Karaktärisering av friktionsytor i kopplingslameller för fyrhjulsdriftsystem

Bakgrund
Vid avdelningen för maskinelement vid Luleå tekniska universitet pågår sedan 2001-01-01 forskningsprojektet ¿Våta kopplingars tribologi¿ inom den nationella forskarskolan i tribologi, HiMeC (High Performance Mechanical Components). Projektet drivs i samarbete med Statoil Lubricants R&D, Nynäshamn och Haldex Traction Systems AB, Landskrona.
Haldex Traction tillverkar fyrhjulsdriftsystem för personbilar (VW, Volvo, SAAB). Huvudkomponenten i systemet är en elektroniskt kontrollerbar våt multilamellkoppling som fungerar som mittdifferential. För att uppnå en god funktionalitet är det viktigt att man har en transmissionsolja som kombinerat med friktionsmaterialet ger ¿rätt¿ friktionsegenskaper.
Syftet med projektet är att försöka förstå olika parametrars inverkan på friktionen, för att kunna ta fram nya optimerade smörjmedel som möjliggör ökade prestanda. För att uppnå detta är det av stor vikt att man även har bra metoder för att kunna klassificera friktionsytornas beskaffenhet

Uppgift
Huvuduppgiften är att undersöka hur ytan hos de använda lamellerna av sintermässing förändras under bilens livslängd. Många traditionella ytparametrar är ej möjliga att använda för klassificering av sintrade material, varför nya kriterier behöver utvecklas. Målet med arbetet är att identifiera relevanta parametrar för att beskriva friktionsmaterialets kondition. Dessa parametrar skulle kunna användas för att förutspå återstående kopplingslivslängd, samt för att förklara problem med olämpliga friktionsegenskaper som kan uppstå i vissa fall.

Genomförande
Arbetet är tänkt att omfatta:
1.Arbetet inleds med en litteraturstudie för att få en förståelse för friktionens inverkan på funktionen hos våta kopplingar och bromsar, samt hur egenskaperna kan påverkas av friktionsytornas beskaffenhet. Även en förståelse för olika befintliga ytparametrar är av vikt för det fortsatta arbetet.
2. Köra ett antal tester i en lamellprovningsutrustning som framtagits för att simulera kopplingens funktion. Detta för att få fram ett antal lameller med olika gångtid under varierande betingelser, samt för att få en uppfattning om variationen som uppstår mellan olika tester.
3. Mäta upp testobjekten samt lameller som suttit i fordon (livslängdstestade fordon och returnerade kopplingar från kunder) med hjälp av en interferometrisk topometer.
4. Analysera mätdatafilerna och räkna fram olika ytparametrar, samt eventuella egenutvecklade parametrar.
5. Undersöka korrelationen mellan olika identifierade parametrar och gångtid samt friktionsegenskaper.
Möjligen kan arbetet utökas till att passa två examensarbetare genom att man även studerar andra lamellmaterial än den i serieproduktion använda sintermässingen.

Förkunskaper
Du har troligtvis läst M eller F. En stor del av arbetet med att ta fram olika parametrar kommer att utföras i Matlab. Om du är intresserad av forskarstudier efter examen så finns det bra möjligheter hos oss.