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Teilvorhaben: Komponentenzusammenführung und betriebliche Umsetzung

Das Projekt "Teilvorhaben: Komponentenzusammenführung und betriebliche Umsetzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Motorenwerke AG durchgeführt. Ziel von Pegasus II ist die 'Entwicklung serienfähiger Produktionsverfahren für Oberflächen, die in Kombination mit angepassten Schmierstoffen die Minimierung von Reibungsverlusten erschließen' Das Projekt gliedert sich in insgesamt 7 Teilprojekte, wobei das 'administrative' TP 1000 die Gesamtprojektleitung unter der Federführung von BMW umfasst. Die inhaltliche Arbeit erfolgt in den nachfolgenden 6 Teilprojekten: TP 2000 Grundlagen Tribologie widmet sich vor allem der Erforschung des Superlubricity-Effektes, der das Potential einer extremen Reibungsreduzierung beinhaltet. Im TP 3000 soll der Einfluss des Grundmaterials und des Oberflächenprofils auf Reibung und Verschleiß untersucht werden. In TP 4000 Komponenten sind die Entwicklungsarbeiten und Versuche an den Zielsystemen gebündelt. Oberflächenoptimierung durch Beschichtung hat ebenfalls einen erheblichen Einfluss. Im TP 5000 Beschichtung werden die Arbeiten zur Schichtentwicklung vorangetrieben. Das TP 6000 Schmierstoff wird vor allem durch die Projektpartner bearbeitet. Bei BMW werden die neuen Schmierstoffe getestet. Im TP 7000 Anlagentechnologie geht es um die Umsetzung der Erkenntnisse in Fertigungsprozessen, die den Anforderungen einer Serie gerecht werden.

Teilvorhaben: Anwendungsgerechte Steigerung der Energieeffizienz hochbeanspruchter Maschinenkomponenten

Das Projekt "Teilvorhaben: Anwendungsgerechte Steigerung der Energieeffizienz hochbeanspruchter Maschinenkomponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schäffler Technologies AG & Co. KG durchgeführt. Ziel von PEGASUS II ist die 'Entwicklung serienfähiger Produktionsverfahren für Oberflächen, die in Kombination mit angepassten Schmierstoffen die Minimierung von Reibungsverlusten erschließen.' Der Schwerpunkt der Firma Schaeffler konzentriert sich auf die Optimierung der Tribokontakte im Ventiltrieb, in Lagern und Kettentrieben. Ziel des Teilforschungsvorhabens ist es, in interdisziplinärer Zusammenarbeit die Potenziale oberflächentechnischer Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz in tribotechnischen Systemen, wie z.B. der Tassenstößel/Nockenwelle Paarung, mit Fokus auf anwendungsgerechte Reibungsoptimierung an Einzelkomponenten darzustellen. Die Wechselwirkung zwischen Schicht und Schmierstoff, insbesondere die Superlubricity, hat hinsichtlich Reibungsreduzierung einen deutlichen Einfluss und ist damit von besonderem Interesse. Das Projekt gliedert sich in insgesamt 8 Teilprojekte. Die Arbeitsplanung der Schaeffler Technolgies AG & Co. KG ist in dem Gesamtarbeitsplan des Projektes in den Teilprojekten detailliert integriert.

Teilvorhaben: Tribologie und Herstellung ta-C basierter Schichtsysteme mit Superlubricity-Eigenschaften

Das Projekt "Teilvorhaben: Tribologie und Herstellung ta-C basierter Schichtsysteme mit Superlubricity-Eigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik durchgeführt. Das Vorhaben Pegasus II dient dazu, alle Maßnahmen zur Reibungsminderung, die mit Kohlenstoffschichten auf Gleitkomponenten erreichbar sind zu erforschen und für die Anwendung zu erschließen. Im Fokus der Anwendung stehen Komponenten von Verbrennungsmotoren, hydraulischen Antriebs- und Arbeitsmaschinen, Kraftübertragungseinheiten sowie Lager und Dichtungen. Ein wesentlicher Aspekt des Vorhabens basiert auf einem neuartigen Reibungsminderungseffekt, der so genannten Supraschmierung. Dieser Effekt soll weiter intensiv untersucht und schließlich in die Anwendung auf reale tribologische Systeme überführt werden. Die Arbeiten der drei Fraunhofer Institute zielen auf die Optimierung von Kohlenstoffschichten für Bauteile und Komponenten aus Stahl, Kunststoff sowie Elastomeren ab. Parallel sollen atomistische Simulationen das Verständnis der tribologischen Vorgänge erweitern. Die Arbeiten ordnen sich in 7 Teilprojekte ein, mit denen alle Aktivitäten des Gesamtkonsortiums strukturiert und vernetzt sind. Die Arbeiten beginnen mit der Herstellung und Optimierung von Kohlenstoffschichten mittels Laser-Arc-Technologie und Plasmapolymerisation. Die Optimierung wird durch tribometrische und analytische Untersuchungen sowie atomistische Simulationen unterstützt. Die optimierten Schichten werden später in Bauteil- und Prüfstandstests untersucht. Parallel laufen Arbeiten zur Aufskalierung von Beschichtungsanlagentechnik, um eine Industrietauglichkeit der Beschichtungsprozesse zu demonstrieren.

