Nanostructured coating for reducing internal combustion engines toxicity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The effect of a nanostructured coating formed by microarc oxidation on pistons of internal combustion engines on the exhaust gases toxicity has been studied. The role of nanoscale porosity in the mechanism of toxicity reduction has been revealed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. M. Sitdikov

Ufa University of Science and Technology

Author for correspondence.
Email: ven_s80@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-9589-4947

Senior Researcher, Head of the Training Unit

Russian Federation, Ufa

N. Y. Dudareva

Ufa University of Science and Technology

Email: ven_s80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2269-0498

Doct. of Sci. (Tech), Prof., Associate Professor

Russian Federation, Ufa

References

  1. Байбарин В.А., Божко А.В. Влияние отработавших газов двигателей МЭС на экологию и их состав // Вестник аграрной науки Дона. 2014. № 4(28). С. 81–86.
  2. Чернецов Д.А. Токсичность отработавших газов дизелей и их антропогенное воздействие // Вопросы современной науки и практики. 2010. № 10–12 (31). С. 54–59.
  3. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1973. 200 c.
  4. Ерохов В.И. Токсичность современных автомобилей. Методы и средства снижения вредных выбросов в атмосферу. М.: Изд-во Форум, 2013. 447 c.
  5. Панов В.С., Курников А.С. Способы снижения токсичности отработавших газов поршневых двигателей // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. 2009. № 27. С. 83–97.
  6. Блохин А.Н., Грошев А.М., Козлова Т.А., Яржемский А.Д., Серопян М.С. Результаты исследования электромобиля на шасси "ГАЗель" // Наука и образование: научное издание "МГТУ им. Н.Э. Баумана". 2012. № 12. С. 75–104.
  7. Валеев В.С., Еникеев Р.Д., Сакулин Р.Ю. Повышение стойкости поршней двухтактных двигателей к прогару посредством нанесения МДО покрытий // Двигателестроение. 2020. № 2. С. 30–34.
  8. Ведрученко В.Р., Иванов А.Л., Борисов В.А., Литвинов П.В. Влияние материала поршня на процесс сгорания топлива в двигателе / Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2016. № 5. С. 61–68.
  9. Парсаданов И.В., Поливянчук А.П. Оценка влияния гальваноплазменного покрытия поршня автотракторного дизеля на выбросы твердых частиц с отработавшими газами // Двигатели внутреннего сгорания. 2009. № 2. С. 97–100.
  10. Никитин М.Д., Кулик А.Я. Теплозащитные и износостойкие покрытия деталей дизелей. Л.: Машиностроение, 1977. 168 c.
  11. Dudareva N.Yu., Ivashin P.V., Gallyamova R.F., Tverdokhlebov A.Ya., Krishtal M.M. Structure and Thermophysical Properties of Oxide Layer Formed by Microarc Oxidation on AK12D Al Si Alloy / Metal Science and Heat Treatment. 2021. Vol. 62. РР. 701–708.
  12. Curran J.A., Kalkancı H., Magurova Yu., Clyne T.W. Mullite-rich plasma electrolytic oxide coatings for thermal barrier applications // Surface and Coatings Technology. 2007. No 201. РP. 8683–8687.
  13. Ivashin P.V., Krishtal M.M., Tverdokhlebov A.Ya., Polunin A.V., Dudareva N. Yu., Kruglov A.B. Different-sized porosity and thermal conductivity of oxide layers formed by plasma-electrolytic oxidation on the AlSi12Mg silumin // Frontier Materials and Technologies. 2022. No. 4. РР. 49–69.
  14. Curran J.A., Clyne T.W. Porosity in plasma electrolytic oxide coatings // Acta Materialia. 2006. No. 54/7. РР. 1985–1993.
  15. Электронный источник: RM Vector 551i Снегоход. https://go-rm.ru/rm_vector_551i_data.html (Дата обращения 10.05.2024).
  16. Электронный источник: Двигатель УМЗ-341 для мотоблока. https://www.pahalka.ru/dvigateli/umz-341 (Дата обращения 10.05.2024).
  17. Михеев А.Е., Гирн А.В., Алексеева Е.Г., Башков И.В. Процесс формирования структуры и состава МДО-покрытий на алюминиевых сплавах // Вестник СибГАУ. № 2(48). 2013. С. 206–212.
  18. MAHLE International. Pistons and engine testing. Ed. 2nd. Wiesbaden: Pub. "Springer". 2016. 295 p.
  19. Дударева Н.Ю., Коломейченко А.В., Деев В.Б., Ситдиков В.М. Коррозионная стойкость оксидных слоев, формируемых методом микродугового оксидирования на заэвтектическом алюминиевом сплаве // Цветные металлы. 2023. № 10. С. 56–61.
  20. Суминов И., Белкин П., Эпельфельд А., Людин В., Крит Б., Борисов А. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. В 2 т. Т. 2. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2011. 512 c.
  21. Фомкин А.А. Пористость. Большая российская энциклопедия. В 35 т. Т. 21. М.: АО "Большая Российская энциклопедия", 2013. 767 c.
  22. Шпаковский В.В. Внедрение поршней с корундовым слоем при ремонте дизелей тепловозов ЧМЭ-3 // Двигатели внутреннего сгорания. № 2. 2013. С. 112–115.
  23. Марченко А.П., Шпаковский В.В. Влияние корундового слоя на рабочих поверхностях поршней на процесс сгорания в ДВС // Двигатели внутреннего сгорания. 2011. № 2. С. 24–28.
  24. Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ / Изд. 2-е, перераб. и доп., Москва : Изд-во "Химия". 1974. 592 c.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig.1. Piston crown MAO process in a special accessory

Download (118KB)
Indexing metadata
3. Fig.2. Test engine installations: a – RMZ-551i engine; b – UMZ-341 engine: 1 – RMZ-551i engine, 2 – AVL DP 80 dynamometer, 3 – AVL Fuel Balance flow meter, 4 – Innovate LM-2 excess air ratio meter, 5 – Infrakar 5M2 gas analyser, 6 – exhaust gas temperature meter AKTACOM ATT-2006, 7 – temperature meter under the TRM200 plugs, 8 – computer, 9 – UMZ-341 engine, 10 – generator G-290, 11 – electronic load bench ELECTRONIC LOAD AF-AL 9750-120

Download (208KB)
Indexing metadata
4. Fig.3. Engine pistons: a – uncoated RMZ-551i; b – coated RMZ-551i; c – uncoated UMZ-341; d – coated UMZ-341

Download (107KB)
Indexing metadata
5. Fig.4. Microdots of nanostructured MAO coating: a, b – M244 alloy; c, d – AK12 alloy; A – cavities; B – nanopores

Download (222KB)
Indexing metadata
6. Fig.5. Nanostructured MAO coating on pistons made of M244 and AK12 alloys

Download (141KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Sitdikov V.M., Dudareva N.Y.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies