Nové trendy v konstrukci pístů spalovacích motorů z hlediska tribologie

Transkript

1 Nové trendy v konstrukci pístů spalovacích motorů z hlediska tribologie P. Chlup Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně, Technická 2, Brno, Česká republika Článek obsahuje náhled do problematiky pístní skupiny z pohledu tribologie spalovacích motorů, zejména se pak zaměřuje na samotný píst. Tření a opotřebení vzniká ve všech zařízeních, která obsahují pohybující se komponenty s přímým stykem. Je snahou oba tyto důsledky pohybu eliminovat. Úplné odstranění těchto nežádoucích procesů je však alespoň v současné době nemožné a tak se je snaží konstruktéři, technologové, materiáloví inženýři a pracovníci z oblasti tribologie alespoň snižovat. Třecí ztráty vznikající v pístovém spalovacím motoru dosahují taktéž velkých hodnot a velká část energie vytvořené spalováním je proto mařena. Směrů, kterými se lze ubírat ke zvyšování účinnosti spalovacího motoru je několik. Patří mezi ně snižování hmotnosti komponent motoru, vývoj nových materiálů, povlakování třecích povrchů, kvalitnější maziva a mazání a také modifikace tvarů povrchů. Jelikož tření i opotřebení vzniká jako důsledek vzájemného pohybu dvou povrchů, je potřeba řešit kontakt jako celek, ne pouze modifikovat jeden z povrchů. 1. ÚVOD Pístové spalovací motory mají v současné době obrovskou oblast využití. V první řadě jsou to téměř všechna vozidla, nemalou roli však hraje i zahradní a zemědělská technika a generátory. Největší pozornost a také největší investice jsou však věnovány právě do oblasti výzkumu a vývoje motorů a jejich částí, používaných v automobilovém průmyslu. Na spalovací motory jsou kladeny čím dál větší nároky jak ze strany konečných uživatelů, tak ekologů. Mezi hlavní požadavky uživatelů patří spolehlivost motoru, trvanlivost, větší výkonnost, co nejmenší požadavky na údržbu a hlavně nízká spotřeba paliva. Z pohledu ekologů a životního prostředí jsou výrobci motorů nuceni snižovat škodlivé emise a také spotřebu paliva. Jinými slovy je zapotřebí zvyšovat účinnost motorů. Zvyšování účinnosti vede ke zvyšování pracovních tlaků, používání modernějších materiálů a technologií. Mazání má také velký vliv a výzkumu v oblasti mazacích filmů a samotných maziv je nutné věnovat velkou pozornost. Velký význam v dnešní době mají také nanotechnologie, které umožňují obrovský pokrok v oblasti snižování tření a opotřebení, avšak pro praktické použití v sériové výrobě nejsou ještě dostatečně rozvinuty. Slibují však do budoucna velice zajímavé výsledky. 2. TŘENÍ VE SPALOVACÍM MOTORU Ve spalovacím prostoru motoru vzniká během hoření paliva energie, která je přes klikový mechanismus transformována na mechanickou práci a dále přes spojku, převodovku a další komponenty přiváděna až ke kolům vozidla. Tato kola jsou roztáčena a dochází k rozpohybování vozidla. Během celého tohoto procesu dochází ke ztrátám původně vytvořené energie vlivem tření. Podle [1] dosahuje účinnost čtyřdobého zážehového motoru okolo 30% a čtyřdobého vznětového až 40% (motory zážehové mají menší tepelnou účinnost pracovního oběhu). Na obrázku 1 je graficky znázorněn procentuelní podíl jednotlivých komponent a vlivů na ztrátách takto vytvořené mechanické práce (energie). Obrázek 1. Ztráty energie z motoru [2]

