Vliv vodíku na vlastnosti materiálů používaných v turbodmychadlech

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá vlivem plynného vodíku na vlastnosti litiny s kuličkovým grafitem (EN-GJS 400-15), která se běžně používá při výrobě komponent turbodmychadel pro spalovací motory. Cílem práce je zhodnotit chování tohoto materiálu při vystavení vodíkovému prostředí za zvýšené teploty a tlaku, které simulují reálný provozní stav zařízení. Součástí této práce je literární rešerše zahrnující konstrukční varianty turbodmychadel, vliv kvality a složení paliv na jejich provoz a materiály využívané pro jejich klíčové komponenty. Dále se práce věnuje vlivu vodíku z hlediska jeho pronikání do materiálu a modelům vodíkového zkřehnutí. Experimentální část se soustředí na hodnocení vlastností tří skupin vzorků připravených z reálného kusu vložky turbodmychadla na základě provedených mechanických zkoušek, fraktografické a metalografické analýzy.

This bachelor's thesis investigates the influence of gaseous hydrogen on the properties of spheroidal graphite cast iron (EN-GJS 400-15), a material commonly used in the production of turbocharger components for internal combustion engines. The goal of the thesis is to evaluate the behavior of this material when exposed to a hydrogen environment under elevated temperature and pressure conditions that simulate real operating states. The thesis includes a literature review covering turbocharger design variants, the impact of fuel quality and composition on their operation, and the materials used for their key components. Furthermore, it explores hydrogen's effect in terms of its penetration into materials and models of hydrogen embrittlement. The experimental part focuses on evaluating the properties of three groups of samples prepared from a turbocharger insert. These samples were tested using mechanical testing, as well as fractographic and metallographic analysis.