Laserlicht für mehr Sicht bei Dunkelheit
21. November 2016
Fahrbericht Ford Edge 2.0 TDCi Bi-Turbo 4×4 Titanium
28. November 2016

NANOSLIDE-Beschichtung auf der Zylinderlaufbahn.

Entwickelten die NANOSLIDE®-Beschichtung: Manuel Michel leitet das Projekthaus NANOSLIDE bei Daimler; Patrick Izquierdo ist Leiter Leichtbau, Guss-/ Schmiedestrukturen bei Daimler; Bernd Zapf steht dem Bereich New Business and Technology bei der Gebrüder Heller Maschinenfabrik vor. (v.l.n.r.)

Entwickelten die NANOSLIDE®-Beschichtung: Manuel Michel leitet das Projekthaus NANOSLIDE bei Daimler; Patrick Izquierdo ist Leiter Leichtbau, Guss-/ Schmiedestrukturen bei Daimler; Bernd Zapf steht dem Bereich New Business and Technology bei der Gebrüder Heller Maschinenfabrik vor. (v.l.n.r.)

Eine neu entwickelte NANOSLIDE®-Zylinderbeschichtung spart bis zu 3 Prozent Kraftstoff. Drei Forschern ist es erfolgreich gelungen, die Reibung im Verbrennungsmotor weiter zu reduzieren. Wie haben sie das geschafft?

Dr.-Ing. Patrick Izquierdo, Dipl.-Ing. Manuel Michel und Dipl.-Ing. (FH) Bernd Zapf haben dazu das Kolben- und Zylinderlaufbahnsystem ins Visier genommen. Dieser Teil des Motors ist für rund 50 Prozent der Reibungsverluste im Antriebsaggregat verantwortlich. Die beiden Forscher der Daimler AG – Izquierdo und Michel – entwickelten ein einzigartiges Verfahren zum Beschichten der Zylinderlauffläche von Aluminium-Kurbelgehäusen. Damit werden schwere Grauguß-Laufbuchsen in den Gehäusen verzichtbar – und die Reibung lässt sich drastisch verringern. In Kooperation mit Bernd Zapf von der Gebrüder Heller Maschinenfabrik GmbH haben sie die Technologie für den Einsatz in der Serienproduktion weiterentwickelt. Die NANOSLIDE®-Beschichtung vermindert die Reibungsverluste der Kolben auf der Zylinderlaufbahn um 50 Prozent – dadurch sinkt der Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs mit Otto- oder Dieselmotor um mindestens 3 Prozent.

Gäbe es gar keine Reibungsverluste, würde ein Verbrennungsmotor rund ein Viertel weniger Kraftstoff verbrauchen. Entsprechend geringer wäre auch der Ausstoß an klimaschädlichem Kohlendioxid (CO2). Zwar wird sich die Reibung im Motor nie vollständig ausschalten lassen, doch mit entwickelten NANOSLIDE®-Verfahren ist ein bedeutender Schritt in diese Richtung gelungen. Das Verfahren ersetzt Grauguß-Laufbuchsen beziehungsweise Aluminium-Silizium-Laufflächen in Aluminium-Gehäusen. Auf beiden Oberflächen ging viel Reibungsenergie verloren. NANOSLIDE® macht die zusätzliche Laufbuchse sogar überflüssig. Das spart zudem Gewicht.

Bei der Anwendung der Technologie wird eine rund 1/10 Millimeter dünne Gleitschicht auf die Innenwand des Aluminiumzylinders aufgebracht. Dazu erzeugen zwei Drähte aus einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung einen elektrischen Lichtbogen, in dem sich flüssige Metalltröpfchen bilden. Ein Strom aus Stickstoffgas zerstäubt die Tröpfchen und lenkt sie auf die Zylinderwand, wo sie erstarren und einen dünnen Belag mit nanometerkleinen Poren bilden. Diese stellen Ölreservoirs dar, die bei der Endbearbeitung freigelegt werden. Danach bildet die Schicht eine spiegelglatte Oberfläche, die nur einen sehr geringen Reibungswiderstand bietet – und zudem kaum verschleißt.

NANOSLIDE® ist patentiert und wird von der Gebrüder Heller Maschinenfabrik GmbH für die Serienproduktion angeboten. Mit dem Verfahren lassen sich beliebige Zylinderinnendurchmesser in diversen Arten von Kurbelgehäusen beschichten, wobei die Schichten individuell einstellbare Eigenschaften erhalten können.

Die drei Wissenschaftler sind mit ihrer Innovation für den Deutschen Forschungspreis 2016 nominiert.
©Fotos: Ansgar Pudenz.

 

Es können keine Kommentare abgegeben werden.