Esin Özyazgan – Antifriz: Soğutma Sıvısı Teknolojisinin Gelişimine Bakış

Motor soğutma sıvısının bir bileşeni olan antifriz, 1916 yılına kadar uzanan bir geçmişe sahip. Soğutma sıvısı, antifriz ve suyun karışımından oluşur. İlk etilen glikollü antifriz uygulaması İngiltere’de önerildi ve 1927’de Prestone markası etilen glikol antifrizini piyasaya sürdü. 1940’lı yıllarda motor aşınmasını azaltmak amacıyla soğutucu kullanımı önem kazanırken, etilen glikol antifriz yaygınlaşmaya başladı. Zamanla radyatör ve motor bileşenlerindeki malzeme değişiklikleri, antifriz teknolojisinin gelişmesine zemin hazırladı. Antifrizlerin gelişimi, motorların daha verimli ve güvenli çalışmasını sağlayarak otomotiv endüstrisinde önemli bir rol oynadı.

Uzun yıllardır geliştirdiği küresel iş birlikleriyle müşterilerinin katkı ve antifriz ihtiyaçlarını en iyi şekilde karşılayan, madeni yağ sektörünün güvenilir distribütörlerinden ADCO’nun Teknik Müdürü Esin Özyazgan, soğutma sıvılarının gelişimi hakkında tarihsel bilgi paylaşıyor ve bu alanda kullanılan teknolojileri ele alıyor.

Tarihsel Gelişim

Antifriz, su bazlı sıvıların donma noktasını düşüren bir katkı maddesidir ve genellikle motorlu araçlarda soğutma sıvısı olarak kullanılır. İçten yanmalı motorlar ilk olarak 1876’da ortaya çıktığında, soğutma için saf su kullanılıyordu. Ancak suyun donma ve kaynama noktaları sınırlı olduğundan motorların verimli çalışması için yeterli değildi.

1856’da Fransız kimyager Charles-Adolphe Wurtz, etilen glikolü sentezlemişti. Bu madde, suya göre daha düşük bir donma noktasına ve daha yüksek bir kaynama noktasına sahipti. 1926’da etilen glikol, otomotiv antifrizi olarak kullanılmaya başlandı ve II. Dünya Savaşı sırasında yaygınlaştı.

1970’li yıllarda üretilen antifriz formülasyonları, nitritler, aminler ve fosfatlar (NAP teknolojisi) içeriyordu, ancak bu bileşenler çevresel sorunlara yol açıyordu. 1980’lerde Avrupa, NAP içermeyen formülasyonlara geçiş yaparak çevre dostu alternatifler geliştirdi. 1990’larda uzun ömürlü organik antifriz standartları, özellikle Organik Asit Teknolojisi (OAT), çevresel sürdürülebilirliği artırmak ve motor koruma yeteneklerini geliştirmek amacıyla önemli bir adım oldu.

Günümüzde, etilen glikol ve propilen glikol gibi organik bileşikler yaygın olarak kullanılıyor. Etilen glikol, yüksek ısı transfer kapasitesi nedeniyle tercih edilirken, propilen glikol daha az toksik olduğu için bazı uygulamalarda kullanılır. Ayrıca, modern antifrizler korozyon önleyici ve kavitasyon önleyici maddeler içerir, bu da motorların ve soğutma sistemlerinin ömrünü uzatır.

Modern Antifrizlerin Bileşimi

Modern antifrizlerin bileşimi, motorların verimli ve güvenli çalışmasını sağlamak için dikkatlice formüle edilmiştir. Modern antifrizlerin temel bileşenleri arasında, en yaygın kullanılan baz sıvı olarak etilen glikol (EG), daha az toksik olduğu için bazı uygulamalarda tercih edilen propilen glikol (PG), korozyon önleyici olarak silikatlar, fosfatlar ve organik asitler, pH dengesini korumak için pH tamponları, renk ve sızıntı tespit boyaları ve kalınlaştırıcılar gibi maddeler yer alır. Modern antifrizler, bu bileşenlerin kombinasyonu sayesinde motorların aşırı sıcaklıklarda bile güvenli ve verimli çalışmasını sağlar.

Soğutma sıvılarındaki korozyon önleyiciler, motorlardaki korozyon risklerini iki şekilde önler; inorganik teknolojilerde metal yüzeylerde dışarıdan bir film oluşumuyla, organik teknolojilerde ise metal yüzeylerde oksidasyon yoluyla. Silikat içeren inorganik antifrizlerde, özellikle ağır yük motorlarında silikatın polimerleşmesi sonucu jelleşme sorunu yaşanabiliyordu. Bu sorunu aşmak için Organik Asit Teknolojisi (OAT) geliştirildi ve jelleşme sorunu çözüldü.

Bu noktada hafif ve ağır yük vasıtaları için soğutucuları karşılaştıralım:

Hafif yük (LD) ve ağır yük (HD) motor soğutucuları arasında önemli farklar vardır. Ağır yük motorları yüksek performans gereksinimleri ve zorlu koşullar nedeniyle daha etkili bir soğutma sistemine ihtiyaç duyar. Soğutucular, motorun verimliliğini artırmak ve ömrünü uzatmak için kritik bir rol oynar. LD soğutucuları genellikle 250.000 km, HD soğutucuları ise 1.200.000 km’ye kadar dayanıklıdır.

