Yağ teknik föyü: 100 °C viskozitesi, TBN, kül oranı ve Noack ne söylüyor?
Ya da yağın teknik föyündeki rakamlar aslında ne anlama geliyor?
Bu bölümde: 7 makale
Bir forumda biri iki 5W-30 yağının teknik föylerinden iki tablo paylaşmış ve hükmünü vermiş: birincinin viskozite indeksi 175, ikincininki 160; baz sayısı 11’e karşı 8, yani birincisi daha iyi, mesele kapanmıştır. Tanıdık geldi mi? Oysa bu rakamların bir kısmını viskozite sınıfı ile kalite sınıfı zaten sabitlemiş durumda; geri kalanı yağın ne kadar iyi olduğunu değil, hangi motor için yapıldığını gösteriyor.
Kısaca söylersem, yağın teknik föyü (İngilizcesi data sheet), yağ üreticisinin kendi ürününden alınan numunelerde ölçtüğü tipik değerlerin tablosudur. Her satırın arkasında bir laboratuvar yöntemi vardır: çoğunlukla Amerikan ASTM, Avrupa CEC ya da bunların ISO ve DIN karşılıkları.
“Tipik” demek “garanti edilen” demek değildir
Tablonun altındaki küçük yazıyla başlayalım. Büyük üreticiler orada aşağı yukarı aynı şeyi yazar: verilen değerler olağan üretim için tipiktir, spesifikasyon değildir, farklı tesislerde ve farklı partilerde rakamlar biraz oynayabilir. Yani yağ üreticisi tablodaki rakamları değil, yağın bidonun üstünde basılı sınıflara ve onaylara uygunluğunu garanti eder. Rakamlar yalnızca bilgi içindir, bir paket bisküvinin üstündeki kalori değeri gibi.
Bir de iki şey var. Birincisi, föyler eskiyor: dolaşımda 2019 ya da 2020 tarihli föyler var ve birinde doğrudan ACEA 2010 baskısına göre A3/B4 sınıfı yazılı. İkincisi, “rakamların” bir kısmı hiç de ölçüm değil. Yağ rehberi için föylerden derlediğimiz yüksek sıcaklık viskozitesi HTHS değerlerinin kabaca yarısı “≥3,5”, “≥2,9” ya da “≥2,6” diye yazılmış. Bu, ACEA ya da SAE belgesinden olduğu gibi aktarılmış sınıf sınırıdır, belirli bir yağın ölçüm sonucu değil. Kül için de durum aynı: föyde “1,0-1,6” ya da “≤0,8” yazması yalnızca “sınıfa uyuyoruz” demek.
Her satır ne gösteriyor
Motor yağı föyünün başlıca satırları şöyle.
| Gösterge | Yöntem | Ne gösterir | Onu zaten ne sınırlıyor |
|---|---|---|---|
| 40 ve 100 °C viskozitesi, mm²/s | ASTM D445 | yağın ılık ve sıcak motorda ne kadar koyu olduğu | SAE sınıfı: 100 °C aralığı |
| Viskozite indeksi (VI) | ASTM D2270 | yağın ısınınca ne kadar inceldiği | hiçbir şey, önceki ikisinden hesaplanır |
| HTHS, mPa·s | CEC L-36-90, ASTM D4683 | 150 °C’de, krank mili yataklarındaki viskozite | SAE sınıfı ve ACEA sınıfı |
| CCS, mPa·s (−30 °C vb.) | ASTM D5293 | marş motorunun soğukta motoru çevirip çeviremeyeceği | W’nin önündeki rakam |
| MRV, mPa·s | ASTM D4684 | yağ pompasının soğukta yağı basıp basamayacağı | W’nin önündeki rakam |
| Baz sayısı (TBN), mg KOH/g | ASTM D2896 ya da D4739 | asitleri nötrleyen katkıların rezervi | ACEA sınıfındaki alt sınır |
| Sülfat külü, % | ASTM D874 | yağ yandıktan sonra geriye ne kadar yanmaz madde kaldığı | ACEA sınıfındaki üst sınır |
| Noack buharlaşması, % | CEC L-40-93, ASTM D5800 | yağın 250 °C’de bir saatte ne kadarının buharlaştığı | ACEA sınıfındaki üst sınır |
| Akma noktası, °C | ASTM D97 | yağın deney tüpünde akmayı bıraktığı sıcaklık | hiçbir şey |
| Parlama noktası, °C | ASTM D92 | yağ buharlarının açık kapta alev aldığı sıcaklık | hiçbir şey |
| 15 °C’de yoğunluk, kg/m³ | ASTM D4052 | bir litrenin kaç kilo geldiği | hiçbir şey |
40 ve 100 °C viskozitesi ile viskozite indeksi
SAE sınıfı rakamlarının ne demek olduğu SAE gösterimi nasıl çözülür makalesinde anlatılıyor, her sınıfın sınırları da viskozite değerleri tablosunda var. Buradan ilk sonuç çıkıyor: föydeki 100 °C viskozitesi, bidonun üstündeki sınıfa neredeyse hiçbir şey eklemez. SAE 30 yağın değeri 9,3 ile 12,5 mm²/s arasında olmak zorundadır; birinin 12,1, ötekinin 11,8 çıkması yalnızca ikisinin de 30’luk olduğunu gösterir.
Viskozite indeksi bu iki sayıdan hesaplanır: ne kadar yüksekse yağ ısındıkça o kadar az incelir. Yüksek indeks çoğunlukla hidrokraking ve sentetik baz yağlı, polimer koyulaştırıcılı yağlarda görülür. Derlediğimiz föylerde bu değer binek araç yağlarında çoğunlukla 160-175, ağır vasıta yağlarında 130-155 arasında. Ama yağları bu rakama göre kıyaslamayın: iki 5W-40’ın ısınmış motorda neden farklı davrandığı çalışma sıcaklıklarında yağ viskozitesi makalesinde anlatıldı. Motorunuz için iyi mi kötü mü, bunu yalnızca otomobil üreticisi bilir.
HTHS: en sıcak yerdeki viskozite
HTHS, 150 °C’de ve çok yüksek kayma hızında ölçülen viskozitedir; yani krank mili yatağındaki koşulların ta kendisi. Ne anlama geldiği ve ACEA sınıflarının sınırlarının nereden geçtiği ACEA sınıfları makalesinde ayrıntılı anlatılıyor. Burada tek bir şey söyleyeceğim: yüksek HTHS daha iyi yağ demek değildir. C3 ile A3/B4 için en az 3,5 mPa·s olması gerekir, C5 ile C6 için 2,6 ile 2,9 arası. HTHS’si 3,0 ile 3,5 olan iki 5W-30, “kötü” ve “iyi” değil, farklı motorların yağlarıdır.
Soğuk: CCS, MRV ve akma noktası
W’nin önündeki rakamı iki düşük sıcaklık testi belirler. CCS, marş motorunun motoru çevirip çeviremeyeceğini gösterir: 5W için −30 °C’deki viskozite 6 600 mPa·s’yi aşmamalıdır. MRV ise yağ pompasının yağı basıp basamayacağını: 5W için −35 °C’de en çok 60 000 mPa·s. İki ağır vasıta 5W-30 yağının föyüne bakalım: birinde −30 °C’de CCS 4 780 mPa·s, ötekinde 6 200. Birincisi soğukta biraz daha akışkan, ama ikisi de dürüst birer 5W. Rakamın yanındaki sıcaklığa dikkat edin: −25 °C’deki CCS ile −30 °C’deki CCS birbiriyle kıyaslanamaz.
Akma noktası (pour point) ise en yanıltıcı satırdır. Soğutulmuş deney tüpünde yağın hâlâ aktığı sıcaklıktır ve SAE J300 standardı onu hiç kullanmaz. Föylerin çevirilerinde buna bazen “donma noktası” deniyor ve okuyucu şu sonuca varıyor: akma noktası −45 °C olan yağ, −40 °C’de motoru çalıştırır. Hayır. Motor, yağ tüpte akmayı bırakmadan çok önce, kural olarak çevrilmez olur. Şanzıman yağlarında CCS yerine Brookfield viskozitesi (ASTM D2983) yazılır: SAE J306’ya göre 75W için −40 °C’de, 80W için −26 °C’de, 85W için −12 °C’de 150 000 mPa·s’yi aşmamalıdır.
