Reibungsarme Kolbensysteme (PCS) wurden für hocheffiziente Pkw-Dieselmotoren mit Kolben aus Aluminium (Al) und Stahl (St) entwickelt. Der Reibungsvorteil des Kolbensystems LF Al, das aus reibungsarmen PVD-Ringen und Low-Friction (LF) Aluminiumkolben besteht, wurde in Simulation und im Floating-Liner-Motor mit -6,4% Reibmitteldruck bei 1500 min-1 nachgewiesen. Weitere -2,5% Reibmitteldruck können erreicht werden, wenn ein Plateauprofil verwendet wird. Das reibungsarme Kolbensystem mit Stahlkolben erreicht auf gleichem NVH-Niveau -13,9% Reibmitteldruck im Vergleich zur Serie. Weitere Potentiale ergeben sich bei Verwendung von DLC-Ringen in Höhe von -2,2% Reibmitteldruck, und von ca. -40% der jeweiligen Kolbenreibung bei den PCS LF Al und LF St durch weiter vergrößertes Einbauspiel, das mit den Geräuschanforderungen der jeweiligen Anwendung ausbalanciert werden muss.
For high efficient PC diesel engines, low friction (LF) power cylinder systems (PCS) have been developed in aluminum (Al) and in steel (St) piston layout. The low friction approach of the LF Al PCS consisting of LF PVD rings and LF Al piston is proven with -6.4% FMEPPCS in simulation and in floating liner measurement at the operating speed 1500 min-1. Additional 2.5% FMEPPCS could be achieved with a plateau skirt profile. The LF St PCS shows a friction reduction of -13.9% FMEPPCS at a NVH level comparable to the series engine with Al pistons. Additional potential is available applying DLC coated rings about -2.2% FMEPPCS and for PCS LF Al and for PCS LF St about -40% in piston friction by further increased assembly clearance, which needs to be balanced to the NVH requirements of the specific application.
Reibungsreduzierung durch Stahlkolben im Kolbensystem bei modernen Pkw-Dieselmotoren
2014
12 Seiten, Bilder, Tabellen, 4 Quellen
Conference paper
German
Reibungsreduzierung im Kolbensystem bei Pkw Dieselmotoren
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