Motorlarda kullanılan sıvılar.
MOTORDA KULLANILAN SIVILAR
BENZİN
Benzinden beklenenler: Otomobillerde kullanılan benzinde olması gereken özellikler, motorun yapısına, özelliğine ve çalışma şartlarına bağlıdır. Genelde benzinden beklenenler aşağıdaki gibidir:
Değişik motorlara uyum sağlayabilmek için darbeli çalışmalara karşı dirençli olmalıdır.
Uçucu olmalıdır.
Düşük yakıt tüketimine olanak sağlamalıdır.
Motor yağından etkilenmemelidir.
Buhar tıkacı olmaması ve süzülmemesi için yeterli ısıl direnç karakteristiklerine sahip olmalıdır.
Yanma odasına bulaşmamalıdır.
Yakıt hatlarını ve yakıt sistemine ait komponentleri tıkayabilecek türde yabancı maddeler içermemelidir.
Stoklama esnasında doğaya zarar vermeyecek şekilde depolanmalıdır.
Stoklama esnasında özellikleri değişmemelidir.
Benzinin özellikleri
Özgül ağırlık: Benzinin özgül ağırlığı 0,70 ile 0,80 arasındadır. Yüksek özgül ağırlığına sahip benzinin kaynama noktası yüksektir. Dolayısıyla marşa basmayı zorlaştırır ve düşük sıcaklıklarda veya düşük hızlarda motorun çalışmasını kötü yönde etkiler.
Benzin buharı: Kapalı bir depo içerisinde saklanan benzin veya herhangi bir sıvı, buharlaşma basıncı kendi sıcaklığına uygun basınç seviyesine ulaşana dek buharlaşmaya devam eder.
Benzin çok çeşitli hidrokarbonların bileşiminden meydana gelmiş sıvı bir maddedir. Bu yüzden buharlaşma basıncı hidrokarbon yapısını meydana getiren her bir elemanın kısmi buharlaşma basıncından etkilenir.
Benzinin buharlaşma basıncı düşük iken, soğuk havalarda motorun ilk çalıştırılması zordur. Buhar basıncı yüksek olduğu zaman, sıcak havalarda yakıt hatlarında buhar tıkacı meydana gelebilir. Bu nedenlerden dolayı, en azından yazın ve kışın olmak üzere benzin buharının basıncının uygun olup olmadığı yılda iki kez kontrol edilmelidir.
Ayrıca benzin buharının basıncı yüksek olduğu zaman, daha hafif olan moleküllerin buharlaşması daha kolay olur. Dolayısıyla benzinin nakliyesi, depolanması ve kullanılması esnasında çeşitli tedbirlerin alınması gerekir.
Distilasyon özelliği: Benzinin distilasyon özelliği, benzinin buharlaşma kabiliyetini ifade eder. % 10 distilasyon sıcaklığı veya % 50 distilasyon sıcaklığı, benzinin %10’unun veya % 50’sinin buharlaştığı andaki sıcaklığına karşılık gelir. Bu distilasyon sıcaklığının motorun çalışma karakteristikleri üzerindeki etkisi büyüktür. % 10 distilasyon sıcaklığında, motorun soğuk havalarda ilk çalıştırılması, motor yağının bulaşması, hızlanma, buhar tamponu, süzülmesi, karbüratörde buzlanma v.b. gibi olaylar etkilenecektir.
Oktan sayısı: Oktan sayısı benzinin vuruntuya karşı gösterdiği direncin bir göstergesidir. Oktan sayısı ne kadar yüksek ise, benzinin kendi kendine tutuşma şansı o kadar azdır ve vuruntu olmaz. İzo-oktandan (Saf oktan) meydana gelmiş olan bir benzinin oktan sayısı 100’dür ve normal heptan ise 0’dırbu iki kimyasal madde benzinin içerisinde çeşitli oranlarda karışım haşindedir. Eğer benzin içerisinde bulunan oktan-heptan karışımının %80’i saf oktan ise bu benzinin oktan sayısı 80’dir.
Oktan sayısının ölçümü sürüş şartlarına bağlı olarak değişir. Oktan sayısını ölçmek için iki yöntem vardır: araştırma yöntemi ve motor yöntemi. Genellikle daha çok araştırma yöntemi kullanılır. Araştırma yöntemine göre 90 oktan sayılı benzinlere normal benzin ve 95 oktan sayılı benzinlere süper benzin adı verilir.
