Assessment of the possibility of applying ceramic materials in common rail injection systems

• Autorzy: Bor Mateusz , Borowczyk Tomasz , Karpiuk Wojciech , Krakowiak Mikołaj , Smolec Rafał

Identyfikatory

DOI

10.12913/22998624/85706

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Ceramic materials are currently interesting as substitutes for the metals traditionally used for engineering applications. This paper focuses on a comparison of ceramic materials: corundum (alumina, Al2O3) and silicon carbide (solid-state sintered) – SSiC with bearing alloy steel 100Cr6, i.e. the material used to make pistons and cylinders of pumps in common rail injection systems. The article is divided into two parts. In the first part, the aforementioned materials are characterized and their properties compared from the perspective of their application in piston-cylinder assemblies of injection pumps. The second part concerns analysis conduct by means of the finite element method and a specialized simulation environment, based on comparing ceramic materials and bearing steel. This comparison was conducted by using a CAD strength model of a piston in a specific application, being a pump with CP3 design. Simulation results confirmed the beneficial qualities of ceramic materials – the level of material deformation is lower for ceramics in comparison to steel.

Słowa kluczowe

EN

ceramic materials; common rail; injection systems

PL

materiały ceramiczne; systemy wtryskowe; szyny

• Wydawca: Lublin University of Technology ; Polish Society of Ecological Engineering (PTIE), Branch of PTIE in Lublin
• Czasopismo: Advances in Science and Technology. Research Journal
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 12, no 1
• Strony: 312--321
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Bor Mateusz

• Poznan University of Technology, Faculty of Machines and Transport, Institute of Combustion Engines and Transport, 61-138 Poznań, Piotrowo 3 str

autor

Borowczyk Tomasz

• Poznan University of Technology, Faculty of Machines and Transport, Institute of Combustion Engines and Transport, 61-138 Poznań, Piotrowo 3 str

autor

Karpiuk Wojciech

• Poznan University of Technology, Faculty of Machines and Transport, Institute of Combustion Engines and Transport, 61-138 Poznań, Piotrowo 3 str

autor

Krakowiak Mikołaj

• Poznan University of Technology, Faculty of Machines and Transport, Institute of Combustion Engines and Transport, 61-138 Poznań, Piotrowo 3 str

autor

Smolec Rafał

• Poznan University of Technology, Faculty of Machines and Transport, Institute of Combustion Engines and Transport, 61-138 Poznań, Piotrowo 3 str

Bibliografia

• 1. Blicharski M., Inżynieria materiałowa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2014.
• 2. Bosch: Zasobnikowe układy wtryskowe Common Rail Informator techniczny, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2009.
• 3. Dulias U., K.-H. Zum Gahr, Investigation of Al2O3- and SSiC-ceramic under lubricated, reciprocating sliding contact and cavitation erosion, Mat.-wiss. u. Werkstofftech., 36, No. 3/4, 2005, 140–147
• 4. Golewski Grzegorz L., Współczynnik intensywności naprężeń jako podstawowy parametr oceny odporności na pękanie kompozytów betonowych, Drogownictwo, 1/2010, 31–35
• 5. http://www.frialit.pl, FRIALIT®-DEGUSSIT® Ceramika Tlenkowa, Materiały, zastosowanie i właściwości, access IV 2017
• 6. http://www-materials.eng.cam.ac.uk/mpsite/interactive_charts/strength/toughness/ NS6Chart.html, access IV 2017
• 7. http://www.matweb.com, access IV 2017
• 8. Kaczorowski M., Krzyńska A.: Konstrukcyjne materiały metalowe, ceramiczne i kompozytowe, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
• 9. Kałdoński T.: Badanie i modelowanie procesów zużywania ściernego hydraulicznych par precyzyjnych. Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 2008.
• 10. Karpiuk W., Smolec R.: Zastosowanie biopaliw w układach wtryskowych typu common rail, Logistyka 3/2015, 2090–2101
• 11. Kuźnicka Bogumiła, Albrecht Ziller, Materiałoznawstwo.
• 12. Niezgoda T., Małachowski J., Szymczyk W.: Modelowanie numeryczne mikrostruktury ceramiki. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).