Neuigkeiten der Forschungsnetzwerke Energie

15.11.2019 | Industrie und Gewerbe

Tribologie: Nachfrage nach neuen Schmierstoffen

Zahnräder mit Schmierstoff
(Bild: ©Nikita Kuzmenkov - stock.adobe.com)

Die Kombination aus optimal angepasstem Material und Schmierstoff kann die Reibung in Motoren reduzieren, spart Kraftstoff und führt zu weniger Verschleiß. Auch in Elektrofahrzeugen können etwa wasserbasierte Schmierstoffe künftig helfen, Energie einzusparen. Das war ein Ergebnis eines Expertenworkshops in Jülich.

Im Forschungsfeld Tribologie arbeiten Forscher daran, den Reibungsverlust in mechanischen Gleitsystemen zu senken.  Wenn die Reibung fast vollständig verschwindet, spricht die Forschung von Supraschmierfähigkeit (in Englisch: Superlubricity). Mit den BMWi-geförderten Projekten PEGASUS POSEIDON und CHEOPS3 konnten bereits einige Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung in die Praxis gebracht werden. Bei einem Workshop in Jülich haben sich die Forscher zu laufenden Projekten, bisher erreichten Ergebnissen und künftigen Herausforderungen im Forschungsfeld Tribologie ausgetauscht.

Tribologieforschung aus PEGASUS, POSEIDON und CHEOPS3 in der Praxis

Die Kombination aus angepassten Material und Schmierstoff setzt die Autoindustrie inzwischen für diverse Fahrzeuge ein. Auf Kolbenringen reduzieren tetraedrische amorphe Kohlenstoffschichten (ta-C-Beschichtungen) die Reibung um die Hälfte und sparen damit im Durchschnitt rund 1,5 Prozent Kraftstoff. Bei mit diamantähnlichen Kohlenstoffschichten beschichteten Rollenschlepphebeln wird die Reibung im Motor um bis zu rund 30 Prozent reduziert.  Daneben sind Schmierstoffe mit abgesenkten Viskositäten und damit verringerten Reibverlusten in Serie.

Tribologie und Elektromobilität

Dass die Elektromobilität neue Anforderungen an tribologisch beanspruchte Bauteile und deren Werkstoffe mit sich bringt und alternative Kraftstoffe künftig angepasste Schmierstoffe benötigen, darüber waren sich die Forscher bei ihrem Workshop in Jülich einig. Neue Schmierstoffe sind gefragt, die in gezielter Kombination mit Beschichtungen unter verschiedensten Reibbedingungen supraschmierende Eigenschaften aufweisen. Wasserbasierte Schmierstoffe oder triboaktive Schichten stellen in diesem Zusammenhang vielversprechende Ansätze dar. Darüber hinaus könnten für eine adaptive Schmierung sogenannte smarte Fluide interessant sein, die über elektrische oder magnetische Felder gesteuert werden.

Die Forscher suchen nach globalen Lösungsansätzen, um die komplexen tribologischen Systeme zu optimieren. Deshalb ist auch die Vernetzung des Forschungsfelds mit anderen Forschungsschwerpunkten wichtig, wie etwa der künstlichen Intelligenz. Erste Ideen sind etwa, akustische Daten von Reibung auszuwerten, um die Lebensdauer von Bauteilen besser vorauszusagen und einen möglichen Schaden rechtzeitig zu erkennen.

Am Workshop des Forschungsfelds Tribologie waren erstmals auch die Forscherteams, der in 2019 gestarteten Projekten PROMETHEUS und EWARP beteiligt.

Forschungsnetzwerke Energie - jetzt Mitglied werden!


Login
Bioenergie
Energiewendebauen
Erneuerbare Energien
Flexible Energieumwandlung
Industrie und Gewerbe
Start-ups
Stromnetze
Systemanalyse
Unsere Website verwendet Cookies und die Analytics Software Matomo. Mehr Information OK