Dirk Bartel

An axisymmetric hydrodynamic interface element for finite-element computations of mixed lubrication in rubber seals

This paper presents an elegant way to compute hydrodynamic lubrication in machine parts, especially in highly deformable dynamic seals. In such tribologic systems, the sealing and frictional behaviour is highly related to the interaction between the hydrodynamic lubrication and the structural deformation of the seal. In this work, a hydrodynamic interface element is developed in order to achieve a strong coupling of the fluid dynamics and the deformation of the solid structure. The fluid flow is represented by the two-dimensional steady-state Reynolds equation, the structural deformation by standard finite-element procedures. This method enables the application of arbitrary, non-linear material models provided by finite-element programs. Furthermore, a model for mixed lubrication, including frictional effects, is presented.

Simulating transient wear characteristics of journal bearings subjected to mixed friction

This article describes a calculation model for the simulation of the transient wear characteristics of journal bearings subjected to mixed friction. For predetermined time steps the local wear is calculated for circumference and width. The resulting changes to the gap geometry then flow directly into the further calculation process. The solid contact load ratio and boundary friction ratio in the mixed friction area are calculated on the basis of real rough surfaces. Modifications to the rough surfaces resulting from the running-in process are taken into consideration. In addition the microhydrodynamic effects, elastic deformations of the bearing environment and mass conserving cavitation are also recorded. The calculation model’s potential is demonstrated by means of an unsteady loaded conrod bearing.

Oscillating thrust bearing at fuel lubrication

As part of an FVV research project (ref. no. 920) tests were conducted on a diesel injection pump’s oscillating selfaligning thrust bearing at Otto von Guericke University Magdeburg. Combining tests under mixed and boundary lubrication conditions with simulation of the contact conditions deepened knowledge and understanding of the tribological processes that occur.

Calculation of EHL contacts in mixed lubrication regime

A calculation model is presented for machine elements operating under mixed lubrication regime. The following conditions are assumed: elastohydrodynamic point contact; stationary rough surface to study pure sliding conditions; non-Newtonian Ree-Eyring fluid model; linear-elastic, ideal-plastic material behaviour and isothermal conditions. Under these constraints some detailed investigations within the mixed lubrication regime are made.

Einfluss des Motoröls auf die Reibung der Kolbengruppe in einem Dieselmotor

Die gesetzliche EU-Vorgabe fur 2020/21, dass die PKW-Neuwagenflotte eines Herstellers in Europa einen Grenzwert von 95 g CO2/km im Mittel nicht uberschreiten darf, wird von den Herstellern vorrangig durch eine weitere Effizienzsteigerung der Verbrennungsmotoren mit dem Ziel einer Kraftstoffverbrauchsreduktion realisiert. Ein wichtiger Stellhebel ist hierbei die Reibungsreduzierung der Motoren. Betrachtet man die Reibungsverluste eines Motors ist festzustellen, dass die Reibung in der Kolbengruppe den grosten Anteil an den Reibungsverlusten aufweist [1].

Untersuchung des Einflusses von Verzahnungsoberflächenbehandlungen und niedrigviskosen Ölen auf den Wirkungsgrad von Pkw-Achsgetrieben

Die Reduzierung von Reibungsverlusten im Antriebsstrang stellt eine wichtige Entwicklungsaufgabe dar. Ein besserer Wirkungsgrad in der Kraftubertragung kommt allen PKW-Antriebskonzepten zugute und wirkt sich unmittelbar auf den Kraftstoffverbrauch und somit auf die CO2-Emissionen aus. Der nachfolgende Beitrag zeigt Untersuchungen zur tribologischen Optimierung von Achsgetrieben mithilfe verschiedener Oberflachenbehandlungen an der Verzahnung sowie dem Einsatz niedrigviskoser Ole.

Oszillierendes Axialgleitlager bei Kraftstoffschmierung

An der Otto-von-Guericke-Universitat Magdeburg wurden im Rahmen des FVV-Forschungsvorhabens Nr. 920 Untersuchungen an einem oszillierenden kippbeweglichen Axialgleitlager einer Dieseleinspritzpumpe durch gefuhrt. Durch die Kombination von Versuchen unter Misch- und Grenzreibungsbedingungen und Simulation der Kontaktverhaltnisse konnte das Verstandnis der dabei ablaufenden tribologischen Prozesse vertieft werden.