EGR-relaterad nötning för systemet kolvring - cylinderfoder

• Main Author: Roos, Martin
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) 2009
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-99486

EGR (Exhaust Gas Recirculation) är en teknik som används för att minska utsläppen av kväveoxider från förbränningsmotorer. Med EGR återcirkuleras delar av avgaserna till motorn vilket medför att sot och andra partiklar samt sura ämnen återförs. Därmed ställs det nya krav på motorns material och det gäller framförallt motorns cylinderfoder och kolvringar som detta arbete inriktar sig på. Syftet med arbetet är att med hjälp av en nötningsrigg sålla mellan olika material och ytbeläggningar under EGR-liknande förhållanden samt att undersöka olika faktorers inverkan på slitaget. En nötningsrigg av typen pinne-platta används där en del av en kolvring förs fram och tillbaka över en provbit från ett cylinderfoder. Kontakten smörjs genom kontinuerlig tillförsel av olja och EGR-liknande förhållanden simuleras genom tillförsel av sotig olja och syra. För att efterlikna de sura ämnen som återcirkuleras med EGR tillsätts salpeter- och svavelsyra. Proven visar att ett cylinderfoder med en PVD (I) I-beläggning har bäst egenskaper ur nötningssynpunkt. Fodret slits en sjättedel jämfört med dagens gjutjärnsfoder under EGR-liknande förhållanden. Tillförsel av syra leder till ett mycket högre slitage av dagens gjutjärnsfoder och under pH 3 ökar slitaget exponentiellt. Över pH 3 är slitaget oberoende av pH-värdet. Använd och sotig olja ger ett något högre medelslitage men skillnaden är inte signifikant.   (I) Physical Vapor Deposition, en ytbeläggningsteknik. Materialets riktiga namn har dolts på önskemål av Scania. === EGR (Exhaust Gas Recirculation) is a technique used to reduce exhaust emissions from combustion engines. EGR recycles the exhaust to the engine so that soot and other particles and acidic substances reversed. It creates new demands on the engine and its materials and especially the cylinder liner as this work focuses on. The aim of this work is to use a wear rig to test different materials and coatings under EGR-like conditions and to examine the various factors off the wear. A pin-plate wear rig was used where part of a piston ring is forced back and forth over a sample from a liner. The contact is lubricated by continuous supply of oil and EGR-like conditions are simulated through the supply of sooty oil and acid. In order to resemble the condensate arising in an EGR-test engine the acid consists of nitric acid and sulphuric acid. Tests show that a liner with a PVD (II) IIcoating has the best features from a wear standpoint. The wear is six times lower in comparison to the current cast iron liner under EGR-like conditions. Acid leads to a much higher wear of today's cast-iron liner and the wear increases exponentially under pH 3. Over pH 3 the wear is independent of pH. Used and sooty oil gives a slightly higher wear, but the difference is not significant. (II) Physical Vapor Deposition, a type of coating technology. The coatings real name is hidden on behalf of Scania.