TRİBOLOJİ (YAĞLAMA BİLİMİ) ve Araç Yağ Sistemi


TRİBOLOJİ –YAĞLAMA BİLİMİ
                Sürtünme,aşınma ve yağlama konularını inceleyen bilim dalıdır.
Tekerleğin icadıyla beraber,dönel elemanların yataklama ve bu yataklardaki aşınma problemleri ortaya çıkmış ve bunlara çare aranmaya başlanılmıştır.
İtalyan mimar ve mühendis Leonardo da Vinci(1452-1519),Fransız fizikçiler Amontons ve Coulumb çalışmalarda bulunmuştur. Coulumb sürtünme konusunda bugün de geçerliliğini koruyan sürtünme kanun’unu ortaya koymuştur.
Alman makine mühendisi Richard Stribeck(1861-1950),kaymalı yataklar üzerinde yaptığı deneylerde sürtünmeye etki edebilecek bütün değerleri sabit tutmuş,devir sayısını ve buna bağlı olarak çevresel hızı değiştirerek bugün Stribeck eğrisi olarak bilinen eğriyi elde etmiştir.
Son yıllarda Türk mühendis Ali Erdemir’in çalışmaları dünyada büyük ilgi uyandırmıştır. Erdemir,R&D ödülünü önce 1991 yılında, borik asidin motor ve makinelerde sürtünme ve aşınma özelliğini bularak,1998 yılında ise geliştirdiği atom karbon bir film kaplama ile sürtünme katsayısını sıfıra indirerek kazanmıştır. En son nano teknoloji kullanarak geliştirdiği yapay elmas özelliği taşıyan buluşu ile R&D ödülünü 3. Kez 2003 yılında kazandı.
Şuanda bir çok şirket bu bilim dalı üzerine araştırmalar yapmaktadır. Bu araştırmalar genellikle sürtünme katsayısının ve aşınma oranlarının belirlenmesi,sürtünmeyi ve aşınmayı etkileyen doğal mekanizmaların bulunması, sürtünmeyi ve aşınmayı azaltacak malzemelerin veya endüstriyel yağların bulunması gibi konuları içerir.
Sürtünme teknikte, birbiriyle temas halinde olan ve birbirine göre izafi hareket yapan ya da yapma eğiliminde olan iki cismin harekete karşı gösterdikleri direnç olarak tarif edilir.  Sürtünme kinematik olarak, kayma, yuvarlanma ve kayma –yuvarlanma şeklinde olur.
Birbiriyle temas eden yüzeyler arasında izafi hareket yoksa statik sürtünmeden söz edilir.
Sürtünme kuvveti sabit değildir. Sürtünme katsayısına bağlıdır. Sürtünme katsayısı statik sürtünme durumunda en büyük değerini alır.
Yüzeyler arasına yağlayıcı bir madde konulup konulmaması açısından sürtünme, kuru sürtünme,sıvı sürtünme ve bu iki sürtünme türü arasında kalan yarı sıvı sürtünme olmak üzere 3 durumda incelenir.
Sürtünme sonucunda aşınma meydana gelmektedir. Aşınma; hareket yapan sürtünme halindeki cisimlerin yüzeylerinde sürtünme etkisiyle oluşan istenilmeyen malzeme kaybıdır. Bunun sonucu olarak makine elemanları giderek aşınır ve fonksiyonlarının sıhhatli olarak yerine getirmez hale gelir. Belli başlı aşınma türleri:
-Adezyon aşınması: Birbirine temas eden cisimlerin gerçek temas yüzeyleri aslında çok küçük olduğundan küçük yüklerde dahi yüksek basınç altındadır. Bu durumda malzemeler plastik deformasyona uğrayarak birbirine gerçek temas yüzeylerinden mikro kaynak ile bağlanırlar. Bu sırada iki cisim arasında devam eden izafi hareket sonucu kaynak bağı kopar ve sonuçta cismin birinden malzeme kaybı oluşur.
 
