Hegzagonal bor nitrür (H-BN) katkılı motor yağının tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the tribological properties of engine oil containing hexagonal booron nitride additive
- Tez No: 953032
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZER CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Günümüzde artan enerji ihtiyacı ve çevresel kaygılar, içten yanmalı motorlarda enerji kayıplarının azaltılması ve sistem verimliliğinin artırılmasını zorunlu hale getirmiştir. Bu bağlamda, mekanik sistemlerdeki en büyük kayıplardan biri olan sürtünmenin azaltılması hem yakıt tüketiminin düşürülmesi hem de emisyonların azaltılması açısından kritik öneme sahiptir. Motor yağlarının tribolojik performanslarının iyileştirilmesi amacıyla, son yıllarda nano boyuttaki katı partiküllerin yağlayıcılara katkılanması giderek yaygınlaşmaktadır. Bu tez çalışmasında, katmanlı yapısı ve yüksek termal ve kimyasal kararlılığı ile öne çıkan hegzagonal bor nitrür (h-BN) nanopartiküllerinin motor yağına katkı maddesi olarak ilavesinin sürtünme ve aşınma üzerindeki etkileri incelenmiştir. h-BN nanopartikülleri, oleik asit ile yüzey modifikasyonuna tabi tutularak, ultrasonik karıştırma yöntemiyle %0,25, %0,50, %0,75 ve %1,00 oranlarında 10W- 40 sentetik motor yağına homojen şekilde dağıtılarak katkılı motor yağları hazırlanmıştır. h-BN ilavesiyle hazırlanan motor yağlarının tribolojik özellikleri, özellikle sürtünme ve aşınma davranışları, disk-bilye temasına dayalı bir test düzeneği kullanılarak değerlendirilmiştir. Deneysel bulgular, h-BN katkılı yağların baz yağa kıyasla daha düşük sürtünme ve aşınma değerleri sergilediğini göstermektedir. Özellikle %0,75 h-BN oranında, baz yağa kıyasla sürtünmede %7,4, aşınmada ise %42,5 oranında iyileşme elde edilmiştir. Stribeck eğrileri incelendiğinde, bu katkının özellikle karma yağlama rejiminde etkili olduğu ve yüzeyler arasında kaygan bir film tabakası oluşturarak doğrudan teması azalttığı görülmüştür. Bu kapsamda, h-BN nanopartiküllerinin motor yağı katkı maddesi olarak tribolojik verimi artırma potansiyeline sahip olduğu ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
In recent years, the increasing global demand for energy and rising environmental concerns have necessitated the reduction of energy losses and the improvement of system efficiency in internal combustion engines. Among the major sources of energy loss in mechanical systems, friction plays a critical role, as its reduction is essential for lowering fuel consumption and minimizing emissions. In this regard, the addition of nano-sized solid particles to lubricants has become increasingly widespread as a means of enhancing the tribological performance of engine oils. This thesis investigates the effects of adding hexagonal boron nitride (h-BN) nanoparticles, which possess a layered structure and exhibit high thermal and chemical stability, as an additive to engine oil on friction and wear. The h-BN nanoparticles were surface-modified using oleic acid and then homogeneously dispersed into 10W-40 synthetic engine oil at concentrations of 0,25%, 0,50%, 0,75%, and 1,00% using an ultrasonic mixing method. The tribological properties of the engine oils prepared with h-BN addition, particularly their friction and wear behaviors, were evaluated using a test setup based on disk-ball contact. Experimental findings revealed that h-BN-added oils exhibited lower friction and wear values compared to the base oil. Notably, at a concentration of 0.75% h-BN, improvements of approximately 7% in friction and 41% in wear were achieved. Analysis of Stribeck curves indicated that this additive was particularly effective in the mixed lubrication regime, where it formed a lubricating film layer between surfaces, thereby reducing direct contact. These results demonstrate that h-BN nanoparticles have significant potential to enhance the tribological efficiency of engine oils as an additive.
Benzer Tezler
- Motor yağlarına metal oksit ve hekzagonal bor nitrür nanoparçacık katkısının alüminyum alaşımlarının tribolojik davranışına etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of metal oxide and hexagonal boron nitride nanoparticle additives to engine oils on tribological behavior of aluminum alloys
CUMALİ DEMİRHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Otomotiv MühendisliğiFırat ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURAN GÜRGENÇ
- 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
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET GÜL
- Bor bileşikleri ilavesinin geleneksel cam iyonomer simanların mekanik ve antimikrobiyal özelliklerine etkilerinin değerlendirilmesi
The evaluation of the effects of boron compounds addition on the mechanical and antimicrobial properties of conventional glass ionomer cements
BURAK KAAN BİRGÜL
Doktora
Türkçe
2025
Diş Hekimliğiİstanbul ÜniversitesiRestoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT BEGÜM EFES
- Sıcak presleme yöntemi ile Al2Cu ve h-BN katkılı alüminyum ve alüminyum alaşım matrisli kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of abrasion behavior of aluminum and aluminum alloy reinforced with Al2Cu and h-BN produced by hot pressing
BURAK SAMED DOĞU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Demir yolu taşıtları için asbest içermeyen organik esaslı kompozit balata bileşimlerinin geliştirilmesi
Development of non-asbestos organic based composite brake lining compositions for railway vehicles
HARUN YANAR
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GENÇAĞA PÜRÇEK