Nacionalni projekti

arrs1.png

 

Raziskovalni projekti so (so)financirani s strani Javne agencije za raziskovalno dejavnost.

  • Članica UL: UL Fakulteta za strojništvo
  • Šifra projekta: Z2-1868
  • Naslov: Nova zasnova EHD kontaktov z upoštevanjem pojavov na stiku trdno-tekoče
  • Trajanje: 01.07.2019 - 30.06.2021
  • Letni obseg: 0,5 FTE
  • Vodja: doc. dr. Marko Polajnar
  • Veda: Tehniške vede 
  • Sodelujoče RO: Povezava
  • Sestava projektne skupine: Povezava
  • Bibliografske reference: Povezava
Vsebinski opis projekta:

Projekt se osredotoča na zasnovo novih in inovativnih elasto-hidrodinamičnih (EHD) kontaktov, ki zagotavljajo izredno nizke energijske izgube zaradi bistveno znižanega trenja na stiku trdno-tekoče v povsem realnih mazalnih pogojih.

V zadnjih letih smo namreč uspeli narediti enega od večjih korakov v spremembi mazanja in predstavili izjemno znižanje trenja zaradi povsem novega mazalnega pojava v makroskopskih EHD kontaktih; to je zdrs maziva ob površini. Tako smo bili prvi, ki smo poročali o skoraj 50 % znižanju trenja v EHD kontaktih, in sicer s spremembo omočljivosti ter polarne površinske energije trdnih površin za površinsko napetost maziv. Ta ključni dosežek je pritegnil pozornost znanstvene skupnosti in industrije. Vendar pa je bil ta osupljiv pojav do sedaj potrjen le za povsem bazna olja, medtem ko mora biti za uspeh v industrijskih in avtomobilskih aplikacijah potrjen tudi za realna, polno-formulirana olja. Ker zaradi prisotnosti aditivov na površinah prihaja celo do močnejše pasivacije, je izid tega projekta zelo obetajoč in bi lahko pomenil popolno spremembo v prihodnji tehnologiji aditivov ter izjemno znižanje porabe energije zaradi trenja, ki trenutno skupaj predstavlja 25 % skupne proizvedene energije na svetu.

V tem projektu bomo snovali inovativne in zelo učinkovite EHD kontakte, z upoštevanjem interakcij in pojavov na stiku trdno-tekoče, ki znatno vplivajo na EHD trenje. Za dosego tega bomo DLC prevleke, ki inducirajo zdrs zaradi nizke površinske energije, kombinirali s formuliranimi olji ter tako zajeli prevleke in olja, ki se pogosto uporabljajo v avtomobilskih in industrijskih aplikacijah. Za zagotovitev dokaza za koncept, ki bo uporabljen v tem projektu, trenutno že imamo spodbudne rezultate z nekaterimi DLC prevlekami in formuliranimi olji, vendar pa mora biti to sistematično in znanstveno potrjeno za široko območje kontaktnih pogojev in uporabljenih materialov. Prav zato mora biti za dejansko industrijsko implementacijo ta koncept pokazan za nekaj običajno uporabljanih formuliranih olj, za DLC prevleke in druge površine, skupaj s popolnim in poglobljenim razumevanjem učinka  vseh aditivov v formulaciji na interakcije na stiku trdno-tekoče. Predlagani projekt bo tako zasledoval ključni znanstveni cilj: najti temeljno razumevanje in sinergijski učinek aditivov in DLC prevlek na interakcije med mazivom in DLC površino za dosego zdrsa na stiku trdno-tekoče, ki bo zagotovil znatno znižanje EHD trenja v realnih inženirskih kontaktih.

Faze projekta in njihova realizacija:

DS1: Izbor, priprava in karakterizacija olj

Naloga 1.1: Izbor baznih olj

Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 1.2: Izbor aditivov in priprava mešanic olj z aditivi

Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 1.3: Izbor polno-formuliranih olj

Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 1.4: Karakterizacija olj

Ta naloga je v fazi realizacije (ocena 50 %).

 

DS2: Izbor in priprava materialov

Naloga 2.1: Izbor referenčnega materiala in priprava vzorcev

Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 2.2: Izbor in nanos DLC prevlek

Ta naloga je bila realizirana.

                                                                  

DS3: Začetna karakterizacija površinskih lastnosti

Naloga 3.1: Testi za določitev površinske napetosti

Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 3.2: Testi za določitev površinske energije

Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 3.3: Testi za določitev omočljivosti

Ta naloga je v fazi realizacije (ocena 35 %).

 

DS4: Termični testi

Naloga 4.1: Testi pri 25 °C

Ta naloga je bila realizirana.    

Naloga 4.2: Testi pri 100 °C

Ta naloga je bila realizirana.                 

 

DS5: Tribološki testi

Naloga 5.1: Določitev testnih pogojev

Ta naloga je bila realizirana.

Naloga 5.2: Tribološki testi

Ta naloga je v realizaciji (ocena realizacije 50 %).

Naloga 5.3: Tribometrične analize

Ta naloga je v realizaciji (ocena realizacije 40 %).            

 

DS6: Potrditev mejnih filmov in končna karakterizacija površinskih lastnosti                                                              

Naloga 6.1: Potrditev adsorbiranih plasti

Naloga se v skladu s terminskim načrtom projekta še ni začela.

Naloga 6.2: Testi za določitev površinske energije in omočljivosti po triboloških in termičnih testih

Naloga se v skladu s terminskim načrtom projekta še ni začela.

 

DS7: EHD modeliranje termičnega učinka

Ta naloga je v realizaciji (ocena realizacije 10 %).            

 

DS8: Mehanizem znižanja EHD trenja in optimalna zasnova stika trdno-tekoče

Naloga 8.1: Določitev prispevka zdrsa na stiku trdno-tekoče in termičnega učinka na znižanje EHD trenja

Naloga se v skladu s terminskim načrtom projekta še ni začela.

Naloga 8.2: Določitev optimalne zasnove stika trdno-tekoče

Naloga se v skladu s terminskim načrtom projekta še ni začela.

 

DS9: Upravljanje

Ta naloga poteka ves čas.

 

DS10: Uporaba in objava rezultatov projekta

Naloge v tem DS je izvajajo v okviru priprave članka, medtem ko je predstavitev rezultatov na mednarodnih konferencah kljub sprejetim prispevkom zaenkrat zaradi odpovedi konferenc onemogočena.