Motor yağı spesifikasyonlarını anlamlandırma.

Motor yağının rolünün anlaşılması

Motor yağı yüzeyler arasındaki sürtünmeyi azaltır

Aşınmayı azaltır

Kayar parçalar arasındaki ısıyı azaltır

Enerji kaybını azaltır

Sürtünme alanındaki ısıyı uzaklaştırmak için bir soğutucu gibi davranır

Silindir ve piston segmanları arasında sızdırmazlık görevi görür

Motor yağı viskozitesi nedir?

Viskozite, bir sıvının akışa karşı direncini kategorize eden bir ölçümdür. Bununla birlikte, yağ ısındıkça inceldiği ve soğudukça kalınlaştığı için, yağın viskozite derecesi bir sıcaklık referansı içermelidir. Ayrıca iki tür yağ viskozitesi ölçümü vardır; Kinematik ve Mutlak (dinamik olarak da adlandırılır).

Motor yağının kinematik viskozitesi santistok (cST) veya mm2/s olarak ölçülür. Bir santistok, bir stoğun 1/100'üdür. Stok, belirli bir sıvı kütlesinin (yoğunluğunun) bir süre boyunca bir delikten santimetre küp başına gram bazında ne kadar hareket ettiğine (santimetre cinsinden) göre belirlenen bir ölçümdür.

Kinematik viskozite için basit bir örnek; küçük bir kapta belirli büyüklükte bir delik açın ve deliği tıkayın. Daha sonra kabı 100° C (212° F) sıcaklıkta motor yağı ile doldurun. Deliği açın ve belirli bir süre boyunca delikten kaç gram yağ aktığını ölçün. Artık bir Kinematik değeriniz var. Ne yazık ki motorlar bu şekilde çalışmaz. Bir motorda yağın akış direncini ölçmek çok daha zordur.karmaşık.

Birincisi, motorlar akış elde etmek için yerçekimine güvenmez; yağı bir yağ pompası kullanarak basınç altında dolaştırırlar. İkincisi, motor yağı sadece bir kaptaki delikten damlamaz. Yataklar ve dönen şaftlar arasında ve dar yağ galerisi geçitlerinden geçmesi gerekir. Yağ yataklar ve şaftlar arasında ve geçitler boyunca kayarken, sürüklenmeyle karşılaşır.

Bunu bilerek, damlayan bardak örneğimize geri dönelim. Bardağın üst kısmını atmosfere açık bırakmak yerine, kapağını kapatacağız ve 10 psi basınç uygulayacağız. Daha sonra, bardağın altındaki deliğe 12 inçlik bir pipet takacağız. Testi -17,7°C'de (0°F) tekrarlarsak, tamamen farklı bir sonuç elde edeceğiz ve bu sonuç mutlak veya dinamik viskozite olacaktır.

Başka bir deyişle, motor yağının mutlak viskozitesi, motor marş yaparken ve yağ pompalanırken yağın nasıl davrandığının bir ölçüsüdür. Bir motor yağının mutlak/dinamik viskozitesi, marş yaparken yağın soğuk çalıştırmada nasıl davranacağını ve soğukken ne kadar iyi pompaladığını söyler.

Motor yağı viskozitesi nasıl ifade edilir?

Otomotiv Mühendisleri Topluluğu (SAE) "XW-XX" şeklinde ortak bir sınıflandırma kullanır; burada "W" (kış) harfinden önce gelen sayı yağın mutlak/dinamik düşük sıcaklık (-17,7°C (0°F) performansını, diğer sayı ise yağın 100°C'deki (212°F) kinematik yüksek sıcaklığını temsil eder.

Kış derecesi, soğuk krank simülatörü adı verilen özel bir test cihazı kullanılarak hesaplanır ve her bir yağ derecesi mPa's cinsinden ölçülür.

ÖNEMLİ NOT: Aşağıda gösterilen yağ sınıfları farklı sıcaklıklarda test edilmiştir! 0W yağ -35°C'de test edilirken 5W yağ -30°C'de test edilir. W sınıflarının viskoziteleri izin verilen MAKSİMUM değerlerdir, yüksek sıcaklık sınıflarının viskoziteleri ise MİNİMUM değerlerdir.

Dolayısıyla, 5W-30 sınıfı bir yağ soğuk havada 10W-30 sınıfı bir yağdan daha az kalınlaşır. Bu, 5W-30 yağın motorunuzun daha hızlı marş yapmasını sağlayacağı ve yağ pompasının aynı soğuk sıcaklıkta 10W-30 yağdan daha kolay pompalayabileceği anlamına gelir.

