Dağılma kaybı hemen hemen her koşulda ortaya çıkabilecek bir durumdur.Bir yağlayıcının ilk işlevlerinden biri yanmalı motorun mekanik parçalarının temizliğini korumaktır. Bu parçaların temizliği, motor yağına deterjan ve dağıtıcı katkı maddelerinin katılmasıyla kolaylaştırılır.
Tahmini okuma süresi 7 dakika
İçindekiler
Bunlar dağılma kaybı, yağdan kaynaklanan kurum, aşınmadan kaynaklanan metalik parçacıklar, mekanik parçaların korozyonu ve yağın aşınmasından kaynaklanan çözünemeyen ürünler gibi çeşitli nedenlerle oluşan kirleticileri askıya almasına ve taşımasına izin veren özelliklerdir.
Yeni tip yakıtların (biyodizel, etanol karışımları vb.) gelmesiyle mevcut veya geleneksel yağlayıcılar da dayanıklılık ve kirleticilere karşı direnç açısından önemli bir değişkenlik sunar. Çalışmalar, belirli türdeki yağlayıcıların dağıtma kapasitesinin, önemli bir etkiye sahip olan, biyoyakıtların yağ asidi metil esterleri gibi belirli kirleticilerin mevcudiyeti nedeniyle önemli ölçüde azaldığını göstermektedir.
Bu nedenle, kullanımdaki yağın (motorlar veya şanzıman yağları) bozulmasını ölçmek, bakım adımlarını ve aralıklarını belirleyebilmek için kullanım sırasında yağın dağılma özelliklerinin gelişimini izlemek önemlidir. Ek olarak, yeni yağlayıcıların geliştirilmesi için, yağın dağılma kaybı kapasitesine göre bir kabul kriteri tanımlanması gerekmektedir.
Yağlayıcının Dağılma Kaybı Analizi İçin Mevcut Yöntemler
Bugüne kadar, hiçbir titiz analitik yöntem, yağlayıcının dağılma kapasitesinin ölçülmesini mümkün kılmadı. Blotter spot yöntemi bu ihtiyaca cevap verebilir, ancak bugüne kadar uygulanan tek yöntem görsel bir değerlendirmeye dayanmaktadır.
Motor Testi
Motor testinin amacı, yanma kurumunun, dağılma kaybı motor yağı viskozite artışı ve piston temizliği üzerindeki etkisini değerlendirmektir. Bu prosedür, dizel motorlu bir binek otomobilinde yüksek hızlı otoyol hizmetini simüle eder.
İşlem sırasında 24 saat aralıklarla 100 °C’de kinematik viskozite, kullanılmış yağdaki kurum ve demir içeriği değerlendirilir.
Nihai yağ tahliyesi, yüzde 6 kurumda mutlak viskozite artışını enterpolasyon yapmak için ara numunelerle birlikte kullanılır.
Bu yaklaşım, testin belirli koşulları altında yağlayıcının davranışını tam olarak yeniden üretme avantajına sahiptir. Ancak motor üzerindeki dağılma kaybı değerlendirme yöntemleri çok uzun ve pahaldır. Ayrıca motor testinin kesinliği bir laboratuvar yöntemi düzeyinde değildir.
Blotter Test Yöntemi
Blotter test yönteminin çeşitli versiyonları endüstride mevcuttur. Birçok çalışma, hizmet içi yağlayıcılar hakkında pratik bilgiler açısından zengin olduğu için bu yöntemin değerini göstermektedir.
Ancak esas olarak manuel ve ev yapımı olarak kalmaktadır. Kurutma lekesinin yorumlanması öznel olmaya devam eder ve evrensel olarak tanınan bir yöntem ile resmileştirilemez.
Bu yöntem ile dağılma kaybı testi yapmak için az miktarda homojenize edilmiş bir numune 5 dakika boyunca 240 °C’ye (464°F) ısıtılır.
Bu kısa süreli yoğun ısıtmanın amacı, termal veya oksidatif bozulmaya yakın olan herhangi bir yağı strese sokmak ve böylece kurutma kâğıdı lekesinin olumlu bir tepki göstermesidir.
Hala iyi durumda olan herhangi bir yağ, kurutma lekesinin dağılma kaybı modeline yansıyacak olan bu kadar kısa bir ısıtma periyodundan etkilenmeyecektir.
Numune soğuduktan sonra, kromatografi kâğıdına (veya filtre kâğıdına) yaklaşık 25 mokrolitrelik bir kısım damlatılır. Ayrıca 80 °C’ye (176°F) ayarlanmış bir fırında 1 saat boyunca yayılmasına veya filtrelenmesine izin verilir.
Filtre kâğıdı daha sonra çeşitli halkaları bulmak içi bir ışık kaynağı altına yerleştirilir. Dağılma kaybı indeksinin hesaplanması, yağın ve kirleticilerin difüzyon halkalarının farklı boyutlarının ölçülmesiyle sağlanır.
Kurutma kâğıdı testi kurum konsantrasyonunu ölçmek için sınırlı bir değer sunsa da yağlayıcının dağılma performansının mükemmel bir değerlendirmesini sağlar.
Kurum ve diğer çözünmeyen maddeleri uygun şekilde dağıtan bir yağ, eşit dereceli bir kurutma kâğıdı üretir. Yüksek kurum yükü olduğunu, hatta dereceli olduğunu gösteren bir kurutma kâğıdı, yağın hala hizmete uygun olduğunu ancak bozulma açısından yakından izlenmesi gerektiğini gösterir.
