| Titel | Optische Untersuchung der Schmierverhältnisse im Reibkontakt Kolbenring/Zylinderlaufbahn mittels laserinduzierter Fluoreszenz an einem Rotations-Reibverschleiß-Modeltribometer |
| Autor | Stefan Wigger, Hans-Jürgen Füßer, Christof Schulz, Sebastian Kaiser |
| Infos zum Autor | Autorenanschrift: Stefan Wigger Tel. +49 731 505 2211 / stefan.wigger@daimler.com Dr. Hans-Jürgen Füßer Tel. +49 731 505 2176 / hans-juergen.fuesser@daimler.com Daimler AG Wilhelm-Runge-Straße 11 89081 Ulm Prof. Dr. Christof Schulz +49 (0)203 379 8163 / christof.schulz@uni-due.de Raum 3.10 (NETZ) Carl-Benz-Straße 199 47057 Duisburg Prof. Dr. Sebastian Kaiser +49 203 379 1840 / sebastian.kaiser@uni-due.de Raum ME 023 Lotharstraße 1 47057 Duisburg |
| Inhalt | Zusammenfassung Die Kolbengruppe eines Verbrennungsmotors stellt ein komplexes Dichtsystem in Relativbewegung dar, das im Spannungsfeld zwischen optimaler Dichtfunktion und niedrigen Reibwerten steht. Die Schmierverhältnisse im Spalt zwischen Kolbenring und Zylinderwand tragen entscheidend zum Systemverhalten bei und deren Verständnis eröffnet Wege zur weiteren Reduzierung von Reibung und Verschleiß in der Kolbengruppe. Die hochdynamischen Bedingungen im Motor erschweren jedoch die Analyse der einzelnen Einflussfaktoren. Der Einsatz eines Kolbenringtribometers in Kombination mit der optischen Messtechnik der laserinduzierten Fluoreszenz bietet die Möglichkeit der gezielten Analyse des Schmierfilms zwischen Kolbenring und Zylinderwand. Die Messung der Benetzungswinkel von Motoröl auf verschiedenen Zylinderlaufbahnmaterialien und dem optischen Zugang aus Quarzglas sichert die Übertragbarkeit der Ergebnisse. Neuartige, detaillierte Einblicke in den Reibkontakt zeigen den Aufbau des hydrodynamischen Ölfilms sowie hochdynamische Effekte im Bereich höherer Relativgeschwindigkeiten. Abstract The piston ring area of internal combustion engines represents a complex sealing system in relative motion. To further improve the efficiency of the engine, piston ring friction needs to be reduced while maintaining their sealing ability. In particular, better understanding of pistonring lubrication is necessary. The highly dynamic motion sequence of the piston prohibits detailed analysis of influencing factors. For that reason, a model test is used to examine piston ring lubrication. The tribological analysis is completed by using laser-induced fluorescence (LIF) for imaging the thickness of oil films in the piston-ring area. To secure the transferability of the optical measurements, contact angle measurements were performed. New, detailed views of the piston ring`s contact zone show the buildup of the hydrodynamic oil film as well as highly dynamic effects at higher sliding speeds. |
| Datum | 2014 |
