Tribologische Bewertung von Stahl-Stahl-Paarungen unter Dieselschmierung

In der vorliegenden Arbeit wurde das Verschleißverhalten von Stahl-Stahl-Paarungen unter Dieselschmierung untersucht. Dazu wurden zwei realitätsnahe Modellversuche konzipiert, mit denen Belastungssituationen innerhalb eines Common-Rail-Systems auf Modellebene abgebildet werden konnten. Mit Hilfe der Modelltests wurden die verschleißbestimmenden Einflussfaktoren und ihre Wechselwirkungen untereinander herausgearbeitet. Als eine verschleißbestimmende Größe konnte der Additivgehalt im Dieselkraftstoff gefunden werden. Gleichzeitig kam es für die untersuchten Werkstoff-Kraftstoff-Kombinationen zu einem Verschleißanstieg mit einer Zunahme der eingebrachten Reibungsenergie. Ein Anstieg der Pressung bzw. eine Erhöhung des zurückgelegten Gleitweges resultierte in einer Zunahme des Verschleißes. Die Temperatur wirkte sich kraftstoffabhängig auf das Verschleißverhalten aus. Eine Temperaturerhöhung war dabei immer mit einer Zunahme an Oxidationsprodukten in der Verschleißspur gekoppelt. Durch unterschiedlich gute Anbindungsmöglichkeiten dieser Produkte an die Werkstoffoberfläche können diese verschleißfördernd oder verschleißmindernd wirken. Neben den variablen Faktoren aus dem Versuchsplan wurde ein weiterer verschleißbestimmender Faktor in der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebung entdeckt. Die quantitativen Verschleißergebnisse der beiden Modelltests wurden jeweils mit dem empirischen Modell nach Archard verglichen. Die untersuchten Stähle waren im Versuch unterschiedlich verschleißbeständig. Eine Einsatzempfehlung für Stahl-Stahl-Paarungen unter Dieselschmierung konnte für unterschiedliche tribologische Belastungssituationen getroffen werden.