2 Z grafu je vidět, že ztráty původně vytvořené energie jsou ze 48% zapříčiněny třením. Z toho 41% je tření v motoru, zbylých 7% se dělí mezi převodovku, diferenciál a hnací ústrojí. To je velmi mnoho a proto je této problematice věnována velká pozornost. Do výzkumu a vývoje týkajících se snižování tření a opotřebení motorů je investováno velké množství času a peněz. Cesty jsou v podstatě tři: vývoj používaných maziv a zlepšování jejich vlastností, konstrukční a technologické inovace a v neposlední řadě použití moderních materiálů. V dnešní době, kdy je stále složitější hledat nová řešení a překonávat již vynalezené, je zapotřebí skloubit všechny tři směry a vytvořit úzkou spolupráci mezi odborníky z těchto oborů. Na obrázku 2 jsou zobrazeny procentuelní podíly hlavních součástí spalovacího motoru na jeho ztrátách třením podle různých studií. Obrázek 2. Podíl jednotlivých komponent na ztrátách [3] Z obrázku jasně vyplývá, že hlavní podíl a to až 60% z třecích ztrát motoru má na svědomí píst a pístní kroužky, které se pohybují ve válci. Ihned za nimi jsou to ventilové rozvody. Tento článek se bude dále zabývat novodobou konstrukcí a metodami na snižování tření v oblasti pístní skupiny, protože je toto nutno řešit jako celek. 3. PÍSTNÍ SKUPINA Do oblasti pístní skupiny zařadíme komponenty píst, těsnící a stírací kroužky, pístní čep a válec (popř. vložku válce). Mezi těmito komponentami totiž dochází k největším ztrátám třením ve spalovacím motoru. Na obrázku 3 jsou popsány hlavní části takového motoru. Obrázek 3. Hlavní části spalovacího motoru [2] Během celé éry vývoje spalovacích motorů docházelo k mnoha změnám, které zvyšovaly kvalitu motorů. V prvopočátcích se tyto změny týkali hlavně samotné funkce spalovacího motoru, ale časem se vývoj směroval čím dál více ke zvyšování účinnosti motorů, snižování spotřeba paliva a také snižování výfukových emisí. A to převládá i v dnešní době. Snahou je hlavně zdokonalovat samotné spalování a snižovat ztráty třením v motorech. Je proto snaha dosáhnout vhodného typu mazání mezi povrchy vzájemně se pohybujících součástí a také aby tyto povrchy byly zhotoveny z vhodných materiálů. Toho je možno dosáhnout buďto použitím přívětivého materiálu pro výrobu samotné součásti, nebo v dnešní době mnohem více používaných povlaků. Typy tření jednotlivých komponent motoru jsou orientačně znázorněny na následujícím obrázku zobrazujícím Stribeckovu křivku (obrázek 4). U mezného mazání je zatížení přenášeno pomocí tenkého mezného filmu, třecí povrchy se zde nacházejí v bezprostřední blízkosti a dochází k interakci jejich povrchových nerovností. U smíšeného mazání se utváří velmi tenký mazací film. Tento film je nesouvislý a proto i zde nedochází k úplnému oddělení třecích povrchů. Je to přechodný typ mezi mezním a hydrodynamickým mazáním.

3 zážehové a vznětové i pro pomaloběžné a rychloběžné. Základní prvky všech pístů jsou však vesměs stejné a jsou popsány na obrázku 6. Jak již bylo zmíněno, píst má také velmi významný podíl na celkových ztrátách způsobených třením. Tyto ztráty lze snižovat několika způsoby, mezi které patří např. snižování hmotnosti pístu, povrchové úpravy pláště pístu či zmenšování třecí plochy pístu [3]. Obrázek 4. Stribeckova křivka [2] U hydrodynamického mazání figuruje tlustý mazací film, který plně odděluje třecí povrchy a zabraňuje tak jejich vzájemné interakci. Tloušťka filmu závisí především na typu maziva a rychlosti vzájemného pohybu povrchů [5][6]. Obrázek 5. Vzájemná vzdálenost povrchů při různých typech mazání [6] Podrobněji jsou všechny typy mazání popsány v [6]. 4. PÍST Píst spalovacího motoru je během každého pracovního cyklu namáhán mechanicky a tepelně. Mechanické zatížení má na svědomí tlak plynů vznikajících hořením paliva ve spalovacím prostoru a také setrvačné síly. Tepelné zatížení vzniká od horkých plynů a vlivem tření. Píst spalovacího motoru musí být navržen tak, aby byl schopen odolávat jak mechanickému, tak i tepelnému namáhání a v neposlední řadě také opotřebení. Za celou dobu vývoje spalovacích motorů bylo navrženo velké množství pístů lišících se jak tvarem, tak použitým materiálem. I v dnešní době se používá různých pístů, především v závislosti na typu motoru, pro který je píst určen. Jiné písty se používají pro dvoudobé a čtyřdobé motory, pro Obrázek 6. Základní prvky pístu spalovacího motoru [1] Podle [4] pracuje plášť pístu v režimu hydrodynamického mazání, avšak v horní a dolní úvrati dosahuje podle [3] mazání mezného. Proto je nutné plášť pístu povrchově upravit, aby se jednak snížilo tření mezí pláštěm pístu a válcem a také se snížilo jeho opotřebení. Jednotlivé metody povrchových úprav, které se v současné době používají a nebo teprve vyvíjí budou popsány v dalším textu. 4.1 MATERIÁLY PÍSTŮ Materiály pístů by měly z hlediska dosažení malých setrvačných sil, vysoké odolnosti proti deformaci a únavovému porušení a dobrým kluzným vlastnostem splňovat určité požadavky. Mezi tyto

