MOTOR DURUMUNUN VE SAĞLIĞININ
YAĞ İZLEME SİSTEMİ İLE TAKİBİ

Motorlarda kullanılan yağlama sistemi; bakım esnasında ya da çevreden gelen ve sistemin içine giren partikülleri, motorun çalışması boyunca oluşan komponentlerin aşınma talaşlarını ve kullanılan yağlama sıvısının kalıntılarını toplayan bir depodur.

Bu durumda yağlama sistemindeki talaş miktarının izlenmesi işleminin, yağlanan malzemelerin ömrü ve durumu hakkında önemli bir ölçü aleti olduğu görülmektedir. Yağlama sisteminin durumunu izlemek için uçak üzerinde ya da uçak dışında kullanılan bazı teknikler vardır. Yağ filtre elemanı yağ sisteminin durumunun takibi konusunda her iki teknikte yani on-line (gerçek zamanlı çalışma esnasında tıkanan bir filtrenin diff.press. oranının artması karakteristiğinin analiz edilmesi.) ya da off-line  (çeşitli talaş analiz aletleri ya da sistemleri için yağlama sisteminde talaş biriktirerek) metodları için en önemli parça görevi görmektedir.

TALAŞIN İZLENMESİ : Yağın kirlenmesine sebep olan çeşitli etkenler vardır. Bunlar sırasıyla :

1-Yağlanan metal komponentlerin yüzeylerinde parçaların çalışması, dönmesi vs. sonucu aşınma ve sürtünme ile meydana gelen metal talaşlarıdır.

2-Seal’lerden (yatak ve contalar) gelen metal olmayan talaşlar.

3-Çevreden yağlama sistemine giren kirletici malzemeler.

4-Bakım esnasında kullanılan veya oluşturulan kirletici malzemeler.

5-Yağlama sıvısının zamanla bozulmasından veya yanmasından dolayı oluşan kalıntılar (Oil Coke).

Yukarıda sayılan işlemler sonucu oluşan talaşların doğası, miktarı oluşma oranı, ölçüleri ve boyutları, görünüşü, formu ve diğer özellikleri bize yağlama sisteminin ve diğer parçaların durumu hakkında önemli bilgiler verir ve bu işlemler talaş izleme işleminin temelini teşkil eder. Talaş izleme (Debris Monitoring) sistem teknikleri off-line ve on-line teknikler olarak kategorize edilir demiştik. Sistem üzerindeki (on-line) kısımlar motor yağlama sistemi ile birleştirilmiştir. Sistem dışındaki bölümde (off-line) ise yağlama yağının örneklerinin veya filtre elemanındaki talaşların labaratuvar incelemesini içerir.

SİSTEM ÜZERİNDEKİ (ON LINE) PARÇALAR : Sistem üzerinde arıza oluşma limitlerine yaklaşmış veya aşınması hızlanmış olan componentlerden oluşan metal talaşların anormal şekilde artmasının hissedilmesi on-line parçaların en önemli işlevini sağlar. Bu talaşların oluşturduğu en önemli ve kritik yerler ana şaft  yatakları ve güç aktarılan dişli kutularıdır. En yaygın sistem üzerindeki (on-line) aygıtlar “Magnetic Plug”lar ve elektrikli “Chip Detector”lerdir. Magnetic pluglarda toplanan talaşlar sistem dışı metodlar kullanılarak normal veya anormal miktar ve şekilde olup olmadığının belirlenmesini sağlar. Buna rağmen elektiriki chip detectörler ise geniş miktardaki manyetik/metalik chiplerin genellikle (1+mm)den büyük gerçek zamanlı bir indikasyon sağlar.

SİSTEM DIŞINDAKİ (OFF LINE) ALETLER : En çok kullanılan teknikler Spectrometrik Oil Analysis (SOA) ile incelenen çok küçük parçalardan başlayarak daha büyük parçaların incelendiği bir yelpazeyi içerir. Soa ile yağlama sisteminde kullanılan metal ve alaşımların veya çevresel etkilerle sisteme girmiş (silicon gibi) incelenmesi ile yapıları hakkında detaylı bilgiler alınabilir. Soa’da incelenebilen talaşlar ölçü bazında limitlenmiştir. Tipik soa’larda incelenen talaşlar 0-10 micrometre boyutlarındadır.

Filtre elemanlarında toplanan talaşların incelenmesi ise bazı operatörler tarafından devamlı yapılan bir rutin iştir. Ama operatörlerin çoğu ancak bir problem olduktan sonra ya da eş zamanlı bir filtre tıkalı ikazı alındıktan sonra filtrenin incelemesini yapmaktadırlar.

