Evaluation of Tribological Properties of Magnesium Alloys Intended for Engine Pistons

• Autorzy: Bąkowski Henryk , Rzychoń Tomasz , Sokołowski Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.9070

Warianty tytułu

PL

Ocena właściwości tribologicznych stopu magnezu przeznaczonego na tłoki silników spalinowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the influence of the main operational properties on selected tribological properties, i.e. coefficient of friction, weight loss, roughness parameters of a WE43 magnesium alloy with rare earth elements for internal combustion engine pistons (Mg-Y-RE-Zr). The tests were carried out on a T-11M tribotester according to a poliselective experiment’s plan. Metallographic examination of the friction surface allowed the evaluation of the wear mechanism. Comprehensive research will allow the prediction of the correct service time of a piston made of magnesium alloy in contact with a cylinder liner made of silumin at higher temperatures.

PL

W artykule przedstawiono wpływ głównych właściwości eksploatacyjnych na wybrane właściwości tribologiczne, tj. współczynnik tarcia, ubytek masy, parametry chropowatości stopu magnezu z pierwiastkami ziem rzadkich przeznaczonego na tłoki silnika spalinowego (Mg-Y-RE-Zr). Badania przeprowadzono na tribotesterze T-11M zgodnie z poliselekcyjnym planem eksperymentu. Badania metalograficzne powierzchni tarcia umożliwiły ocenę mechanizmu zużywania. Kompleksowe badania pozwolą na prognozowanie czasu popraw nej eksploatacji tłoka wykonanego ze stopu magnezu w skojarzeniu z tuleją cylindrową wykonaną z siluminu w podwyższonej temperaturze.

Słowa kluczowe

EN

WE43 magnesium alloy; MgYREZr alloy; combustion engine piston; wear

PL

stop WE43; stop magnezu; zużycie; tłok silnika spalinowego

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 3
• Strony: 29--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bąkowski Henryk

• Silesian University of Technology, Faculty of Transport and Aviation Engineering, Z. Krasińskiego 8 Str., 40-019 Katowice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9041-1991

autor

Rzychoń Tomasz

• Silesian University of Technology, Faculty of Materials Engineering, Z. Krasińskiego 8 Str., 40-019 Katowice, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-2341-0566

autor

Sokołowski Andrzej

• Silesian University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Z. Krasińskiego 8 Str., 40-019 Katowice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4050-257X

Bibliografia

• 1. Włodarski J. K.: Tłokowe silniki spalinowe-procesy trybologiczne. WKŁ, Warszawa 1982.
• 2. Kozaczewski W.: Konstrukcja grupy tłokowo-cylindrowej silników spalinowych. WKŁ, Warszawa 2004.
• 3. Dhananjay Kumar S., Avinash Kumar A., Kumar J.: Effect of liner surface properties on wear and friction in a nonfiring engine simulator. Materials and Design 28 (2007), pp. 1632–1640.
• 4. Silva F. S.: Fatigue of engine pistons a compendium of case studies. Engineering Failure Analysis, vol. 13 (2006), pp. 480–492.
• 5. Röhrle M.: Pistons for internal combustion engines, fundamentals of piston technology. Verlag Moderne Industrie 2002, MAHLE GmbH.
• 6. Tłoki magnezowe: Lekki materiał dla lepszej wydajności. Prospekt firmowy producenta pilarek Stihl. 2023.
• 7. https://www.stihl.pl/pl/profesjonalisci/innowacyjne-technologie/tloki-magnezowe#serce-silnika.
• 8. Polański Z. Metodyka badań doświadczalnych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 1985.
• 9. Posmyk A., Witaszek S.: Ocena właściwości tribologicznych skojarzenia żeliwo–kompozyt w warunkach eksploatacji silnika spalinowego. Tribologia, ISSN0208-7774, XXXIX Nr 3(219), Warszawa 2008, pp. 281–287.
• 10. Kaźmierczak A.: Tarcie i zużycie zespołu tłok-pierścienie-cylinder. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005.
• 11. Hadasik E., Kuc D.: Obróbka plastyczna stopów magnezu. Obróbka Plastyczna Metali Vol. XXIV Nr 2, 2013, pp. 131–146.
• 13. Mengucci P., Barucca G. Riontino G., Lussana D., Massazza M., Ferragut R., E. Hassan Aly E.: Structure evolution of a WE43 Mg alloy submitted to different thermal treatments. Materials Science and Engineering A 479 (2008), pp. 37–44.
• 12. Song J., She J.,Chen D., Pan F.: Latest research advances on magnesium and magnesium alloys worldwide. Journal of Magnesium and Alloys 8 (2020), pp. 1–41.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).