4 požadavky patří zejména nízká hustota, vysoká odolnost proti změnám teploty, vysoká tepelná vodivost, dobré třecí vlastnosti a příznivá tepelná roztažnost [7]. Mezi typické materiály používané pro výrobu pístů patří slitiny lehkých kovů, litina, tvárná litina a litá ocel. Pro rychloběžné motory se používá slitina Al-Si (tzv. Silumin). Je to slitina hliníku běžně s obsahem 11-13% křemíku a okolo 1% mědi, niklu a hořčíku. Vyskytují se i se zvýšeným obsahem křemíku na 18-24%, což zmenší tepelnou roztažnost a opotřebení, avšak sníží také pevnost [7]. Měď se přidává z důvodu zvýšení únavové pevnosti [2]. U velkých pomaluběžných dvoudobých motorů se stále používají písty z tvárné litiny s perlitickou strukturou. U vysoce tepelně a mechanicky zatížených motorů se používají bimetalické písty, u kterých je dno pístu z vysokopevnostních materiálů a spodní část pístu je z materiálů klasických (obr. 9). 4.2 TEPELNÉ ZATÍŽENÍ PÍSTŮ Píst spalovacího motoru je v důsledku přímého kontaktu s horkými spalinami zahříván a tepelně namáhán. Jelikož je většina dnešních pístů vyrobena z hliníkových slitin, nesmí teplota odlévaného pístu překročit teplotu cca 320 C [1], protože by docházelo k významnému snižování pevnosti materiálu pístu. Kované písty jsou na tom o něco lépe. Jelikož maximální teplota spalin se pohybuje okolo 2500 C [7], je zapotřebí teplo předávané spalinami pístu odvádět. Vlivem teploty se totiž jednak píst roztahuje a také dochází ke karbonizaci oleje v místech drážek pro pístní kroužky. To má neblahý vliv na chod motoru, jeho mazání a opotřebení. Řešení těchto problémů jsou popsána v odstavci 4.3. Na obrázku 7 je znázorněno rozložení teplot na pístech různých motorů v zahřátém stavu. Největší část tepla je z pístu odváděna pomocí pístních kroužků (až 60%), plášť pístu přenese až 30% a zbytek je odveden vzduchem a olejovou mlhou z vnitřních prostor pístu [1][7]. Další vliv na zahřívání pístu a pístních kroužků má teplo vznikající třením o stěnu válce. Jak bylo zmíněno v úvodu, ztráty třením mezi těmito komponentami jsou značné a ze zákona zachování energie vyplývá, že energie takto zmařená se musí přeměnit v teplo. Obrázek 7. Rozložení teplot na pístech [1] Samozřejmě z principů vedení tepla je zřejmé, že čím větší rozdíl teplot je mezi dvěma povrchy a čím lepší je jejich tepelná vodivost, tím dojde k většímu přenosu tepla. Proto se válec také velmi intenzivně chladí chladící kapalinou proudící v chladících kanálcích. Hliník má asi 4x lepší tepelnou vodivost než litina, což je jeho velká výhoda, která kompenzuje nižší možnou pracovní teplotu pístu. 4.3 TVAROVÁ ŘEŠENÍ PROBLÉMŮ ZPŮSOBENÝCH VYSOKOU TEPLOTOU Se změnou teploty pístu se mění také jeho tvar. Ve studeném stavu motoru má celý objem pístu konstantní teplotu, po nastartování teplota nerovnoměrně roste a i při ustálení teplotního pole pístu není dosaženo konstantní teploty, jak ukazuje obrázek 7. Důsledkem této skutečnosti dochází také k nerovnoměrné roztažnosti a změně tvaru pístu. Aby byla dosažena minimální vůle mezi stěnou pístu a válce, musí mít píst v zahřátém stavu válcový tvar. Proto je tvar pístu ve studeném stavu vytvarován v závislosti na rozložení materiálu a teplot ve stavu zahřátém. Takový tvar pístu je zobrazen na obrázku 8. Tvar boční křivky však není jediný, který se mění. Vlivem existence nálitků pro pístní čep dochází k větší roztažnosti s rostoucí teplotou ve směru osy čepu a proto je tvar pístu eliptický. Zbytečně velké vůle mají za následek pronikání spalin do klikové skříně a karbonizaci maziva. Malé vůle způsobené přehříváním motoru vedou k opotřebení a zadírání komponent.

