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Einen großen Beitrag zur Gewichtseinsparung leistet die Substitution von Grauguss-Legierungen durch moderne Aluminiumlegierungen für Pkw Kurbelgehäuse. Zur Erhöhung der tribologischen und thermomechanischen Belastungsgrenzen von Aluminiumoberflächen kommen thermisch gespritzte Schichten in Frage. Zielsetzung nachfolgender Untersuchungen ist es außermotorisch unter Misch-/Grenzreibung das tribologische Potenzial von thermisch gespritzten keramischen Schichtwerkstoffen auf Basis der Stoffsysteme Cr2O3, Cr2O3/TiO2, Cr3C2/NiCr, TiO2, TiO2/Al2O3 im Vergleich zu aktuell serienmäßig eingesetzten Graugusswerkstoffen zu ermitteln. Die Oberflächentopographien und die Schmierstoffe determinieren gegenüber GG26Cr die Verschleißsenkungspotenziale der keramischen Schichten. Eine Reduzierung der Reibungszahlen wird nicht durch keramische Oberflächenbeschichtungen, sondern durch den Einsatz von Polyglykolen als Schmiermedium erzielt.
In order to reduce experimental effort, tribological tests are performed for coating selection, simulating the friction, wear and scuffing behaviour between the piston ring and cylinder liner, as well as lubricant evaluation. The creation of test standards in piston ring/cylinder liner simulation is discussed. PVD coatings, HVOF coatings and nitriding treatments have been applied to piston rings as alternative for chromium coatings. CrN/TiN coating seems very effective for increasing the wear and scuffing resistance. Biodegradable engine oils based on esters and polyglycols reduce friction and exceed the wear resistance of reference engine oils based on hydrocarbons for the new generation engines with high cylinder pressures.