Grenzreibung bei oszillierenden Gleitbewegungen mit Kraftstoffschmierung

Oszillierend betriebene Tribosysteme werden häufig zeitweilig bzw. dauerhaft im Grenzreibungsgebiet betrieben. Kritisch sind die Umkehrbereiche, da hier die hydrodynamische Schmierung kaum noch wirksam ist. Bei Grenzreibung sind die kontaktierenden Oberflächen von molekular dünnen Grenzschichten bzw. -filmen bedeckt. Solange diese Grenzschichten stabil sind, ist kein Ausfall des Bauteils zu erwarten. Andernfalls kann es zum vollständigen Bauteilversagen durch Fressen kommen. Besonders kritisch sind oszillierend betriebene Tribosysteme, die mit Diesel- oder Ottokraftstoffen oder mit sonstigen sehr niedrigviskosen Schmierstoffen geschmiert werden. Zur Erhöhung der Lebensdauer von kraftstoffgeschmierten Systemen ist es wichtig, Reibung und Verschleiß zu optimieren. Hierzu ist die Kenntnis der wirksamen Reibungskräfte, speziell bei Grenzreibung, notwendig. Aus Mangel an geeigneten Berechnungsverfahren geschieht dies heute noch nach dem Trial and Error -Verfahren, basierend auf langjähriger Erfahrung. Dieses Vorgehen stößt wegen der damit verbundenen hohen Kosten und den immer kürzer werdenden Produktentwicklungszyklen an praktische Grenzen. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, das Zusammenspiel der in kraftstoffgeschmierten Systemen wechselwirkenden Einflussgrößen bei Grenzreibung zu verstehen, auf eine wissenschaftliche Basis zu stellen und Grenzreibung berechenbar zu machen. Aufbauend auf der Reibungsberechnung soll auch der Verschleiß ermittelt werden, um eine Lebensdauerabschätzung vornehmen zu können. Die Übertragbarkeit der angestrebten Forschungsergebnisse auf ähnlich beanspruchte Tribosysteme soll überprüft werden.