Tagungsbeitrag

Titel Ein neuer, realitätsnaher Modelltest für Verschleißuntersuchungen an Kolbenringen und Zylinderlaufflächen von Verbrennungsmotoren
Autor Steffen Schweizer, Hans-Jürgen Füßer
Infos zum Autor Autorenanschrift:
Dipl.-Ing. Steffen Schweizer Daimler AG
Wilhelm-Runge-Str. 11, 89081 Ulm / Germany
Phone: +49 (0)731 - 505 2786, steffen.schweizer@daimler.com
Dr. rer. nat. Hans-Jürgen Füßer Daimler AG Wilhelm-Runge-Str. 11, 89081 Ulm / Germany
Phone: +49 (0)731 - 505 2176, hans-juergen.fuesser@daimler.com
Inhalt Zusammenfassung
Die Optimierung des tribologischen Systems Kolbenring/Zylinderlaufbahn ist eine der wichtigsten Zielsetzungen bei der Entwicklung neuer Verbrennungsmotoren. Um dieses Ziel zu erreichen, gibt es eine Reihe von verschiedenen technologischen und materialspezifischen Möglichkeiten. Damit man mögliche Optimierungsvarianten hinsichtlich ihrer tribologischen Verbesserungspotentiale vorab bewerten kann, werden außermotorische tribologische Modelltests durchgeführt. Insbesondere besteht die Notwendigkeit die Stabilität und damit die Lebensdauer der tribologischen Kontaktpartner zu gewährleisten. Daher ist es unerlässlich umfassende Verschleißbewertungen vorzunehmen. Aus diesem Grund wurde ein neuer Modelltest entwickelt, mit dem es mit überschaubarem Aufwand und in relativ kurzer Zeit möglich ist, die Verschleißeigenschaften von Kolbenringen und Zylinderlaufbahnen zu untersu- chen. Die Testparameter Temperatur, Last und Ölmenge wurden an die Bedingungen im realen Motor angepasst. Das Augenmerk, der hier vorgestellten Ergebnisse, liegt auf dem Kolbenringverschleiß. Dazu wurden ver-schieden Kolbenringbeschichtungen (PVD, Galvanisch) gegen Grauguss- und thermisch gespritzte Zylin-derlaufbahnen (Nanoslide®) getestet und entsprechend deren Verschleißverhalten bewertet.
Abstract
The optimization of the tribological system piston ring versus cylinder liner is one of the most important tasks in the development of new combustion engines. A lot of different technological options are under development in order to achieve that target. For a time and cost effective evaluation of the tribological properties of these options, laboratory model tests are used. One of the most important parameter is the wear resistance of the new technologies, and therefore that property has to be measured very reliably. For this reason we developed a new wear model test to investigate the wear of the piston ring and the cylinder liner very close to the situation within the real engine opera- tion regime (speed, temperature, load, oil flow). As an example for the obtainable results we will discuss the results from measurements with different piston ring coatings (PVD, galvanic) versus gray cast iron and thermal sprayed (Nanoslide®) cylinder liners.
Datum 2013