Teilvorhaben: Schmierstoffkonzepte für Schichtsysteme mit Superlubricity-Eigenschaften

Das Projekt "Teilvorhaben: Schmierstoffkonzepte für Schichtsysteme mit Superlubricity-Eigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FUCHS Schmierstoffe GmbH durchgeführt. Das Projekt befasst sich mit der Umsetzung des Superlubricity (SL-)-Effekts zwischen bestimmten Kohlenstoffschichten und spezifischen Schmierstoffadditiven. Das Potenzial für eine direkte technische Anwendung ist enorm: Mit relativ einfachen, absolut umweltverträglichen Maßnahmen können große Reduktionen von Reibungsverlusten in verschiedenen technischen Anwendungen erreicht werden. Die erfolgreiche Umsetzung in die Praxis hängt maßgeblich von zwei Faktoren ab: Zum einen muss es gelingen, die Kohlenstoffschichten lebensdauerstabil auf die Gleitkomponenten aufzubringen; zum anderen müssen die SL-aktiven Substanzen wirksam in den Schmierstoff eingebracht werden: Der Effekt muss in der komplexen Schmierstoffmatrix realisierbar sein, ohne dass der Schmierstoff seine sonstigen Funktionalitäten einbüßt. Ein völlig neuer Ansatz im Zusammenhang mit dem SL-Effekt ist der Einsatz wasserhaltiger Schmierstoffe. Die Schmierstoffentwicklung konzentriert sich wesentlich auf die Identifizierung von SL aktiven Substanzen, deren Wirkungsweise und Integration in die komplexen Schmierstoffformulierungen. Aussagekräftige Screeningverfahren sollen für die Praxisanwendungen gefunden und angewendet werden, um das Zusammenspiel von Schmierstoffen mit ta-C Schichten labortechnisch erfassbar zu machen. Weiterhin werden jeweils deutlich viskositätsreduzierte Formulierungen entwickelt, mit denen allein durch die Verminderung von Viskositätsverlusten deutliche Effizienzsteigerungen erreicht werden können.

Teilvorhaben: Ergebnisübertragung auf nichtautomotive Anwendungen

Das Projekt "Teilvorhaben: Ergebnisübertragung auf nichtautomotive Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bosch Rexroth Aktiengesellschaft, Engineering Enabling (DC,ENE) durchgeführt. Mit den erreichten Ergebnissen im Projekt Pegasus I steht nun das Handwerkszeug bereit, den Effekt der extrem niedrigen Reibung durch spezielle Kohlenstoffschichten und Schmierstoffe auf eine Vielzahl von technischen Anwendungen zu übertragen, d.h. den Effekt massentauglich zu verwerten. Auf Basis der vorhandenen experimentellen Ergebnisse sollen gezielt Komponenten und Bauteile in vielversprechenden Tribokontakten mit optimierten Kohlenstoffschichten versehen und mit ausgewählten Superlubricity-aktiven Schmiermitteln getestet werden. Hauptziele des Vorhabens der Bosch Rexroth AG sind: 1. Die Erhöhung des Wirkungsgrades hydraulischer Verdrängereinheiten durch Verminderung der Reibung, dadurch ist ein 'Downsizing' von Antrieben mobiler Arbeitsmaschinen möglich. 2. Die Erweiterung der Einsatzgrenzen der Verdrängereinheiten durch Erhöhung von Drehzahl und/oder Druck. Das Teilvorhaben ist auf die tribologische Charakterisierung und Bewertung der in einer hydraulischen Axialkolbenpumpe tribologisch am höchsten belasteten Bauteilkontakte fokussiert, diese sind: a) Schrägscheibe / Kolbengleitschuh, b) Kolben / Zylinder(trommel), c) Zylinder(trommel) / Steuerplatte. Hierbei sollen die Kategorien II bis VI der von der Gesellschaft für Tribologie (GfT) beschriebenen Prüfkette im Rahmen von Prüfstandsversuchen unterschiedlicher Abstrahierung abgedeckt werden.