5 Aby pístní kroužek umístěný nejblíže ke dnu pístu správně plnil svou funkci, nesmí dojít k jeho tzv. zapečení v důsledku překročení teploty karbonizace použitého oleje v místě jeho drážky. Ta se pohybuje běžně okolo 220 až 260 C [1]. Pokud je tato teplota překročena, dochází k tvorbě karbonu a pomale také k omezení volného pohybu kroužku v drážce. Následkem toho není prostor za kroužkem dostatečně utěsněn a proudící spaliny přehřívají píst, což vlivem roztažnosti může vést až k zadření pístu. Tomu se dá zabránit dvěma způsoby. První je primitivní, zvětší se délka horního můstku, což vede ke snížení teploty v první drážce. Druhou metodou je aplikace trapézového pístního kroužku, který je zobrazen na obrázku 10. Obrázek 10. Trapézový pístní kroužek [1] Obrázek 8. Tvar pístu ve studeném stavu [1] Někdy se také používají bimetalické písty, které umožňují menší provozní vůle. Takový píst je zobrazen na obrázku 9. Ten se vůči drážce při radiálním posuvu pístu pohybuje jak radiálně tak axiálně a drtí tak napečený karbon. Tím je zajištěna možnost trvalého pohybu v drážce. Podle [1] je nosič pístního kroužku vyroben z legované austenitické šedé litiny. Obsahuje 20%Ni+Cu+Cr a její obchodní název je nirezist. Má podobnou tepelnou roztažnost jako silumin a je do pístu zalit metodou Alfin. Obrázek 9. Bimetalický píst [7] Obrázek 11. Geometrie trapézového pístního kroužku [1]

6 Pokud je odvod tepla z pístu nedostatečný, je nutné jej chladit. Možností chlazení je více a jejich účinnost je různá. První možností je chlazení nástřikem dna pístu zobrazené na obrázku 12. Toto však není příliš účinné a proto se pro více tepelně namáhané písty volí tvorba chladících kanálků uvnitř hlavy pístu (obrázek 13). Tryska 3 vytlačuje při dolní úvrati zahřátý olej z kanálků umístěných v hlavě pístu a ten vytéká zpět do klikové skříně, kde je ochlazen. Pro drážku prvního pístního kroužku znamená nástřik dna snížení teploty o cca 20 C a použití chladících kanálků o 40 C [1]. 4.4 DALŠÍ TVAROVÉ PRVKY Jak ukazuje obrázek 14, i drážka pro stírací pístní kroužek má několik zvláštností. Je vyšší a jsou v ní vytvořeny otvory, které umožňují odtok setřeného oleje ze stěn válce do vnitřních prostor pístu a následně do klikové skříně. Na spodní hraně drážky je také vytvořeno zkosení, které vytváří v podstatě rezervoár pro setřený olej. Obrázek 12. Chlazení nástřikem [1] Takové kanálky jsou vytvořeny během odlévání pístu metodou ztraceného jádra [1]. Obrázek 13. Chlazení kanálky [1] Obrázek 14. Drážka pro stírací kroužek [8]