Daha yüksek sıcaklıklarda, 5W-30 sınıfı bir yağ, aynı yüksek sıcaklıktaki 5W-40 sınıfı bir yağa göre daha çabuk incelir.

Viskozite indeksi (VI)

Tüm yağlar ısındıkça incelir. Yağın incelme hızı viskozite indeksi ile ifade edilir. Yağın sıcaklık arttıkça incelme hızı çok yavaşsa VI değeri yüksektir. Başka bir deyişle, yüksek VI değerine sahip bir yağ geniş bir sıcaklık aralığında daha tutarlı bir viskozite sağlar.

Sıcaklığın yağ viskozitesi üzerindeki etkisi tekdüze DEĞİLDİR

Yağ incelmesi veya kalınlaşması doğrusal değildir. Örneğin, bir yağın kinematik viskozitesi 50°F ile 59°F arasında 176°F ile 185°F arasında olduğundan DAHA FAZLA değişecektir.

"Baz yağlar ve madeni yağlar için viskozite indeksi (VI) 1929 yılında Standard Oil'den Dean ve Davis tarafından geliştirilmiştir. Bu tarihte çok dereceli yağlar ve sentetik yağlar mevcut değildi. VI ölçeği için iki sınır noktası belirlenmiştir. Sıcaklığa bağlı viskozite değişimi düşük olan yağlar (Pennsylvania hammaddelerinden rafine edilmiş HVI yağları, parafinik yağ) ölçeğin üst ucunda yer almıştır.

VI değerleri en iyi VI değerini temsil eden 100 ile gösterilmiştir. Önemli viskozite değişimine sahip yağlar (LVI-yağları, Teksas körfezi hammaddelerinden rafine edilmiş, naftenik yağ) en düşük değeri temsil etmektedir. VI değerleri 0 ile gösterilmiştir - bu mümkün olan en kötü VI değeridir. VI değerleri mineral yağlarla ilgilidir. Madeni yağlar daha sonra bu kriterlerle karşılaştırılmıştır. Yağ parafinik yağa benziyorsa, 100 VIEğer naftenik yağa benziyorsa VI değeri 0 olarak belirlenirdi. 50 civarında bir VI değeri belirlenirdi. VI değerini 100'den daha yüksek değerlere çıkarmak için daha sonra yeni baz yağ türleri ve özel katkı maddeleri geliştirildi." -Anton Paar

Motor yağının VI değeri, rafineri veya yağ karıştırıcı tarafından kullanılan viskozite değiştirici türlerine bağlı olarak -60 ila 400 arasında değişir. Tipik olarak motor yağı %5 ila %20 arasında viskozite geliştirici katkı maddesi içerir.

Bu çok önemli. İnsanlar genellikle birinci ve ikinci sayıların her ikisinin de kinematik değerler olduğunu düşünür. Öyle değildir. W'den önceki sayı, ASTM TEST D5293 soğuk kranklama simülatörüne göre kranklama sırasında yağın mutlak viskozitesidir) ve ASTM D4684, ASTM D3829, ASTM D6821 veya ASTM D6896'ya (mini döner viskozimetre) göre pompalama viskozitesidir. Soğuk kranklama, çeşitli sıcaklıklarda bir motorun soğuk çalıştırılmasını simüle ederTest edilen yağın öngörülen viskozitesine göre. Başka bir deyişle, test uzmanları her yağ için aynı sıcaklığı kullanmazlar.

Örneğin, 0W derecesi elde etmek için yağın -31°F'de (-35°C) maksimum 6200 mPa (megapaskal) marş viskozitesini ve -40°F/C'de maksimum 60.000 mPa pompalama viskozitesini aşmaması gerekir.

Aynı ilk numaraya sahip iki yağın nasıl iki farklı mutlak viskoziteye sahip olabileceğini anlamak için bu tabloya bakın.

Yani 5W yağ HER ZAMAN TÜM sıcaklıklarda 10W yağdan daha iyi marş ve pompa kabiliyeti sağlayacaktır. Açıkçası, marş ve pompa kabiliyetine yardımcı olmak için daha soğuk iklimlerde 0W veya 5W yağ kullanmak daha önemlidir, ancak 0W veya 5W aynı zamanda daha sıcak sıcaklıklarda da marş ve pompa kabiliyetine yardımcı olur.

