ALTERNATIVE STRATEGIEN IN DER FERTIGUNG VON ZYLINDERLAUFFLÄCHEN

Abstract

Im Zuge des steigenden Kostendrucks in der Fertigung und unter Beachtung der streng reglementierten Schadstoff-Emissionsgrenzen  von Verbrennungsmotoren werden vom IFQ alternative Technologien zur effizienten Herstellung leistungsoptimierter Zylinderlaufflächen untersucht. Hierbei stehen die Mikrostruktur der Oberfläche und die daran anschließende Werkstückrandzone im Fokus der Betrachtungen. 
Die Ziele bestehen zum einen in der Erforschung und Etablierung robuster und kostengünstiger Alternativen zum Laserstrukturieren, dem sogenannten Laserhonen, und weiterhin in der Analyse und Optimierung von Serienhonverfahren in Bezug auf die Reduzierung von Reibung und Verschleiß im Motorbetrieb. Diesbezüglich werden unterschiedliche Honstrukturen von Grauguss-Laufflächen auf ihre Eigenschaften während des Motorbetriebs untersucht und Empfehlungen zur Konditionierung von Laufflächen durch geeignete finale Fertigungsverfahren beschrieben. 
 
Aktuellen Studien zu Folge wird sich der Automobilabsatz in den nächsten Jahren deutlich in die Schwellenländer und Südostasien verlagern. Bereits heute finden 66 % aller Neuinvestitionen in Motorenwerke in Asien statt [1]. Auch die aufkommende Konkurrenz durch den Elektroantrieb übt einen hohen Kostendruck auf die Motorenfertigung aus. Speziell auf dem Gebiet der Fertigung von 
Zylinderlaufflächen müssen daher Potentiale in der Leistungssteigerung durch die Reduktion von Reibung und Verschleiß sowie in wirtschaftlichen und qualitätssteigernden Fertigungsprozessen geschöpft werden. In diesem Zusammenhang wurden im Rahmen des  Forschungsschwerpunktes Automotive an der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Untersuchungen zu Finishverfahren, wie 
beispielsweise Honen, von Zylinderlaufflächen von Verbrennungsmotoren durchgeführt.  Der nachfolgende Beitrag zeigt alternative  Mikrostrukturierungstechniken auf und beschreibt Modellversuche  zur Validierung von Mikrostrukturen im Tribosystem Kolbenring/ Zylinderlauffläche.