TEŞHİS ALETİ: Yağ filtresi elemanının talaş toplayan yani biriktiren bir kısım olarak teşhis konusunda bazı farklı açık avantajları vardır. Filtre elemanının yapısı ve onu çevreleyen sıvının karakteristiği olarak filtre elemanları servis süreleri boyunca önemli bir miktarda hem metalik hem metalik olmayan talaşları toplar. Filtre elemanının on-line ve off line (sistem üzerinde yada dışında) bir teşhis aleti olarak kullanılması aşağıda ayrıntılı olarak tartışılmıştır.

IN LINE (SİSTEM İÇİ) DURUM İZLEME ALETİ OLARAK filtre elemanından geçen sıvının basınç farkı (diff. press) o sıvının akış oranı, sıcaklık (viscosity) ve biriken talaşın oranı olduğu için, filtre elemanının  diff. press’nın sıvı sıcaklığı ve akış oranı hakkında bilgi sahibi olmamızı sağlar. Figure 1’de tipik bir filtre elemanının dif. perss’nın (sabit sıvı sıcaklığında ve sabit akış oranında ) artış eğrisi, filtre elemanının ömrünün bir fonksiyonu olarak iki farklı tıkanma durumu için (normal tıkanma oranı “k” ve hızlandırılmış tıkanma oranı 2*k) olarak gösterilmiştir. Filtre tıkanma oranının hızlandırılması ile filtre elemanının dif. pess’ nın artması sonucu daha kısa servis süresinde filtre değişimine gidilmektedir. Böylece servis süresi (normal akış ve sıcaklık değişimlerinde) ile filtre elemanı dif. pess’nın oranının artmasının gözlemlenmesi bize daha sonra meydana gelebilecek normal ve anormal bir talaş birikmesi hakkında daha önceden bilgi sahibi olmayı sağlar.

Hem askeri hem de ticari alanda kullanılan değişik motor modellerindeki yağ filtre elemanlarının incelenmesi baz alınarak oluşan tecrübelerde filtre elemanının servis süresinin  o filtrenin  dif. press’nın artışının bir fonksiyonu olduğu görülmektedir.

Normal motor operasyon şartları altında ortalama olarak filtre elemanından yararlanma oranı mevcut filtre elemanının ortalama servis süresinin her unit zamana göre yararlanma oranının yüzdesi olarak tanımlanabilir bu da şekilde gösterilmiştir.

Filtreden yararlanma birçok parametreye (yağ sisteminin dizaynı, çalışma durumları, operasyon rotaları, operatör pratikleri) bağlıdır. FIGURE 2’de normal bir filtre elemanından ticari motor/gövde kombinasyonundan farklı operatörler için yararlanma oranı gösterilmiştir. Bu oran 0,9 percant/100 hours ‘dan  0,3 percant /100 hours’a kadar değişebilir.  Bir differential press/sıcaklık sensörü ilk olarak geliştirilecek sistemler arasında görülmektedir. Böylece filtre elemanının diff. press’ı bir diff. press transducer vasıtasıyla ve sıcaklığın bir termocouple vasıtasıyla takibi sağlanacaktır. Bu sensör çıkışı Eng.control ve monitoring sistemle ilişkilendirilebilir, mesela fadec gibi. Yağlama sıvısının akış oranı bilgisi ile beraber filtre diff. press’nın devamlı takip edilmesi sağlanır. Bu da kullanıcılara (operatör) anormal şekilde hızlanmış filtre elemanı tıkanıklığının ve azalan filtre elemanı kullanım süresinin tenkip edilme imkanı sunar. Böylece uçuşta meydana gelecek filtre elemanı tıkalı (filter cloging) ikazı dolayısıyla istenmeyen uçuşta motor durdurulmasını gerektirebilecek  olaylardan  ve dolayısıyla period dışında planlanmamış bakım aktivitelerinin önlenmesine yardım edecektir.

OFF LINE (SİSTEM DIŞI) TEŞHİS ALETİ
Yukarıda bahsedildiği gibi filtre elemanında biriken talaşlar veya malzemeler bize sistem hakkında değerli teşhis bilgileri verir. Bunun için filtre elemanındaki katmanların incelenmesi sonucu buralarda toplanan talaşların basit gözle/mikroskop incelemesinden daha detaylı analizler olan elektron mikroskobu veya  X-ray srectroskopuna kadar sınıflandırılabilir. Bu analizler toplanan talaşların kimyasal kompozisyonu hakkında karşılaştırmalı bilgiler sağlayabilir. Böylece anormal komponent aşınma durumları ve yağın durumu hakkında önceden detaylı bilgi almamızı sağlar.

Varolan on line ve off line tekniklerin birleşimi olarak yağ filtre elemanındaki anormal talaşların meydana gelişinin hem on line hem of line durum izleme aleti olarak kullanılması ile yağlama sisteminin durumunun takibinin sağlanması ve geliştirilmesi yanlış ikazların sayısını düşürecek böylece motorun uygunluğunu işlevselliğini arttıracaktır.