The different tribological systems, which can be found in the internal combustion engine (piston ring-cylinder liner, piston skirt-cylinder liner, bearings-crankshaft, connecting rod-crankshaft, chain pins-chain links, ...) are examined by many institutions and companies. The tribological systems can be influenced by many factors (oil temperature, fuel, additives in the oil, load, material and geometry of contacted surfaces), which change the tribological behavior too.
Nowadays, there are online measuring methods, with which the friction and wear behavior can be measured.
In this article a measurement method will be showed, which is used in the engine development (radionuclide technique: RNT). The milestone of the online wear measurement technique, the calculation of the mass of the abraded wear particles and a brief overview of the tribological systems of internal combustion engines are described. Here, the potential of the wear measurement are shown by an industrial example.
A műszaki világban mindenhol, ahol az alkatrészek és gépelemek egymással érintkeznek, és egymáshoz képest relatívan elmozdulnak, fontos szerepet játszik a kopás. Az alkatrészek és gépelemek kopási jelenségeit empirikus képletekkel nem lehet leírni, leggyakrabban kísérletek útján határozzák meg. A kopás mechanizmusainak sokfélesége és összetettsége (pl.: kovácssüllyeszték kopása, belsőégésű motor alkatrészeinek kopása) megköveteli, hogy a lejátszódó folyamatokat különböző kísérleti- és mérési módszerekkel vizsgálják, majd a kapott eredményekből súrlódási törvények vezethetőek le és azok tényezői határozhatók meg. [1]
A kopás mechanizmusainak vizsgálatához különböző mérési módszereket alkalmaznak. A hagyományos módszereknél („tömegellenőrzés módszer”, „optikai módszer”, „vegyelemző módszer”) az alkatrészek kopását szétszerelt állapotban, a vizsgálat előtt, majd egy bizonyos eltelt futási vagy működési idő után vizsgálják és arra alkalmas mérésekkel (tömegellenőrzés, érdesség- és profilmérés) a kopás mértékét meghatározzák. [1], [2]
A tudományban és az iparban rengeteg technológiai lehetőség megtalálható, melyekkel a kopás folyamatai (kopásmechanizmusok) üzem közben (pl.: belsőégésű motorok) vagy megmunkálás közben (pl.: marás és forgácsolás) online vizsgálhatóak. Ezeknél a módszereknél különböző technológiai megoldások fordulnak elő, melyekkel a kopás megállapítható. A kopás meghatározására neurális hálózatokat [4], [5]; ultrahangot [7], [8]; képfeldolgozást [11]; szerszámkopás méréséhez rezonanciafrekvencia mérést [6]; olajban megtalálható részecskék méréséhez hall-effektust [10] vagy radio-nukleációs technikát (RNT) [9] stb. használnak. [3]
Magyarországon először a Széchenyi István Egyetem Audi Hungaria Belső Égésű Motorok Tanszéken épült fel, az az új technológia, mellyel a kopás online, két érintkező felület között, tribométeren vagy akár belsőégésű motoron, mérhető. Ez a folyamatos kopásmérés lehetővé teszi a kopássebesség meghatározását akár nm/h nagyságrendben is.
Egy triborendszerben legalább két érintkező alkatrész található, melynek egyidejű vizsgálata műszaki okokból szükséges. Az RNT méréseknél fennáll a lehetőség egykomponenses (egy aktivált alkatrész) vagy kétkomponenses (két aktivált alkatrész: alap- és ellentest) mérés elvégzésére. Kétkomponenses mérés elvégzésének a lehetősége jelentősen függ az érintkezésben lévő alaktrészek anyagösszetételétől.
A cikkben, az RNT módszer leírásán kívül egy példán keresztül kerül bemutatásra a vezérműlánc kopásmérése, amelyben az alapvető tribológiai vizsgálatok fontosságát is hangsúlyozza. Itt a figyelem különös tekintettel a modern belső égésű motorok kihívásaira koncentrál, amelyeket társadalmi és környezetpolitikai igények kielégítése érdekében egyre inkább optimalizálni kell.