7 Jak již bylo zmíněno v úvodu, z důvodu snížení ztrát třením je vhodné, aby třecí plocha byla co nejmenší. Proto se moderní písty vytvářejí s co nejkratším pláštěm pístu, jak ukazuje obrázek 15. Navíc se dosahuje snižování celkové hmotnosti pístu, což je také pozitivní z hlediska tření. Obrázek 15 navíc názorně zobrazuje tvar drážky stíracího kroužku a kanálků na odvod setřeného oleje. Obrázek 16. Litinová vložka ve válci [10] Obrázek 15. Moderní píst [9] 4.5 POVRCHOVÉ ÚPRAVY PÍSTÚ Po mnoho desetiletí se jako materiál válců a pístů spalovacích motorů používala šedá litina s lamelárním grafitem. Obsahuje značné množství grafitu a její třecí vlastnosti byly zvláště v dřívější době velkou výhodou. Později byla objevena tvárná litina, jejíž mechanické vlastnosti byly vhodnější pro náročnější aplikace. S časem však bylo potřeba snižovat hmotnost jak pístů, tak bloku motoru a litina se svou hmotností stávala nevýhodným materiálem. Začaly ji nahrazovat slitiny hliníku (AlSi), jejichž fyzikální a mechanické vlastnosti byly mnohem vhodnější. Velkým problémem však byly vysoké třecí součinitele. Zlepšení poskytly litinové vložky válců (obrázek 16) umístěné v hliníkovém bloku motoru. V současné době se již však nepoužívají a současný trend ukazuje na použití hliníkových slitin pístu i válce, jejichž třecí povrch je nějakým způsobem povlakován a upravován [11]. Obrázek 17. Metody řešení špatných kluzných vlastností AlSi [11] Největší pozornost se věnuje povlakům a topografii povrchu u pístních kroužků a povrchu válce. Samotný plášť pístu nezpůsobuj totiž tak velké ztráty třením ani nemá tak velkou povrchovou teplotu jako pístní kroužky. I přesto se podle [2] v případě pístů povlakuje hlavně z důvodu snížení tření než samotného opotřebení. Ve [12] se uvádí, že dříve se písty brousily, aby jejich povrch byl co nejhladší, ale přešlo se na soustružení diamantem, po kterém zůstávaly jemné rýhy sloužící pro udržování maziva a lepší záběh. Dále hovoří o vytváření ochranné a záběhové vrstvy, která zabraňuje zadírání při záběhu. Tato vrstva byla vytvořena z cínu nebo olova o tloušťce 1 až 2 μm. Dnes se prý používá

8 povlak z grafitu o tloušťce 10 až 20 μm vytvářený metodou sítotisku nebo nástřikem. Firma ALMET a.s. [14] nabízí v současné době povrchovou úpravu pístů metodami tvrdé eloxování, fosfátování, cínování a kluzný lak na bázi molybdenu. Obrázek 18 ukazuje graf závislosti koeficientu tření na otáčkách motoru v závislosti na použitém povlaku pláště pístu [3]. Výsledky tohoto pokusu jsou zaneseny v grafech zobrazených na obrázku 20 pro různá zatížení. Obrázek 18. Vliv povlaku pláště pístu na tření [3] V článku [15] se zabývali vlivem keramických povlaků na účinnost motoru. Na píst, hlavu válce a ventily byla nejdříve nanesena 0,15 mm tenká vrstva NiCrAl slitiny pro lepší přilnavost keramiky. Dále byla nanesena 0,35 mm vrstva CaZrO 3 na hlavu a ventily a MgZrO 3 na píst pomocí plasmového nástřiku. Jde o nástřik roztaveného kovu na plochu pro vytvoření povlaku [16]. Princip této metody je zobrazen na obrázku 19. Obrázek 20. Vliv keramického povlaku na účinnost motoru [15] Obrázek 19. Plasmový nástřik roztaveného kovu [16] Zlepšení účinnosti vysvětlují menší tepelnou vodivostí keramiky oproti kovům. Proto dochází k menšímu ochlazování spalin a vyšší pracovní teploty vedou k většímu množství energie převedené na práci. V článku [17] se zabývají náhradou tvrdého chromování metodou HVOF (high-velocity oxy-fuel thermal spray proces). Dříve používané tvrdé chromování je potřeba nahradit jinou vhodnou

