Borlama yüzey kaplama teknolojisinin bir dizel motorun yanma odası elemanlarına uygulanması

Yapılan bu deneysel çalışmada 4 silindirli doğal emişli, 4 zamanlı, su soğutmalı, direkt enjeksiyonlu dizel bir motorun yanma odası elemanları olan silindir gömleği, piston üst yüzeyi ve supaplar bor içerikli tozlarla kaplanarak motora adyabatik özellik kazandırılmıştır. Kaplama yöntemi olarak katı ortam borlama yöntemi ve plazma sprey yöntemi kullanılmıştır. Silindir gömleği ve supaplar katı ortam borlama yöntemi ile 150 mikro kalınlığında Fe2B, piston üst yüzeyinde ise 300 mikron kalınlığında (CoNiCrAlYttra + NiCrBSi) tabakası ile kaplanmıştır. Ham fıstık yağı ve ham kabak çekirdeği yağlarından, transesterifikasyon yöntemi uygulanarak biyodizel yakıtlar üretilmiştir. Adyabatik özellik kazandırılmış motorda; D-2 yakıt ve biyodizel yakıtların D-2 yakıt ile karışımları, alternatif yakıt olarak kullanılmıştır. Standart ve kaplanmış motorda farklı yükler altında performans deneyleri ve emisyon ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak kaplanan motor parçaları optik mikroskop, SEM, EDAX, XRD, nano sertlik, adhesiv aşınma, yüzey pürüzlülüğü gibi malzeme muayene ve metalografik inceleme yöntemlerine tabi tutulmuştur. Yüzey sertlik değeri 6 kat artarken, aşınma direnci 3 kat artmıştır. Isı iletim katsayısı silindir gömleğinde 2,5 kat düşerken, piston üst yüzeyinde ortalama 10 kat düşmüştür. Testler neticesinde kaplanmış motorda D-2 yakıt için FÖYT değeri % 7,5 ve FÖET değeri % 7 azalırken, FTV değeri % 1,5 ve EGS değerinde ise % 15 artış meydana gelmiştir. CO değerinde % 10, HC değerinde % 47, İS değerinde ise % 14 azalma meydana gelirken NOx değerinde ise % 35 artış ölçülmüştür. Anahtar kelimeler: Borlama, plazma sprey, kaplama, motor, biyodizel, performans, egzoz emisyon