motoru yağlarıyla ilgili hemen hemen tüm sonuçları ortaya çıkaracaktır. Yeni otomobillerin ileri teknolojisi, depodaki yakıttan en iyi şekilde yararlanmak için motoru mümkün olduğu kadar uzun süre bozulmamış durumda tutacak şekilde tasarlanmıştır; elektrikli otomobillerin motor yağına ihtiyaç duymadığını söylemeye bile gerek yok. Bununla birlikte, eski uçak pistonlu motor tasarımları daha çok 1960'ların otomotiv motorlarına benzer; motorda kalan bazı tortulara dayanır ve hizmet ömürleri boyunca "yeni gibi" koşullarda çalışacak şekilde tasarlanmamıştır.
Sonuç olarak, otomotiv üreticileri tamamen sentetik, orta SAP (sülfatlanmış kül) önerme eğilimindedir. <0.80 wt.-%) or low SAP (sulfated ash <0.50 wt.-%) oils with complex additive packages, while aircraft manufacturers generally endorse two more basic oils: straight mineral oil and ashless dispersant mineral oil. SAP stands for sulfur, ash and phosphorus. Straight mineral oils (API Groups I-III) are essentially oils produced from a refinery and are often recommended for the break-in period of new aircraft piston engines.
AeroShell'den emekli yağlama uzmanı Ben Visser'e göre, "Daha önce silindir yağlama, spesifikasyonları karşılamak için geleneksel bir sert krom işlemi gerektiriyordu ve aşınma parçacıkları aşındırıcı görevi görüyordu."13 Alıştırma döneminden sonra öneriler, istenmeyen ilave tortuları önleyecek şekilde ayarlanıyor. Çoğu uçak üreticisi, fazla metal parçacıklarını ve kirletici maddeleri gidermek için alışma döneminden sonra düz mineral yağlar yerine külsüz dağılmış yağların kullanılmasını önerir.
Uçak piston motorlarındaki bu külsüz yağların dayanıklılığına rağmen, külsüz dağılmış yağların uzun vadeli dayanıklılığına yönelik potansiyel bir zorluk vardır: elektrikli uçak. Klaus Ohlmann, 2014 yılında iki koltuklu e-Genius'uyla yedi dünya rekoru kırdı. Bunlar arasında 229,7 km/saat (142,7 mil/saat) hız rekoru ve 313 mil (504 km) toplam uçuş mesafesi yer alıyordu. Bu sonuçlar tüm uçaklar bağlamında çığır açıcı olmasa da, e-Genius'un bu başarıları yalnızca bir elektrik motoru ve güç kaynağı olarak bir batarya kullanarak gerçekleştirdiğini bilmek, başlı başına kayda değer bir başarıdır. 14, 15 Daha da etkileyici olanı, e-Genius'un, yakıtla çalışan iki koltuklu bir uçakta aynı mesafeyi kat etmek için gereken enerjinin yalnızca beşte birini tüketmesidir. 15 Bu sonuçlar elektrikli uçakların geleceği için umut verici ancak uçak yakıtı açısından ne anlama geliyor?
Almanya'daki Stuttgart Üniversitesi'nin "e-Genius"u fütüristik bir planöre benziyor ancak daha karmaşık başka elektrikli uçak konseptleri de var. Tamamen elektrikli uçaklardan hibrit uçaklara kadar, geleceğin vizyonu olarak elektrifikasyon havacılıkta “moda”. Eviation, tahmini 600 mil menzile sahip dokuz yolcu yolcu uçağı “Alice”i tanıttı. Airbus, motorlarından birinin yerini 2 megavatlık elektrik motorunun aldığı, daha fazla yolcu taşıyabilen e-fan X'i tanıttı. 17 NASA'nın deneysel tamamen elektrikli X-57 uçağı, seyir için büyük elektrikli kanat uçlu motorlara ve kalkış için katlanır pervaneli 12 daha küçük elektrik motoruna sahiptir.
