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2020 | OriginalPaper | Chapter
Verschleißcharakterisierung verschiedener Ölviskositäten mithilfe der Radio Isotope Concentration-Methode am Einzylinder Forschungsmotor
Authors : Hannes Hick, Simon Walch, Josef Edtmayer, Siegfried Lösch, Martin Jech, Thomas Wopelka
Published in: Experten-Forum Powertrain: Reibung in Antrieb und Fahrzeug 2019
Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden
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Zusammenfassung
Die Senkung von Ölviskositäten zur Effizienzsteigerung des Verbrennungsmotors ist immer noch im Fokus der Entwicklung. Die Reibungsreduktion treibt die Entwicklung weiter in verschleißrelevante Grenzbereiche. Die Verschleißüberwachung und Charakterisierung von tribologisch beanspruchten Bauteilen, wie beispielsweise Kolbenringen, ist dabei ein wesentliches Element der Entwicklung. Das Ziel muss es sein, in einem frühzeitigen Entwicklungsstadium kritische Betriebszustände zu lokalisieren um in Folge ein Optimum zwischen minimierten Reibungsverlusten und Verschleiß zu finden.
Am AVL FRISC Floating Liner Motor wird dazu mit dem Tracerverfahren RIC (Radio Isotope Concentration Methode) parallel zur Reibungsmessung das Verschleißverhalten ausgewählter Komponenten bestimmt. Dieses kontinuierliche Verschleißmessverfahren lässt eine Verschleißmessung im Zeitbereich zu. In Kombination mit der kurbelwinkelaufgelösten Reibmessung können so insbesondere transiente Zustände bewertet werden. Die anwendungsnahe Charakterisierung des Piston/Bore Interface – PBI hinsichtlich Reibung und Verschleiß wird dadurch im Vorfeld zur Fertigung von Prototypen für Vollmotoren ermöglicht.
Verschleißergebnisse eines Variantenvergleichs von zwei Viskositätsklassen sowie die Validierung mithilfe der Mehrkörpersimulation AVL Excite Piston&Rings®, der Einfluss des vorliegenden Schmierregimes und der Zusammenhang von Verschleiß und Oberflächenparametern, sowie deren Abbildung in Messung und Simulation werden anhand des Vergleichs dargestellt. Der Fokus des Modellabgleichs ist dabei der Einfluss der Viskosität auf das kurbelwinkelaufgelöste bzw. hubaufgelöste Verschleißverhalten. Die zeiteffiziente Messung des Verschleißes sowie der Korrelation mit dem digitalen Zwilling stehen dabei im Vordergrund.