Seramik kaplı bir motor pistonunda termal gerilme analizi

Motorlarda oluşan ısı kaybı durumuna göre motor parçalarının hacmine, montaj şekline ve radyatörün boyutuna karar verilmektedir. Motordaki silindirin içi ele alındığında noktasal ve anlık sıcaklık, oluşan ısı kaybı ve ısıl verimin kontrol edilmesi bakımından önemlidir. Günümüz sanayisinde çeşitli alanlarda farklı yüzey kaplamaları görülmektedir. Bu kaplamalar arasında sıkça karşımıza çıkan bir alan ise motor parçalarının kaplama uygulamasıdır. Motor parçası yüzey kaplama uygulamaları, genellikle yanma odası parçaları üzerinde kullanılmaktadır. Yüzey kaplama da uygulanan parçalar; aşınma, sürtünme, yüksek basınç, yüksek derecede sıcaklık ve termal gerilme altında çalışma sistemlerini daha iyi korudukları için tercih edilmekte ve bu parçaların böyle etkilere karşı daha mukavemetli olması, motor verimi bakımından oldukça da önemlidir. Bu çalışmada, içten yanmalı dizel pistonun yüzeyini ara bağlayıcı madde olan NiCoCrAlY ile 150µ kaplama yapılmıştır. Bu kaplamanın üstüne de 500µ ZrO2 maddesi ile kaplanıp, kaplamaların motor performansı ve piston dayanaklığı üzerinde ki etkisi araştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucu kaplamalı pistonun kaplamasız piston yüzeyine göre motor performansını ve verimliğini arıttırmakta olup, piston da ısı geçişlerinin azaldığı bu sayede piston deformasyonunu minimal duruma getirtip piston ömrünü uzattığı tespit edilmiştir.