Viskozite İndeksi ve Yağlayıcı Etkisi

Tahmini okuma süresi 8 dakika

Viskozitenin bir yağlayıcının en önemli fiziksel özelliği olduğunu hepimiz biliyoruz. Hidrokarbon zincir boyutu açısından bir yağlayıcının moleküler yapısının kaba bir ölçüsüdür. Viskozite indeksi, sıvı hareketinden moleküller arasında sürtünme yaratılarak belirlenir. Moleküller arası sürtünme ne kadar yüksekse (daha uzun moleküler zincirler), viskozite o kadar yüksek olur.

Viskozite İndeksi Nedir ?

Viskozite, makinelerde film kalınlığını ve film mukavemetini belirler. Ayrıca aşağıda yer alan tablodaki gibi diğer önemli faktörleri de belirler.

Bununla birlikte, bir yağlayıcının viskozitesi, sıcaklık, yani viskozitenin ölçüldüğü sıcaklık not edilmedikçe anlamsızdır. Tersine, makineler viskozite ile ilgili olduğu için sıcaklığı umursamazlar (gevşek bir şekilde konuşursak).

Makinelerin talep ettiği minimum, maksimum ve optimum viskozite indeksi gereksinimlerinde sıcaklık dikkate alınmaz. Bunun yerine, bir makinenin viskozite gereksinimi, bileşen tasarımı (örneğin, yatak), yükler ve hızlar gibi şeylere dayanır. İyi bilinen Stribeck eğrisinin bir sıcaklık değişkenine sahip olmadığını hatırlayabilirsiniz.

Bununla birlikte, makineler belirli bir viskozite gerektirdiğinden ve sıcaklığın viskozite indeksi üzerinde dramatik bir etkiye sahip olduğu bilinir. Bu nedenle viskoziteyi seçerken ortalama çalışma sıcaklığını ve sıcaklık aralığını dikkate almanız zorunludur.

Unutmayın ISO Viskozite Derecesi sistemi, viskoziteyi yalnızca tek bir sıcaklıkta rapor eder: 40 derece C. En önemlisi, herhangi bir aday yağ için, sıcaklıktaki bir değişikliğe göre viskozitenin nasıl değiştiğini bilmeniz gerekir.

Viskozite İndeksi Neden ve Nasıl Geliştirilmiştir ?

Viskozite indeksi bu amaç için (ASTM D2270) 1929’da E. Dean ve G. Davis tarafından geliştirilmiştir. Ampirik olarak türetilmiş, birimsiz bir sayıdır. Metodolojiye dayalı olarak, Pensilvanya ham petrolü (parafinik), sıcaklığa göre düşük viskozite değişebilirliğini temsil eden bir kıyaslama noktası olarak belirlenmiştir.

Diğer uçta ise Texas Gulf ham petrolleri (naftenik) vardı. Bir yağlayıcı, Pennsylvania ham petrolüne benzerse, 100’lük bir VI’ya atanırdı. Texas Gulf ham petrolüne benzerse, 0’lık bir VI’ya atanırdı. VI ne kadar yüksek olursa, bir dizi sıcaklık boyunca viskozite indeksi o kadar kararlıdır. VI’yı belirlemek için kullanılan sıcaklıklar 40 derece C ila 100 derece C’dir.

“Viskozite indeksi hesaplayıcı” üzerinde bir İnternet araması sizi birkaç Web sayfasına yönlendirecektir. Bu hesaplayıcıları çeşitli şekillerde kullanabilirsiniz. Örneğin, iki farklı sıcaklıkta bir yağlayıcının viskozitesini biliyorsanız, hesaplayıcıyı size VI’nın bir tahminini vermek için kullanabilirsiniz. Daha da iyisi, aynı yağın başka herhangi bir sıcaklıktaki (örneğin, bir makinenin çalışma sıcaklığı) viskozite indeksi hesaplamak için bilinen tek bir viskozite (ve sıcaklık) ve VI (genellikle bir yağın ürün veri sayfasında bulunur) girebilirsiniz.

Viskozite İndeksi Türleri ve Hesaplanması

Eksi 60’a kadar düşük VI’lı yağlayıcılar bugün mevcuttur. Diğer yağlayıcıların VI’ları 400’ün üzerinde olabilir. Bununla birlikte, piyasadaki yağlayıcıların büyük çoğunluğu 90 ila 160 aralığında VI’lara sahip olacaktır.

Bir ortak özelliği paylaşan iki farklı yağa bir göz atalım – her ikisi de ISO VG 150’dir. Ancak, bu yağlardan birinin (Yağ A) VI’sı 95’tir (mineral yağı). Diğerinin (Yağ B) 150’lik bir VI (sentetik). Şimdi bu yağların viskozite indeksi eksi 20 derece C (eksi 4 derece F) ile 100 derece C (212 derece F) arasında inceleyelim. Bu, aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

95 VI yağ ile 150 VI yağ karşılaştırıldığında, eksi 20 derece C’de yüzde 236’lık bir viskozite farkı ve 100 derece C’de eksi yüzde 25’lik bir fark vardır. Tabii ki, 40 derece C’de hiçbir fark yoktur.

