Prüfungen an Motorkomponenten
Prüfung an Pleuel
Ermüdungsprüfung an Pleueln: Das Belastungskollektiv von Pleueln verlangt eine Bauweise inkl. der verwendeten Materialien, welche den gestellten Anforderungen gerecht wird. Die Ermüdungsgrenze von Pleueln wird mit ca. N = 5 x 106 Zyklen angenommen. Das Pleuel kann in drei Belastungsbereiche eingeteilt werden. Zur Prüfung müssen beide Augen unter realen Bedingungen, d. h. mit Spiel und in einem Temperaturbereich von 90 - 120 °C mit Ölumgebung geprüft werden. Der ZwickRoell Hochfrequenzpulsator Vibrophore mit speziellen Gabel-Probenhaltern ermöglicht eine Prüffrequenz von bis zu 250 Hz. Durch den hohen Probendurchsatz und die niedere Energieaufnahme werden entsprechend niedrige Betriebskosten erreicht.
Prüfung von Kurbelwellen
Für Ermüdungsprüfungen an Kurbelwellen kann der Hochfrequenzpulsator Vibrophore oder eine servohydraulische Prüfmaschine verwendet werden. Im dargestellten Fall wird die Wöhlerkurve gemäß DIN 50100 ermittelt. Wegen der relativ niedrigen Frequenz von 10 … 30 Hz wurde hier eine servohydraulische Prüfmaschine eingesetzt. Die Ermüdung erfolgt durch Biegebelastung, wobei der Aufnahmetisch und das –werkzeug so gestaltet sind, dass durch Umspannen alle Segmente der Kurbelwelle geprüft werden können. Als Ermüdungsgrenze werden hier ca. N = 3 x 106 Zyklen angenommen. Es werden kraftgeregelte Sinus-Zyklen nach dem Treppenverfahren durchgeführt. Ermüdungsprüfung durch Torsionsbelastung ist mit der gleichen Maschine möglich.
Kurbelwellen Segment
Dynamische Biegelbelastung
Gebrochene Kurbelwellen
Prüfung an Ventilfedern
ZwickRoell bietet eine Präzisionsfeder- Druckeinrichtung an, die in Verbindung mit der Einsäulen-Prüfmaschine (zwickiLine) und testControl II Elektronik ideal als Federprüfmaschine eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung ist sehr querkraftstabil und vor Überlast gesichert. Die geschliffenen, entmagnetisierten Druckplatten sind auf eine Parallelität von 1 μm / 10mm ausgerichtet. Die Präzisionsführungen erlauben nur eine exakt vertikale Bewegung der Druckplatten. Der sehr steife, Querkraft unempfindliche Kraftaufnehmer verringert effektiv die Messfehler, die durch Verformung oder seitliche Kräfte der Federn verursacht werden. Die zugehörige testXpert-Prüfvorschrift ist speziell auf die Belange der Federprüfung abgestimmt. Mit der Präzisionsfeder-Druckeinrichtung wird eine ausgezeichnete Prüfmittelfähigkeit erreicht.
Prüfung an Ventilen
Härteprüfung an Ventilen
Hochtemperatur-Prüfung an Ventilen
Prüfungen am Motorblock
Verbrennungsmotoren bestehen aus drei Hauptkomponenten. Motorblock (Zylindergehäuse), Kurbelantrieb und Steuertrieb. Der Zylinderblock kann aus einer Einheit oder einzelnen Zylindern bestehen. Er besteht aus einem oder mehreren Gussteilen, wobei Gusseisen oder zunehmend auch Leichtmetall, z. B. Aluminium oder auch Leichtmetallverbunde Aluminium/Magnesium, eingesetzt werden. Der Zylinderblock unterliegt vielen Beanspruchungen, wie Massenmomenten, Torsionsmomenten oder Kräften aus der Übertragung der Gaskräfte vom Zylinderkopf zu den Kurbelwellenlagern.
Prüfung an Steuerketten
Zur Bestimmung der Ermüdungseigenschaften von einzelnen Kettenkomponenten in der Serienproduktion bietet sich der Vibrophore an. Mit einer Prüffrequenz von bis zu 50 Hz können die Ermüdungseigenschaften und -grenzen sowohl von Endlosketten als auch von einzelnen Kettenkomponenten (z. B. Kettenbrücken) bestimmt werden. Die Reglerelektronik wurde speziell für die Kettenprüfung entwickelt. Hierdurch können auch Ketten mit großen Dämpfungsänderungen gemessen werden. Des Weiteren ist eine Anpassung an firmenspezifische Prüfnormen jederzeit möglich.
Prüfung an Einspritzdüsen
Die umfassende mechanische Charakterisierung dünner Schichten oder kleiner Oberflächenbereiche mit der notwendigen Kraft- und Wegauflösung - das ist das Anwendungsfeld des Universellen Nanomechanischen Testers ZHN. Dies beinhaltet die Messung von Eindringhärte, Eindringmodul und Martenshärte gemäß ISO 14577.
Prüfung an Nockenwellen
Aufgrund des Einsatzgebiets müssen die Nockenwellen hohen, dauerhaften Torsions-Belastungen standhalten. Im Rahmen der produktionsbegleitenden Qualitätskontrolle können Torsions-Prüfmaschinen eingesetzt werden. An den Nockenwellen wird das Drehmoment bestimmt, ab dem sich die Komponentenverbindungen lösen. Nockenwellenabschnitte werden in die Maschine horizontal eingespannt und zunehmend mit bis zu 1000 Nm Drehmoment belastet. Interessant ist dabei die elastische und plastische Verformung der Nockenwellenkomponenten zueinander. Die Drehwinkelmessung erfolgt berührungslos über den optischen Laser Extensometer laserXtens von ZwickRoell.
TorsionLine 500
Drehwinkelmessung
TorsionLine mit LaserXtens
Härteprüfung
Prüfungen unter Hochtemperatur
In Anwendungen wie Motorenbau, Kraftwerksbau, Triebwerken und chemischen Anlagen ist das Werkstoffverhalten unter erhöhter Temperatur bis ca. 1.600 °C und mehr von entscheidender Bedeutung. Hierfür werden vor allem Zugversuche aber auch Biegeversuche unter erhöhter Temperatur durchgeführt.
Ermüdungsprüfung unter Hochtemperatur
Zugversuch im Vakuum-Ofen
Zugversuch mit Induktions-Heizung
Hochtemperatur Biegeversuch unter Schutzgas
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