Plazma sprey yöntemiyle seramik kaplamanın egzoz borusu üzerine etkisi

İçten yanmalı motorlar birçok sistemlerden oluşmaktadır. Bu sistemler büyük oranda birbirileri ile ilişkili ve bağlantılıdır. Bu sistemlerden bir tanesi de egzoz sistemidir. Egzoz sistemini oluşturan parçalar motor stop ettirilinceye kadar sürekli egzoz gazlarına maruz kalmaktadır. Egzoz sisteminin sürekli bir şekilde egzoz gazlarına maruz kalması, egzoz sisteminin ömrünü azaltmaktadır. Egzoz sistemi ayrıca; yağmurlu havalarda oluşan su, çamur, kış aylarında buzlanmayı önlemek için yollara dökülen tuz vb. gibi olumsuz etkenler dolayı deformasyona uğrar. İçten yanmalı motorlarda egzoz sistemi kullanıldıkları bölge ve şartlara göre belirli bir süre sonra değiştirilmeleri gerekir. Bu parçaların ömürlerinin arttırılması, hem bireysel hem de ülke ekonomisine ciddi kazanımlar sağlayacağı düşünülmektedir. Bu çalışmada, egzoz borusu plazma sprey yöntemiyle krom karbür (Cr3C2) malzeme ile yaklaşık 100 mikron kalınlığında kaplanmıştır. Kaplama işlemi iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada, egzoz borusunun sadece dış kısmı 100 mikron kalınlığında kaplanmıştır. İkinci aşamada, egzoz borusunun iç ve dış kısmı aynı kalınlıkta kaplanmıştır. Birinci ve ikinci aşamada yapılan çalışma, standart egzoz sistemi ile karşılaştırılmıştır. Egzoz borularının krom karbür (Cr3C2) malzeme ile kaplanmasıyla hem iç hem de dıştan etki eden, kimyasal ve fiziksel çözücü ve deformasyona uğratıcı faktörlerin etkisi azaltılmış olunacaktır. Böylece egzoz borusunun ömrünü azaltıcı faktörler kaplama malzemesi tarafından karşılanmış olacaktır. Egzoz gazlarının kimyasal tepkime işlemi gaz sıcaklığı manifold çıkışından itibaren azalarak da olsa devam etmektedir. Yanma odasında meydana gelen yanma sonu sıcaklığı yaklaşık 2700 oC dir. Susturucuya gelince gaz yaklaşık 300 oC civarındadır. Dolayısıyla egzoz borularının kaplanması gazın soğumasını geciktirerek zararlı emisyonların CO2 ve H2O gibi zararsız emisyonlara dönüşmesine yardımcı olacaktır. Bilindiği gibi katalitik konvertör, EGR ve çeşitli katalizörler yüksek sıcaklık altında verimli çalışmaktadır. Böylece emisyon kontrollerinin daha verimli çalışmasına da katkılar sağlanacaktır. Elde edilen sonuçlar, plazma sprey yöntemi ile egzoz borusunun kaplanması sonucunda egzoz emisyon ve egzoz gaz sıcaklığı değerlerinde dikkate değer bir iyileşme olduğunu göstermiştir. Ayrıca yapılan deneyler kaplanmış egzoz borusunun malzeme ömrünün standart egzoz borusuna göre arttığını göstermiştir.