Einzylinder-Floating-Liner

Am Institut für Technische Verbrennung (ITV) wird ein Einzylinder-Floating-Liner zur Bestimmung der Reibkraft zwischen Kolben und Zylinderlaufbuchse eingesetzt. Diese Messmethode beruht grundlegend auf einer, in Hubrichtung, beweglichen Laufbuchse, die über geeignete Kraftsensorik in Hubrichtung fixiert wird. Dieser Aufbau ermöglicht es ohne weitere Messtechnik die Kolbenreibung direkt zu erfassen. Der mechanische Aufbau eines Floating-Liners erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand bei der Abdichtung des Brennraums sowie bei der messtechnischen Umsetzung mit Blick auf Störgrößen bei der Messdurchführung.

Durch die unter der Laufbuchse positionierten Piezokraftsensoren wird die Reibkraft aufgenommen, die über den Kurbelwellenwinkel aufgelöst dargestellt werden kann. Das Hydrostatiklager dient zur radialen Lagerung und axialen Führung der Laufbuchse im Zwischengehäuse und nimmt die auftretenden radialen Kräfte auf. Das Lager wird mit extern konditioniertem Hydrauliköl beaufschlagt und versorgt die Hydrauliktaschen. Über eine im Lager umlaufende Abflussnut wird das Öl zurück in die Konditionierung geführt. Zur Abdichtung des Brennraums, ohne axiale Krafteinwirkung der an der Zylinderlaufbuchse auftretenden Gaskräfte, besitzt der Floating-Liner am ITV ein Gas-Balancing-System. Mit diesem lässt sich der wirkende Brennraumdruck im Bereich der Abdichtung in der Form kompensieren, dass eine Krafteinwirkung in Hubrichtung und folglich eine Beeinflussung der Messergebnisse verhindert wird.

Weitere Störeinflüsse durch Vibration des Motors, werden über Ausgleichswellen kompensiert. Die Konditionierung von Motoröl, Kühlmittel und Diesel-Kraftstoff findet ebenfalls über externe Vorrichtungen statt.