Ham petrolün atmosferik şartlar altında damıtılmasıyla birlikte elde edilen benzinin oktan sayısı 40-70 arasındadır. Ancak daha sonraki prosesler ile benzinin oktan sayısı 80 civarına kadar yükseltilir. Bu ürünler daha sonra uygun oranlarda karıştırılırlar. Ayrıca benzin içerisinde kurşun alaşımları, korozyonu engelleyici maddeler, katıklar ve deterjanlar bulunur.
DİZEL YAKITI
Dizel yakıtından beklenenler:
İyi tutuşma becerisi
Düşük bulanma noktası, düşük donma noktası ve düşük erime noktası
Uygun viskozite
Yüksek kaynama noktası ve az karbon artığı
Az sülfür ihtivası
Stoklama veya kullanım esnasında özelliklerini kaybetmemesi
Yüksek ısıtma değeri
Bulanma noktası: İnce yağın sıcaklığının düşmesi ile birlikte, yağın şeffaflığı da kaybolmaya başlar ve yağ bulanıklaşır. İşte bu ana bulanma noktası adı verilir. Eğer sıcaklık düşürülmeye devam ederse yağ donar.
DİZEL YAKITININ ÖZELLİKLERİ
Setan sayısı: Dizel motorda, emme zamanı esnasında silindir içerisine sadece hava emilir. Sıkıştırma zamanının sonuna gelindiği anda, dizel yakıtı yanma odası içerisine püskürtülür. Sıkıştırılmış havanın kendi sıcaklığı dizel yakıtını tutuşturur. Bu tutuşturma karakteristiğinin verimliliğin bir göstergesi olarak setan sayısı kullanılır. Yüksek setan sayısına sahip bir dizel yakıtının tutuşma karakteristiği daha iyidir ve neticede daha az vuruntulu çalışır.
Benzin ve dizel yakıtını sıcak bir demir plakanın üzerine döktüğünüz zaman benzin hemen buharlaşacak ancak yanmayacaktır. Ancak dizel yakıtı kısa bir süre sonra yanmaya başlayacaktır. Buna parlama noktası adı verilir. Tutuşma sıcaklığı düşük olduğu zaman parlama noktası da düşüktür. Parlama noktası; dizel vuruntusu, yumuşak motor çalışması ve yakıt tüketimi üzerinde büyük etkiye sahiptir. Dolayısıyla parlama noktasının uygun bir değerde olması önemlidir.
Benzinli ve dizel motorların ihtiyacı olan yakıt karakteristikleri birbirine zıttır ve bu yüzden setan ve oktan sayıları da zıt özelliklere sahiptir.
Akma noktası: Dizel yakıtı soğutulduğu zaman, kademeli olarak kalınlaşmaya başlar ve katılaşır. Başlangıçta kristal yapısı düzgündür ve mevcut yapı akıcılığı etkilemez. Ancak sıcaklığın azalması ile birlikte katılaşmaya başlar ve dizel yakıtı akıcılığını kaybeder. Bu andaki sıcaklığa katılaşma noktası adı verilir.
Ayrıca soğutma işlemi esnasında, dizel yakıtı içerisinde katı bileşimler yüzmeye başlar. Katılaşmış bu kristal yapılar yakıt süzgecine, filtrelere ve boruların dirsek veya ezilmiş kısımlarına yapışırlar ve akışını zorlaştırır veya yakıt sisteminde tıkanıklığa neden olurlar.
Viskozite (Kalınlık): Dizel yakıtının viskozitesi yakıtın yanma odası içerisine püskürtülmesini ve yakıt pompasının çalışmasını etkiler. Dizel yakıtı aynı zamanda yakıt pompasını, enjektör memelerini ve diğer parçaları da yağlar. Dizel yakıtının viskozitesi düşük olduğu zaman, yağ filmi teşekkül edemez ve parçalarda aşınmalara ve yanmalara neden olur. Uygun bir yakıt püskürtme sistemine sahip olabilmek için, püskürtme şeklinin uygun ve güçlü olması gerekir. Ayrıca yakıtın iyi atomize olarak dağılması da çok önemlidir. Bunların hepsi yakıtın viskozitesi ile yakından ilişkilidir. Yakıtın püskürtülmesi açısından düşük viskozitede olması istenir. Güçlü bir püskürtme için ise yüksek viskozite aranır. Pulvarize öncelik sahibi ise güçlü bir püskürtmeden fedakarlık edilebilir.
