Es wurden Ventile aus Siliciumnitrid in verschiedenen Oberflächenzuständen (Rauhigkeit) gefertigt. Die am Einlaß- und Auslaßventil im Motor auftretenden Betriebgsbeanspruchungen wurden rechnerisch ermittelt. Dabei wurden die Lastfälle Temperatur, Ventilöffnen, Ventilschließen und Verbrennungsdruck betrachtet. Es wurden Schwingfestigkeitsversuche unter axialer Schwellbeanspruchung und Umlaufbiegeversuche unter Raumtemperatur, 300 Grad C und 900 Grad C durchgeführt. Dabei wurden zwei kritische Stellen des Ventils, nämlich der Ventilsitz und der Übergang vom Teller zum Schaft untersucht. Aus den ermittelten Wöhlerlinien wurden örtlich ertragbare Vergleichsspannungen unter Wechsel- und Schwellbeanspruchung bestimmt. Die für die vier Lastfälle berechneten Betriebsbeanspruchungen wurden entsprechend ihrem zeitlichen Verlauf überlagert. Auf diese Weise wurden für ausgewählte kritische Stellen des Ventils Betriebsbeanspruchungen in Form von Mittelspannungen und dazugehörigen Amplituden ermittelt. Diese Betriebsbeanspruchungen wurden im Haigh-Schaubild den experimentell örtlich ertragbaren Spannungen gegenübergestellt. Eine Festigkeitsbeurteilung zeigte ausreichende Sicherheiten bei der kostengünstigen Oberflächenbearbeitung.
Bemessung von Keramikventilen für eine Serienfertigung
1997
8 Seiten, 6 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Bemessung von Keramikventilen fuer eine Serienfertigung
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