Dikey kalkış ve iniş (VTOL) uçakları, elektrikli uçakların bir başka kategorisidir. Bölgesel hava trafiğine ve şehir merkezlerini “kentsel hava taksileri” olarak birbirine bağlamaya odaklanıyorlar çünkü sadece bir iniş pistine ihtiyaçları var. Örnekler arasında şunlar yer alır: CityAirbus, Daimler Velocopter, Boeing NEXT ve Lilium jet.
Dünyanın elektrik teknolojisine doğru ilerlediği açık. Chevrolet Volt, Nissan Leaf, Toyota Prius Prime'ın satışları ve Tesla'nın ürün yelpazesinin her geçen yıl artmasıyla bu teknoloji otomotiv endüstrisinde zaten yaygınlaştı. 19 e-Genius gibi uçaklar da bu teknolojinin havacılık endüstrisiyle paylaşılma potansiyelini gösteriyor ancak bu, elektrikli uçakların ortaya çıkışının havacılık motoru yağlarının ölümü anlamına geldiği anlamına gelmiyor.
General Aviation News'e göre, bir genel havacılık* uçağının ortalama yaşı 50'dir ve ortalama üretim yılı 1970'tir.20 Karşılaştırıldığında, ortalama tüketici arabası sadece 12 yaşındadır ve ortalama üretim yılı 2008'dir.21 Teorik olarak bu, yeni bir özelliğin veya düzenlemenin 2032'ye kadar zorunlu olmayacağı anlamına gelir. Bu, havacılık teknolojisini iyi ya da kötü yönde değiştirmeyi zorlaştırır. Havacılık motor yağları söz konusu olduğunda bu durum, uçaklarda karmaşık katkı paketleri içeren tam sentetik yağlar gibi teknolojilerin benimsenmesini engelledi, ancak aynı zamanda külsüz dağıtıcıların alternatif yakıtlara ve daha sıkı emisyon standartlarına olan mevcut küresel ilgiden kurtulmasına da yardımcı oldu.
Açıkça görülüyor ki havacılık ve elektrifikasyon arasında bir rekabet var. Amaç, CO2 nötr taşımayı başarmaktır ve havacılık bu bakımdan otomotiv sektörünün ilerisindedir. Geleneksel jet yakıtının temel spesifikasyonu olan ASTM D7566'nın şu anda sürdürülebilir havacılık yakıtı (SAF) için farklı yolları tanımlayan ve biyokütle kaynakları ve süreçleri gibi farklı kaynaklardan %50'ye kadar SAF üretilmesine olanak tanıyan yedi eki bulunmaktadır. Bu içten yanmalı motorlar için bir plan olabilir. BMW yakın zamanda HVO100 olarak bilinen %100 yenilenebilir dizel yakıtı onayladığını duyurdu. HVO100, hidrokarbon dizelin kimyasal bir kopyasıdır. Porsche, yenilenebilir enerji kullanılarak CO2 ve hidrojenden üretilen sentetik yakıtların veya elektroyakıtların geliştirilmesini desteklemektedir. Diğer bir seçenek ise, Volkswagen'in R33 BlueDiesel ile önerdiği gibi, petrol dizeli üretmek için yakıtı hacimce %33 hidrojenlenmiş atık yemeklik yağla harmanlamaktır.
Geçtiğimiz yarım yüzyıl boyunca uçak motorlarının mekanik yapısı büyük ölçüde değişmeden kalırken, otomotiv motorlarının mekanik yapısı önemli ölçüde değişti. Gelişim tarihindeki bu büyük farklılığa rağmen, elektrik teknolojisinin önümüzdeki yıllarda her iki sektöre de nüfuz etmesi bekleniyor. Bu, kullanılan uçak motoru yağlayıcılarının miktarında bir azalmaya yol açabilecek olsa da, basit pistonlu motor tasarımlarına sahip eski uçakların varlığının devam etmesi, büyük olasılıkla külsüz, dağılmış havacılık motoru yağlayıcılarının varlığının devam etmesine yol açacaktır. Külsüz dağılmış yağlayıcılar önümüzdeki birkaç yılda çok fazla yeni gelişme ve iyileştirme görmeyebilir, ancak hizmet ettikleri uçaklar gibi onların da önümüzdeki uzun yıllar boyunca var olmaya devam etmesi muhtemeldir.