Sülfür (Kükürt) ihtivası: Sülfür (Kükürt) yandığı zaman sülfür dioksit gazına dönüşür. Sülfür dioksit, hava kirliliği oluşturan bir gazdır. Sülfür dioksit aynı zamanda motorun çeşitli kısımlarında korozyona neden olur. Özellikle piston segmanları ve segman kanalları içerisine yapışarak paslanmayı hızlandırır. Dizel yakıtı içerisinde mümkün olduğunca az miktarda sülfür olmakıdır. Çünkü motor yağına karışarak yağın özelliğini bozduğu gibi zayıf parlama ve yanma özelliğinden dolayı egzozdan siyah duman atılmasına neden olur.
Uçuculuk: Dizel yakıtının kaynama noktası yüksektir ve normal sıcaklıkta uçmaz. Ancak, yakıt yanma odasına püskürtüldükten hemen sonra belirli bir derecede buharlaşması gerekir. Soğuk havalarda motorun ilk çalıştırılması için dizel yakıtının yüksek setan sayısına sahip olması da özellikle önemlidir. Ancak uçuculuk ve setan sayısı özelliklerini aynı anda elde etmek mümkün değildir.
YAĞLAR
Birbirleri ile temasta olan ve dönen mekanik parçaların aşınmaması için özel tedbirlerin alınması şarttır. Sürtünen yüzeyler üzerinde bir hasar ve aşınma olmaması için birlikte çalışan parçaların malzemeleri dikkatle seçilmeli ve aralarında uygun bir yağlayıcı madde kullanılmalıdır.
YAĞDAN BEKLENENLER
Sürtünmelerin azaltılması: Birbiri üzerinde kayan metaller arasında sürtünme meydana gelir. Bu yüzeyler arasında kullanılan sürtünmeyi azaltıcı bir madde sayesinde hem sürtünme kuvvetleri azaltılabilir hem de metallerin aşınması engellenebilir.
Sürtünme yüzeylerinin yağlanması sıvı yağlama (Sıçratma yöntemi) ve film yağlama (Yağ filmi) şeklinde ikiye ayrılır.
Sıvı yağlama yönteminde, katı malzemenin sürtünme yüzeyleri arasında kalın bir yağ filmi oluşturulur. Bu film yüzeylerin direkt temas etmesine engel olur. Her iki malzeme arasındaki sürtünme sıvı yağlama ile büyük ölçüde azaltılmış olur. Örneğin rulmanlar bu yöntem ile yağlanırlar.
Yağ filmi yönteminde ise yüzeyler arasında teşekkül eden yağ filmi oldukça incedir. Sıvı yağlama yöntemi ile karşılaştırıldığında bu yöntemde yüzeylerdeki aşınma miktarları daha fazladır. Bu yöntemde birbiri ile çalışan parçaların sürtünme yüzeylerinde düzgünsüzlük (Pürüz) varsa, parçaların yüzeyleri birbirleri ile temas edebilir. Hatta sıcaklığın artması ile birlikte büyük hasarlar meydana gelebilir. Bu yüzden yağ filmini teşekkül eden yağ tipi uygun seçilmelidir. Üst piston segmanının bulunduğu yerdeki yağ filmi örnek olarak gösterilebilir.
Soğutma: Motorun parçaları yanma neticesinde ortaya çıkan sıcaklık ve sürtünmeden dolayı meydana gelen ısınmaya bağlı olarak sürekli ısınırlar. Yağ bu sıcaklığı üzerine alır ve dışarı atarak parçaların soğumasına yardımcı olur.
Sızdırmazlık: Yağ filmi temas eden metal yüzeyleri arasında teşekkül eder ve sızdırmazlık sağlar. Özellikle piston ile silindir arasında oluşan yağ filmi yanmış gazların veya sıkıştırılmış karışımın krank haznesine kaçmasına izin vermez.
Gerilim dağıtma: Motor yağı motorda meydana gelen basıncı üzerine alır ve bu basıncı dağıtarak yağ filminin kırılmasına engel olur.
Paslanmayı önleme: Motor yağı içerisinde paslanmayı ve korozyonu engelleyici katkılar vardır. Motorlarda, yakıt içerisinde sülfirik asit ve su gibi paslanmayı ve korozyonu hızlandıran maddeler bulunur. Motor uzun süre kullanılmadığında veya ortam sıcaklığı çok düşük iken, paslanmanın en büyük nedenlerinden biri sudur. Oksidasyon ve korozyon engelleyici katkı maddeleri motor yağında bulunmaktadır.
Temizleme: Yanma sonrasında ortaya çıkan ve yağa karışan yabancı maddeler yağ kanallarına yapışarak yağın geçişini zorlaştırır, parçaların üzerlerine yapışarak aşınmaya neden olurlar. Motor yağı bu yabancı maddeleri toplayarak yağ karterine taşır.
YAĞLARIN SINIFLANDIRILMASI
VİSKOZİTEYE GÖRE YAĞIN SINIFLANDIRILMASI
Viskozite numarası SAE (Society of Automotive Engineers – Otomotiv Mühendisleri Birliği) olarak iki sayı ile belirtilir. W (Winter – Kış) harfi ile belirtilen değer yağın – 20 0C sıcaklıktaki viskozitesini ifade ederken diğer sayı ise yağın yaklaşık 100 0C sıcaklıktaki viskozitesini ifade eder.
Motor yağlarının karakteristikleri sıcaklığa bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Üstelik bir motorun çalışması esnasında meydana gelen sıcaklık değişimi (-30 0C ile 100 0C arasında ) oldukça büyüktür. Dolayısıyla, eğer motor yağı sadece sürüş şartları göz önüne alınarak seçilecek olursa, öncelikle soğuk havalarda marşa basılırken, problemler ortaya çıkabilecektir. Aksine, sadece soğuk havada marşa basma durumu göz önüne alınarak motor yağı tipi seçilecek olursa, yüksek sıcaklıklarda, temas yüzeyleri üzerinde yağ tabakası kalacak ve aşınma, hasar gibi arızalar ortaya çıkabilecektir.
SAE viskozite numarası
Soğuk ve ılık bölgeler: Ortam sıcaklığının -20 0C üzerinde olan iklim şartlarında 10 W 30 kullanılması tavsiye edilir.
Sıcak bölgeler: 20 W 40 veya 20 W 50 kullanılması uygundur.
KALİTEYE GÖRE SINIFLANDIRMA
Motor yağı API (Amerikan Petrol Enstitüsü) tarafından belirlenen standartlara uygun olarak kalitesine göre sınıflandırılır.
Benzinli motorlar Sınıf Özellik
SA
Katkısız saf mineral yağdır. katkı maddesine ihtiyaç göstermeyen hafif çalışma şartları içindir. Bu ipten herhangi bir özel performans beklenmez
SB
Katkılı yağdır. Çok hafif yükler altında çalışan motorlara uygundur. Anti-oksidan, anti-krepaj katkı maddeleri ve yataklar için anti-korozif maddeler içerir.
SC
1964-1967 yılları arasında ABD’nde kullanılan binek araçlar ve kamyonlar için üretilmiştir. Yüksek ve alçak sıcaklıklarda tortu bırakmayan, aşınmayı önleyici, paslanmayı ve korozyonu önleyici özelliklere sahiptir.
SD
1968 yılından beri ABD’nde binek araçlar ve kamyonlarda kullanılmaktadır. Sert iklim ve çevre koşullarında çalışan motorlarda kullanılır. Temizleyici, çözücü ve anti-oksidan ve anti-korozif maddeleri içerir.
SE
ABD’nde 1971 ve 1972 model binek ve ticari araçların bir kısmında kullanılmıştır. SC ve SD sınıfı yağa göre daha fazla miktarda temizleyici, çözücü, aşınma önleyici, anti-oksidan ve anti-korozif maddeleri içerir.
SF
ABD’nde 1980 yılından bu yana kullanılmaktadır. Yüksek sıcaklıkta üstün oksidasyon stabilitesine, aşınmayı önleyici ve temizleme katkısı içeren bir yağdır.
SG
1989 yılından bu yana kullanılmaktadır. SF sınıfı ile karşılaştırıldığından daha üstün özelliklere sahiptir.
Dizel motorlar
CA
Çok hafif yükler altında çalışan dizel motorlarda kullanılır. Temizleyici, çözücü, anti-oksidan maddeler içerir.
CB
Normal yükler altında çalışan ve düşük kaliteli yakıt kullanılan motorlar içindir. Temizleyici, çözücü, anti-oksidan maddeler içerir.
CC
Büyük miktarda temizleyici, çözücü, anti-oksidan maddeler içerir. Turbo dizel motorlarda ve çok ağır şartlarda çalışan benzinli motorlarda kullanılabilir.
CD
Yüksek sülfür (Kükürt) içeren yakıt kullanan dizel motorlarda kullanılır, büyük miktarda temizleyici, çözücü maddeler içerir.
SOĞUTMA SUYU
Su soğutmalı motorlarda motorun soğutulması için genellikle su kullanılır. Su diğer sıvılar ile karşılaştırıldığında geniş sıcaklık aralığına ve yüksek kaynama noktasına sahiptir. Suyun, motorun soğutulmasında en iyi sıvı olduğu belirtilmektedir. Ancak çok çeşitli sular vardır; demir ve çeşitli maddeler içeren su, tuzlu su, sülfatlı su. Suyun saflığını bozan bu tip yabancı maddeler tortu bıraktıkları gibi, metallerde paslanmaya, lastik hortumların sertleşmesine neden olurlar ve bu tip sular motor soğutma sıvısı olarak uygun değillerdir. Günümüzde motorlarda kullanılan parçalar bu tip maddelerden aşırı etkilendiğinden soğutma suyunun seçiminde dikkatli olmak gerekmektedir.
Su 0 0C’de donar ve hacminde % 10 nispetinde bir genişleme olur. Motor içerisinde bulunan soğutma suyu donacak olursa, genleşecek ve su sıkıştırılamayan bir madde olduğundan blokta çatlamaya neden olacaktır. Dolayısıyla, motorlarda kullanılan soğutma suyunun donma noktasının -20 0C veya altında olması şarttır.
ANTİFRİZ ÇÖZELTİSİ
Eğer motor soğutma sıvısı olarak sadece su kullanılacak olursa, suyun 0 0C’de donması nedeniyle su görevini yapamayacaktır. Dolayısıyla antifriz (Donmayı engelleyici) sıvı çözeltisi kullanılır. Antifriz çözeltisinin aşağıdaki özelliklere sahip olması gerekir:
Su ile karıştırıldığında, suyun soğutma etkisinde bir bozulmaya neden olmamalıdır.
Yüksek kaynama noktasına, düşük donma noktasına sahip olmalı, köpüklenmemeli ve kaynamamalıdır.
Su ile homojen olarak karışabilmeli ve aynı özgül ağırlığa sahip olmalıdır.
İlgili motor parçalarında paslanma ve korozyona neden olmamalıdır.
Soğutma suyunun sızaklığı sürekli değiştiğinden, bu sıcaklık değişimleri karşısında özelliğini kaybetmemelidir.
Antifriz çözeltisinin özellikleri: Yukarıdaki özelliklere sahip olması gereken antifriz çözeltisi başlıca etilen glikol ve LLC (Long Life Coolant – Uzun Ömürlü Soğutma Suyu) sıvılarından meydana gelir. Şimdilerde LLC daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Araç üretim bandında doldurulan soğutma suyu LLC’dir.
LLC organik fosfat özel katkı maddesi ile karşılaştırılan PT antifrizden üretilir. Bu katkı maddesi hafif alaşım yüzeyleri üzerinde koruyucu bir film tabakası meydana getirilir. LLC uzun ömürlüdür ve 2-3 yıl boyunca değiştirilmeden kullanılabilir. LLC kullanan araçlarda soğutma sıvısına su ilave edildiğinde, soğutma suyunun özgül ağırlığının dikkatle kontrol edilmesi gerekir.
LLC için karışım oranı: Donmayı önlemek için LLC su ile karıştırıldığı zaman, karışım oranı kışın olabilecek minimum soğukluğa göre seçilmelidir. Çünkü soğutma sıvısının donma noktası karışım oranına göre farklılık gösterir.
LLC karışım oranı %60 veya daha fazla ise, donma noktası yükselecektir. %25 veya daha düşük ise, paslanmaya ve korozyona neden olacaktır. Normalde, standart çözelti %30 civarındadır, ancak çok soğuk bölgeler için bu oran %60’lara kadar çıkabilir.
