Nano-composite based solid lubricants in engines
- Reference number
- PE08-0020
- Start and end dates
- 090201-100531
- Amount granted
- 2 929 000 SEK
- Administrative organization
- Uppsala University
- Research area
- Materials Science and Technology
Summary
MAIN OBJECTIVE: The main objective for this project is to verify that Applied Nano Surfaces' technique to add nano-composite based low-friction coatings can be used to coat piston pins and cylinder liners, and that the created low-friction coating can: a) Reduce the friction losses in the cylinder and piston assembly and thus reduce the fuel consumption b) Resist the wear and last an engine’s life time in simulation tests SECONDARY OBJECTIVE: The secondary objective is to assess which other engine components that can be treated using Applied Nano Surfaces' method and thus improve the engine efficiency even further in the future. CONDENSED WORK PLAN The project consists of 5 main phases (for more details see "Plan of intent, budget and funding.pdf"): A: Project mobilization B: Component coating process C: Analyze coated components and feedback results to B D: Test and evaluate the coated components in test rigs E: Conclude the project EXPECTED RESULTS: 1: Coated cylinder liners should result in 50% lower asperity friction compared to uncoated liners 2: Coated piston pins should result in 30% lower overall friction losses in the piston assembly compared to uncoated pins 3: The coatings should be durable enough to last as long as the engine The project will enable us to know how much more effective an engine will be, as well as if the nano-composite can last during the entire life cycle. Without project - this is not possible.
Popular science description
Idag finns mer än 800 miljoner fordon (bilar, lastbilar och bussar) i världen, och siffran förväntas öka till 2 miljarder år 2040. Dessa fordon utsätter vår miljö för enorma påfrestningar. Fordonstillverkarna spenderar miljarder varje år på att effektivisera sina motorer samt minska deras miljöpåverkan, och ett viktigt område är att sänka friktionsförlusterna i motor och drivlina. Med Applied Nano Surfaces innovativa och nya metod kan vi belägga komponenter med lågfriktionsytor, varvid ett flertal fördelar nås: 1. Lågfriktionsytor ger lägre bränsleförbrukning och därmed sänkta CO2 utsläpp. 2. Högre kompression och minskad blow-by ger en än mer effektiv motor. 3. Minskat behov av smörjning i motorn. Detta minskar behovet av svavelhaltiga additiv i motoroljan samt underlättar utveckling av motorer för förnybara bränslen, vilka är mindre smörjande. Applied Nano Surfaces metod är lika enkel som den är genial. Enkelt beskrivet innebär tekniken att lågfriktionsmaterialet "gnuggas" fast på stålytan, och detta kan göras som en integrerad del av dagens existerande produktionsprocess, tex vid svarvning eller hening. Den unika kombinationen av ett ytterst bra slutresultat (låg friktion och god vidhäftning) till en låg kostnad gör att metoden har enorm potential i en framtid där alla trånar efter innovativa lösningar som kan förbättre effektiviteten i viktiga applikationer, tex tunga motorer.