Üç boyut teknolojisi kullanarak nanokaplı motor segmanlarının sürtünme ve aşınma yönünden incelenmesi

Abstract

İçten yanmalı motorlarda toplam sürtünme kaybının yaklaşık %50 ila %65'inin tek başına piston/segman sisteminden kaynaklandığı bilinmektedir. En uygun nano kaplamanın tespit edilerek içten yanmalı motorlarda kullanılmasıyla, sürtünme kayıplarında meydana gelen iyileşme ile regülasyon emisyonları (CO, CO2, HC, NOx ve is) ila yakıt tüketiminde önemli ölçüde iyileşme sağlanacağı öngörülmektedir. İçten yanmalı motorlarda termik verimin iyileşmesi de oldukça önemlidir. Tribolojinin bu alanındaki en büyük zorluk, altında yatan mekanizma anlaşılarak sürtünme ve aşınmayı iyileştirici teknikler geliştirmektir. Uygulanan yük altında temas halinde iken birbirine göre bağıl hareket eden iki katı vücudun deneysel olarak incelenmesinde, yüzeyler arasındaki aşınmanın abrazyon, adhezyon, korozyon ve yüzey yorulması gibi çeşitli mekanizmalardan kaynaklandığı tespit edilmiştir. Özellikle segmanlarda görülen aşınma türleri abrazyon, adhezyon, kazıma ve korozyon aşınması olarak sıralanabilir. Bu tezin amacı, Honda GX270 motoruna ait (nano kaplamalı ve kaplamasız) segmanlar ile yapılan testlerde meydana gelen aşınma mekanizmalarının tespit edilmesi ve nano kaplamalı ve kaplamasız segmanların sürtünme katsayılarının mukayese edilmesidir. Bu tez çalışmasında nano kaplama olarak DLC, grafen, BN, TiO2, CNT seçilmiştir. Nano kaplamalı motor segmanlarının optik mikroskop, S.E.M., EDX ve A.F.M. analizleri literatür araştırma sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma neticesinde meydana gelen aşınma türleri belirlenip, nano kaplamalı segmanın aşınmayı önlemedeki rolü irdelenmiştir.