Şimdi aynı ilk numaraya sahip iki yağın mutlak/dinamik mPa farklılıklarını inceleyelim: 10W40 ve 10W-60

10W-40 yağının dinamik viskozitesi 0°C'de 735,42 mPa'dır. 10W-60 yağının dinamik viskozitesi ise 0°C'de 1453,82 mPa'dır. Her iki yağ da 10W'dır! Dolayısıyla, her ikisi de 10W olmasına rağmen, tamamen farklı marş ve pompalama özelliklerine sahiptirler.

Viskozite indeksi değiştirici türleri

Düz ve çok dereceli yağlar hem geleneksel hem de sentetik yağlar için viskozite değiştiriciler içerir. Üreticiler yağda çözünen polimerler veya kopolimerler gibi çeşitli ürünler kullanırlar.

Akma noktası ve akma noktası düşürücüler

Bir yağın akma noktası, yağın artık akmadığı sıcaklıktır. Akma noktası düşürücü katkı maddeleri, yağın parafinik bileşenlerinin kristalleşmesini geciktirerek daha düşük sıcaklıklarda yağ kalınlaşmasını yavaşlatır. Bu da akma noktası sıcaklıklarını düşürür.

Viskozite İndeksi İyileştiriciler (VII)

VII geliştiriciler genellikle uzun zincirli, yüksek molekül ağırlıklı polimer molekülleridir ve sıcaklık değişimleriyle şekillerini değiştirirler. Soğukken, sıkıca katlanır veya sarılırlar. Soğuk haldeyken, yağ viskozitesini artırmazlar. Ancak, yağın sıcaklığı arttıkça, moleküller "çözülür/açılır." Böylece daha fazla yer kaplarlar ve motor yağının sürtünmesini artırırlar.Yağın ısıyla incelme özelliğini telafi eder. Başka bir deyişle, yağın incelmesini azaltmak için bir koyulaştırıcı görevi görürler.

- olefin kopolimerleri (OCP)

- polialkil metakrilatlar (PAMA)

- poli izobütilenler (PIB)

- stiren blok polimerler

- metilmetakrilat (MMA)

- polibütadien kauçuk (PBR)

- cis-poliizopren (sentetik bir kauçuk)

- poli̇vi̇ni̇l palmi̇tat

- polivinil kaprilat,

- vinil palmitat ile vinil asetat kopolimerleri,

Ancak polimer VII'lerin bir dezavantajı vardır. Polimerin moleküler ağırlığı ne kadar yüksekse, o kadar fazla genleşir. Ancak moleküler ağırlık ne kadar yüksekse, iki hareketli parça arasında akarken "kesilmeye" o kadar yatkındırlar. Bir petrol rafinerisi / karıştırıcısı daha yüksek konsantrasyonda yüksek moleküler ağırlıklı VII polimerleri kullanırsa, yağ yeniyken yağ incelmesini o kadar önleyebilir.Kilometre biriktikçe, kesme polimerlere zarar verir ve aslında belirtilen viskoziteyi koruma yeteneğini azaltır. Bu nedenle, uzun zincirli polimerler hareketli parçalar arasındaki "kesme" nedeniyle oldukça hızlı bir şekilde bozulur. Aslında, kısa bir süre içinde, motorun neden olduğu kesme, 5w30 yağın 5w20 (veya daha düşük) yağ gibi davranmasına neden olabilir. Bu, motor korumasında bir azalmaya yol açar.

Diğer taraftan, bir blender/rafiner, yüksek sıcaklıkta inceltme ve daha uzun yağ ömrü arasında bir denge sağlamak için daha yüksek viskoziteli bir baz stokla birlikte düşük moleküler ağırlıklı polimerlerin yanı sıra bazı yüksek moleküler ağırlıklı polimerler de ekleyebilir. Başka bir deyişle, bu, bireysel rafineriye/blendera bağlı bir reçetedir.

Özet olarak

Modern motor yağları, yüksek sıcaklıklarda incelmeyi azaltmak için katkı maddeleri ve daha soğuk sıcaklıklarda kalınlaşmayı azaltmak için diğer katkı maddeleri içeren bir baz yağ karışımıdır. Viskozite ile ilgili katkı maddelerine ek olarak, rafineriler ve karıştırıcılar, korozyon önleyici, sürtünme modifiye edici, deterjan ve köpük önleyici katkı maddeleri ekler.

Temel stok viskozitesi ve kalitesinin yanı sıra katkı maddelerinin türleri ve miktarlarının seçimi tamamen rafinerici veya bağımsız karıştırıcıya bağlıdır. Bu, hammaddelerin fiyatına ve rafinerici veya karıştırıcının elde etmek istediği kalite itibarına dayanan bir reçetedir.