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G. Prochazka:
"Einfluss unterschiedlicher Zylinderlaufbahnbeschichtungen auf die Reibung der Kolbengruppe bei einem PKW Ottomotor";
Supervisor: H.-P. Lenz, A. Heuberger; E 315 Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau, 2002.

Derzeit übliche Zylinderlaufbahnen bei im Druckguß hergestellten Leichtmetallkurbelgehäusen wie die bei DaimlerChrysler eingesetzte Silitec-Buchse weisen auf Grund Ihrer Oberflächenstruktur ein Verbesserungspotential der Reibungsverluste der Kolbengruppe auf. Dies hat auch in Bezug auf künftige Bemühungen zur Verbrauchsreduktion große Bedeutung.
Jüngste Entwicklungen thermisch gespritzter Zylinderlaufbahnen zielen auf die Realisierung eines Mikrodruckkammernsystems an der Oberfläche ab, mit dessen Hilfe die Schmierfilmausbildung gesteuert werden kann. Das Quantifizieren der Absenkung der Reibleistung bei einer solchen Spritzschicht in Abhängigkeit verschiedener Parameter ist Gegenstand dieser Arbeit.
Im Rahmen des absolvierten Versuchsprogramms wurde durch Schleppuntersuchungen an mehreren Kurbelgehäusen der Einfluß folgender Punkte auf das Reibverhalten der Kolbengruppe untersucht:
·Thermische Spritzschicht im Vergleich zu einem Serienkurbelgehäuse mit einer Siliteclaufbuchse
·Oberflächenrauheit (Fertighonung) der thermischen Spritzschicht
·Verschiedener Kolbenspiele bei einer thermischen Spritzschicht
·Kolbenringe mit reduzierter Tangentialkraft bei einer thermischen Spritzschicht
·Variation der Öltemperatur
Bei der Spritzschicht tritt bei 2000 min-1 (Öltemperatur 90°C) eine Absenkung der Reibleistung von 300 Watt auf, dies entspricht 28%. Die beiden Honungen unterscheiden sich in diesem Meßpunkt um 50 Watt voneinander. Siehe hierzu Tabelle 3.15 und Bilder 3.30 und 3.32.
Neben den Messungen wurde auch ein vorhandenes empirisches Rechenmodell weiterentwickelt, mit dessen Hilfe es nun möglich ist, die Reibungsverluste von Kurbelwelle und Kolbengruppe in Abhängigkeit konstruktiver Parameter wie Hub, Zylinderzahl, Kolbeneinbau- und Lagerspiele vorauszuberechnen. Der Einfluß der unterschiedliche Zylinderlaufbahnoberflächen wurde ebenfalls miteinbezogen. In den Bildern 5.1 - 5.12 sind die Rechenergebnisse den jeweiligen Meßergebnissen gegenübergestellt. Es zeigt sich bei allen gerechneten Varianten eine zufriedenstellende Übereinstimmung mit den gemessenen Werten.