Oil microcontainers - laser drilling method and application tests

• Autorzy: Bogdanowicz Z. , Marczak J. , Napadłek W. , Rycyk A.

Warianty tytułu

PL

Mikrozasobniki olejowe-metoda laserowego drążenia oraz próby aplikacji

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodę laserowego drążenia mikrozasobników olejowych na powierzchni gładzi tulei cylindrowej tłokowego silnika spalinowego. W procesie normalnej eksploatacji tłok-pierścienie-cylinder są smarowane bądź smarem wprowadzonym do cylindra łącznie z paliwem (silniki dwusuwowe), bądź mgiełką oleju rozpryskiwanego przez korbowody. Zużycie tulei wykonanych bezpośrednio w kadłubie silnika oraz w tulejach mokrych nieobciążonych jest największe w górnej części cylindra. Dotychczas powszechnie stosowaną metodą przy obróbce wykańczającej gładzi cylindrów jest honowanie w wyniku którego otrzymujemy krzyżowy układ rys honowniczych o zróżnicowanej mikrogeometrii stanowiące kieszenie olejowe zmniejszające tarcie. Nowe możliwości wyłoniły się dzięki wykorzystaniu promienia laserowego. Metoda laserowego honowania charakteryzuje się dużą regularnością rowków honowniczych, co do ich głębokości jak i odstępu niemożliwą do uzyskania tradycyjnymi metodami. W badaniach własnych zastosowano kombinację honowania klasycznego i laserowego. Laserowo nanoszono przez drążenie mikrozasobniki olejowe w postaci punktowych kieszeni w górnej części tulei, tam gdzie zużycie jest największe. Mikrodrążenie zasobników olejowych wykonano na tulei cylindrowej silnika lotniczego ASz-62IR. W badaniach wykorzystano laser Nd-YAG o energii w impulsie 1J i repetycji 10Hz. W wyniku honowania wykańczającego służącego do wyrównania powstałych podczas obróbki laserowej nierówności (wypływek), powierzchnie "Plateau" o parametrze chropowatości powierzchni Rz = od 1 do 2 fim zostały uzyskane.

EN

Paper presents a method of laser drilling of oil microcontainers at the smooth surface of cylinder sleeve of piston combustion engine. During the process of normal exploitation, system of piston-rings-cylinder is lubricated by oil introduced together with fuel (two-stroke engine) or by oil mist spattered by connecting rod. The largest wear of sleeves placed directly in the engine framework or wet, unloaded sleeves takes place in the upper part of cylinder. So far, most common method of cylinder smooth surface finishing is honing, resulting in cross shaped honing scratches with diverse microgeometry, forming oil pockets which decrease friction. Utilization of laser beam show other possibilities. Method of laser honing is characterized by high regularity of honing grooves depth and spacing, which is not possible using traditional methods. Combined classical and laser honing has been utilized in the present investigations. Oil microcontainers were plotted by laser drilling of point pockets in the upper cylinder sleeve part of aircraft engine ASz-62IR. Source of radiation was Nd:YAG laser with pulse energy of 1 J and repetition rate of 10 Hz. As result of finish honing for compensate ruggedness performed during the laser tooling (the outflow), "Plateau" surfaces of the parameter of the surface roughness Rz = from 1 to 2 fim have been obtained.

Słowa kluczowe

PL

tuleja cylindrowa; mikrozasobniki olejowe; mikrogeometria; metoda laserowa

EN

combustion engine; cylinder liner; micro-oil containers; microgeometry; laser method

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 2
• Strony: 35--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Bogdanowicz Z.

autor

Marczak J.

autor

Napadłek W.

autor

Rycyk A.

• Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland tel.: [phone],

Bibliografia

• [1] Niewczas, A., Trwałość zespołu tłok-pierścienie tłokowe-cylinder silnika spalinowego,WNT, Warszawa, 1998.
• [2] Klink, U., Sprawozdanie z badań silnika AVL w Graz, Austria nr TC 0150, 12, 1993.
• [3] Klink, U., Laserowe honowanie gładzi cylindrów, Sympozjum naukowo-techniczne. Technika laserowa w inżynierii powierzchni materiałów. WAT Warszawa, 1997.
• [4] Kusiński, J., Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej, Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, Kraków, 2000.
• [5] Napadłek, W., Przetakiewicz, W., Wpływ obróbki laserowej na właściwości wybranych elementów silnika spalinowego, Inżynieria Materiałowa nr 5(130)/2002, s. 547 – 553, 2002.