science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Loodvrije lagers voor groenere motoren met grote boring

Krediet:Aun-fotograaf, Shutterstock

Loodvrije lagers zijn een van de ontbrekende onderdelen in de technologische verschuiving waardoor fabrikanten van motoren met grote boring uiteindelijk hun emissies kunnen verminderen, zonder concessies te doen aan betrouwbaarheid en levensduur. Onderzoek en ontwikkeling in het kader van het BeLEADFREE-project zou de doorbraak kunnen zijn die ze verwachtten.

Terwijl lood al lang geleden uit de meeste motoren is verdwenen, sommige sectoren hebben nog steeds geen andere keuze dan het te gebruiken. Deze omvatten fabrikanten van motoren met grote diameter voor boten en toepassingen voor energieopwekking:verscheurd tussen de noodzaak om uitlaatemissies te verminderen, stoppen met het gebruik van lood en voldoen aan steeds strengere criteria voor motorontwerp, deze industrieën hebben moeite gehad om het tempo van de veranderingen in de samenleving het hoofd te bieden.

Er is, echter, sterke interesse van belanghebbenden in potentiële loodvrije alternatieven, als Dr. Yi Zhang, onderzoeks- en ontwikkelingsmanager bij Daido Metal, verklaart. "De wereldwijde trend om uitlaatemissies te verminderen, vooral NOx, heeft al geleid tot aanzienlijke veranderingen in het ontwerp van de motor met grote boring. Maar hoewel deze ontwikkelingen het motorrendement verbeteren en de uitstoot verminderen, ze creëren ook een steeds hardere motoromgeving."

Dit zorgt voor een nogal conservatieve industrie als het gaat om het veranderen van materialen of productieprocessen:terwijl loodvervanging omwille van milieubescherming en een beter motorontwerp als een must wordt erkend, motoren met grote boring zullen naar verwachting tienduizenden uren in dienst blijven. Het minste technische of betrouwbaarheidsprobleem kan leiden tot een catastrofale storing.

Het BeLEADFREE-project is misschien precies waar de industrie op had gewacht:motorlagerproducten met grote diameter die niet alleen loodvrij, maar ook om de technische uitdagingen aan te pakken waarmee wereldwijde motorfabrikanten met grote boringen worden geconfronteerd.

In slechts twee jaar tijd het projectconsortium slaagde erin om met succes nieuwe productiebenaderingen te bedenken, ontwerp en bouw een proefproductielijn en valideer de prestaties van zijn nieuwe materiaal op een echte eencilindermotor met een onafhankelijke EU-testorganisatie.

"We hebben onze aanvankelijke doelstelling inzake loodvermindering en -verwijdering bereikt zonder afbreuk te doen aan de prestaties die door de markt worden vereist in termen van toekomstig motorontwerp met grote boring, " zegt Dr. Zhang. "De test, die een onafhankelijke validatie van de eencilindermotor omvatte, heeft een significante verbetering aangetoond op het gebied van vermoeidheid, dragen, cavitatie, corrosie en tribologische prestaties. Dit betekent, Kortom, dat de levensduur van huidige materialen aanzienlijk wordt verlengd en, vervolgens, dat de negatieve impact van motoren met grote boring op ons milieu zal worden verminderd dankzij [door] minder frequente vervangingen."

Zoals Dr. Zhang opmerkt, de structuur van het materiaal kan ook variëren onder verschillende belastingsomstandigheden, waardoor het zich automatisch kan aanpassen en de werking van de motor kan optimaliseren. Dit, beurtelings, verbetert het brandstofverbruik en vermindert de uitstoot.

Het nieuwe materiaal is bewezen op zowel milieu- als technische aspecten op hoog technologisch gereedheidsniveau, TRL, en Daido Metal is van plan het in de nabije toekomst te blijven promoten. De feedback van belanghebbenden is tot nu toe zeer positief, en Dr. Zhang zegt dat klanten nu meer vertrouwen lijken te hebben en het nieuwe materiaal voor hun motoren willen accepteren.

Commercialisering moet niet op korte termijn worden verwacht vanwege de lange productontwikkelingscyclus die verband houdt met de motorindustrie met grote boring. Echter, Dr. Zhang hoopt dat de meeste industrie binnen vijf jaar zal overstappen op de ontwikkeling van loodvrije motoren met grote boring, in het licht van de prestaties van BeLEADFREE.