Renault und FEV im Pôle d’Innovation Mécanique (PIM), Lardy

Sonderprüfstände für Reibungsuntersuchungen

29. April 2015 | Software & Testing Solutions

Seit vielen Jahren verbindet die Häuser Renault und FEV eine intensive Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Verbrauchs- und Emissionssenkung durch Reibungsuntersuchungen an Motoren und Komponenten.

Im Zuge dieser Zusammenarbeit hat FEV fünf Reibungsprüfstände im Pôle d‘Innovation Mécanique (PIM), dem jüngsten Renault-Prüfzentrum am Standort Lardy, Frankreich, errichtet. Die Prüfstände haben folgende Aufgaben:

 

  • Klassifizierung und Quantisierung der Reibungsverluste an Verbrennungsmotoren
  • Ermittlung neuer Methoden für die Reibungsreduktion
  • Benchmarking
  • Ermittlung von Daten für die Eingabe in die Reibungssimulationsrechnung
  • Überprüfung und Verifikation von Simulationsergebnissen

Das Reibungsprüffeld besteht aus folgenden, jeweils mit Asychronmaschinen versehenen Prüfständen:

 

  • Zwei Komponentenprüfständen für geschleppte Untersuchungen an Ventiltrieb und Ausgleichswellen
  • Einem geschleppten Prüfstand für Untersuchungen am Vollmotor („Strip“-Methode)
  • Einem gefeuerten Prüfstand mit speziellem Einzylindermotor mit beweglichem Liner („PIFFO“)
  • Einem gefeuerten Vollmotorenprüfstand

Die Komponentenprüfstände erlauben die isolierte Betrachtung von Ventiltrieb und Ausgleichswellen unter verschiedenen Versuchsrandbedingungen, z.B. unterschiedlicher Wasser- oder Schmieröltemperatur. Der Vollmotorenschleppprüfstand wird in verschiedenen stationären Betriebspunkten gefahren. Entsprechend der „Strip“-Methode werden systematisch nach jedem Testlauf weitere Komponenten vom Motor entfernt, um so auf den jeweils durch sie hervorgerufenen Anteil an der Gesamtreibung zu schließen. Da die Reibung stark von Öl- und Materialtemperatur beeinflusst wird, werden sowohl Schmieröl als auch Kühlwasser durch hochpräzise Konditioniereinrichtungen geregelt. Typische Versuchsläufe finden in verschiedenen Temperaturstufen statt.

Besonders interessant ist der mit dem “PIFFO”-Einzylindermotor (Piston Friction Force Measurement) versehene gefeuerte Prüfstand. Dieser erlaubt über eine bewegliche, auf Druckmesssensoren gelagerte Zylinderlaufbuchse Untersuchungen der Materialpaarung mit den Kolbenringen. Die kontinuierlich mit hoher Wiederholgenauigkeit veränderbaren Versuchsrandbedingungen werden über FEV Ladeluft-, Öl- und Kühlwasserkonditionierungen erzielt.

 

Das Prüffeld wird durch einen gefeuerten Vollmotorenprüfstand komplettiert . Dieser erlaubt Reibungsuntersuchungen in Abhängigkeit von Last, Drehzahl und Temperatur und ist mit Systemen zur hochpräzisen Drehmomentmessung sowie zur Zylinderdruckindizierung ausgestattet. Alle Prüfstände sind mit dem FEV TCM TestCellManager Automatisierungssystem ausgestattet. Die Antriebsmaschinen sind auf speziellen, besonders schwingungssteifen Grundrahmen montiert, um sehr genaue Drehmomentmessungen zu erlauben. Der eingesetzte Bremsenregler FEV TOM (TestObjectManager) übernimmt zusätzlich Überwachungsfunktionen zum Schutz des Prüflings.

 

Zentrales Element sind jeweils die im Hause FEV entwickelten und produzierten Konditioniersysteme für Ladeluft, Öl und Kühlwasser. Diese ermöglichen eine sehr präzise Einstellung der Versuchsrandbedingungen ohne Einfluss auf die Qualität der eingesetzten Medien. Das gesamte Prüffeld ist bereits seit einigen Jahren zuverlässig im Betrieb.

 

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