Makine Türlerine Göre Viskozite

Daha önce belirtildiği gibi, makine viskozite indeksi gereksinimlerini tasarımına ve çalışma koşullarına göre belirler. Bu koşullar, sağlanan korumayı etkileyen viskoziteyi etkileyen sıcaklığı etkiler.

Birçok makine, çok sayıda sürtünme bölgesinde ortak bir yağlayıcı kullanır ve değişen yüklere, hızlara ve sıcaklıklara sahiptir. Dış mekân mobil ekipmanı tipik olarak bu zorlu koşullar altında çalışır. Bu tür makineler için teorik bir hesaplamayla optimum viskoziteyi belirlemenin kolay bir yolu yoktur.

Bunun yerine ideal viskozite indeksi, bir deneme yanılma yaklaşımı uygulanarak gerçek alan ölçümleri kullanılarak tahmin edilir (sadece farklı viskozite yağlarıyla test etme ve sıcaklık ve aşınma korumasını ölçme).

Viskozite ve Makine Koşulları

Sabit yük, sabit hız ve sabit ortam sıcaklıklarına sahip makineler için idealdir. Viskozite indeksi çoğu zaman en düşük stabilize yağ sıcaklığı ile sonuçlanır. Daha düşük veya daha yüksek viskoziteye sahip yağlar (optimum viskoziteden) vardır. Tipik olarak ya çalkalama kayıpları (çok fazla viskozite) ya da mekanik sürtünme (çok az viskozite) nedeniyle yağın stabilize sıcaklığını artıracaktır.

Koşullar sabit değilse (değişken yükler, değişken hızlar, değişken ortam sıcaklıkları vb.), optimum viskoziteyi stabilize etmek için sadece optimum viskoziteye değil aynı zamanda yüksek viskozite indeksine de ihtiyaç vardır. Koşullar ne kadar değişken olursa, yüksek VI yağlarına olan ihtiyaç o kadar artar.

Ayrıca, pek çok makinede optimum viskoziteyi belirlemek için geçmişte deneysel veya teorik bir çaba olmadığını unutmayın. Viskozite indeksi ve viskozite seçimi daha çok değişken bir tahmindir. Bu da yüksek VI yağlayıcı gerektirir.

Ayrıca ISO Viskozite Derecesi sisteminin (ISO 3448) dereceler arasında yüzde 50’lik artışlara dayandığını da göz önünde bulundurmalısınız. Bu nedenle, ISO VG 100’den VG 150’ye giderseniz, yüzde 50’lik bir sıçrama olur. Viskozite seçeneklerinin tümü yüzde 50 ayrı olduğunda, hassas yağlayıcı seçimi elde zordur. Bu büyük viskozite adımları, daha düşük sıcaklıklarda daha da büyütülür. Bu, yüksek VI yağlayıcıları seçmek için başka bir nedendir.

Yüksek veya Düşük Viskozite

Bir yağlayıcı, aşağıdaki nedenlerden bir veya daha fazlası nedeniyle yüksek VI viskozite indeksi değerine sahip olabilir:

• Optimum viskozite bilinmiyor
• Değişken yükler ve hızlar mevcuttur
• Değişken ortam sıcaklıkları mevcuttur
• Enerji verimliliğini artırmak için
• Yağ hizmet ömrünü artırmak için (daha düşük ortalama sıcaklık)
• Makine hizmet ömrünü artırmak için (daha az onarım ve arıza süresi)

Daha ucuz, daha düşük VI yağlayıcılar aşağıdaki durumlarda anlamlı olabilir:

• Hızlar ve yükler sabittir
• Sıcaklık sabittir (sabit ortam sıcaklığı veya bir ısı eşanjörü kullanımdadır)
• Çalışma sıcaklığında optimum viskozite bilinir ve sürekli olarak elde edilir

Bir yağın VI’sı, baz yağların türü ve kalitesi de dahil olmak üzere. Bir yağlayıcının formülasyonu hakkında faydalı bilgiler de verebilir. Örneğin, yüksek oranda rafine edilmiş ve saf mineral yağlar buna bağlıdır. Bu sebeple daha yüksek VI’lara sahip olacaktır.

Viskozite indeksi geliştiriciler ve akma noktası gibi belirli katkı maddeleri de VI’yı etkiler. VI geliştiricilerle yüklenen yağların, özellikle belirli türlerin, zaman içinde kalıcı VI ve viskozite kaybına eğilimli olduğunu unutmayın. Yüksek kesmeye maruz kalan yağlayıcıların VI stabilitesini ölçmek için ASTM testleri mevcuttur.

Viskozite indeksi değerleri, piyasada bulunan yağlayıcılar için hemen hemen tüm ürün veri sayfalarında yer almaktadır. Bu basit sayının bir nedeni vardır ve neredeyse tüm makine uygulamalarında yağlayıcılar için bir spesifikasyon yazılırken kesinlikle dikkate alınmalıdır.

• Düşük Viskozitenin Anlamı
• Dişli Yağları Seçerken Bilmeniz Gerekenler
• Viskozite Değerleri
• Yüksek Hız Gresi Seçimi
• En İyi Gres Yağı Seçimi İçin