The resistance investigation of the marine engine exhaust valve using the modelling chamber

• Autorzy: Kończewicz W. , Smoleńska H.

Warianty tytułu

PL

Badania odporności zaworów wylotowych silnika okrętowego w komorze modelowej

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

We współczesnej technice szereg części urządzeń i instalacji pracuje w długich okresach czasu i w złożonych warunkach obciążenia mechanicznego, termicznego i chemicznego. Próby wprowadzenia nowych rozwiązań technicznych muszą być poprzedzone szczegółowymi badaniami, które stwierdzą przydatność do konkretnych zastosowań. Problemem występującym w przemyśle okrętowym, a dokładniej w procesie eksploatacji silników okrętowych jest trwałość jednego z kluczowych elementów tj. zaworów wylotowych. Z punktu widzenia eksploatacji największą uwagę poświęca się wąskiej powierzchni przylgni zaworu, której dokładność dopasowania decyduje o jego szczelności. Pomimo stosowania stali wysokostopowych obrobionych cieplnie trwałość zaworów jest często niewystarczająca. Aby zwiększyć ich trwałość stosuje się pokrycie przylgni stopami charakteryzującymi się większą odpornością w wyżej wymienionych warunkach pracy. Stopy i technologie powinny także umożliwiać nie tylko wytwarzanie warstw na nowych zaworach, ale także umożliwiać ich regenerację. Ponieważ zawory silników okrętowych są przykładem części silnie obciążonych zarówno mechanicznie jak i chemicznie a czasy ich eksploatacji liczy się w tysiącach godzin stąd pożyteczne wydaje się zastosowanie specjalnie zaprojektowanej komory, w której wykonane różnymi metodami warstwy będą podlegać oddziaływaniu spalin, a podwyższona temperatura będzie dodatkowym czynnikiem przyspieszającym proces degradacji. Jednakże istotna jest ocena na ile przyspieszone procesy w komorze odpowiadają rzeczywistym procesom degradacji. W pracy przedstawiono schemat komory modelowej oraz wyniki badań dla zaworów poddanych korozji w komorze oraz ich porównanie ze zużytymi zaworami po eksploatacji w silniku okrętowym podczas normalnej eksploatacji. Do badań wykorzystano metody badań metalograficznych oraz pomiary mikrotwardości.

EN

At contemporary technical designs, many equipment and installation are working for a long time and under complex environmental which include mechanical, thermal and chemical loadings. Before the new technical design is accepted for work, it must be carefully investigated in order to evaluate its usefulness for real need. During the ship engine operation, one of the key problems is the exhaust valve durability. A special interest is in valve head face because this narrow part of the valve is responsible for tightness. Very often, the durability of the valve is not sufficient in spite of using heat treated high alloy steels. Surfacing the seat face with different techniques and different resisting materials can increase the durability of valves and also can be useful to repair worn components. Because the ship engine valves are the example of the parts, which are highly mechanical, and chemical loaded and subjected for long service life, the design of the special examination chamber seems to be useful. At this station, the clad layer made by different techniques and from different cladding materials are undergo exhaust gases corrosion and elevated temperature is the factor which accelerates process. In this paper the schematic diagram of the modeling chamber and some results of the investigation are presented. There are comparisons of the microstructure and hardness of the worn valve heads from the real working engine and samples, which were exposed in the chamber. The metallographic method of the analyse and microhardness measurements were used.

Słowa kluczowe

PL

korozja gazowa; badania laboratoryjne; eksploatacja

EN

gas corrosion; laboratory testing; exploitation

• 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: 2008
• Tom: Vol. 15, No. 4
• Strony: 255--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Kończewicz W.

autor

Smoleńska H.

• Gdynia Maritime University, Department of Mechanical Engineering 83 Morska Street, 81-225 Gdynia, Poland tel.: [phone]; fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Bessler, W. G., Schulz, C., Lee, T., Jeffries, J. B., Hanson, R. K., Laser-induced fluorescence detection of nitric oxide in high-pressure flames with A-X (0,1) excitation, Proceedings of the Western States Section of the Combustion Institute, Spring Meeting, pp. 145-156, Oakland 2001.
• [2] Buckmaster, J., Clavin, P., Linan, A., Matalon, M., Peters, N., Sivashinsky, G., Williams, F. A., Combustion theory and modeling, Proceedings of the Combustion Institute, Vol. 30, pp. 1-19, Pittsburgh 2005.
• [3] Corcione, F. E., et al., Temporal and Spatial Evolution of Radical Species in the Experimental and Numerical Characterization of Diesel Auto-Ignition, Proceedings of The Fifth International Symposium on Diagnostics and Modeling of Combustion in Internal Combustion Engines (COMODIA 2001), pp. 355-363, Nagoya 2001.
• [4] A.S.C.M., d’Oliveira, R. Vilar, C. G., Feder, High temperature behaviour of plasma transferred arc and laser Co-based alloy coatings, Applied Surface Science 201, (2002) pp. 154–160.
• [5] Smoleńska, H, High temperature corrosion of the cobalt base clad layers, Advances in Materials Science, Vol. 7, Nr 2=12, s. 254-267, 2007.
• [6] Zhao, R; Barber, G. C.; Wang, Y. S.; Larson, J. E., Wear mechanism analysis of engine exhaust valve seats with a laboratory simulaton, Tribology Transactions, 40, 2; ProQuest Science Journals, 209, Apr 1997.