Auswirkungen von Oberflachenmodifikationen auf die Lebensdauer hoch beanspruchter Gleitfuhrungen in modernen Diesel-Einspritzsystemen

摘要

Aktuelle Zahlen neu zugelassener Fahrzeuge sprechen fur sich: Darin zeichnet sich der eindeutige Trend einer zunehmenden Beliebtheit von Dieselmotor getriebenen Fahrzeugen ab. Diese Tendenz lasst sich nicht nur auf steigende Kraftstoffkosten zuruckfuhren. Auch Weiterentwicklungen im Bereich der Dieseltechnik verhalfen dem Dieselmotor zu einem deutlichen Imagewechsel weg vom tragen, schwerfalligen Fahrverhalten, hin zu ahnlich sportlichen Fahreigenschaften wie sie Fahrzeuge aufweisen, in denen Benzinmotoren verbaut sind. Einen massgeblichen Beitrag dazu liefern Hochdruck-Direkteinspritzsysteme, die nach aktuellem Stand der Technik Einspritzdrucken von 1600 bis 2000 bar, hohen Zyklenzahlen, hohen Temperaturen und Beschleunigungen in ihren Gleitkontakten wie auch mineralischen Verunreinigungen im Kraftstoff genugen mussen. Diese Randbedingungen fuhren unweigerlich zu Verschleiss in den hoch beanspruchten Fuhrungskontakten. Um einem fruhzeitigen Versagen der Bauteiloberflachen in hoch belasteten tribologischen Gleitkontakten entgegenzuwirken, kommen zunehmend verschleissfeste dunne Schichtsysteme erfolgreich zum Einsatz. In anderen Bereichen, wie beispielsweise hoch beanspruchten Fliesspresswerkzeugen, konnte durch geeignete Strukturierung der Oberflachen mittels Excimerlaserstrahlbearbeitung eine deutliche Verbesserung der tribologischen Eigenschaften dieser Oberflachen sowie eine Erhohung der Lebensdauer von Fliesspressstempel erreicht werden. In diesem Beitrag werden Versuchergebnisse diskutiert, die den Einfluss der Kombination von laserstrukturierten und beschichteten Gleitoberflachen auf deren tribologische Eigenschaften verdeutlichen. Dabei werden neben Ergebnissen aus Modellversuchen auch Resultate vorgestellt, die durch Bauteilversuche auf einem eigens entwickelten Prufstand gewonnen werden konnten. Somit lasst sich fur den vorliegenden Fall die Ubertragbarkeit der einfachen Modellversuche auf das reale Bauteil diskutieren.