Tagungsbeitrag

Titel Die Kontaktbedingungen zwischen Nocken und Nockenfolger - optische Untersuchungen zum Verständnis der Bewegungen im Ventiltrieb von Verbrennungsmotoren
Autor Markus Messer, Kai-Uwe Niethus, Uwe Todsen
Infos zum Autor Dipl.-Ing. (FH) Markus Messer
Fachhochschule Hannover
Ricklinger Stadtweg 120
30459 Hannover
markus.messer@fh-hannover.de
Dipl.-Ing. (FH) Kai-Uwe Niethus
Fachhochschule Hannover
Prof. Dr.-Ing. Uwe Todsen
Fachhochschule Hannover
Inhalt Zusammenfassung

Der Forschungsverbund Energie Niedersachsen (FEN) untersucht und optimiert interdisziplinär die dezentrale Energieerzeugung. Als Teilaufgabe dieser Forschungsarbeit soll durch die Arbeiten an der Fachhochschule Hannover die Dauerbetriebsfestigkeit von Verbrennungskraftmaschinen deutlich gesteigert werden. Diese ist erheblich durch den Verschleiß in dem Teilsystem Ventil - Ventilsitzring bestimmt. Eine gezielte Untersuchung der Betriebsbedingungen der beteiligten Komponenten bietet die Möglichkeit zur Entwicklung eines beschreibenden tribologischen Modells. Die Kenntnis der Antriebsbedingungen ist dafür von hoher Bedeutung. Mit Hilfe eines Versuchsaufbaus konnte der Kontaktbereich zwischen Nockenwelle und Tassenstößel für die optischen Untersuchungen zugänglich gemacht werden. Es wurden Versuche mit Tassenstößel mit hydraulischem Ventilspielausgleich und mit mechanischem Ventilspielausgleich durchgeführt. Diese Untersuchungen zeigen den Schmierfilm und dessen Veränderung im Betrieb. Es wurden besondere Betriebspunkte, wie der Nulldurchgang der Sommerfeldzahl mit dem Abriss des Schmierfilms sichtbar. Diese Untersuchungen erklären die Abläufe während der Nockenbewegung und erlauben damit Rückschlüsse auf die Ursachen der Sekundärbewegungen des Ventils.

Abstract

The Energy Research Alliance of Lower Saxony (FEN) investigates and optimizes the decentralized power generation. Part of the research done at the University of Applied Sciences and Arts, Hanover is to significantly increase the durability of combustion engines. This is considerably determined through wear in the subsystem valveseat- valveseatinsert. A selective examination of the operating conditions of the involved components allow the development of the specific tribological model. Knowledge of it’s working conditions is therefore of high importance. By using an experimental setup, the contact area between the camshaft and tappets were made available for optical studies. Experiments were performed on tappets with hydraulic valve lash adjustment and on tappets with mechanical valve lash adjustment. These studies show the lubricant film and it’s alterations under operating conditions. Some specific operating points can be made visible, such as the zero point of the Sommerfeld number with the breakdown of the lubricant film. These studies explain the processes during the camshaft movement, and thus allow for conclusions to be made about the cause of the secondary movement of the valve.
Datum 2009