| Titel | Reibungsminderung am Kontakt Kolbenring-Zylinderlaufbahn — Ein-fluß des Schmierstoffs |
| Autor | Jürgen Rausch, Rolf Luther, Matthias Marquart, Robin Gardes |
| Infos zum Autor | Jürgen Rausch; Fuchs Schmierstoffe GmbH; Vorausentwicklung; Friesenheimer Straße 19; 68169 Mannheim; 0621-3701-1779; juergen.rausch@fuchs-schmierstoffe.de Rolf Luther; Fuchs Schmierstoffe GmbH; Leiter Vorausentwicklung; Friesenheimer Straße 9; 68169 Mannheim; 0621-3701-1777; rolf.luther@fuchs-schmierstoffe.de Dr. Matthias Marquart; Fuchs Schmierstoffe GmbH; Prüffeld; Friesenheimer Straße 19; 68169 Mannheim; 0621-3701-1534; matthias.marquart@fuchs-schmierstoffe.de Robin Gardes; BMW Group; Entwicklung Fahrwerk (UX-EF-3); Anton-Ditt-Bogen 5; 80939 München; 089-382-44946; robin.gardes@bmw.de |
| Inhalt | Zusammenfassung Durch wechselseitige Optimierung der Reibpartner kann eine Senkung der Reibungsverluste in tribologi-schen Systemen erreicht werden — zum Tribosystem gehört essentiell der Schmierstoff. Aus Schmier-stoffsicht sind als Stellgrößen zur Steigerung der Energieeffizienz zu nennen: Absenkung der Viskosität, Einsatz unkonventioneller Grundöle und reibungsreduzierende Additivierung. Der steigende Nachhaltig-keitsanspruch fordert von der Automobilindustrie, die vorhandene Technik stetig zu verbessern. Dabei gilt das Hauptaugenmerk der Reduzierung der ausgestoßenen Schadstoffe und der Nachhaltigkeit der eingesetzten Rohstoffe. Durch eine Steigerung des Wirkungsgrades eines Verbrennungsmotors können Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß reduziert werden. Mit etwa einem Drittel ist die Kolbengruppe an der gesamten Reibleistung eines Verbrennungsmotors beteiligt. Kolbenringe und Zylinderlaufbahn gehören demgemäß zu den wesentlichen Einflussfaktoren auf den Wirkungsgrad. Wechselnde (Umge-bungs-) Drücke, hohe Beschleunigungen und Richtungswechsel sind einige der Rahmenbedingungen. Dabei stellt insbesondere die Phase der Kolben-Richtungswechsel mit einhergehender fehlender Relativ-geschwindigkeit eine besondere Herausforderung für das reibungs- und verschleißoptimierte Zusammen-spiel von Geometrie, Oberflächenbeschaffenheit und Schmierstoff dar. Hier ist insbesondere die ver-gleichsweise hohe Leistungsdichte moderner DownSizing-Motoren anzusprechen. Bei der Motorenölent-wicklung kommt daher der Optimierung des Zusammenspiels von Schmierstoff und modifizierten Ober-flächen (Beschichtungen) eine immer größere Bedeutung zu. Abstract A reduction of frictional losses in tribological systems can be achieved via the reciprocal optimization of frictional partners — the lubricant is essential to the tribosystem. Regarding the lubricant, there are several control variables to consider when pursuing improvements in energy efficiency: reduction of viscosity, implementation of unconventional base oils and the use of friction-reducing additives. With the intensification of demands for sustainability, the automobile industry must constantly improve existing technology. The key benchmarks for evaluating sustainability improvement are the reduction of emitted pollutants and the development viability of the raw materials used. Fuel consumption and pollutant emission can be reduced by improving the working efficiency of the combustion engine. It is important to keep in mind that piston components alone account for approximately one third of the total friction produced in the combustion engine. The working efficiency of the engine as a whole is, therefore, crucially influenced by the friction performance of piston rings and cylinder linings. Variable (environmental) pressures, heavy acceleration and directional changes are some important determining factors to consider. A particular challenge in describing friction- and wear-optimized interaction between geometry, surface texture and lubricant lies in the phase of the directional change of the motion of the piston where the relative velocity is not accurately described. In this regard, the comparatively high power density of modern, down-sized motors needs to be considered. The optimization of the interactions between lubricants and modified surfaces, i.e. coatings, is becoming increasingly crucial. |
| Datum | 2016 |