Adezyon Aşınması
-Yorulma(pitting) aşınması: Dişli çarklar,rulmanlı yataklar,kam mekanizmaları gibi birbiriyle sürekli temas halindeki yüzeylerde sıkça görülen bir aşınma türüdür. Temas alanları küçük olduğundan basınç meydana gelir. Bu basınçlar sonucu yüzeyin hemen altında kayma gerilmelerine sebebiyet verir. Kayma gerilmelerinin maksimum olduğu noktada plastik deformasyon meydana gelir. Bu deformasyon zamanla yüzeye ilerleyerek yüzeyde çukurcuklar meydana gelir buna denir.
 
-Kavitasyon aşınması: Çukurlaşma; akım makinelerinin fanlarında görülebilen bir sıvı erozyonu türüdür. Kavitasyon buharlaşma basıncının altına düşen basınçlarda akışkan içinde lokal buharlaşmaların vuku bulması, daha sonra bu gaz boşluklarının çevresinde ki sıvıyla hızlıca doldurulması ve bu sırada büyük bir basınç dalgası oluşur. Bu basınç dalgası çevresindeki metale oldukça zararlar verir ve kısa zamanda kavitasyon sebebiyle fan kullanılamaz hale gelir.
 
Aşınmayı önlemek için araçlarda YAĞLAMA sistemi kullanılmaktadır.
Motorlarda Yağlama Çeşitleri:
1-        Çarpmalı Yağlama: Çarpmalı yağlama ile yağlanan motorlarda piston kulu kepinde yağ bulunur. Piston alt ölü noktaya indiğinde yağ kepçesi,karterdeki yağa dalarak yağı blok içinde savurur. Savrulan yağ,ana ve kol yataklarını,silindiri ve diğer parçaları yağlar. Bazı küçük iki zamanlı motorların yağlanması bu şekilde sağlanır.
2-    Pompalı ve Çarpmalı Yağlama: Pompalı ve çarpmalı yağlama, çarpmalı yağlama gibidir. Tek farkı piston kolu kepinin yağı karterden değil de küçük bir yağ pompasının yağ doldurduğu çanaklardan alarak savurmasıdır.
3-    Basınçlı Yağlama: Basınçlı yağlama sisteminde, yağ pompası kam milinde hareket alarak çalışır. Yağ pompası, karterden yağı emerek krank mili ana ve kol muylu yataklarına, külbütörlere,kam mili yataklarına ,zaman ayar dişlilerine belirli basınçta göndererek yağlanmalarını sağlar.
4-    Tam Basınçlı Yağlama Sistemi : Tam basınçlı yağlama sistemi, basınçlı yağlama sisteminden tek farkla aynıdır. Farkı, piston pimi kol burcunun,basınçlı yağ ile yağlanmasıdır. Krank milinde kol muylusunu yağlayan yağ ,piston kolunda bulunan yağ deliğinden geçerek kol burcunu da yağlar.
5-        Benzine Karıştırılarak Yapılan Yağlama: İki zamanlı, karterden süpürmeli motorların yağlanmasında kullanılır. Benzinin içinde eriyen yağ, benzin hava karışımı ile birlikte kartere alınır. Karışımın temas ettiği parçalar üzerinde yağ yapışır kalır. Benzin sıcak ortamda buharlaşarak uzaklaşır. Krank mili, piston kolu, yataklar,silindirler bu şekilde yağlanır. Bir miktar yağ da karışımla birlikte yanarak ziyan olur. Bu şekilde yapılan yağlama,parçaların yağlanması için yeterli değildir. Bu yüzdendir ki 2 zamanlı motorlar çok uzun ömürlü değillerdir.
Motor Yağları:
Ham petrolden elde edilen yağlara madeni yağ veya makine yağı denir. Bu tür yağlar motorun çalışma şartlarına uygun değildir. Motor yağlarından istenilen özellikler, madeni yağ içine karıştırılan katkı maddeleriyle elde edilir. Katkı maddelerinin yağa kazandırdığı özellikler şunlardır:
