Geri Dön

Borlama yüzey kaplama teknolojisinin bir dizel motorun yanma odası elemanlarına uygulanması

Application of boronizing technique to a diesel engines' combusiton chamber parts

  1. Tez No: 413273
  2. Yazar: UĞUR ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HANBEY HAZAR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Borlama, plazma sprey, kaplama, motor, biyodizel, performans, egzoz emisyon
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Fırat Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Otomotiv Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 244

Özet

Yapılan bu deneysel çalışmada 4 silindirli doğal emişli, 4 zamanlı, su soğutmalı, direkt enjeksiyonlu dizel bir motorun yanma odası elemanları olan silindir gömleği, piston üst yüzeyi ve supaplar bor içerikli tozlarla kaplanarak motora adyabatik özellik kazandırılmıştır. Kaplama yöntemi olarak katı ortam borlama yöntemi ve plazma sprey yöntemi kullanılmıştır. Silindir gömleği ve supaplar katı ortam borlama yöntemi ile 150 mikro kalınlığında Fe2B, piston üst yüzeyinde ise 300 mikron kalınlığında (CoNiCrAlYttra + NiCrBSi) tabakası ile kaplanmıştır. Ham fıstık yağı ve ham kabak çekirdeği yağlarından, transesterifikasyon yöntemi uygulanarak biyodizel yakıtlar üretilmiştir. Adyabatik özellik kazandırılmış motorda; D-2 yakıt ve biyodizel yakıtların D-2 yakıt ile karışımları, alternatif yakıt olarak kullanılmıştır. Standart ve kaplanmış motorda farklı yükler altında performans deneyleri ve emisyon ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak kaplanan motor parçaları optik mikroskop, SEM, EDAX, XRD, nano sertlik, adhesiv aşınma, yüzey pürüzlülüğü gibi malzeme muayene ve metalografik inceleme yöntemlerine tabi tutulmuştur. Yüzey sertlik değeri 6 kat artarken, aşınma direnci 3 kat artmıştır. Isı iletim katsayısı silindir gömleğinde 2,5 kat düşerken, piston üst yüzeyinde ortalama 10 kat düşmüştür. Testler neticesinde kaplanmış motorda D-2 yakıt için FÖYT değeri % 7,5 ve FÖET değeri % 7 azalırken, FTV değeri % 1,5 ve EGS değerinde ise % 15 artış meydana gelmiştir. CO değerinde % 10, HC değerinde % 47, İS değerinde ise % 14 azalma meydana gelirken NOx değerinde ise % 35 artış ölçülmüştür.

Özet (Çeviri)

In this study, adiabatic property was brought to a 4-cylinder natural aspirated, direct injection diesel engine. For this purpose, cylinder liner, piston upper surface and valves were coated with powder with boron. Solid-boronizing method and plasma spray method were used as coating method. While cylinder liner and valves were coated with the layer of Fe2B in the thickness of 150 micron by using solid boronizing method, piston upper surface was coated with the layer of CoNiCrAlYttra +NiCrBSi in the thickness of 300 micron by using plasma spray method. After the coating process, the engine was subject to performance and emission tests. As test fuel, peanut oil methyl ester (POME) and pumpkin seed oil methyl ester were produced from peanut oil and pumpkin seed oil by applying alkali catalyzed transesterification method. In uncoated engine, performance, exhaust emission and exhaust gas temperature values were recorded by operating with D-2 (normal diesel fuel) and B-20-50-100 fuels. Then, test fuels were tested again in coated engine. Performance and exhaust emission values were recorded for the second time. Lastly, required evaluations were made by comparing all data obtained from coated and uncoated engines with each other. As a result of tests for the D-2 duel, while BSFC value of coated engine decreased at the rate of 7.5% and BSEC value decreased at the rate of 7%, an increase occurred at the rate of 1.5% in BTE value and at the rate of 15% in EGT value. While a decrease was observed at the rate of 10% in CO value, 47% in HC value, and 14% in Smoke value, an increase was observed at the rate of 35% in NOx value. Finally, coated engine parts were subjected to surface analysis methods. For this pupose, optical microscopy, SEM, XRD, surface roughness, wear test were used for analysis methods. Key words : ,Boronizing, Coating, Engine, Biodiesel, Performance, Emission, Surface

Benzer Tezler

  1. Toz metalurjisi ile üretilen takım çeliklerinin sıcak daldırma yöntemiyle alüminyum kaplama sonrası yüzey karakterizasyonu

    Surface characterization of powder metallurgy tool steels after hot dip aluminizing

    ANIL ÇALIŞKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN

  2. Klasik ısıl işlemler ve modern yüzey işlemleri uygulanmış Ç 1050 (C45E) çeliğinin abrozif+erozif aşınma davranışının incelenmesi

    Investigation of abrasive+erosive wear behaviour of conventional heat treated and modern surface hardening methods applied C1050 (C45E) steel

    NEJAT Y. SARI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. KUTSAL TÜLBENTÇİ

  3. 2365 ile 2344 çeliklerinin plazma elektroliz tekniğiyle borlanması ve yüzey özelliklerinin incelenmesi

    Boriding of 2365 and 2344 steels by plasma electrolysis technique and investigation of surface properties

    ORHAN AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ZEKAİ TEK

  4. Borlanmış 4140 çeliğinin yüksek sıcaklıkta aşınma davranışlarının incelenmesi

    Inventigation of high temperature wear properties of borided 4140 stell

    ÖMER TÜRKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. GALİP SAİD