Umfangreiche HFRR-Messungen bei Partbox1

Hallo,

Zitat von Stahlhobelspan

Aber normal findet man in der Pumpe kein Teil was den HFFR Test ähnelt.

Deswegen ist der hffr auch nicht unbedingt so aussagekräftig.

Ich sehe das anders. Die Aufgabe heißt nämlich: Erfinde ein breit verfügbares Testverfahren, welches möglichst gut die Qualität der Schmierung im Reibungszustand Grenz/Mischreibung wieder gibt und dabei unabhängig ist. Das heißt konkret, dass der Test schnell von statten gehen muss und nicht viel Apparatur benötigt bzw. nicht viel kostet.

Jetzt müsst ihr euch mal Vorstellen, der Test ist sehr nahe an den realen Bauteilen gebaut. Dann ist es doch am einfachsten eine Pumpe zu nehmen diese 5000 Betriebsstunden laufen zu lassen, und zu schauen ob diese auseinander fliegt. Damit sind aber wieder nicht alle Bauteile erschlagen. Dann müssten noch Injektoren usw. ran. Und wie geht man mit den Unterschiedlichen Konstruktionen unterschiedlicher Hersteller um. Ich hoffe, es wird klar, dass sich die Aufgabe hierbei potenziert. Zusätzlich dauert jeder Test 1000-5000 Stunden. Solches Testszenario zu erwarten, ist für mich wirklich realitätsfern.

Nun haben sich alle auf den HFRR-Test verständigt: Hersteller der Einspritzsysteme und die Kraftstoff-Hersteller. Die Sagen einfach, wenn ein Kraftstoffhersteller ein Diesel mit HFRR-Wert unterhalb von 460µm liefert, wird das Einspritzsystem mindestens die Gewährleistungszeit überleben - nicht mehr und nicht weniger. Somit bekommen die Hersteller ein Brennstoff, welches ein gewisses Maß an Schmierung bietet und können mit dieser Vorgabe umgehen und im Rahmen ihrer Konstruktion, Auslegung und Prüfläufe schauen, ob die Bauteile diesen Brennstoff auch "vertragen"....

Anders gesagt: Es ist einfach zu sagen, dass der HFRR-Test Mist ist. Einen besseren Vorschlag zu machen, ist dann vielleicht angebracht.

Hat jemand eine Vorschlag für ein realitätsnäheres Testverfahren, welches auch in breiter Masse anwendbar ist?

Und vielleicht die wichtigere Frage: Welche Aussagen werden den tatsächlich hier im Forum von solch einem Test erwartet?

Grüße

Alex

Denso hat ja richtig viel veröffentlicht zu seinen Pumpen, Einspritzsystemen.

https://www.youtube.com/watch?v=PkrgGXYcHRs

Ab der 0:42 Minute wird eine animierte Pumpe in Aktion gezeigt. Dort werden mit einem viereckigen Kolben Bolzen, welche den Druck aufbauen, bewegt. Die Bewegung zwischen Bolzen und Kolben ähnelt verdammt dem HFRR-Test.

Gruß

Alex

Zitat von Tequila009

Wenn man mit einer Kugel eine Schmierfähigkeit testen möchte, benötigt es eine passende Pfanne. Alles andere ist und bleibt einfach "meilenweit am Ziel vorbei".

Okay, das ist die Versuchsanordnung....

Aber, was soll gemessen werden: Kraft? Materialabtrag?

Anders gesagt: Was soll der Kennwert sein? Welche Aussage wird von dem Test erwartet? Was ist das Ziel?

Gruß

Alex

Und wie soll dein Aufbau aussehen? Was soll gemessen werden? Was ist der Referenzwert?

Entschuldigt bitte, dass ich hier so nachhacke. Aber alles, was ich bis dato über Tribologie gesichtet habe, ging irgendwie in die gleiche Richtung. Salopp gesagt: Zwei Metalle unterschiedlicher Härte unter Zugabe von Schmierstoffen unter irrsinnigen Druck aneinander reiben. Dann schauen wie viel vom weicheren Metall weg ist.

Nur die zuvor verlinkte Arbeit zu Schmierung mit Biodiesel hat sich mit dem HFRR-Test etwas kritischer befasst.

Außerdem habe ich noch ein Disse "Größeneffekte bei strukturierten tribologischen Wirkflächen" gefunden: Hier hat einer nach etwas Hohnähnlichen gesucht. Aber die Messmethoden waren natürlich auch ganz andere. Denn die Fragestellung war eine ganz andere, als den Verschleiß der Reibpaare zu messen.

Kennt jemand Publikationen oder andere anerkannte Messmethoden, die sich mit dem Verschleiß beschäftigen?

