Tribologische Fluidmodelle für Nebenantriebsaggregate in Hybrid- und Elektrofahrzeugen

Die Potenzialabschätzung und Auslegung von Pumpen in Antriebssträngen er­folgt im Fokus der Energieeffizienz sowie tribologischer Zuver­lässigkeit. Der Einsatz der Pumpen in Antriebssträngen von Hybrid- und Elektrofahrzeugen sowie veränderte Fahrstra­te­gien wie Start-Stopp und Segeln führen zu bisher nicht untersuchten tribologischen Beanspru­chungen in den Pumpen­aggregaten. Im Zuge verschärfter CO2-Grenzwerte sind dadurch neue Zertifizierungs­zyklen zu erwarten, zu deren Einhaltung reibungsoptimiert ausgelegte Pumpen einen wesentlichen Beitrag leisten. Das tribologische Ver­halten dieser Pumpen wird neben dem Wirkprinzip, den Betriebsbedingungen, den einge­setzten Werk­stoffen/Beschich­tungen oder Mikrogeometrien der Bauteiloberflächen in hohem Maße durch das eingesetzte Fluid (Wasser, Kraftstoff, Kühlflüssigkeit, Öl) beeinflusst. Zentrales Forschungsziel ist die Entwicklung eines validierten, allgemein einsetzbaren Fluid­modells für hochbelastete Tribokontakte auf der Basis eines besseren Verständnisses der mikroskopischen Wechselwirkungen und Strukturen im Schmierstoff auf die makros­kopi­schen Fließvorgänge im Schmierspalt. Die Anforderungen an das Modell werden aus den Betriebsbedingungen abgeleitet und sollen insbesondere das Fließverhalten im nicht-Newton‘schen Bereich und unter glasartigen Fluidzuständen einschließen. Der Schwerpunkt des ITR (TU Clausthal) ist die Entwicklung von Methoden zur Beschaffung der wichtigsten Modellparameter. Die Validierung des Modells soll auf der Basis von Traktionsmessungen erfolgen. Hierzu wer­­den experimentelle Untersuchungen am Zweischeiben-Prüfstand des IMKT (Universität Hannover) mit dem Berechnungsprogramm des IMK (Universität Magdeburg) abgeglichen. Die experimentelle Technik am IMKT wird in dem Sinne weiterentwickelt, dass  die erforderlichen Belastungen des Fluids definiert einge­stellt werden können. Ein Schwerpunkt ist die Definition von Schnittstellen zwischen Experi­ment und Berechnung, anhand derer ein Abgleich erfolgen kann.