Die sogenannte Nanosekundenlaser-Oberflächentexturierung trägt dazu bei, die Schmierung der beweglichen Teile im Motor zu verbessern und so die Motorleistung zu steigern.
Verbrennungsmotoren (IC) stellen das Rückgrat des modernen Transportwesens dar, doch die Reibung und der Verschleiß zwischen beweglichen Teilen stellen eine große Herausforderung für ihre Leistung dar. Es verursacht enorme Energieverluste und infolgedessen einen geringen Kraftstoffverbrauch.
Ziel der Nanosekundenlaser-Oberflächentexturierung sei es, dieses Problem zu lösen, sagten die Forscher.
„Dieser zeitgemäße Ansatz zielt darauf ab, die tribologische Leistung (Schmierung der beweglichen Teile im Motor) von Grauguss zu verbessern, der auf eine Vielzahl kritischer Motorkomponenten angewendet wird, darunter Kolbenringe und Zylinderlaufbuchsen“, sagte das Ministerium für Wissenschaft und Technologie.
Wärme- und Reibungsableitung verbrauchen einen erheblichen Teil der Energie, die Verbrennungsmotoren zugeführt wird. Die Reibungsverluste betragen bei Verbrennungsmotoren im Kolben-Zylinder-System nahezu 50 Prozent.
Es wurde festgestellt, dass 70–80 Prozent davon in den Kolbenringen vorkommen: oberer Kompressionsring, Ölabstreifring und zweiter Kompressionsring.
Das Ausmaß dieser Verluste hängt weitgehend von der Tribologie ab – der Untersuchung von Reibung, Verschleiß und Schmierung der beweglichen Teile im Motor, sagte das Team.
Nanosekundenlaser mit einer Pulsdauer von 100 Nanosekunden und einer Wellenlänge von 527 Nanometern können qualitativ hochwertige Oberflächentexturen relativ kostengünstig erzeugen, was sie zu einer praktischeren Lösung für industrielle Anwendungen macht.
In Tests, die unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt wurden, zeigte die lasertexturierte Oberfläche eine deutliche Verbesserung bei der Reduzierung der Reibung und der Erhöhung der Verschleißfestigkeit.
Die Ergebnisse beschränkten sich nicht nur auf den Verbrennungsmotor.
„Die Optimierung lasertexturierter Oberflächen birgt ein enormes Potenzial zur allgemeinen Verbesserung der Komponentenleistung in verschiedenen Branchen, von der Automobilindustrie bis zur Fertigung“, stellte das Team fest.
Verbrennungsmotoren (IC) stellen das Rückgrat des modernen Transportwesens dar, doch die Reibung und der Verschleiß zwischen beweglichen Teilen stellen eine große Herausforderung für ihre Leistung dar. Es verursacht enorme Energieverluste und infolgedessen einen geringen Kraftstoffverbrauch.
Ziel der Nanosekundenlaser-Oberflächentexturierung sei es, dieses Problem zu lösen, sagten die Forscher.
„Dieser zeitgemäße Ansatz zielt darauf ab, die tribologische Leistung (Schmierung der beweglichen Teile im Motor) von Grauguss zu verbessern, der auf eine Vielzahl kritischer Motorkomponenten angewendet wird, darunter Kolbenringe und Zylinderlaufbuchsen“, sagte das Ministerium für Wissenschaft und Technologie.
Wärme- und Reibungsableitung verbrauchen einen erheblichen Teil der Energie, die Verbrennungsmotoren zugeführt wird. Die Reibungsverluste betragen bei Verbrennungsmotoren im Kolben-Zylinder-System nahezu 50 Prozent.
Es wurde festgestellt, dass 70–80 Prozent davon in den Kolbenringen vorkommen: oberer Kompressionsring, Ölabstreifring und zweiter Kompressionsring.
Das Ausmaß dieser Verluste hängt weitgehend von der Tribologie ab – der Untersuchung von Reibung, Verschleiß und Schmierung der beweglichen Teile im Motor, sagte das Team.
Nanosekundenlaser mit einer Pulsdauer von 100 Nanosekunden und einer Wellenlänge von 527 Nanometern können qualitativ hochwertige Oberflächentexturen relativ kostengünstig erzeugen, was sie zu einer praktischeren Lösung für industrielle Anwendungen macht.
In Tests, die unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt wurden, zeigte die lasertexturierte Oberfläche eine deutliche Verbesserung bei der Reduzierung der Reibung und der Erhöhung der Verschleißfestigkeit.
Die Ergebnisse beschränkten sich nicht nur auf den Verbrennungsmotor.
„Die Optimierung lasertexturierter Oberflächen birgt ein enormes Potenzial zur allgemeinen Verbesserung der Komponentenleistung in verschiedenen Branchen, von der Automobilindustrie bis zur Fertigung“, stellte das Team fest.