Organik Asit Teknolojisinin (OAT) avantajları şöyledir:

• Uzun Ömür: OAT, özellikle ağır yük uygulamalarında 250.000-500.000 km arasında koruma sağlar.
• Çevre Dostu: Biyolojik olarak çözünebilen özelliklere sahiptir.
• Isı Direnci: Yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır, motorun soğutma ihtiyaçlarını karşılar.
• Malzeme Koruma: Alüminyum ve diğer metal yüzeylerin aşınmasını ve korozyonunu engeller.

OAT, ağır yük motorlarının yanı sıra tarım makineleri, inşaat makineleri ve ağır hizmet araçları gibi birçok sektörde de kullanılıyor. Bu teknoloji, motor performansını iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda bakım maliyetlerini azaltarak işletmelerin verimliliğini artırır.

Motor Küçültme

Geleneksel içten yanmalı dizel ve benzinli motor üreticileri, daha verimli araçlar ve yasal zorunluluklar nedeniyle düşük emisyon sağlamak amacıyla motorları küçültmeye başladılar. Motor kapasitesinin ve silindir sayısının azaltılması, turboşarj ve doğrudan enjeksiyon teknolojileri ile daha küçük motorların büyük motorlarla aynı performansı sergilemesi sağlandı. Bu süreç, verimlilik ve karbon emisyonlarının iyileşmesine olanak tanırken, daha küçük motorlar aracın çevikliğini artırdı.

Motor teknolojisindeki bu değişiklikler, soğutucuların ısı dağıtımı ihtiyacını artırdı ve buna bağlı olarak yüksek ısıya dayanıklı, rezerv alkalinitesi yüksek soğutucuların kullanımı önem kazandı.

Tüm bu gelişmeler ışığında günümüzde antifriz teknolojilerinde üç temel trend öne çıkıyor:

1. Artan Alkalinite Rezerv Değerleri: Alkalinite rezerv değerleri zamanla arttı, bu da antifrizlerin koruyucu özelliklerini geliştirdi.
2. Isı Direncinde Arttırılmış Performans: Yeni formülasyonlar, yüksek sıcaklıklara karşı daha iyi dayanım gösteriyor ve motor performansını artırıyor.
3. Saf OAT Teknolojisinin Silanizasyonu: Alüminyum ve hafif alaşımlar için koruma sağlayan özel organik asitler kullanılıyor.

90’lı yıllarda yapılan araştırmalar, OAT ve inorganik antifrizlerin karıştırılmasının korozyon oranlarını artırdığını gösterdi. Bu durum, antifrizlerin birbirine karışabilirliğinin sınırlandırılması gerektiğini ortaya koydu. Ancak 2003 yılında VW, laboratuvar sonuçlarının gerçek servis performanslarıyla tutarlı olmadığını kanıtlayan kapsamlı filo testlerini tamamladı ve OAT (ref. Spec.:TL 774D/F) ve İnorganik Antifriz arasında karışabilirlik açısından bir sakınca olmadığı kanıtlandı.

Spesifikasyon Gelişmeleri

Motor soğutucuları için spesifikasyonlar zamanla önemli değişiklikler geçirdi. 1974 yılında yayımlanan ASTM D3306 standardı, hafif yük ve ağır yük motor soğutucuları için ilk spesifikasyonları belirledi. 1989’da ise ağır yük uygulamaları için ayrı spesifikasyonların gerekliliği ortaya çıktı. ASTM D4985 ve ASTM D5752, ağır yük motorları için düşük silikatlı etilen glikol tabanlı soğutucuların standartlarını belirledi.

Bu spesifikasyonlar, motorların malzeme bileşimlerindeki değişikliklere ve çevresel etkilere göre güncellendi; alüminyum ve hafif alaşımların korunması gibi unsurlar önem kazandı.

Organik asit teknolojisi, çevresel sürdürülebilirliği artırıyor ve endüstriyel uygulamaların maliyet etkinliğini güçlendiriyor. Gelecekte, bu teknolojilerin daha da optimize edilmesi, otomotiv sektörünün çevresel etkilerini azaltmada önemli bir rol oynayacak.

Antifrizin rengi bileşimi hakkında bilgi verir ve tüketicilerin doğru ürünü seçmelerine yardımcı olması açısından önemlidir. Ancak, farklı üreticilerin farklı renk kodları kullanması, kullanıcıların antifriz seçimini zorlaştırabilir. Bu nedenle, antifriz renklerinin standartlaştırılması çalışmaları büyük bir önem taşıyor.

1977 yılında bu yana madeni yağlar ve kimyasallar sektörünün Türkiye pazarındaki önde gelen distribütörü olan ADCO olarak, temsilcisi olduğumuz İtalyan Tecnofluid firmasının antifriz korozyon inhibitörleri ile gelişen antifriz teknolojisini, giderek genişleyen ürün portföyümüz ile takip ediyoruz.

Antifriz ve soğutma sıvıları alanında köklü geçmişe ve uzmanlığa sahip olan Tecnofluid’in bu konuda ihtiyaçlarınıza çözüm sunacak, yüksek kaliteli ürünleri aşağıdaki gibidir: