Eine wesentliche Anforderung an die zukünftige Motorenentwicklung liegt in der Reduktion der Schadstoffemission und des Kraftstoffverbrauchs. Dabei ist der Einfluss der Reibungsverluste auf den Kraftstoffverbrauch relativ groß. Das größte Potenzial zur Reduzierung der Reibleistung steckt im Kurbeltriebwerk mit den Komponenten Kolbenringe, Kolben, Pleuel und Kurbelwellenhauptlager. Je nach Betriebspunkt können die Kurbeltriebsanteile bis zu 75 Prozent der mechanischen Reibungsverluste des Gesamtmotors betragen. Um die oben genannten Ziele zu erreichen, sind tribologische Untersuchungen und Optimierungen am Triebwerk notwendig. Im Rahmen dieser Arbeit werden mittels elastohydrodynamischer Berechnungsverfahren mit Mischreibungsansatz nach Vogelpohl betriebsbedingte Reibungszustände des Kurbeltriebwerkes eines Vierzylinder-Ottomotors untersucht und die wesentlichen Einflussgrößen auf die Reibungsbeanspruchung der einzelnen Tribosysteme des Triebwerks aufgezeigt. Am Beispiel eines Vierzylinder-Ottomotors werden die komplexen Zusammenhänge der Reibungsbeanspruchung im Triebwerk ausführlich erläutert und die Eingrenzung wesentlicher Einflussgrößen durch differenzierte Korrelationsbetrachtungen aufgezeigt. Die vorgestellten volldynamischen Berechnungsmethoden können insbesondere im Rahmen der tribologischen Prüfkette eingesetzt werden und als effiziente Optimierungswerkzeuge zur Reibungsuntersuchung zukünftiger Verbrennungsmotoren dienen. Die Optimierung der Einzelkontakte unter Einbeziehung der funktionsrelevanten Einflussgrößen des jeweiligen Tribosystems ist entscheidend zur Nutzung des Optimierungspotenzials moderner Verbrennungsmotoren.
Analyse betriebsbedingter Reibungszustände des Kurbeltriebwerkes von Pkw-Motoren
Fortschrittsberichte Strukturanalyse und Tribologie ; 24 ; 1-175
2008
175 Seiten, Bilder, Tabellen, 224 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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