Hangi Makineye Kaç Numara Yağ?

Bir hidrolik pres kataloğu ISO VG 46 yazar. Redüktörün üzerindeki etiket ISO VG 220 ister. Kompresör servisi telefonda 68 der. Üçü de doğrudur — çünkü üçü farklı makineden söz etmektedir.

«Kaç numara» Türkiye'de madeni yağ üzerine sorulan en yaygın sorudur. Cevapların dağınık görünmesinin sebebi sorunun yanlış olması değil, her kaynağın tek bir ekipmana bakmasıdır. Bu yazı altı ekipmanı tek tabloda toplar ve her satırın gerekçesini yazar: sınıfın ne olduğu kadar neden o olduğu.

Tabloya geçmeden önce sayının kendisini yerine oturtmak gerekir.

ISO VG sınıfı, ISO 3448 standardına göre yağın 40 °C'deki kinematik viskozitesidir, santistokes (cSt) cinsinden. ISO VG 46, 40 °C'de nominal 46 cSt demektir; standart bu değere ±%10 tolerans tanır, yani 41,4–50,6 cSt aralığındaki her ürün bu sınıfa girer.

Sayı yağın kalitesini, ömrünü veya katık paketini anlatmaz. Yalnızca akışkanlığı anlatır. Aynı sınıftan iki ürün, tamamen farklı katık mimarileriyle üretilmiş olabilir; sınıf ikisini de aynı rafa koyar.

Karışıklığın ikinci kaynağı, aynı anda iki ayrı cetvelin kullanılmasıdır. 10W-40 bir ISO sınıfı değildir; SAE J300'e göre tanımlanmış bir motor yağı sınıfıdır. Gresin numarası ise NLGI kıvam derecesidir — viskozite bile değildir. Üç cetvel birbirine çevrilemez.

Bir makineye hangi sınıfın gireceğini üç şey belirler: devir, yük ve çalışma sıcaklığı. Ekipmanın adı bu üçünün kısaltmasıdır — «redüktör» demek, çoğu zaman «düşük devir, yüksek tork» demektir.

Şekil 1 bu üçünün aynı mekanizma üzerinde nasıl birleştiğini gösterir: devir filmi kurar, yük filmi ezer, sıcaklık filmi inceltir.

Hidrodinamik film hareketle oluşur: dönen yüzey yağı temas bölgesine sürükler ve yükü taşıyan basıncı yağın kendisi üretir. Devir yüksekse ince yağ bile yeterli film kurar. Devir düştükçe sürükleme zayıflar; filmi ayakta tutmak için kalın sınıfa geçilir. Redüktörün kompresörden kalın yağ istemesinin ilk sebebi budur.

Temas basıncı arttıkça film incelir. Dişli dişinin temas noktası gibi küçük bir alanda yüksek kuvvet toplanıyorsa, viskozite tek başına yetmez; kalın sınıfın yanına EP (yüksek basınç) katkısı girer. Bu yüzden ağır yük satırlarında sınıf bir kademe yukarı çıkar.

Burada belirleyici olan hava sıcaklığı değil, yağın gerçek çalışma sıcaklığıdır. Etiketteki sayı 40 °C'de ölçülür; hiçbir makine 40 °C'de çalışmaz. Aradaki fark, bu yazının en önemli bölümünün konusudur.

Aşağıdaki tablo altı ekipman ailesini, sıcaklık ve yük kombinasyonlarıyla birlikte verir. Sıcaklık bantları: Düşük < 30 °C, Orta 30 – 60 °C, Yüksek > 60 °C. Yük bantları: Hafif / Normal, Ağır Hizmet.

Gerekçe sütunu tabloyu tablodan fazlası yapar: sayıyı ezberlemek değil, benzer bir makineyle karşılaştığınızda aynı mantığı kurabilmek amaçtır.