@alex_at: Kennt dein Kumpel, der den Motor durchgemessen hat, irgendwas. Hier muss echt etwas Substanz an das Thema.

Gruß
Alex

Hallo Tequila009,

ich verstehe schon, dass die Form der Reibpaare ohne nähere Betrachtung von Relevanz zu sein scheint. Andereseits und auch ohne nähere Betrachtung, will ich an dieser Stelle einwerfen, dass der empirische Beweis zum Zusammenhang zwischen Pumpen-Verschleiß und HFRR-Wert von Diesel seitens Bosch erbracht wurde! In dieser Präsentation lässt sich auch erkennen, dass die Wirkmechanismen des Verschleißes auf den Oberflächen der sich plan auf einander reibenden Flächen, offensichtlich doch nicht so unterschiedlich zu den Wälzlagern sind. Denn auf den Bildern der zuvor verlinkten Präsentation wurde mit bloßen Auge erkennbare Verschleiß in Abhängigkeit zum HFRR-Wert auf unterschiedlichsten Bauteilen (Zahnräder und Rollen) gezeigt.

Zitat von Tequila009

Gleiches bei den Diesel-Pumpen.

Auch dort müsste man zwischen Flächen- oder Rollen-Kontakten unterscheiden. Und entsprechend können dann eben Zusätze wie Additive oder 2T-Öle ihre Vorteile ausspielen oder auch ihre Nachteile zeigen.

Um ein Extrem der realen Gegebenheiten zu testen, bräuchte man oft nur mit mehr Druck, Kraft und/oder Frequenz in höheren Zyklen arbeiten.

Das Testumfeld jedoch komplett zu verändern ist völlig widersinnig und entbehrt jeglicher Logik.

Warum, was soll getestet werden? Wollen wir eine allgemeingültigen Kennwert für die Schmierung eines bestimmten Schmierstoffes für einen bestimmten Einsatzzweck z.B. Diesel? Oder wollen wir herausfinden wie schnell die Konstruktion "A" im Vergleich zu Konstruktion "B" unter gleicher Beanspruchung versagt/verschleißt? Meines Erachtens nach, muss zunächst das Ziel und der Kennwert, der herauskommen soll, möglichst exakt definiert werden.

Vielleicht magst Du selber einen Prüfstand bauen und mit diesem aufzeigen, dass im Diesel gelöstes 2T-Öl doch gut/anders schmiert? Oder zumindest so einen Prüfstand für 2T-Öl im Diesel etwas näher beschreiben?

Denn keiner weder die Dieselhersteller noch die Pumpenhersteller, wollen so einen Versuch bauen. Es war ein schon sehr glücklicher Zufall, dass der Youtuber und die Südafrikaner mit 2T-Öl gepantschten Diesel einerseits unter sehr realen Bedingungen (im tatsächlichen Motor) getestet und andererseits einer allgemeingültigen Prüfung (HFRR-Test) unterzogen haben.

Zitat von Tequila009

Da könnte man ja auch einfach ankommen und behaupten, der HFRR Test wäre gut um Motoröle in ihren Schmiereigenschaften zu beurteilen.

Das Behauptet doch niemand. Hier gibt es natürlich auf den Einsatzzweck (z.B. Verbrennungsmotor) und Schmierstoff (z.B. Motoröl) abgestimmte Tests und Kennwerte. Das wissen die Forumsteilnehmer bestimmt

Ich finde einfach nur, dass der deinerseits aufgeführte Test mit einer gegebenen Konstruktion auf die Seite der Pumpen-Hersteller gehört. Mit solchen Versuchsaufbauten wird die Konstruktion selbst getestet. Allerdings wurde der Schmierstoff durch den Einsatzzweck der Konstruktion schon vorgegeben.

Gruß
Alex

Hallo,

Zitat von Tequila009

Ein einziger Schmierfähigkeits-Test mit Gültigkeit für verschiedene Konstruktionen ist für mich illusorisch. Sonst müsste ja eigentlich auch der 4-Kugel-Test für Diesel geeignet sein, da er ebenfalls mit unrealistischen Kontakt-Punkten arbeitet, nur eben per Kugel auf Kugel noch extremer.

Ich kann mir vorstellen, dass auch der Test funktioniert hätte. Nur wäre dabei ein anderer Kennwert rausgekommen oder angepasste Randbedienungen wären notwendig gewesen. Warum denke ich so? Na, weil mir zufällig eine weiter Publikation (Disse) in die Hände gefallen ist. Dazu später mehr.

