Investigation of Physical Properties of Injector Body Shafts with Plated

Kaplama Yapılmış Enjektör Gövde Millerinin Fiziksel ÖzelliklerininAraştırılması

Abstract

Diesel engines have an important place in today's internal combustion engines. Although use of theengines has decreased due to exhaust emissions, the engines continue to be used in different fieldssuch as marine vehicles, generators, rail system and water vehicles. One of the most importantequipment of diesel engines is the fuel system, especially such as common rail system with wide usagearea. High pressure pump and injectors parts are manufactured very precisely in diesel fuel systems.Common-Rail injectors operate under very high pressure (1400-2000bar). This can cause easy damageinjector parts such as nozzle, needle, shaft and valve. In this study, the effects of coating the commonrail injector were investigated. For this purpose, different coatings were made on 3 diesel injectorswhich used in commercial vehicle engines and then fuel injection values and wear on the shaft surfaceafter operation were compared with the standard injector. Body shafts covered with ALTiN and TiN arecoated using the PVD arc method. Three injector body shafts were coated with Cr, TiN, ALTiN,respectively and working tests were performed with standard injectors. Cr coated shaft is coated usingliquid immersion method. After the coating, the shaft roughness values were measured. The injectorswere continuously tested by creating a cycle for 90 hours. As a result, it was determined that the coatedshafts provided the original injector catalogue values, the spray quantities were within the ± tolerancerange and the coating was suitable for use in injectors.

Özet

Günümüz içten yanmalı motorlar içerisinde dizel motorları önemli bir yer tutmaktadır. Her ne kadar egzoz emisyonları nedeniyle kullanımları azalmış olsa da deniz araçları, jeneratörler, raylı sistem araçları, su motorları gibi farklı alanlarda kullanımları devam etmektedir. Dizel motorlarının en önemli donanımlarından birisi de yakıt sistemi olup, Common Rail başta olmak üzere çok çeşitli yakıt sistemleri kullanılmaktadır. Dizel yakıt sistemlerinde yüksek basınç pompası ve enjektör parçaları çok hassas imaledilmektedirler. Common Rail enjektörler çok yüksek basınç (1400-2000 bar) altında çalışmaktadırlar. Bu durum enjektörün nozzle, iğne, mil ve valf gibi parçalarında kolay hasara neden olabilmektedir. Bu çalışmada, Common Rail enjektör gövde mili kaplanmasının etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, yapılan çalışmada ticari taşıt motorlarında kullanılan 3 adet dizel enjektör, farklı kaplamalar yapılarak standart enjektör ile yakıt püskürtme değerleri ve çalışma sonrası mil yüzeyindeki aşınmalar kıyaslanmıştır. Üç adet enjektör gövde mili sırası ile Cr(Krom), TiN(Titanyum Nitrür), ALTiN (Alüminyum Titanyum Nitrür)kaplanarak standart enjektör ile çalışma testleri yapılmıştır. ALTiN ve TiN kaplama yapılmış gövde milleri PVD ark yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Cr kaplı mil ise sıvı daldırma yöntemi kullanılarak kaplanmıştır. Kaplama sonrası mil pürüzlülük değerleri ölçülmüştür. Enjektörler 90 saat boyunca sürekli çevrim oluşturularak çalışma testleri yapılmıştır. Testler sonucunda kaplama yapılan millerin standart enjektör katalog değerlerini sağladığı, püskürtme miktarlarının ± toleransı aralığında olduğu ve kaplamanın enjektörlerde kullanılmasına uygun olduğu tespit edilmiştir