Controllo dell'attrito basato sulla conoscenza per auto più verdi
Il motore a combustione interna (MCI) è il gruppo propulsore di elezione e lo sarà ancora per qualche tempo. Una lubrificazione efficace che riduca il consumo di carburante, le emissioni e la manutenzione o l'usura è quindi di primaria importanza. Negli ultimi dieci anni sono stati fatti grandi progressi nelle formulazioni e le tecnologie di lubrificazione. Grazie alla nanotecnologia, un complesso cocktail di additivi lubrificanti adesso produce una pellicola interfacciale nano-strutturata attraverso interazioni chimiche tra il lubrificante e la superficie/ambiente (tribochimica). Le strategie di progettazione per ottimizzare l'interfaccia che determina le prestazioni del sistema di lubrificazione però solo raramente sono state prese in considerazione. Il progetto 2020 INTERFACE ("Tailoring of tribological interfaces for clean and energy-efficient diesel and gasoline power trains"), finanziato dall'UE, sta progettando il sistema olistico consistente in un rivestimento in carbonio simil-diamante (DLC) funzionalizzato e un lubrificante di futura generazione. Nella seconda fase del progetto, il team si è concentrato su ulteriori miglioramenti dei rivestimenti in DLC e sugli oli per migliorare le prestazioni del rivestimento. I rivestimenti sono stati sottoposti a tutto il protocollo di test tribologici e di analisi tribochimiche. I rivestimenti di silicio (Si) drogato sono risultati molto reattivi e non rendevano bene nei test di attrito e in altri test quanto i rivestimenti di tungsteno (W) drogato. Si è continuato a creare modelli chimici di reattività, usati per descrivere il comportamento dei lubrificanti del modello e la loro reattività verso il Si. Inoltre gli scienziati hanno sviluppato un modello usando il metodo a elementi finiti (FEM) delle proprietà meccaniche del DLC. Test sui motori e in scala al naturale saranno condotti nella terza e ultima fase del progetto. Gli scienziati prevedono di poter fornire materiali avanzati e modelli delle interazioni tribochimiche dei lubrificanti con rivestimenti in DLC e MCI. Una migliore lubrificazione porterà a ridurre il consumo di energia, le emissioni e l'usura dei materiali - tutte cose di primaria importanza dato il continuo aumento del numero di automobili con gruppo propulsore tradizionale.
