بررسی تاثیر پوشش های نانومتری بر اتلاف اصطکاکی و سایش در رینگ پیستون

آب بندی مکانیکی محفظه احتراق در موتورهای احتراق داخلی توسط رینگ پیستون انجام میگیرد که باید علاوه بر خاصیت آب بندی دارای مقاومت سایشی مناسب باشد و برای دسترسی به این خاصیت از پوشش آلیاژی بر روی رینگ استفاده می شود. در حال حاضر پوشش های CrN برای پوشش دهی رینگ پیستون به کار می رود که مقاومت سایشی خوبی در دمای اتاق دارد ولی به خاطر ساختار متخلخل شونده سایش بسیار زیادی در دماهای بالای 200 درجه از خود نشان می دهد و فاقد خاصیت خود روان کننده است. اگرچه رفتار سایشی پوشش های متنوع اعمالی بر روی رینگ های پیستون توسط محققان زیادی مورد بررسی قرار گرفته است، ولی به منظور مقایسه و بررسی کلی پوشش ها تحقیقات اندکی انجام شده است. هدف این پروژه، تحلیل پوشش های جدید نانو کوتینگ برای رینگ پیستون موتور TU5 می باشد. در ابتدا تاثیر پوشش های مختلف به روش نانو کوتینگ بر روی رفتار سایشی رینگ پیستون مورد مطالعه قرار گرفته است و سپس با استفاده از نرم افزار AVL معادلات مدل روانکاری هیدرودینامیک رینگ پیستون با سیلندر شبیه سازی و حل عددی شده وتاثیر پوششهای مختلف رینگ پیستون بر پارامترهائی از قبیل اتلاف اصطکاکی، سایش، میزان بلوبای و ضخامت فیلم روغن مورد بررسی قرار میگیرد. با توجه به نتایج حاصله و نمودارهای شبیه سازی، پوشش دهی نیترات کروم آلومینم آلیاژ شده با رنیوم به روش نانو کوتینگ و آلیاژ سازی، تاثیر 30 درصدی بر کاهش اتلاف اصطکاکی و کاهش 83 درصدی سایش و بهبود 79 درصدی خاصیت آب بندی رینگ دارد.

Keywords:

رینگ و پیستون , نانوکوتینگ , اتلاف اصطکاکی , مقاومت سایشی