9 metodou, která nemá takový dopad na lidské zdraví a ekologii a přitom zajistí stejně dobré či lepší tribologické vlastnosti. Existuje velké množství metod a typů povlaků, ale ne všechny je vhodné využít na povrch pístů. Některé se používají, nebo zkoušejí na površích pístních kroužků či válců, na kterých má aplikace větší význam. Mezi další zkoumané a rozvíjené metody povlakování či úpravy povrchu patří například LST (Laser Surface Texturing), jehož vlivem na snižování tření se zabývá [18]. Testování metody je zde prováděno na pístních kroužcích a čepech. V [20] jsou zkoumány tribologické vlastnosti nikl/keramického kompozitního povlaku NCCs a CPCs (composite polymer coatings) naneseného na plášť pístu při vzájemném pohybu s plochou válce z litiny i hliníkové slitiny. 5 SHRNUTÍ V současné době, kdy je věda a technika na tak vyspělé úrovni, že se z toho občas tají dech, se účinnost spalovacích motorů používaných v osobních automobilech pohybuje na velmi nízké hodnotě. Jelikož je automobilový průmysl velmi silným a bohatým odvětvím, je tomuto problému věnována velká pozornost. Snižování tření a opotřebení v oblasti pístní skupiny je jedním z nejdůležitějších úkolů pro konstruktéry, technology, materiálové inženýry i odborníky na tribologii. Je potřeba vyvíjet nové technologie a zkoumat nové možnosti povlakování jak z pohledu tribologických vlastností, tak také s ohledem na ochranu životního prostředí. Spolu s příchodem výroby pístů a válců z hliníkových slitin přišla také potřeba zlepšit tribologické vlastnosti třecích povrchů těchto komponent a začala se zkoumání a vývoji povlaků věnovat velká pozornost. 6 ZÁVĚR V článku byly popsány problémy týkající se tření a opotřebení v oblasti pístní skupiny, zvláště pak pístu. Dále byla věnována pozornost jednotlivým částem, které mají velký vliv na chování a chod celého motoru. Alespoň nejbližší budoucnost spalovacích motorů se bude pravděpodobně ubírat stále stejným směrem jako v několika posledních letech či dokonce desetiletích používáním moderních materiálů, nových technologií a nemalý vliv bude mít zlepšování kvality maziv a mazání. REFERENCE: [1] RAUSCHER, J., Spalovací motory : Studijní opory. Brno, [2] TUNG, S.C., MCMILLAN, M.L., Automotive tribology overview of current advances and challenges for the future, Tribology Int. 37 (2004) [3] NAKADA, M. Trends in engine technology and tribology (1994) [4] PRIEST,M., TAYLOR, C.M., Automobile engine tribology approaching the surface, Wear 241 (2000) [5] ŠAMÁNEK, O. Vliv povrchových nerovností na funkci mazaných kontaktů strojních částí. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s. Vedoucí diplomové práce doc. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. [6] VUT v Brně, Ústav Konstruování, prezentace předmětu Konstruování strojů : strojní součásti, přednáška 4, Tření, mazání a opotřebení, URL: sky/prednaska4.pdf (cit ) [7] ANDERSEN, P. Piston ring tribology : A literature survey [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < [8] Piston and piston rings [online]. [cit ]. Dostupný z WWW: Wei/engine/UofWindsorManual/Piston%20and %20Piston%20Rings.htm [9] COSWORTH Ltd., Performance pistons : pistons catalogue [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < catalogue.pdf>. [10] FITCH, J., Oil and Glycol Don't Mix [online] [cit ]. Dostupný z WWW: < etail.asp?articleid=193>. [11] BAZBEZAT, G., Advanced thermal spray technology and coating for lightweight engine

10 blocks for the automotive industry,surface & Coatings Technology 200 (2005) [12] RAUSCHER, J., Vozidlové motory : Studijní opory. Brno, [13] KUBÍČEK, J, KOUŘIL, M. Povrchové úpravy a tepelné zpracování., [14] ALMET, A.S., [15] TAYMAZ, I., CAKIR, K., MIMAROGLU, A., experimental study of effective efficiency in a ceramic coated diesel engine, Surface & Coatings Technology 200 (2005) [16] SHANGZHAO, S., HWANG, J.Y., Plasma spray fabrication of near-net-shape ceramic objects, Journal of Minerals & characterization & Engineering, , 2003 [17] PICAS, J.A., FORN, A., MATTHAUS, G., HVOF coatings as an alternative to hard chrome for pistons and valves, Wear 261 (2006) [18] RYK, G., ETSION, I., Testing piston rings with partial surface texturing for friction reduction, Wear 261 (2006) [19] KARAMIS, M.B., YILDIZH, K., CAKIRER, H., Wear behaviour of Al-Mo-Ni composite coating at elevated temperature, Wear 258 (2005) [20] WANG, Y., BROGAN, K., TUNG, S.C., Wear and scuffing characteristic of composite polymer and nickel/ceramic composite coated piston skirts against aluminium and cast iron cylinder bores, Wear 250 (2001)