Mehr Leistung durch weniger Reibung
Impulse auf dem Gebiet des Motorenbaus
In den aktuell wirtschaftlich schwierigen Zeiten, denen die Automobilindustrie entgegen blickt, stellt sich die Fakultät für Maschinenbau intensiv den Problemen der Automobilisten im Motorenbau. Um gestärkt aus der wirtschaftlichen Krise hervorzugehen sind Innovationen unabdingbar und ein Garant für wirtschaftlichen Erfolg. So befasst sich der initiierte Forschungsschwerpunkt Automotive unter anderem mit der Problematik der tribologischen Optimierung von Verbrennungsmotoren am Beispiel eines Dieselmotors der Firma Volkswagen.
Alternativen suchen
In Zeiten steigender Rohstoffpreise und mit weiter zunehmendem ökologischem Bewusstsein wird der Ruf nach umweltschonenden, alternativen Antriebstechniken im Automobilbau immer lauter. Jedoch ein jeder sollte sich dessen bewusst sein, dass die effiziente Nutzung regenerativer und ökologisch nachhaltiger Antriebstechniken nicht kurzfristig realisiert werden kann. Daher liegt das Ziel des Teilprojektes A2 des Forschungsschwerpunktes Automotive in der Erhöhung des Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren durch Reduzierung der Reibleistung einzelner Motorkomponenten.
Wesentliche Augenmerke in diesem Zusammenhang kommen der Kolben-Kolbenring-Zylindergruppe sowie der Kurbelwelle und deren Lagerung zu. Durch den Einsatz von Wälzlagern in Haupt- und Pleuellagern der Kurbelwelle soll der Reibungszustand in diesen Bereichen optimiert werden. In Zusammenarbeit des Lehrstuhles für Maschinenelemente und Tribologie des Institutes für Maschinenkonstruktion unter Leitung von Prof. Ludger Deters mit dem Lehrstuhl Zerspantechnik des Institutes für Fertigungstechnik und Qualitätssicherung (IFQ) unter Leitung von Prof. Bernhard Karpuschewski wird an einer Optimierung des tribologischen Kontaktes von Kolben, Kolbenring und Zylinderlaufbahn gearbeitet. In diesen institutsübergreifenden Aktivitäten sollen auf Basis von idealisierten Simulations- und Modellierungsergebnissen tribologisch günstige Oberflächenstrukturen in Abhängigkeit der jeweiligen Randbedingungen bestimmt und fertigungstechnisch umgesetzt werden. Hierfür stehen am IFQ die entsprechenden Fertigungseinrichtungen in Form eines Bearbeitungszentrums mit entsprechenden Werkzeugen zur Dreh- und Walzbearbeitung zur Verfügung. Weiterhin wird eine Honmaschine leihweise für wissenschaftliche Untersuchungen dem IFQ überlassen. Am Beispiel des 2,0-Liter-Turbodiesel-Motors von Volkswagen (siehe Bild) sollen die theoretisch ermittelten und praktisch umgesetzten Modifikationen von Oberflächenstrukturen und Lagerungen in Prüfstandsläufen verifiziert werden.