Maîtriser le frottement basé sur la connaissance, pour des voitures plus écologiques
Les moteurs à combustion interne (ICE) constituent la motorisation de choix mais il faudra du temps pour qu'ils s'imposent. Une lubrification efficace qui réduit la consommation de carburant, les émissions, l'entretien ou l'usure est donc d'une importance capitale. Au cours de la dernière décennie, des avancées majeures ont été réalisées en matière de technologie et formules de lubrification. Grâce aux nanotechnologies, un cocktail complexe d'additifs pour lubrifiants procure maintenant un film nanostructuré interfacial au moyen d'interactions chimiques entre le lubrifiant et la surface/l'environnement (tribochimie). Toutefois, les stratégies de conception destinées à optimiser l'interface qui détermine la performance du système de lubrification ont été le plus souvent délaissées. Le projet 2020 INTERFACE («Tailoring of tribological interfaces for clean and energy-efficient diesel and gasoline power trains»), financé par l'UE, conçoit le système holistique comportant un revêtement en carbone adamantin (DLC) fonctionnalisé et un lubrifiant de prochaine génération. Durant la seconde période de référence du projet, l'équipe s'est employée à perfectionner les revêtements DLC et des huiles en vue d'améliorer les performances des revêtements. Les revêtements ont été soumis au protocole complet des tests tribologiques et à une analyse de tribochimie. Les revêtements DLC au silicium (Si) dopé se sont montrés très réactifs et n'ont pas été aussi performants que les revêtements au tungstène (W) dopé pendant les tests de résistance au frottement et autres tests. La modélisation chimique de la réactivité s'est poursuivie et a été utilisée pour décrire le comportement des lubrifiants et leur réactivité face au silicium. En outre, les scientifiques ont développé un modèle de méthode des éléments finis (MEF) pour le calcul des propriétés mécaniques des DLC. Les tests moteurs et sur le terrain ont été réalisés durant la troisième et dernière phase du projet. Les scientifiques comptent délivrer des matériaux et modèles avancés de la tribochimie relative aux interactions entre lubrifiants et revêtements DLC dans les moteurs à combustion interne. Une meilleure lubrification permettra de réduire la consommation de carburant, les émissions et l'usure des matériaux, qui sont tous de première importance étant donné l'augmentation continue du nombre d'automobiles équipées d'une motorisation conventionnelle.
