Research of Coatings of Hydrodynamically Lubricated Sliding Bearings for Combustion Engines

Abstract

Hlavní náplní této dizertační práce je výzkum a vývoj nové povrchové vrstvy pro kluzná ložiska na bázi pevných lubrikantů v polyamid-imidové polymerní matrici se zlepšenými tribologckými vlastnostmi. Podklady pro materiálovou kompozici vzešly z expertízy komerčně dostupného povlaku, respektive jeho povrchovou analýzou v mezných operačních podmínkách. Charakterizace mazného oleje před a po tribotestování společně s detailní povrchovou analýzou dala podmínky pro vznik materiálové formulace. Další část práce se zabývá studiem přípravy a vývojem aplikačního nanášení s přípravou polymerní směsi. Nakonec je popsána studie vlivu sulfidu molybdeničitého a grafitu, jakožto pevných lubrikantů pro zlepšení třecích vlastností a hydroxidu vápenatého pro potenciální zpepšení otěruvzdornosti výsledného povrchu pro palikaci kluzných ložisek.The aim of this thesis is the research and characterisation of new sliding bearing overlay with advanced tribological properties based on the polyamide-imide matrix and solid lubricants. The background for the material composition came from the joint initial expertise of commercial coating layer, respectively its surface observation under boundary operational conditions which provided input for improved wear and friction characteristics. Oil characterisation before and after tribotesting and detailed surface chemistry analysis was performed to investigate polymer coating behaviour in stressed lubricated condistions. Further development of coating technique with preparation of newly formulated paint is introduced. Finally, the developed PAI coating with MoS2 and graphite as lubricants for frictional improvement and calcium hydroxide as potential wear improvement additive were studied and evaluated for bearing application.