a)    Motor yağının, düşük sıcaklıklarda çok fazla kalınlaşmasını önleyerek soğuk havalarda motorun kolay çalışmasını sağlar.
b)   Motor yağının yüksek sıcaklıklarda yağlama özelliğinin kaybolmasını sağlar. Böylece piston, segman, subap gibi çok sıcak çalışan parçalar üzerinde oluşan artık maddeler (kurum, yağlı kurum) en aza iner.İş zamanında yanma sonucu oluşan su,kül,karbon ve diğer kimyasal maddelerin yağın içinde asit meydana getirmesini önleyerek motor parçalarının uzun ömürlü olmasını sağlar.
c)    Motor yağının köpürmesini önleyerek yağlamanın kalitesini iyileştirir.
Motor Yağının Görevleri:
a)    Sürtünmeyi en aza indirir. Birbirine temas halinde çalışan parçaların arasında yağ filmi meydana getirerek, sürtünmeden dolayı aşınmayı ve sıcaklığı en aza indirir.
b)   Motor kompresyonunun düşmesini önler. Segmanların silindir yüzeyinden sıyırdığı yağ,segman ile yuvası arasına dolarak kompresyon kaçağına karşı sıvı conta gibi görev yapar. Kompresyonun,piston,segman ,silindir arasından kartele kaçmasını en aza indirir.
c)    Motor parçalarının soğumasına yardımcı olur. Karteldeki yağ,motor parçalarından daha soğuktur. Yağlama sırasında parçaların üzerinden aldığı sıcaklığı kartele getirerek parçaları az da olsa soğutur.
d)   Motor parçalarını temizler. Motor yağı, yağladığı parçalar üzerinde aşınmadan dolayı meydana gelen talaşları ve yanma sonucu oluşan kurumları bünyesinde toplayarak kartele getirir. Böylece motor parçalarının devamlı temiz kalmasını sağlar.
Vizkosite ve Motor Yağları:
Vizkosite, yağların akıcılığa karşı direncini belirten bir terimdir. Bütün motor yağları S.A.E seri numarasıyla sınıflandırılır. S.A.E rumuzu Birleşik Amerika Devletleri’nde motorlu araçlar mühendisleri birliğinin (Society of Automotive Enginers) baş harflerini ifade eder. Motor yağlarının S.A.E standardı bu birlik tarafından düzenlenmiştir. S.A.E numarası küçük olan yağlar daha ince ve akıcı olur. Numarası büyük olan yağlar daha kalın ve az akıcı olur. Örnek olarak  S.A.E 10 numaralı yağ, S.A.E 30 numaralı yağdan daha ince ve akıcıdır. Motor yağları,benzinli ve dizel motorlar için ayrı özellikte imal edilir. Benzinli motorlarda :SA,SB,SC,SD gibi S harfi ile başlayan yağlar kullanılır. Dizel motorlarında; CA,CB,CC,CD gibi C harfi ile başlayan yağlar kullanılır.
Gerek benzin, gerek dizel motor yağları; yazlık,kışlık ve birleşik yağlar (dört mevsim yağları) olmak üzere  3 çeşittir.
a)    Yazlık Yağlar: S.A.E 10,S.A.E 20, S.A.E 30, S.A.E 40, S.A.E 50 numaralı yağlardır.
b)   Kışlık Yağlar: S.A.E5W, S.A.E 10W, S.A.E 20 W gibi yağlardır. W harfi kışlık yağ olduğu belirtir ve İngilizcedeki Winter dan gelmektedir.
c)    Birleşik Yağlar: Bu tip yağlar her mevsim kullanılır. Yazın yazlık yağ kışın kışlık yağ özelliğini gösterir. Ancak hiçbir zaman ne yazlık ne de kışlık yağın tam yerini tutmaz.
Motor Yağının Bozulmasının Sebepleri :
