كاربرد پوششها در قطعات موتوري: بررسي پوششهاي حائل حرارتي

Coatings applications in engine components: study of thermal barrier coatings

در اين مقاله، مطالعه كاربرد پوشش حائل حرارتي سراميكي در موتورهاي ديزلي، به منظور بهينهسازي مصرف انرژي ارائه شده است. برنامه هاي كشور براي كاهش مصرف انرژي و افزايش قيمت سوخت از يك سو و از سوي ديگر، كاربرد فراوان موتورهاي ديزلي در صنايع كشور، ميتواند بستر مناسبي در جهت اجرايي كردن طرح فوق، ايجاد نمايد. بطور معمول، بازده حرارتي موتورهاي ديزل، پايين است و لذا مقدار زيادي از انرژي سوخت، عملا به هدر ميرود. بنابراين، طراحي موتورهاي پيشرفته با اتلاف حرارت كم، به دليل مقررات سختگيرانه در زمينههاي اقتصاد سوخت و ميزان آلايندهها، بطور قابل توجهي، افزايش يافته است. نقش پوشش حائل حرارتي ميتواند بازده حرارتي بالاتر، احتراق بهتر و كاهش آلايندگي ميباشد. با استفاده از يك پوشش حائل حرارتي در محفظه احتراق ميتوان ميزان مصرف سوخت را كاهش داده و توان و گشتاور موتور را افزايش داد. همچنين، در اثر كاهش گراديان دماي ماده اصلي )در اثر ايجاد يك پوشش با نقش عايق حرارت(، تنشهاي وارده به بستار )سرسيلندر( و سمبه )پيستون( كاهش يافته و درنتيجه طول عمر خستگي آن افزايش مييابد.

In this article, the study of ceramic thermal barrier coating application has been presented for diesel engines in order to optimize the energy consumption. Iran plans for the energy consumption reduction and the fuel cost increase in one hand; in other hand, the vast application of diesel engine in Iran industries, can prepare a proper domain for performing this project. Generally, the thermal efficiency of diesel engines is low and therefore, lot amounts of the fuel energy would be wasted. Thus, the design of advanced engines with low heat rejections has widely increased according to hard laws in the fuel cost and emissions amounts. The rule of thermal barrier coating can be higher thermal efficiency, better combustion and the emissions reduction. By using a thermal barrier coating on the combustion chamber, the fuel consumption can be reduced and the engine torque and power can be increased. Besides, according to the thermal gradient reduction in the based material (due to making a coating with the rule of a thermal barrier), stresses in the cylinder head and the piston, will decrease and therefore, the fatigue lifetime will increase.