Yağın işi 40 °C'de değil, makinenin içinde görülür. Sıcaklık yükseldikçe viskozite düşer — ve bu düşüş doğrusal değil, çok hızlıdır.

Yağlama pratiğinde kabul edilen bir çalışma penceresi vardır: hidrodinamik filmin kurulabilmesi için çalışma viskozitesi yaklaşık 10 cSt altına inmemeli; pompalanabilirlik ve sürükleme kaybı yüzünden yaklaşık 1000 cSt üstüne de çıkmamalıdır. Sınıf seçimi aslında tek bir sorudur: bu yağ, bu makinenin gerçek sıcaklığında pencerenin içinde mi kalıyor?

Aşağıdaki tablo bu soruyu somutlaştırır. Değerler ASTM D341 (Walther) sıcaklık-viskozite bağıntısıyla, her sınıfın 40 °C ve 100 °C referans noktalarından hesaplanmıştır — tablo sayfa oluşturulurken hesaplanır, elle yazılmış tek bir sayı yoktur. Pencerenin dışına düşen hücreler işaretlidir.

Tablo iki şeyi aynı anda gösterir. Alt sınır: ISO VG 46, 80 °C'de 11,1 cSt ile pencerenin hemen üstündedir; 100 °C'de 6,8 cSt ile altına düşer. Sürekli yüksek sıcaklıkta çalışan bir sistemde ISO VG 68 önerilmesinin sebebi tam olarak budur — aynı sıcaklıkta 14,7 cSt ile pencerede kalır.

Üst sınır: aynı mantık ters yönde de işler. ISO VG 320, 20 °C'de 1.337 cSt'e çıkar; pencerenin üstündedir. Kalın sınıflı bir dişli kutusunun soğukta devreye alınırken zorlanması, yağın bozuk olmasından değil, henüz çalışma sıcaklığına ulaşmamış olmasındandır.

Pencerenin altına düşmenin fiziksel karşılığı Şekil 2'dedir: sınıf seçmek, makineyi bu eğrinin doğru bölgesinde tutmaktır.

Çalışma penceresinin altına düşmek doğrudan bir rejim değişikliğidir: hidrodinamik filmden karışık ve sınır yağlamaya geçilir, yüzey pürüzleri temas etmeye başlar. Aşınma o anda başlar, arıza haftalar sonra görülür.

Sahadaki yaygın refleks, emin olmak için bir üst sınıfa geçmektir. Çalışma penceresinin iki sınırı olduğunu görmek bunun neden ters tepebileceğini açıklar.

Bir üst sınıf, ancak çalışma sıcaklığı yükseldiği için seçildiğinde doğrudur. Sırf «daha sağlam olsun» diye seçildiğinde soğuk devreye alma tarafını bozar.

Sınıf belirlendikten sonra geriye ürün kalır. Aynı sınıfı taşıyan ürünler farklı markalarda farklı adlarla satılır; eşleşmenin dayanağı marka değil, ilan edilen viskozite sınıfı ve standarttır.

Bu yüzden bir ürünün yerine başkasını ararken etikette iki şeye bakılır: sınıf ve şartname. Aşağıdaki tablo, yaygın sınıfların etikette hangi şartnameyle birlikte görüneceğini gösterir.

Bu yazıdaki tabloların hiçbiri makinenizin üzerindeki etiketin yerine geçmez. Tablolar, elinde föy olmayan ya da föydeki sınıfın neden o olduğunu anlamak isteyen kişi için bir başlangıç noktasıdır.

Üretici, makinenin iç geometrisini, malzeme çiftlerini ve gerçek yağ sıcaklığını bilerek yazar o sınıfı. Genel tablo ile üretici föyü çelişirse, föy kazanır. Tablonun işi föyü tartışmak değil, föyü okuyabilir hale getirmektir.

Föyde onay sınıfı (OEM şartnamesi) varsa, sıralama şudur: önce onay sınıfı, sonra viskozite sınıfı, en sonda marka.