自動車工学の進歩
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概要

エンジンオイルに添加されるナノ粒子と内燃機関のピストンリング・シリンダーライナーのナノコーティングのナノトライボロジー

ハカン・カレリ

このスピーチは、当社の自動車研究所で行われている古くて新しい科学的研究に関連しています。実際のピストンリングシリンダー標本は、5つの異なるナノ粒子を添加したエンジンオイルを使用して往復摩擦計でテストされ、それらの摩耗と摩擦挙動が調査されました。実験に関しては、エンジンオイルにそれぞれBN（窒化ホウ素）、多層カーボンナノチューブ（MWCNT）、グラフェンナノ粒子を添加した場合、TiO2とSWCNT（SWCNT）によって最良の結果が得られることがわかりました。テストの最後に、主な摩耗メカニズムとして研磨摩耗が観察されました。5W40完全合成エンジンオイルに混合されたグラフェンナノ添加剤の存在下でのピストンリングとシリンダーライナーの摩擦特性も調査されました。摩擦計とエンジンテストの結果は、グラフェンナノ粒子がエンジン潤滑剤への潜在的に有益な添加剤であることを示しました。クロムカーボンナイトライドコーティング (CrCN) は、PVD (物理蒸着) 法でシリンダーライナーに蒸着されます。往復摩擦計を使用して摩擦および摩耗テストを実施しました。CrCN コーティングはコーティングされたライナーの摩耗を排除しましたが、トライボフィルムの形成が制限され、コーティングの硬度が高いため、ピストンリングの摩耗が激しくなり、コーティングされていないライナーに比べて摩擦値がわずかに高くなりました。ディーゼルエンジンのシリンダーライナーも、シリンダーライナー表面に化学蒸着 (CVD) 技術を使用してグラフェンでコーティングされています。グラフェンコーティングは、コーティングされていないライナーに比べて、ボールとコーティングされたシリンダーライナーのペア間の摩擦値がわずかに低くなりました。