Druckmessungen am System Nocken-Rolle bei elastohydrodynamischer Schmierfilmbildung

Zusammenfassung

Um die an der Wälzpaarung Nockenwelle gegen Rollenstößel von Einspritzpumpen auftretenden wirklichen Beanspruchungen und deren Beeinflussung durch Drehzahl, Rollenballigkeit und Rauhigkeit zu erfassen, wurden Meßverfahren entwickelt, mit deren Hilfe direkt in der Pumpe die in Frage kommenden Größen erfaßt werden können. Die Untersuchungen dienen dazu, die Belastungsfähigkeit bzw. die Lebensdauer solcher Nocken- Triebwerke zu erhöhen und die Betriebssicherheit in Grenzzuständen zu verbessern.

Der Schwerpunkt der Arbeiten lag auf der Entwicklung von Mikrogebern zur Messung der Flächenpressung direkt auf der Nockenwelle.

Es wurden drei verschiedene Varianten von eingeklebten Manganindraht- Druckgebern entwickelt. In allen Fällen werden mit dünnen, gespannten Metallfolien (k bis 10 μm dick) funkenerosiv Nuten hergestellt (15 bis 25 μm breit), in welche der Manganindraht eingeklebt wird. Als Meß-signal wird der piezoresistive Effekt genutzt.

Die eingeklebten Draht-Druckgeber können nur indirekt, durch ausplanimetrieren der Fläche des gemessenen Drucksignals geeicht werden, wobei der theoretisch zu erwartende Druckverlauf quer zur Laufrichtung (es werden ballige Rollen verwendet) mit einbezogen wird.

Die Messungen der Nockenpressung in der Pumpe zeigen bei den Versuchsläufen nach den neuesten Auswertungen Schwankungen von ± 5% gegenüber der theoretischen Hertz’sehen Flächenpressung.

Eine genauere Messung mit den Draht-Druckgebern ist wegen der Geberkompressibilität nicht möglich. Für eine Optimierung des Triebwerkes sind die entwickelten Meßmethoden gut geeignet.