Diesel motorunda yağ katkılarının silindir yüzeyinde oluşturduğu koruma etkinliği
Protective effect of lubricant additives on a diesel engine cylinder liner surface
Yazar: DİLEK BEKTAŞ
Danışman: PROF. DR. HAKAN KALELİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Triboloji = Tribology

Özet:
Bu çalışmada yağ katkı maddelerinin silindir gömleği üzerindeki koruma etkinliği incelenmiştir. Konu hakkında benzer çalışmalar incelenmiş, katkı maddesi çeşitleri, silindir gömleği depozitleri, oluşumu ve aşınma çeşitleri ortaya konmuştur.Deneysel çalışmalar Piri Reis Üniversitesi'nde bulunan Diesel motor test düzeneğinde ve Fransa-Lyon'da bulunan Ulusal Uygulamalı Bilim Enstitüsü (Institut National des Sciences Appliquées, INSA) laboratuarındaki pim-plaka tribotest düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. Deneylerde kullanılan silindir ve plaka yüzeyleri optik, tarayıcı elektron mikroskobu ve enerji dağılımlı x-ışını spektrometresi cihazlarında incelenmiştir.Diesel motorda 22 saat boyunca test edilen silindir gömleği üst ölü nokta (ÜÖN), orta nokta (ON) ve alt ölü nokta (AÖN) olmak üzere üç bölgede incelenmiştir. Pim-plaka tribotest düzeneğinde ise altı farklı plaka (A, B, C, D, E ve F) test edilmiş bunlardan üçü (Plaka A, B ve C) ile Diesel motorda test edilen silindir yüzeyleri arasında sürpriz şekilde benzerlik olduğu gözlemlenmiştir. Her iki test düzeneğinde kullanılan krom kaplı segmanlar da ayrıca incelenmiştir.Silindir yüzeyleri (ÜÖN, ON ve AÖN) ve plakalar (Plaka A, B ve C) farklı magnifikasyon değerlerinde (x500, x1000, x1500, x2500 ve x5000) incelenmiş ve gözlemlenen katkı maddeleri (Ca, Zn, P ve S) ve dağılımları ortaya konulmuştur. Sonrasında ÜÖN ile Plaka A, ON ile Plaka B ve AÖN ile Plaka C karşılaştırılarak benzerlikler vurgulanmıştır.Her iki deney düzeneğinde kullanılan krom kaplı segmanların yüzeyleri de farklı magnifikasyonlarda (x100, x500, x1000, x1500, x2500 ve x5000) incelenerek gözlemlenen katkı maddeleri belirtilmiştir.Silindir yüzeylerinden ÜÖN'de en çok, ON'de daha az katkı maddesi gözlemlenmiş olup AÖN'de ise hiçbir katkı maddesine rastlanmamıştır. Benzer dağılım plakalarda da gözlemlenmiş olup; Plaka A'da en çok, Plaka B'de daha az ve Plaka C'de daha da az katkı maddesi görülmüştür.

Abstract:
In this research, the protective effectiveness that lubricant additives have on the cylinder surface has been examined. Similar studies on this subject have been reviewed and types of additives, cylinder surface deposits, their formation and types of wear have been put forward.The experimental studies took place in the Diesel engine testing unit of Piri Reis University and at the pin on plate test rig in the INSA (Institut National des Sciences Appliquées) laboratory based in Lyon, France. The cylinder and plate surfaces used in the experiments were examined under optical, scanning electron microscope and energy dispersive X-ray spectroscopy.The cylinder surface tested in the Diesel engine for 22 hours was monitored in three sections which are top dead center (TDC), middle center (MC) and bottom dead center (BDC). At the pin on plate test rig, six different plates (A, B, C, D, E and F) were tested and it was observed that three of them (Plates A, B and C) surprisingly resembled the cylinder surfaces tested in the Diesel engines. The chrome coated piston rings used in both test units were also examined separately.The cylinder surfaces (TDC, MC and BDC) and the plates (A, B and C) were examined in different magnification degrees (x500, x1000, x1500, x2500 and x5000) and observed lubricant additives (Ca, Zn, P and S) and their distribution on the surfaces were put forward. Afterward the TDC and Plate A, the MC and Plate B, and the BDC and Plate C were compared to one another and similarities were underscored.The surfaces of the chrome-coated piston rings used in both experiments were examined in different magnifications (x100, x500, x1000, x1500, x2500 and x5000) and the additives observed were shown clearly.Among the cylinder surfaces, the most additives were observed in TDC and fewer in MC, and none in BDC. A similar dispersion was also observed on the plates with the most additives on Plate A, fewer on Plate B and even fewer than that on Plate C.