Teilvorhaben: Elastomer-und Dichtungsentwicklung

Das Projekt "Teilvorhaben: Elastomer-und Dichtungsentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Ziel von FST ist die Entwicklung von reibungsreduzierenden Dichtungslösungen für Komponenten bzw. Baugruppen aus dem gesamten industriellen Bereich werden. Dabei soll die gesamte Verfahrensentwicklung zu ihrer Industrialisierung in die Betrachtung miteinbezogen werden. Aussagen über folgende Ziele sollen erreicht werden: - ob die Beschichtung von Ölförderstrukturen sinnvoll ist - zu den Möglichkeiten und Grenzen von Oberflächenstrukturierungen im Dichtungsbereich- zum Reib- und Verschleißverhalten beschichteter Dichtungen- Beim Pegasus II Projekt werden alle Antriebssysteme sowohl der industriellen Anwendung als auch des automobilen Sektors betrachtet. Diese Bereiche umfassen Komponenten der Fluidtechnik (Hydraulik- und Pneumatik), gasgeschmierte Gleitringdichtungen (Waste Heat Recovery, schnelldrehende Wellen), mangelgeschmierte Systeme (RWDR) und weitere dynamische Dichtsysteme auch für Elektrofahrzeuge. FST definiert folgende Arbeitspakete: Konzeptentwicklung/Eignungsuntersuchungen für Superlubricity in verschiedenen Dichtsystemen, Aufbau von Werkzeugeinsätzen, Bereitstellung von strukturierten Dichtungen bzw. Plattenmustern, Dauerlaufversuche (Verschleißfestigkeit der Beschichtung mit/ohne Ölförderstrukturen); Reibtests von modifizierten Dichtungen (Oberflächenstruktur, div. Schichtaufbauten, Mangelschmierung, verschmutztes/ gealtertes Fett, Unterstützung des Aufskalierungskonzeptes und entsprechender Versuche; Vergleichende Reibtests an Bauteilen.

Teilvorhaben: Getriebeoptimierung und Prüfstandsläufe

Das Projekt "Teilvorhaben: Getriebeoptimierung und Prüfstandsläufe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ZF Friedrichshafen AG durchgeführt. Das maßgebliche Ziel ist die Reibungsreduzierung bzw. die Verbesserung der tribologischen Betriebszustände im Zahnkontakt. Die Ergebnisse aus den grundlegenden Untersuchungen zum Superlubricity-Effekt sollen auf reale Getriebebauteile (Stirn- und Kegelräder) übertragen und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Stabilität (Lebensdauer) bewertet werden. Mit den im Rahmen von Grundlagen- bzw. Tribotests weiterentwickelten Kohlenstoff-/Schmierstoffsystemen und Oberflächenfinishverfahren werden vergleichende Testläufe mit praxisbezogenen Stirn-und Kegelrädern durchgeführt. Neben Wirkungsgradmessungen sollen hierbei auch Tragfähigkeitsversuche gefahren werden. In diesem Zusammenhang soll auch geprüft werden inwieweit die relativ aufwändigen Verzahnungstests durch einfachere Screeningtestmethoden (wie z.B. den ZF-2-Scheiben-Prüfstand) zumindest teilweise ersetzt werden können. Ferner soll eine Testmethode zur Wirkungsbestimmung in Planetenradsätzen entwickelt werden, um hiermit das Wirkungsgradverbesserungspotential von Beschichtungen am Beispiel von Planetenradsätze aus PKW-Automatgetrieben näher untersuchen zu können. Komponentenversuche mit beschichteten Kunststoffstirnradverzahnungen sollen aufzeigen, ob auch hier durch Beschichtungen Steigerungen hinsichtlich Tragfähigkeit , Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit möglich sind. Hierzu sind auch Versuche an einer Praxisanwendung (Lenkgetrieb) geplant.

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