a)        Yağın Kimyasal Olarak Bozulması : Motor yağı, motor çalıştığında sıcaklığı çok yükselir. Yağın içindeki mineraller, yüksek sıcaklıklarda hava içindeki oksijenle birleşerek oksitlenir. Ayrıca iş zamanında yanma sonucu oluşan diğer kimyasal maddeler, yağla birleşerek organik asitler meydana getirir. Oksitlenme ve asit etkisiyle motor yağı özelliğini kaybederek parçaların üzerinde aşınma, oksitlenme ve sakızlaşma(reçine) meydana getirir. Sakızlaşma, segmanların ve supapların yuvasında sıkışıp kalmasına sebep olur.
b)        Yağın Fiziksel Olarak Bozulması: Emme zamanında silindire giren havanın içindeki tozlar, yanma sonu meydana gelen kurumlar ve diğer arak maddeler, parçaların aşınmasından doğan talaşlar, kartele kaçan gazların içindeki benzin veya mazot yağın kirlenmesine ve özelliğinin bozulmasına sebep olur. Gerçi yağ filtresi,yağın içindeki parçacıkların bir kısmım temizlese bile zaman içinde yeterli olamaz. İşte,yukarı ana hatlarıyla açıklanan sebeplerden dolayı motor yağı bozulur. Bu nedenle araç katalogunda tavsiye edilen sürelerde motor yağının yenilenmesi gerekir.
Motora Uygun Yağın Seçilmesi: Her motora uygun olan yağ araç katalogunda belirtilir. Bunun dışında,kullanacağımız yağa kendimiz karar vereceksek üç hususu göz önüne alarak seçimimizi yaparız.
 Bunlar;
a)        Motorun Teknik Özellikleri: Motor yüksek devirlimi ve yeni motor mu? Yeni motorlarda yağ boşluğu az olduğu için düşük numaralı yağ kullanmalıyız.
Orta devirli motorlarda ve kullanılma ömrünü ortalamış araçlarda, orta olan yağlar kullanılmalıdır.
Düşük devirli ve uzun ömür yapan araçlarda ise kalın yağ kullanılmalıdır.
Yağ Sistemi Ana Parçaları:
1.         Kartel: Kartel,motor yağına depoluk yapar, yağın soğumasına yardımcı olur ve motorun alt tarafını kapatarak toz,toprak ve benzeri yabancı maddelerin motorun içine girmesini önler.
2.         Yağ Süzgeci: Karteldeki yağın içinde bulunan büyük pislikleri süzer.
3.         Yağ Pompası: Yağı kartelden emerek belirli basınç altında yağ filtresine ve ana yağ kanallarına basar. Motorlarda dişli tip,paletli tip,rotorlu tip olmak üzere üç çeşit yağ pompası vardır.
a)      Dişli Tip Yağ Pompası: Pompa içinde birbiriyle kavranmış iki dişli bulunur. Dişlilerden birisi döndüren, diğeri dönen dişlidir. Döndüren dişli hareketini bazı motorlarda kam milinden,bazı motorlardan krank milinden alır. Dişliler döndüğünde giriş kanalından gelen ve diş boşluklarına dolan yağ çıkışı kanalına taşınır. Taşınan yağın miktarı dişlilerin dönme hızına ve yağ kalınlığına bağlıdır.
Motor yağı soğuk iken veya motor devri yükseldikçe dişlilerin taşıdığı yağ, gereğinden çok fazla olur. Yağ basıncının belirli bir değerden daha fazla yükselmesini önlemek için çıkış kanalına yağ basınç ayar supabı konur. Basınç ayar supabı pompa gövdesinden veya ana yağ kanalı üzerinde olabilir. Pompa yağ çıkış basıncı, basınç ayar supap yayının basıncını yenecek kadar yükseldiğinden supabı açarak geri dönüş yapar.
