Tagungsbeitrag

Titel Energieeffizienz durch Tribometrie: Untersuchung von Reibungs-messgrößen am Beispiel beschichteter Tassenstößel/Nocken-Kontakt
Autor Ladislaus Dobrenizki, Yashar Musayev, Stephan Tremmel, Tim Hosenfeldt, Sandro Wartzack
Infos zum Autor Ladislaus Dobrenizki, Stephan Tremmel, Sandro Wartzack
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Martensstraße 9
91058 Erlangen
dobrenizki@mfk.fau.de
www.mfk.fau.de

Yashar Musayev, Tim Hosenfeldt
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Kompetenzzentrum Oberflächentechnologie
Industriestraße 1-3
91074 Herzogenaurach
Web: www.schaeffler.com
Inhalt Zusammenfassung:
Aufgrund der Systemabhängigkeit tribologischer Kenngrößen wird die Übertragbarkeit von Reibungsmessgrößen zwischen unterschiedlichen tribologischen Systemen erschwert. Am Beispiel des komplexen tribologischen Kontakts Tassenstößel/Nocken wurde der Einfluss der in diesem Tribosystem vorliegenden Pressungen auf die Reibung im Kugel-Scheibe-Tribometerversuch untersucht. Bei beiden tribologischen Prüfständen wurden gleiche Materialpaarungen und das gleiche Motorenöl verwendet. Für die Versuche wurden DLC beschichtete und nicht beschichtete mechanische Tassenstößel aus dem Werkstoff 16MnCr5 herangezogen. Die Betrachtung der Pressung im Kugel/Scheibe-Kontakt erfolgte über die Auswahl initialer Pressungen auf Basis einer Beanspruchungsanalyse des betrachteten Tassenstößel/Nocken-Kontakts. Weiterhin wurde noch die Gleitgeschwindigkeit variiert. Die aus dem Tribometerversuch gewonnen Zusammenhänge wurden mit Ergebnissen aus Versuchsläufen an einem Tassenstößel-Reibungsprüfstand verglichen. Es konnte ein unterschiedliches Reibungs- und Verschleißverhalten der Kontaktpartner in Abhängigkeit von der Initialpressung am Kugel-Scheibe Tribometer festgestellt werden. Zudem konnten bei den unbeschichteten und DLC beschichteten Tassenstößel unterschiedlich wirkende Tribomechanismen bei verschiedenen Lastkollektiven nachgewiesen werden. Im Falle gleicher Öltemperaturen wurden ähnliche Zusammenhänge im Tassen/Nocken-Kontakt wie im Kugel-Scheibe-Kontakt beobachtet.

Abstract:
Due to system dependency of tribological parameters transfer of friction values between different tribological systems is complicated. Taking the example of the complex tribological contact bucket tappet/camshaft, investigations were carried out on the influence of the contact pressure in this tribological system on the friction in a ball-on-disk tribometer. In both tribological testing devices same materials and engine oil were used. Not coated and DLC coated mechanical bucket tappets made of 16MnCr5 (AISI 5115) were used for these tests. The contact pressure for the ball-on-disk contact was chosen from the initial pressure based on an analysis of the stress collective of the bucket tappet/camshaft contact. Additionally, the sliding velocity was varied. The relations gained from the tribological testing on the tribometer were compared with the results from test runs that were done on a one tappet/one cam friction test rig. Depending on the initial pressure different friction and wear behavior of both test pairings could be observed in the ball-on-disk tribometer. Moreover, different acting tribo-mechanisms at the coated and not coated bucket tappets at various load spectrums were proven. In case of same oil temperatures similar relations in the one tappet/one cam friction test rig and in the ball-on-disk contact could be observed.
Datum 2015