Geri Dön

Motor yağına eklenen nanopartikül katkı maddelerinin tribolojik performanslarının motor aşınmasına etkilerine deneysel araştırılması

Experimental investigation of the tribological performance of nanoparticle additives added to engine oil on the effects of engine wear

PDF İndir

  1. Tez No: 937429
  2. Yazar: SELMAN DEMİRTAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EMRULLAH HAKAN KALELİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 184

Özet

Günümüzde nanopartiküllerin yağlama yağındaki tribolojik performanslarının etkilerinin araştırılması güncel bir konudur. Literatürde özellikle, son yıllarda nanopartiküllerin kimyasal, fiziksel ve morfolojik parametreleri üzerine çalışmalar başlatılmış olup, nanopartiküllerin içten yanmalı motorlarda sürtünme ve aşınma yönünden etkilerinin araştırılması, kayıpların azaltılması önem kazanmıştır. Genel olarak yapılan literatür araştırmalarında, çok çeşitli nanopartiküllerin yüksek avantajlı tribolojik özellikleri pim-disk veya pim-plaka gibi Tribometre sürtünme testleri ile ortaya konulmaya çalışılmış; ancak bunlar süspansiyon halinde kalmayıp dibe çökmüş ve gerçek motor testlerinde de süspansiyon halindeki avantajın incelenmediği tespit edilmiştir. Bu çalışmada, içten yanmalı motorlarda kullanılan ve piyasada satılan ticari 5W40 tam sentetik motor yağına Titanyum Dioksit (TiO2), İndirgenmiş Grafen Oksit (rGO), Tek Duvarlı Karbon Nanotübler (SWCNTs), Çok Duvarlı Karbon Nanotübler (MWCNTs), Nano Borik Asit (nBA) ve Hegzagonal Bor Nitrür (HBN), nanopartikülleri eklenerek aşınma ve sürtünmeye olan etkileri incelenmiştir. Nanopartikül eklenmemiş motor yağı (5W40 referans yağ olarak kabul edilmiş) ve nanopartikül eklenmiş motor yağları öncelikle tribometrede sürtünme testine tabii tutulmuştur. Hassas tribometre vasıtasıyla elde edilen bilgilerin MATLAB programında işlenmesi neticesinde her bir motor yağının zamana bağlı sürtünme katsayısı belirlenmiş, nanopartikül eklenmemiş (5W40 referans motor yağı) ve en düşük sürtünme katsayısını veren nanopartikül eklenmiş motor yağı, tez kapsamında belirlenen tek silindirli benzinli ve Diesel bir motorlara eklenerek performans ve ömür testine tabi tutulmuştur. Tüm bu testlerden sonra motorlar kesilerek yüzeyleri Dijital Optik Mikroskop/Yüzey Pürüzlülüğü, Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskopi (FESEM) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) vasıtasıyla detaylı olarak incelenmiştir. Böylece nanopartikül eklenmiş ve eklenmemiş motor yağlarının hem tribometre hem de gerçek motor testlerinin gerçekleştirilmesi ile şimdiye kadar sadece tribometre testleri ile desteklenen literatür çalışmaları gerçek motor testleri ile doğrulanmıştır.

Özet (Çeviri)

Today, the investigation of the effects of the tribological performance of nanoparticles in lubricating oil is a current issue. In the literature, especially in recent years, studies on the chemical, physical and morphological parameters of nanoparticles have been started, and it has become important to investigate the effects of nanoparticles in internal combustion engines in terms of friction and wear, and to reduce losses. In literature researches, highly advantageous tribological properties of a wide variety of nanoparticles have been tried to be demonstrated by tribometer friction tests such as pin-disc or pin-plate; however, they did not remain in suspension, they collapsed and it was determined that the advantage in suspension was not examined in real engine tests. In this study, the effects of Titanium Dioxide (TiO2), Reduced Graphene Oxide (rGO), Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs), Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNTs), Nano Boric Acid (nBA) and Hexagonal Boron Nitride (hBN) on wear and friction were investigated by adding these nanoparticles to commercial 5W40 fully synthetic engine oil used in internal combustion engines. Engine oil without nanoparticles (5W40 is accepted as reference oil) and engine oils with nanoparticles were first subjected to friction test in a tribometer. As the result of processing the information in the MATLAB program obtained through the sensitive tribometer, the time-dependent friction coefficient of each engine oil was determined, then, the engine oil without nanoparticles (5W40 reference engine oil) and nanoparticle added, which gave the lowest friction coefficient, was added to a single-cylinder gasoline and diesel engines determined within the scope of the thesis, subjected to performance and life testing testing. After all these tests, engines were cut and their surfaces were examined in detail by means of Digital Optical Microscope/Surface Roughness, Scanning Electron Microscope (SEM) or Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and Atomic Force Microscope (AFM). Thus, by performing both tribometer and real engine tests of engine oils with and without nanoparticle added, literature studies that have been supported only by tribometer tests until now have been confirmed by real engine tests.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    709893

    Studies on suspension of some inorganic nanoparticles as additive in motor engine/lubrication oils

    Bazı anorganik nanoparçacıkları motor yağı katkısı olarak askıda tutma çalışmaları

    ZULHICE TANRISEVEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET GÜL

  2. Tez No

    825042

    Atık bitkisel yağ ve atık motor yağı ile modifiye edilmiş bitümün reolojik özellikleri

    Rheological properties of bitumen modified with waste vegetable oil and waste motor oil

    GÖKHAN AKPINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    UlaşımÇankırı Karatekin Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BAŞAK VARLİ BİNGÖL

    DOÇ. DR. ERKUT YALÇIN

  3. Tez No

    723323

    Kenevir yağından elde edilen biyodizelin dizel motor parametrelerine etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of biodiesel made from hemp oil on diesel engine parameters

    EMRE CANBAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAMET USLU

  4. Tez No

    852114

    Otomatik kontrol sistemlerinin gemiler arası ikmal operasyonlarında uygulanması

    Application of automatic control systems to ship to ship load transfer operations

    BİLGİN BOZKURT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEBNEM HELVACIOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MELEK ERTOGAN

  5. Tez No

    769319

    Hybrid compliance control of collaborative robots

    İş birlikçi robotların hibrit uyum kontrolu

    NAZ ALTEKİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU

Geri Dön