Dağılma başarısız olmaya başladığında ve dağılma kaybı meydana geldiğinde çözünmeyen maddeler, emici yağ damlamasının dışında yoğun bir halka oluşturmaya başlar. Bakım açısından düşünüldüğünde yağ kurutma kâğıdının dışında halka oluşmaya başladığında, yağ değişimi zamanı gelmiştir diyebiliriz.
Bazı laboratuvarlar, belirli hallerin (veya halkaların) çapının bir ölçümü ve çap oranlarının hesaplanmasıyla nokta için kendi teklif yöntemini oluşturmuştur. Bu yöntemler yayınlanmadığı için çeşitli laboratuvarlar arasında elde edilen sonuçları karşılaştırmak neredeyse imkansızdır.
Ayrıca, yeni yağların ve yakıtların (örneğin biyodizel, etanol vb.) piyasaya sürülmesiyle, çeşitli kirleticilerin (karbon parçacıkları vb.) neden olduğu çoklu halkaların ortaya çıktığı not edilir. Bu nedenlerden dolayı, çeşitli halkaların görsel/manuel yorumu çok karmaşıktır, dağılma kaybı zor tespit edilir ve kolayca kullanılamaz.
Noktanın yorumlanmasını kolaylaştıran ve manuel yöntemin sübjektif yönünü ortadan kaldıran otomatik bir aparat bulunmaktadır. Bu enstrüman bir monokromik şarj bağlantılı cihaz (CCD) kamerası ile donatılmıştır ve noktanın bilgi rengini kullanmaz veya noktanın her bir halkasını ayırt etmez.
Cihaz, noktanın çapını teorik bir çapla karşılaştırır ve noktanın opaklık homojenliğini analiz eder. Cihaz, bu iki parametreden 0 ile 100 arasında değişen bir dağılım indeksi hesaplar (100 ideal dağılımdır).
Yeni Bir Yaklaşım
Bu yeni yaklaşımın amacı dağılma kaybı araştırmasında, kurutma kâğıdı testini yeniden icat etmek değildi. Renkli görüntülerin tanınması ve analizi için özel olarak geliştirilmiş özel yazılıma sahip bir bilgisayar kullanılır.
Noktanın dijital görüntüleme analizi, özellikle opaklığı ve özel bir algoritma aracılığıyla yayılması ve mükemmel şekilde uyarlanmış filtre kâğıdı seçimi ile, bir yağlayıcının kalan gücünü objektif ve nicel bir şekilde değerlendirmek mümkün hale gelir.
Leke hazırlama yönteminin genel prensibi hemen hemen değişmeden kalır. 15 mikrolitrelik bir yağın belirli bir filtre kâğıdına bırakılmasından ve kirleticilerin dağılımını temsil eden nokta halkalarının dağılma kaybı analizinin elde edilmesinden oluşur.
Numune hacmi 20 mikrolitreden 15 mikrolitreye düşürülerek leke boyutunun sınırlandırılması ve görüntü-analiz sistemi ile uyumlu hale getirilmesi, her türlü yağlayıcının analiz edilebilmesi sağlanmıştır.
Yağın filtre kağıdına bırakılması, numunenin viskozitesinden kurtulmak için oda sıcaklığında veya bazı durumlarda 200°C’de gerçekleştirilir. Filtre kâğıdı daha sonra 24 saat boyunca 100°C’de bir kurutma fırınına yerleştirilir.
Dağılma kaybı analizinde yeni yaklaşım için kullanılan cihaz, ölçüm tablosunun üzerine yerleştirilmiş bir ışık kaynağına (doğrudan ışık) ve yüksek çözünürlüklü renkli bir CCD kameraya sahiptir. Ayrıca hem ışık kaynağını hem de kamerayı izleyebilen özel bir yazılımı vardır. Yazılım, noktanın sayısal renkli resmini ezberler.
Bu alet, noktanın insan gözünün gördüğü gibi, ancak daha yüksek çözünürlükle dijital renkli bir resmini çekmeyi mümkün kılar. Görüntü tedavi için hafızaya alınır ve test raporuna eklenir, bu da yazılım tarafından rapor edilen sonuçları görsel olarak kontrol etmenizi sağlar. Renkli bir kameranın kullanılması, yerinde kromatik bilgiler elde ederek çeşitli halkaları tanımlamanıza olanak tanır.
Optimum tekrarlanabilirlik ve spotu aynı aydınlatma koşulları altında dağılma kaybı durumunu analiz etmek için, cihazın kalibrasyonu beyaz bir filtre kâğıdı yaprağı üzerinde gerçekleştirilir.
Yazılım aşağıdaki verileri bildirir:
- İnsan gözünün algıladığı noktanın renkli görüntüsü.
- Sınırlandırılmış halkanın gerçek formuyla bir opaklığı ile ilişkili gri seviyelerindeki dijital model.
- Halka 1, son harici halka olmak üzere, yerinde bulunan zil sayısı.
- Her halkanın çapı.
- Her halkanın yüzeyi.
- Her halkanın ortalama opaklığı.
Yazılım, aynı yağdan gelen bir dizi lekeyi bozunmanın çeşitli aşamalarında analiz edebilmek için tasarlanmıştır. Bu olanak, yapay yaşam testleri sırasında ve ayrıca motor takibi sırasında ölçülen her bir değerin takibinin yapılabilmesi için oluşturulmuştur.
Yeni yaklaşım, sayısal bir formatta dağılma kaybı analizi sonuçlarının elde edilmesini mümkün kılmaktadır. Bu teknikle halkaların tespiti çok daha hassas ve tekrarlanabilir.