KURŞUN ESASLI KRANK MİLİ KAYMALI YATAK MALZEMESİNİN AŞINMA DAVRANIŞI

Abstract

Bu çalışmada içten yanmalı motorlarda kullanılan geleneksel krank mili ana yatakmalzemesine alternatif olabilecek bir krank mili ana yatak malzemesi geliştirilmiş, bu yatağın aşınmadavranışı deneysel olarak incelenmiştir. Krank mili ana yatakları çok farklı etki ve zorlamaların tesirialtında çalışmaktadır. Bu zorlu şartlara uyum sağlayabilecek, Pb-Sn-Cu-ZrO içerikli yatak malzemesiçelik yatak şeli çalışma yüzeyine toz püskürtme yöntemi kullanılarak kaplanmıştır.Yatağın aşınma davranışları, hazırlanan deney düzeneğinde motorun gerçek çalışma şartlarısimülasyonu yapılarak incelenmiştir. Yeni üretilen yatak numunesi ve Opel marka motorun orijinalyatakları aynı anda motora bağlanarak deney seti çalıştırılmıştır. Böylelikle eşit çalışma şartlarındanasıl bir davranış sergiledikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu süreçte, krank mili devir sayısı,yatak yükü, yağ sıcaklığı ve yağ basıncı sabit tutulmuştur.Her iki malzeme için de, karşıt malzeme olarak motorun orijinal krank mili kullanılmıştır.Krank milinin kollarına, yataklara eşit uzaklıklarda ağırlıklar bağlanarak milin balansı bozulmuşturböylece oluşan merkezkaç kuvveti ile yataklar zorlanmıştır. Yatakların yağlama işlemi ise motora aityağlama sistemi tarafından gerçekleştirilmiş. Yağ sıcaklığı termostatlı ısıtıcı kullanılaraksabitlenmiştir.Deney seti 500 saat çalıştırılarak yeni formülasyonlu yatak ve orijinal yatak sökülerek tartıyöntemi ile ağırlık kayıpları tespit edilmiştir. Her iki yataktan alınan numunelerin çalışmışyüzeylerinin SEM (Scaning Electron Microscopy) fotoğrafları çekilip aşınma yorumlanmıştır. AyrıcaEDS (Energy Dispersive Spectrograpy) analiz, Atomik yapı analizi ve mikro sertlik ölçümleriyapılmıştır. Elde edilen bulgulara dayanılarak, üretimi yapılan yatak numunesinin, orijinal yataknumunesine göre aşınmaya karşı daha dirençli olduğu sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: Krank Yatakları, Pb, Toz Püskürtme, Aşınma

In this study, a new crank shaft mean bearing material was developed and the wearbehaviour of this material experimentally investigated which can be used instead of theconventional one. The crank shaft mean bearing have run under the different effects of loadsand strengths. From this point of view, the Pb-Sn-Cu-ZrO bearing material coated thesteel bearing surface by prowler spray process.The wear behaviour of bearing was conducted with using the real running simulationconditions of engine. The new developed and the original bearing of Opel engines were fixedto engine and run simultaneously. Thus, the run performance have compared at the sameconditions. During the run process, the spindle speed of crank shaft, the bearing load, the oiltemperature and oil pressures were kept constantly.The original crank shaft?s surface was chosen the counter face for the both materials.The shaft was unbalanced binding the weights equal distance from the crank shaft the bearingwere forced by optained centrifugal forces. The bearing lubrication was provided by theengine?s own lubrication system, whereas the oil temperature was fixed using a thermostatheater.The weight losses of the new developed and conventional bearings were determinatedafter 500 hours of run duration of the experimental setup. The SEM micrographs of the bothmaterial?s worn surfaces were studied and the war behaviour was discussed. In addition, theEDS, atomic structure and microhardness tests were conducted. According to the analysisresults, it is observed that the new developed bearing material have an obvious advantage tothe conventional one in the mean of wear resistance.Keywords: Crank Shaft Bearings, Pb, Powder sprey, Wear