| Titel | Experimentelle Analyse der Oberflächenstruktur des Systems Kolbenring/Zylinderlaufbahn |
| Autor | F. Hannemann, N. Berberich, K. Stahl |
| Infos zum Autor | Falk Hannemann Niklas Berberich Karsten Stahl BMW Group Hufelandstraße 4, 80788 München |
| Inhalt | Zusammenfassung Zur Charakterisierung von Oberflächenstrukturen ist es in der Motorenentwicklung üblich Schwingreibverschleißversuche einzusetzen. Grenzen bestehen bei der Auflösung der Ergebnisse und bei der Reproduzierbarkeit der Messwerte. In diesem Beitrag wird ein ganzheitlicher Ansatz beschrieben, durch den es möglich ist, Werkstoffpaarungen im Modellmaßstab anhand von zeitlich und örtlich aufgelösten Reibungszahlen zu charakterisieren. Dieser Ansatz beinhaltet folgende Teiluntersuchungen: Messfähigkeitsanalysen, Fresslastuntersuchungen, Parametervariationen und Vergleichsmessungen. Mit Parameteruntersuchungen am SRV-Tribometer wird der Einfluss der Reibungszahlen von den Eingangsparametern: Normalkraft, Temperatur, Frequenz, Hub und Gleitweg gezeigt. In vollfaktoriellen Messungen werden die Werkstoffpaarungen AlSi/n-St und GG/CKS in Bezug auf Reibung und Verschleiß untersucht. Nach den tribologischen Versuchen werden die Oberflächen der Zylinderlaufbahnen hinsichtlich der Oberflächenkennwerte mit Licht- und Konfokalmikroskopie charakterisiert. Ferner werden Ansätze gezeigt, die Reibungszahlen losgelöst von Reibungsspitzenwerten als örtlich aufgelöste Größen zu interpretieren. Abstract In the field of engine developments, oscillating wear tests are applied for the characterization of surface structures. Unfortunately, the interpretation of results and the reproducibility of measured data is limited. This paper has shown that a holistic procedure of the characterization process is required for the characterization of material pairings in the range of timely and locally resoluted friction coefficients in an oscillating wear test. The methodical procedure involves the following stages: process capability analysis, scuffing analysis, parameter variations and comparison measurements. Parameter variations show the influence of the parameters: normal force, temperature, frequency, oscillating stroke and glide distance on the coefficient of friction. The variations of temperature and force are utilized to characterize the material pairings AlSi/n-St and GG/CKS with respect to friction and wear. Finally, the surface parameters of the cylinder surfaces are determined by light microscopy and confocal microscopy. Furthermore, basic approaches of the interpretation of locally resoluted friction coefficients are illustrated. |
| Datum | 2010 |
