Dizel yakıt pompası kam takip mekanizmasının tribolojik özelliklerinin geliştirilmesi
Development of tribolojical properties of a diesel fuel pump cam follower
Yazar: LEVENT AKIN
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ETEM SAKLAKOĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dizel yakıt enjeksiyon sitemlerinde, dizel motorların daralan emisyon seviyelerine uyum zorunluluğundan dolayı çalışma basınçlarının önemli oranda arttırılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum, yakıt enjeksiyon siteminde basınca maruz kalan parçalara etkiyen hidrolik yüklerin artması anlamına gelmektedir. Özellikle sürtünerek çalışan hareketli parçalara sahip bazı ürünlerde hidrolik yüklerin artması tribolojik problemlerin açığa çıkmasına neden olmuştur. Bu problemlerden bir tanesine yakıt enjeksiyon sisteminde yüksek basıncın üretilmesini sağlayan yakıt pompasının kam takip mekanizmasında karşılaşılmıştır. Karşılaşılan problemin nedeni gerçekleştirilen mikroskobik analizlere dayanarak yorulma ve metal-metal temasına bağlı adezyon aşınması kaynaklı olduğu düşünülmüştür. Dolayısıyla problemin çözümüne yönelik bu tez kapsamında çeşitli kaplamalar değerlendirilmiştir. Bunlar ince film kaplamaları; TiN, CrN ve üç farklı DLC formu; ve katı yağlayıcılar olarak bilinen MoS2 ve PTFE kaplamalarıdır. 
Deneyler bu tez kapsamında geliştirilen ve üretilen model test düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. Aynı koşullarda testleri yapılan tüm kaplama çeşitleri için sürtünme katsayıları, test esnasındaki parça sıcaklıkları, aşınma bölgesi yüzey pürüzlülüğü değişimi, aşınma derinliği ve aşınma mekanizması başlıkları altında karşılaştırmalı değerlendirmeler yapılmıştır. Bu değerlendirmeler sonucunda TiN ve CrN kaplamaları, diğer kaplamalara göre daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir. Bunlarla birlikte MoS2 kaplamaya ait sonuçlarında olumlu olduğu görülmüştür fakat kaplamanın aşınma ömrünün ayrıca değerlendirilmesi gerektiği düşünülmektedir. Sonuç olarak bu tezin çıktısı TiN ve CrN kaplamaların gerçek parçalara uygulanarak performansının test edilebileceği ve diğer kaplama tiplerine göre başarı ihtimallerinin daha yüksek olduğunun tespit edilmiş olmasıdır.

Abstract:
System pressure in fuel injection system are required to be increased due to the fact that diesel engines are obligated to follow tighten emission standards. This means increase of hydraulic forces on the components that are subjected to pressure in fuel injection system. The increase of hydraulic forces on especially moving components that has friction surfaces, causes tribological problems. One of these problems is encountered in cam follower mechanism of a fuel pump which produces the pressure in fuel injection system.  The reason of the problem is considered as fatigue and adhesion wear based on metal to metal contact according to the microscope investigations. Therefore, some alternative coatings for the solution of the problem are investigated within the content of this thesis. The coatings are, thin film coatings; TiN, CrN and three different DLC forms; and MoS2 and PTFE coatings. 
Tests are performed in a test bench designed and produced within the content of this study. All coatings are tested under the same test conditions and assessed according to the test results as friction coefficient, component temperatures at high speeds, surface roughness change of wear region, wear depth and wear mechanism. According to all the assessments, TiN and CrN coatings are found better compared to the others. Additionally, the results from MoS2 coating are considered as positive but it seems necessary to investigate operation life of the coating.  As a result, the outcome of this thesis, TiN and CrN coatings have better potential as the solution of the problem and TiN and CrN coatings can be applied to the real components in order to test their real performance on real test conditions.