Tagungsbeitrag

Titel Veränderungen des Motorölzustandes während der Betriebsdauer – Auswirkungen auf das Tribosystem Kolbenring-Zylinderlauffläche
Autor Patrick Beau, Christian Busch, Ludger Deters
Infos zum Autor Dipl.-Ing.(FH) Patrick Beau (Verfasser)
MAN Truck & Bus AG
Material Technology Powertrain, Truck & Bus
Metallic Materials, Abt. EPTMS
Vogelweiherstraße 33, 90441 Nürnberg
E-Mail: patrick.beau@man.eu

Prof. Dr.-Ing. Christian Busch
Westsächsische Hochschule Zwickau
Fakultät Automobil- und Maschinenbau
Fachgruppe Maschinenkonstruktion
Dr.-Friedrichs-Ring 2a, 08056 Zwickau
E-Mail: christian.busch@fh-zwickau.de
Inhalt Zusammenfassung
Zur Realisierung von Kundenanforderungen und Einhaltung der gesetzlichen Rahmenbedingungen werden Verbrennungsmotoren zunehmend nach folgenden Aspekten entwickelt: Erhöhung der spezifischen Leistung, Verbesserung der Fuel-Economy sowie Reduzierung der ökologischen Belastung. Dieser Trend führt zu stetig steigenden, oftmals wechselwirkenden Anforderungen an das innermotorische TTS "Kolbenring-Zylinderlauffläche-Motoröl" – bezogen auf den Schmierstoff u.a.: niedrige Viskosität, erhöhter Verschleiß- und Fressschutz, verlängerte Ölwechselintervalle sowie ökologisch und ökonomisch vertretbare Grundöl-Additivpaket-Formulierungen. Besonders zu beachten ist in diesem Zusammenhang der Umstand, dass sich Motoröle – und damit ihre tribologischen und rheologischen Eigenschaften im Vergleich zum Frischölzustand – während des motorischen Betriebs durch thermische und mechanische Beanspruchungen sowie den Eintrag von Ruß, Kraftstoff und Kondensat erheblich verändern. Um die Auswirkungen der Ölalterungsprozesse im Ring-Liner-Kontakt charakterisieren zu können, wurden unterschiedlich gealterte Motoröle realitätsnah mit Originalbauteilen in einem SRV-Tribometer untersucht. Durch das gezielte Variieren der Alterungsparameter Rußgehalt und Thermostress konnte deren Einfluss auf das Reibungs- und Verschleißverhalten des Tribosystems Kolbenring-Zylinderlauffläche analysiert und besser verstanden werden.

Abstract
For the fulfillment of customer requirements and compliance with legal requirements combustion engines are increasingly being developed with focus to the following aspects: increasing the specific power, improving fuel economy and reducing environmental pollution. This trend leads to steadily rising but often interacting demands on the internal engine tribology system ″piston ring – cylinder liner – engine oil″. With respect to the lubricants, that means: low viscosity, increased wear and scuffing protection, longer oil change intervals and ecologically and economically acceptable base oil additive package formulations. Of particular note in this context is the fact that engine oils considerably change their tribological and rheological properties as compared to the fresh oil condition during the motor operation by thermal and mechanical stresses as well as the entry of soot, fuel and condensate. In order to characterize the effects of the oil aging processes in the ring-liner contact, different aged engine oils were realistically investigated with original engine components in a SRV-tribometer. By specifically varying the soot content and thermal stress it was possible to analyze and interpret the influence of these aging parameters on the friction and wear behavior of the tribological system piston ring and cylinder liner.
Datum 2015