Baz sayısı, kül ve Noack
Baz sayısı (TBN), yanma ürünlerindeki asitleri nötrleyen alkali katkıların rezervidir. Ama işin bir inceliği var: iki yöntemle ölçülür. ASTM D2896 daha güçlü bir asitle titre eder ve daha yüksek değer verir; ASTM D4739 daha zayıf asitle titre eder ve aynı yağ onda daha düşük çıkar. O yüzden föyde hangi yöntemin yazıldığına bakın.
Üstelik baz sayısı külle birlikte gider: alkali katkılar çoğunlukla kalsiyum ya da magnezyum içerir, yağ yandıktan sonra da bunlar sülfat külüne dönüşür. Külün partikül filtresine neden zarar verdiği ve A/B ile C sınıflarında ne kadarına izin verildiği partikül filtreli dizel makalesinde anlatıldı. ACEA’nın tam küllü A3/B4’ten en az 10, C3 ve C4’ten (orta ve düşük küllü) en az 6 TBN istemesi boşuna değil; iki rakam da ASTM D2896 yöntemiyle. Ağır vasıta yağlarının aynı yöntemle kendi alt sınırları var: E4 için en az 12, E7 için 9, E8 ve E11 için 7. Derlediğimiz föylerde binek araç yağlarının baz sayısı çoğunlukla 8-10, ağır vasıta yağlarınınki 10-12. Baz sayısı 7 olan bir C3 yağı, 11 olan A3/B4’ten “zayıf” değildir; tam küllü yağ doldurulamayacak bir motor için yapılmıştır.
Noack, yağın 250 °C’de bir saat tutulduğunda kaybettiği kütledir. Rakam ne kadar küçükse yağ sıcak motorda o kadar az hafif fraksiyon kaybeder. ACEA bu rakamı binek araç sınıflarının çoğunda %13 ile, C4’te %11 ile sınırlar. Sınıf sınırını karşılayan iki yağdan birinde %9, ötekinde %11 olması, sıradan bir motor için büyük olasılıkla fark edilmez.
Parlama noktası ile yoğunluk üretim kontrolü rakamlarıdır, sürücüye pek bir şey söylemez: yoğunluğu 845 kg/m³ olan yağ, 860 olandan “motor için daha hafif” değildir.
Yağlar neden tek bir rakama bakılarak kıyaslanmaz
Şimdi forumdaki hükme dönelim. En az dört nedenle yanlış.
1. Rakamı sınıf zaten sabitlemiş. 100 °C viskozitesini SAE sınıfı, HTHS’yi SAE ve ACEA sınıfları, külü, baz sayısını ve Noack’ı ACEA sınıfı sınırlıyor. Bu sınırların içinde “daha fazla” demek “daha iyi” demek değil.
2. Yöntemler ve koşullar farklı. D2896 ile D4739’a göre TBN, −25 ile −30 °C’deki CCS: aynı yağ için bile farklı sayılar.
3. “Tipik” değerler garanti değil. Başka parti, başka tesis, eski föy: birkaç birimlik fark hiçbir şey ifade etmez.
4. Rakamlar birbirine bağlı. Yüksek baz sayısı kural olarak daha fazla kül demek; yüksek HTHS ise C5 için tasarlanmış motora uygun olmayan bir yağ demek.
Föyden gerçekten işe yarayan ne
Bir kez daha tekrarlayayım: yağ, otomobil üreticisinin şartlarına (onay, sınıf, viskozite) göre seçilir ve föy bu sıralamayı değiştirmez. Önce servis kitapçığı, sonra gereken onayı ve sınıfı taşıyan bidon; onayın gerçek olduğundan nasıl emin olunacağı da yağ onayı nasıl kontrol edilir makalesinde anlatılıyor.
Ama bunun ardından föy işe yarayabilir. Yağın tam küllü mü düşük küllü mü olduğunu, HTHS’sinin komşu sınıfın değil sizin sınıfınızın değerine uyduğunu ve üreticinin yalnızca yuvarlak sayılar değil yöntemleri de yazdığını doğrular. Ayrıca rakamların yerinde baştan sona “≥” ve “uygundur” yazıyorsa, bu da bir bilgidir.
Sonuç olarak yağın teknik föyü bir karne değil, yağın hangi motor için yapıldığının tarifidir. Tarif servis kitapçığınızın istediğiyle örtüşüyorsa, kalan rakamları merakla okuyabilirsiniz; ama seçimi onlara göre yapmayın.