b)      Paletli Tip Yağ Pompası: Bu pompadan dişli yerine paletler kullanılır. Paletler, pompa gövdesi içinde, eksenden kaçık olarak dönen palet başlığındaki yuvalarına takılır. Yuva içindeki palet yayları, paletleri devamlı olarak gövde yüzeyi ile temas halinde tutar. Palet başlığı pompa miline bağlıdır. Mil döndüğünde paletler, giriş kanalı önünde büyüyen ve çıkış kanalı önünde sıfıra kadar küçülen bir hacim meydana getirirler. Hacmin sıfıra düşmesiyle yağ ana yağ kanalına basılır.
c)       Rotorlu Tip Yağ Pompası: İç rotor,rotor yuvasında pompa mili döndüğünde iç rotor ile çalışan dış rotor, yağ giriş kanalında büyüyen ve yağ çıkış kanalında sıfıra kadar küçülen değişken bir hacim meydana getirir. Giriş kanalında büyük hacme alınan yağ,çıkış kanalında hacmin sıfıra düşmesiyle ana yağ kanallarına basılır.
4-Yağ Filtre Çeşitleri
a)        Tek Parçalı(Atom) Yağ Filtresi :Bu tip filtreler, bir kez kullanılır. Ömrü dolduğunda atılarak yerine yenisi takılır. Yeni filtre,yerine takılırken lastik conta yüzeyi yağlanır. Bundan amaç filtrenin kolayca sıkılması ve contanın hasar görmesini önlemektir. Filtrenin kullanılma süresi katalogla belirtilir.
b)   Elemanı değiştirilebilir Yağ Filtresi: Genel olarak kapalı bir kutu içinde olur. Özellikle motosikletlerde daha sık rastlanır. Dışarıdan kapağı sökülmek suretiyle, içerideki filtre açığa çıkarılır.
Motorlarda Yağ Dolaşımı:
Motorda yağ dolaşımı, yağ pompasının bastığı yağın, yağ filtresinde temizlenmesi önceliğine göre iki şekilde olur. Bunlardan birisi kısa devreli diğeri ise tam akışlı yağ dolaşımıdır.
a)        Kısa Devreli Yağ Dolaşımı: Kısa devreli yağ dolaşımında,yağ pompasından gelen yağ,filtrede temizlendikten sonra motor parçalarını yağlar. Filtrenin kirlenerek tıkanması halinde motorun yağsız kalmasının önlemek için,filtre kısa devre supabı açılarak yağın doğrudan ana yağ kanalına gitmesi sağlanır.
b)        Tam Akışlı Yağ Dolaşımı: Tam akışlı yağlama dolaşımında, yağ pompasından gelen yağ, filtreden temizlendikten sonra motor parçalarını yağlar. Filtrenin kirlenerek tıkanması halinde motorun yağsız kalmasını önlemek için,filtre kısa devre supabı açılarak yağın doğrudan ana yağ kanalına (motora) gitmesi sağlanır.
4-Basınç Ayar Supabı:Yağ pompası tarafından yağ kanalına basılan yağın, basıncını istenilen değerde kalmasını sağlar. Ayar vidası,basınç yayı ve basınç supabından meydana gelir.
6-                  Yağ Basınç Göstergesi
7-                  Yağ radyatörü

Hasan Kara
Taşıt Teknolojileri Kulübü Başkanı

Like
Like Love Haha Wow Sad Angry
What's Your Reaction?
Angry Angry
0
Angry
Cute Cute
0
Cute
Fail Fail
0
Fail
Geeky Geeky
0
Geeky
Lol Lol
0
Lol
Love Love
0
Love
OMG OMG
0
OMG
Win Win
0
Win
WTF WTF
0
WTF

Taşıt Teknolojileri Kulübünün Başkanı ve Karabük Üniversitesi Otomotiv Mühendisliği Mezunu'2014 Kişisel Blog adresi :http://hasankara91.blogspot.com

Comments 1

  1. Hocam ellerinize sağlık….
    Güzel ve çok faydalı bilgiler vermişsiniz…
    Teşekkür ederiz…

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

TRİBOLOJİ (YAĞLAMA BİLİMİ) ve Araç Yağ Sistemi

log in

reset password

Back to
log in