Skip to main content
main-content

29.11.2016 | Tribologie | Nachricht | Onlineartikel

Die Tribologie wird Teil der digitalen Welt

Autor:
Thomas Siebel

Die Reibungsreduktion im Antriebsstrang spielt auch in einer stärker durch digitale Techniken geprägten Autowelt eine wichtige Rolle. Die Digitalisierung eröffnet der Tribologie gar neue Möglichkeiten.

Tribologie und digitale Technik – das sind keine weit voneinander entfernten Disziplinen. Stattdessen lassen sich dank der Digitalisierung noch erhebliche Potenziale in der Optimierung von Reibungsvorgängen im Antriebsstrang heben. Davon sind die beiden Keynote-Vortragenden Professor Dr. Peter Gutzmer, stellvertretender Vorstandsvorsitzender von Schaeffler, und Professor Dr. Kurt Kirsten, Leiter der Vorentwicklung bei APL, auf der ATZ-Fachtagung "Reibungsminimierung im Antriebsstrang" 2016 überzeugt. Und dennoch erfordert der digitale Wandel laut Gutzmer von Tribologie-Experten, wie von der gesamten Industrie, ein Umdenken. "Produkte werden Teil von Dienstleistungen", führt er aus. Sie würden also nicht nur einfach funktionieren, sondern darüber hinaus während des Betriebs über ihren aktuellen Zustand berichten. Als Beispiel nennt Gutzmer das Lager für einen Zugradsatz, welches während der Fahrt wirkenden Kräfte, Drehmomente und Temperaturen erfasst. Dergleichen Produkte seien Teil des Weges, auf dem die Dienstleistung das Wichtigste und "die Hardware nur noch Beiwerk" seien.

An dieser Stelle ergeben sich laut Gutzmer auch für Tribologen neue Möglichkeiten: Das während des Betriebs ermittelte Verschleißverhalten könne direkt in analytische Modelle einbezogen werden. Künftige Simulationswerkzeuge vereinten dann das im Betrieb gewonnene Erfahrungswissen, Ansätze der künstlichen Intelligenz und die analytische Herangehensweisen, um präzise Restlebensdauern zu berechnen oder vorbeugende Wartungen für verschleißende Bauteile anzutiggern.

Reibung: Großes Potenzial, nicht einfach zu heben

Welches Potenzial in einem reibungsoptimierten Betrieb steckt, rechnet schließlich Professor Kirsten vor. So würden nur etwa 14 Prozent der im Kraftstoff enthaltenen Primärenergie für den eigentlichen Antrieb des Autos verwendet. Ein annähernd ebenso großer Anteil ginge durch Reibung, etwa an Motor und Getriebe verloren. Und damit ist die Reibung für Kirsten "ein Riesen-Stellhebel" zur Reduzierung von CO2-Emissionen. Eine um 20 Prozent verminderte Reibung im Antriebsstrang, so führt er weiter aus, könnten 10 Prozent der verwendeten Primärenergie einsparen.

Zugleich weist er jedoch auch auf die Schwierigkeiten bei dieser Aufgabe hin. Reibung ist eine Gleichung mit vielen Parametern: Additive und Viskosität spielen eine Rolle, die wirkenden Lasten auf die Reibpartner, Spaltgeometrie, Oberflächenrauheit, Beschichtungen. Zudem Umgebungsbedingungen: Temperatur, Abgasgehalt, Feuchte.

Und damit nicht genug: denn Ziel ist oftmals nicht eine vollständige Verhinderung von Reibung. Stattdessen sei Reibung in vielen Anwendungen erwünscht, etwa bei der Nockenkontaktkraft, die ohne Reibung – und damit Dämpfung – kaum sinnvoll funktionieren würde. Hier braucht es laut Kirsten Kompetenz, um eine gute Balance zu finden. 

Abschließend regt Kirsten an, Simulationswerkzeuge und Methoden über die gesamte Skala der Reibungsberechnung – vom Nano- bis hin zum Gesamtfahrzeugbereich – über Schnittstellen zu koppeln. Denn nur so sei es möglich, das ganze Potenzial zu heben: auf der System- und nicht rein auf der Komponentenebene.

Die 5. ATZlive-Tagung "Reibungsminimierung im Antriebsstrang" findet am 29. und 30. November in Esslingen statt. 

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

Tribologische Systeme

Quelle:
Tribologie-Handbuch

01.10.2013 | Forschung | Ausgabe 10/2013

Energieeffizienter Antriebsstrang durch Reibungsminimierung

Das könnte Sie auch interessieren

16.11.2016 | Tribologie | Im Fokus | Onlineartikel

Motorenöl als CO2-Maßnahme

Premium Partner

BorgWarnerdSpaceSimensZF TRW

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Zur B2B-Firmensuche

Whitepaper

- ANZEIGE -

Kompaktes Kupplungssystem für den elektrifizierten Antriebsstrang

Immer strengere Richtlinien zum CO2-Ausstoß, die allein mit konventionellen Antrieben auf Basis von Verbrennungsmotoren schwer zu erfüllen sind, zwingen Hersteller in aller Welt zum Umdenken und rücken zunehmend elektrifizierte Antriebskonzepte ins Blickfeld. Zur weiteren Verringerung von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen nutzen immer mehr Fahrzeuge verschiedene Lösungen, wie beispielsweise eine Start-Stopp-Automatik, Mildhybrid- oder Plug-In-Hybrid-Systeme sowie Systeme für reine Elektrofahrzeuge.

Jetzt gratis downloaden!

Gastartikel

-ANZEIGE-

Moderne Dieselmotoren erfordern im Spannungsfeld zwischen Mobilitäts- und Umweltanforderungen hocheffiziente Kraftstofffiltersysteme. Hengst stellt hierzu abgestimmte Vor-und Hauptfilterkombinationen mit besonders guter Gesamtperformance vor.

Mehr