Verlustleistungsreduzierung von Steuerkettentrieben

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd Sauer
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200508510

Steuertriebe von Verbrennungsmotoren werden zunehmend wieder als Kettentrieb ausgeführt. Steuerkettentriebe haben gegenüber Zahnriementrieben viele Vorteile, wie z.B. den geringeren Bauraumbedarf und die geringeren Kosten für Pflege, Wartung und Anschaffung. Der einzige Nachteil der Steuerkettentriebe ist der schlechtere Wirkungsgrad. Im Gegensatz zu einem Riemen muss die Kette eines Steuerkettentriebes fast komplett geführt und gespannt werden, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten. Die Übertragung der Spannkraft wird über ein hydraulisches Spannsystem bewerkstelligt. Die Kraft wird durch Gleitkontakte über Schienen auf die Kette übertragen. Der schlechtere Wirkungsgrad resultiert aus den Kette-Schiene-Kontakten. In der ersten Förderperiode wurden Lösungsansätze untersucht, mit denen eine Verlustleistungsreduzierung von Steuerkettentrieben möglich ist. Es wurden Lösungsansätze wie die bedarfsgerechte Anpassung der Kettenspannkraft in jedem Betriebspunkt, die Optimierung der Schmierstoffzufuhr und die Optimierung der Schienenoberfläche näher untersucht. Dabei wurden einige positive Ansätze gefunden. Die Untersuchungen wurden bei stationären Betriebszuständen an einem Prüfstand durchgeführt, der die Schwingungen des Ventiltriebes enthält. Im nächsten Schritt werden die Drehschwingungen der Kurbelwelle und Kolben und die Drehungleichförmigkeiten durch die Gaskräfte mit berücksichtigt. Außerdem werden instationäre Betriebszustände betrachtet. Zudem wird der positive Lösungsansatz der gezielten Schmierung weiterentwickelt und es werden Untersuchungen an texturierten Kettenlaschen durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1551: Ressourceneffiziente Konstruktionselemente