Impact of biofuel lubricity on wear in highly loaded contacts

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Die Fähigkeit eines Fluids, Reibung und Verschleiß in einem tribologischen System in der Grenzschichtreibung zu beeinflussen, ist als Schmierfähigkeit bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wird mit einem High Frequency Reciprocating Rig (HFRR) der Einfluss ausgewählter molekularer Merkmale auf die Schmierfähigkeit untersucht. Der chemische und tribologische Hintergrund der Grenzschichtreibung wird mit Fokus auf den HFRR-Prüfstand vorgestellt. Ergänzend zum genormten Auswerteverfahren erfolgt eine dreidimensionale Auswertung der verschlissenen Probekörper und eine Berücksichtigung der Reibung zwischen den beiden Probekörper. Für die Untersuchung der molekularen Merkmale wird zunächst das Verschleißverhalten im HFRR untersucht. Hierzu wird mit ausgewählten Fluiden der Einfluss der gewählten Versuchsparameter auf die Testergebnisse betrachtet. Die Gegenüberstellung einer Vielzahl von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Schmierfähigkeiten zeigt ausgeprägte Muster im Verschleißverhalten. Zur Beschreibung und Diskussion der Verschleißmuster werden drei prinzipielle Verschleißtypen eingeführt. Auf Basis der experimentellen Ergebnisse erfolgt die Diskussion der tribologischen Ursachen der Verschleißmuster sowie ihrer Auswirkungen auf die Schmierfähigkeitsprüfung. Basierend auf diesen Vorarbeiten wird der Zusammenhang zwischen ausgewählten molekularen Eigenschaften und der Schmierfähigkeit potentieller Biokraftstoffe und ähnlicher Moleküle untersucht. Diese Untersuchungen umfassen vergleichende Messungen zum Einfluss der räumlichen Molekülstruktur und verschiedener funktioneller Gruppen.