Sürtünme çiftlerindeki boşluklar nedir

Önce retorik bir soru: pistonun (segmanlarla birlikte) çapı ile silindirin iç çapı aynı mıdır? Elbette hayır! Pistonun dakikada yüzlerce kez silindirde ileri geri hareket edebilmesi için çapının biraz daha küçük olması şarttır; yoksa sürtünme, incelediğimiz sürtünme çiftinin her iki tarafını da anında yıkıma uğrayacakları sıcaklıklara kadar ısıtır.

Demek ki çaplar arasında bir fark (boşluk) var; sıradaki soru, bu boşluğun ne kadar büyük olduğu, neyle dolu olduğu ve neyi etkilediği. İçten yanmalı motorun çalışma prensibine göre motorun veriminin (kullanım katsayısı) sonuçta tam olarak bu boşluk belirler, çünkü silindirdeki yakıt karışımının patlamasının itici kuvveti tam bu boşluktan “sızar”. Öyleyse boşluk ne kadar küçükse güç o kadar büyük mü?

Öte yandan, daha önce söylendiği gibi (en az olsa da) boşluk yine de gereklidir; üstelik her sürtünme çiftinde olduğu gibi bu çiftin de sürekli yağlanması şarttır. Bu yüzden tasarımcıların asıl görevi, bu boşluğu, viskozite gibi bir özelliğe sahip motor yağının oluşturduğu yağ filmine tam olarak uygun hale getirmektir. Bu durumda motorun gücü, yapısı için (diğer koşullar eşitken) olabilecek en yüksek düzeyde olur.

Sorunlar da tam burada başlıyor. Neden? Çünkü yağın viskozitesi değişken bir büyüklüktür ve sıcaklığa ters orantılı olarak ciddi biçimde bağlıdır. Örneğin standart bir 5W-40 yağın viskozitesi, motor diyelim 40’tan 100 °C’ye ısınırken yaklaşık 90’dan 14 mm²/s’ye düşer, yani 6 kattan fazla! Üstelik viskozite bir anda değil, bir eğri boyunca yavaş yavaş düşer. Bu eğri de her yağda farklıdır. Buna göre yağ sıcaklığı 40’ın altındaysa viskozite daha da yüksek, 100’ün üzerindeyse daha da düşük olur. Viskozite değeriyle birlikte sürtünme çiftlerindeki film kalınlığının da değiştiği açıktır.