Zitat von Tequila009

Wie ich bereits mit den Ventiltrieben als Beispiel argumentierte, sind die Anforderungen zwischen Rollen- und Flächen-Schmierung sehr unterschiedlich. Bei Kraftstoff-Pumpen ist das nicht anders.

Ganz so unterschiedlich ist es nicht! Bei jedem Rollenlager/Wälzlager kommt es zum Schlupf bzw. zum Gleiten der Kugel/Rolle. Das Rollen mit Schlupf wird Wälzen genannt. Der Schlupf ist unumgänglich. Und es kommt auch in der Boschpumpe zwischen Rolle und Nocke zum Schlupf und das ist eben der Anteil, der zum maßgeblichen Verschleiß führt. Auch SKF nennt inzwischen Probleme bei der Schmierung, die im Lager die mit Schlupf beanspruchten Bauteile schützen soll, als die Ausfallursache mit über 80% Anteil. Die statische Belastung bzw. das reine Rollen hat man über die Werkstoffgüte und Auslegung der Lagergröße längst im Griff.

Bleiben wir beim Schlupf bzw. beim Gleiten. Hier werden unter extremen Druck kleine Flächen auf einander gerieben. Kommt es irgend wie bekannt vor. Ja, genau so ist der HFRR-Test aufgebaut. Bei HFRR-Test treten Grenzreibung, Mischreibung an den Umkehrpunkten und wahrscheinlich auch Flüssigkeitsreibung, wenn die Kugel die maximale Geschwindigkeit erreicht, auf. Nochmal: Das ist dem Schlupf in einem Wälzlager nicht unähnlich.

Zitat von Tequila009

Eine Rolle benötigt keine Flüssigkeitsschmierung, da die Oberflächen wie z.B. in einem Wälzlager einfach aufeinander fort laufen. Bei sich gegensätzlich arbeitenden Oberflächen ist die Flüssigkeitsschmierung hingegen unabdingbar, da es sonst vermehrt zur Mischreibung oder gar Grenzreibung bis hin zum Abriss des Schmierfilmes käme.

Also, eine Rolle zumindest in unserem Fall (die Rolle von Bosch) benötigt Schmierung. Den die Rollbewegung ist mit Schlupf belastet. Auch bei sich gegensätzlich bewegenden Oberflächen heißt es nicht zwingend "Flüssigkeitsschmierung". Es muss schon Duck/Visko/Geschwindigkeit passen und ein konvergierender Schmierspalt vorhanden sein.

Das was ich zuvor geschrieben habe, steht so ähnlich in dieser

Dissertation: "Wälzkontaktermüdung bei Mischreibung".

Dort wurde das Rollen-Nockenpaar der Bosch-Pumpe in einen Prüfstand "übersetzt". Auf dem realitätsnahen Prüfstand wurden Versuche mit unterschiedlichen Schmierstoffen gefahren. Die Testläufe wurden simuliert und die Ergebnisse unterschiedlicher Simulationsmodelle mit der Realität verglichen. Ich denke das der realitätsnahe Prüfstand genau das ist, was hier im Thread gesucht wurde

Die Boschpumpe:

Der Prüfstand, ist ein Zwei-Scheiben-Prüfstand. Dort werden die Scheiben mit einem definierten Druck und Schlupf aufeinander gerollt.

Ein paar Ergebnisse der Testläufe sind vielleicht in unserem Thema interessant.

Getestet wurden Diesel nach DIN EN 590, Diesel mit einem HFRR-Wert von 650µm (GDK 650), ein Prüföl was dieselähnlich ist und für Prüfungen von HD-Pumpen verendet wird (Prüföl 1404) und wieder Kerosin

Folgende Grafik zeigt Kraftschlusszahl (Kennzahl für Reibung) in Abhängigkeit vom Schlupf für die getesteten Schmierstoffe. Am besten schneiden Diesel nach DIN EN590 und das Prüföl bei 40°C.

Folgende Grafik zeigt den Reibwert unterschiedlicher Schmierstoffe über die Umfangsgeschwindigkeit (Summengeschwindigkeit) bei Konstanten Schlupf von 1%. Am besten Schneidet Diesel nach DIN EN 590.

Nun was sagen die beiden Grafiken. Ganz einfach: Unter realitätsnahen Bedingungen schmiert Diesel mit einem HFRR Wert von 650µm schlechter als Diesel mit einem HFRR-Wert kleiner 460µm. Das ist wieder ein Beweis, dass der HFRR-Wert auch bei den Rollen-Nocken-Paar einer Bosch-Pumpe Praxisrelevanz hat.

Gruß

Alex

PS: In der Dissertation wird ganz gut beschrieben, was genau in der Kontaktfläche der Rollen passiert - wirklich interessant.