Ableitung von Fertigungskonzepten zur effektiven Unrundbearbeitung von Zylinderbohrungen

Bei einem Hubkolbenmotor mit einem mechanischen Wirkungsgrad von 0,5 bis 0,8 sind mindestens 50% der Reibverluste auf das tribologische System Kolben / Kolbenring / Zylinderlauffläche zurückzuführen. Durch die Optimierung der Bohrungsform wird das tribologische System verbessert. Dabei ist entscheidend, dass die Zylinderlaufbahnen im Betriebszustand möglichst geringe Formabweichung von der ideal-zylindrischen Form aufweisen. Geringe Formabweichungen ermöglichen eine reduzierte Kolbenringspannung, wodurch eine erhebliche Reduzierung der Reibung und des Verschleißes erreicht wird. Die nach der Bearbeitung ausreichend runden Zylinderbohrungen werden durch Montage und Betrieb deformiert. In dieser Arbeit wird ein Ansatz entwickelt mit dem das Vorhalten der auftretenden Abweichungen von der idealen Zylindergeometrie ermöglicht wird. Durch die Vorausschauende Kompensation wird die Zylinderform im Betriebszustand verbessert wodurch sich ein geringerer Treibstoffverbrauch und eine Absenkung der Schadstoffkonzentration im Abgas ergeben. Anhand der Anforderungen an die Zylinderlauffläche wird das Formhonen mit adaptronischem Honwerkzeug als wirtschaftlichste Möglichkeit zur Erzeugung einer definierten Vorhaltekontur der Zylinderbohrung ermittelt und ein Formhonwerkzeug definiert. Die Prozesskettenbetrachtung und Kostenabschätzung verdeutlichen die Vorteile des Verfahrens.