Die Anforderungen an die Zuverlässigkeit heutiger Verbrennungsmotoren unter allen Betriebszuständen bringen die Notwendigkeit zur Erstellung und Durchführung von zielorientierten Testläufen zu einem möglichst frühen Zeitpunkt der Motorenentwicklung mit sich. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf einer ausreichend genauen Abbildung des realen Anforderungsprofils. Entsprechende Belastungskollektive müssen oft durch Prüfstandsläufe abgebildet werden, da adäquate Motoren oder Fahrzeuge zu diesem frühen Zeitpunkt oftmals nicht zur Verfügung stehen. Eine Verringerung der Testzeiten ist aus Kostengründen anzustreben. In diesem Beitrag wird eine von Ford entwickelte Systematik beschrieben, die eine zum Teil erhebliche Verkürzung der Testzeiten erlaubt, trotzdem aber das tatsächliche Belastungskollektiv in hinreichendem Maße abbildet. Zunächst werden die Bauteilbelastungen betrachtet. Neben der Beanspruchung, die durch ein Belastungskennfeld last- und drehzahlabhängig definiert werden, muss die tatsächliche Verweildauer in diesen Betriebszuständen im alltäglichen Gebrauch des Kunden berücksichtigt werden, um eine möglichst genaue Korrelation des aufzustellenden Tests mit dem wirklichen Anwendungsfall sicherzustellen. Eine sinnvolle Reduktion der Testdauer kann erreicht werden, indem Betriebszustände, die nur einen geringen Einfluss auf die Bauteilbelastung haben, vernachlässigt werden. Bei der Betrachtung des Gesamtstressparameters fallen Betriebspunkte auf, die eine hohe Belastung auslösen, während andere Last-/Drehzahlpunkte nur mäßige Beanspruchungen aufweisen. Die grundlegende Idee der Testzeitverkürzung besteht nun darin, nur diejenigen Betriebspunkte des Gesamtstressparameters zu berücksichtigen, deren Severity eine bestimmte Schwelle überschreitet. Durch die Einstellung belastungskritischer Randbedingungen wie erhöhte Temperaturen oder zuvor eingestellte Maße an oberer oder unterer Toleranz bestimmter Bauteile, kann die Testzeit weiter verkürzt werden. Im Rahmen einer Auslassventil-Untersuchung wurde ein Testzyklus nach der optimierten Testmethode erstellt und durchgeführt. Die vorgestellte Methodik bietet eine effiziente und kontrollierte Methode zur Testzeitverkürzung bei gleichzeitig ausreichender Korrelation zwischen Prüfstand und wirklicher Bauteilbeanspruchung.
Optimierte und effiziente Testverfahren für Motorbauteile
Optimised and efficient testing procedures for engine components
Motortechnische Zeitschrift ; 64 , 7/8 ; 562-567
2003
6 Seiten, 6 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Optimierte und effiziente Testverfahren fuer Motorbauteile
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