The effect of pushrod rotation on the friction and lubrication behaviour of cam/flat pushrod systems. Final report. Vol. 1 / Der Einfluss der Stoesseldrehung auf das Reibungs- und Schmierverhalten von Nocken-Flachstoessel-Systemen. Abschlussbericht. Bd. 1
- Authors
- Publication Date
- Jan 01, 1995
- Source
- OpenGrey Repository
- Keywords
- Language
- German
- License
- Unknown
Abstract
Moderne 4-Takt-Verbrennungskraftmaschinen werden im Pkw-Bereich ueblicherweise mit direkt wirkenden Nocken-Tassenstoesselsteuerungen ausgefuehrt. Obwohl der Nocken-Gegenlaeufer-Kontakt mit maximalen Flaechenpressungen von mehr als 800 N/mm"2 der am hoechsten belastete tribologische Kontakt eines Verbrennungsmotors ist, wurden bisher wesentliche Einflussgroessen zur Beschreibung des Systems vernachlaessigt. Die grundsaetzliche Annahme eines Linienkontaktes im System Nocken-Tassenstoessel ist in vielen Faellen unzulaessig, so dass die berechneten Flaechenpressungen zu niedrig angenommen werden. Die Beschreibung der hydrodynamisch wirksamen Geschwindigkeit u_H im Nocken-Flachstoesselkontakt ist ohne die Beruecksichtigung der Stoesseldrehung ebenfalls in vielen Faellen nicht vertretbar. Das Ziel der Arbeit ist es, den Einfluss der Tassenstoesseldrehung auf die Reibungs- und Schmierverhaeltnisse im System Nocken-Gegenlaeufer aufzuzeigen. Dazu wurde ein Berechnungsprogramm erarbeitet, mit dem die physikalischen Vorgaenge im Originalsystem mit guter Naeherung mathematisch nachgebildet werden. Auf der Grundlage der Reynolds'schen Differentialgleichung wird der Tassenstoessel in seiner Fuehrung als gleitgelagerter Wellenzapfen betrachtet. Neben der Schraegstellung des Stoessels wurde auch die Verformung der Tasse in die Berechnung integriert. Mit dem erarbeiteten experimentellen Aufbau ist man in der Lage, die Stoesselumfangsgeschwindigkeit, das Reibmoment des Tassenstoessels in seiner Fuehrung, die axiale Beschleunigung der Laufbuchse und die Spaltweite zwischen dem Stoesselschaft und der Fuehrung zu erfassen. (orig./AKF) / Modern 4 stroke internal combustion engines are usually made with direct acting cam/cup pushrod control in the motorcar field. Although the cam/counterpart contact with a maximum surface pressure of more than 800 N/mm"2 is the most highly loaded tribological contact of an internal combustion engine, important parameters were previously neglected in describing the system. The basic assumption of line contact in the system cam/cup pushrod is inappropriate in many cases, so that the calculated surface pressures are assumed too low. The description of the hydrodynamically acting speed u_H in the cam/flat pushrod contact is also not justified in many cases, without taking pushrod rotation into account. The aim of the work is to show the effect of cup pushrod rotation on the friction and lubrication conditions in the system cam/counterpart. A calculation program was worked out for this purpose, with which the physical processes in the original system can be mathematically simulated as a good approximation. Based on Reynold's differential equation, the cup pushrod in its guide is regarded as a shaft journal in a sliding bearing. Apart form the sloping position of the pushrod, the deformation of the cup is also integrated in the calculation. The pressure distribution in the system cup purshrod/guide is then obtained as the superimposition of the pressure parts from the pushrod rotation, the pushrod oscillation due to valve lift and the time displacement part #delta#h/#delta#t. With the worked out experimental set-up, one can measure the pushrod circumferential speed, the friction torque of the cup pushrod in its guide, the axial acceleration of the running bush and the width of gap between pushrod shank and the guide. The final evaluation of the pushrod rotation opens up the possibility of optimising the system with regard to the minimum contact inlet temperatures and the permissible hydrodynamic speed. (orig./AKF) / Available from TIB Hannover: RA 1581(591-1) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / SIGLE / Bundesministerium fuer Wirtschaft, Bonn (Germany); Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Koeln (Germany) / DE / Germany
