-
Die Erfindung betrifft eine Gleitlageranordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 6, und ein Verfahren zur Herstellung einer Gleitlageranordnung gemäß Anspruch 8.
-
Gleitlageranordnungen gehören im Maschinen- und Gerätebau, insbesondere bei Brennkraftmaschinen, zu den am häufigsten verwendeten Lager-Bauarten. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 002 727 A1 geht eine Gleitlageranordnung hervor, die eine erste Gleitfläche und eine zweite Gleitfläche aufweist, wobei die erste und die zweite Gleitfläche aufeinander gleitbar angeordnet sind. Dabei ist zur Verbesserung der Gleiteigenschaften an einer der Gleitflächen eine Vielzahl von über die Gleitfläche homogen verteilten, näpfchenartigen Vertiefungen vorgesehen.
-
Üblicherweise werden Gleitlager so dimensioniert, dass eine von dem Gleitlager aufzunehmende, maximale Last bei akzeptablem Lagerverschleiß aufgenommen werden kann. Neben einer Werkstoffauswahl für die Gleitlageranordnung ist dabei ein wesentliches Kriterium für die Auslegung eine spezifische Flächenlast, die als Quotient aus der zu erwartenden, maximalen Last und einer projizierten Lagerfläche berechnet wird. In zahlreichen Anwendungen ist es möglich, dass eine Gleitlageranordnung nicht in alle Richtungen gleichmäßig belastet wird. Insbesondere ist es möglich, dass sich im Betrieb der Gleitlageranordnung periodisch variierende Belastungen ergeben, wobei höhere und niedrigere Belastungen typischerweise bestimmten Bereichen von wenigstens einer der Gleitlagerflächen fest zuordenbar sind. Insbesondere ist es möglich, dass sich bei einer Gleitlageranordnung in Umfangsrichtung variierende Belastungen ergeben. Ist die Gleitlageranordnung auf eine maximal zu erwartende Last abgestimmt, ergibt sich daraus eine Überdimensionierung in niedriger belasteten oder lastabgewandten Bereichen, was dort eine übermäßig erhöhte Reibung und – insbesondere bei einem Einsatz der Gleitlageranordnung in einer Brennkraftmaschine – einen übermäßig erhöhten Brennstoffverbrauch oder allgemein einen erhöhten Verbrauch an Primärenergie zur Folge hat.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitlageranordnung zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Gleitlageranordnung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
-
Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Gleitlageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Dadurch, dass zumindest eine Gleitfläche, ausgewählt aus der ersten und der zweiten Gleitfläche, in zumindest einem ersten Bereich eine Rücknahmestruktur aufweist, wobei die wenigstens eine Gleitfläche, die in dem ersten Bereich die Rücknahmestruktur aufweist, in wenigstens einem zweiten Bereich frei ist von einer Rücknahmestruktur, ist es möglich, eine ungleichmäßige Belastung der Gleitlageranordnung zu berücksichtigen und eine übermäßig hohe Reibung in einem geringer belasteten Bereich zu vermeiden. Dadurch kann auch der Verbrauch an Primärenergie oder Brennstoff einer mit der Gleitlageranordnung ausgestatteten Maschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine, gesenkt werden. Somit reduzieren sich auch Kohlendioxidemissionen in Verbindung mit der Brennkraftmaschine.
-
Bei der Gleitlageranordnung ist bevorzugt die aufzubringende Tragkraft inhomogen, also ungleichmäßig – insbesondere über einen Umfang der Gleitlageranordnung – verteilt. Dabei ist der erste Bereich weniger belastet, während der zweite Bereich höher belastet ist. Mithilfe der in dem ersten Bereich vorgesehenen Rücknahmestruktur wird die Reibung in diesem Bereich herabgesetzt, wobei hier quasi eine Auflagefläche zwischen den beiden Gleitflächen durch die Rücknahmestruktur gezielt verringert wird. In dem wenigstens einen zweiten Bereich ist dagegen keine Rücknahmestruktur vorgesehen, sodass hier die maximale Tragkraft aufgenommen werden kann. Es wird also eine gezielte lokale, insbesondere über einen Umfang der Gleitlageranordnung veränderliche Maßnahme getroffen, indem die trag- und damit auch reibungsreduzierende Rücknahmestruktur bereichsweise in die wenigstens eine Gleitfläche eingebracht wird. Dadurch kann der Tragkraftaufbau der Gleitlageranordnung lokal bedarfsgerecht und reibleistungsmindernd ausgestaltet werden. Die Rücknahmestruktur ist somit ungleichmäßig auf der Gleitfläche angeordnet, insbesondere inhomogen verteilt, wobei anders als bei einer homogenen, globalen Verteilung der Rücknahmestruktur oder alternativ einer schmäleren Bauweise der Gleitlageranordnung keinerlei Tragkraftreduktion in dem höher belasteten, zweiten Bereich auftritt. Vielmehr ist die Tragkraft- und Reibungsreduzierung nur lokal in dem geringer belasteten, ersten Bereich wirksam.
-
Bei einem Ausführungsbeispiel der Gleitlageranordnung ist es möglich, dass nur die erste Gleitfläche in wenigstens einem ersten Bereich eine Rücknahmestruktur aufweist, wobei die erste Gleitfläche in wenigstens einem zweiten Bereich frei ist von der Rücknahmestruktur. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist bevorzugt nur die zweite Gleitlagerfläche in zumindest einem ersten Bereich eine Rücknahmestruktur auf, wobei die zweite Gleitlagerfläche in wenigstens einem zweiten Bereich frei ist von der Rücknahmestruktur. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weisen sowohl die erste als auch die zweite Gleitlagerfläche jeweils in zumindest einem ersten Bereich eine Rücknahmestruktur auf, wobei die erste und die zweite Gleitlagerfläche jeweils in wenigstens einem zweiten Bereich frei sind von der Rücknahmestruktur.
-
Es ist möglich, dass die Gleitlageranordnung als hydrodynamisches Lager, als hydrostatisches Lager oder aber als Gleitlager mit Festkörperreibung ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Gleitlageranordnung als hydrodynamisches Gleitlager ausgebildet, wobei durch die Rücknahmestruktur in niedrig belasteten Bereichen eine hydrodynamisch wirksame Lagerfläche gezielt reduziert wird. In den verschiedenen Bereichen der Gleitlageranordnung erfolgt ein Tragkraftaufbau lokal bedarfsgerecht, wodurch er reibleistungsmindernd ausgestaltet ist.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Gleitlageranordnung bevorzugt, dass sich dadurch auszeichnet, dass die erste Gleitfläche an einer Lagerschale angeordnet ist, wobei die zweite Gleitfläche an einem Lagerzapfen angeordnet ist. Dabei ist unter einer Lagerschale hier das Element einer Gleitlageranordnung zu verstehen, in welchem ein Teil einer Welle relativ zu der Lagerschale drehbar gelagert ist. Unter einem Lagerzapfen ist der in der Lagerschale drehbar gelagerte Teil der Welle zu verstehen. Die erste Gleitfläche ist somit bevorzugt als innere Umfangsfläche der Lagerschale ausgebildet, wobei die zweite Gleitfläche als äußere Umfangsfläche des Lagerzapfens ausgebildet ist. Im Betrieb der Gleitlageranordnung, wenn sich also die Welle in der Lagerschale dreht, gleitet die zweite Gleitlagerfläche auf der ersten Gleitlagerfläche.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Rücknahmestruktur ausschließlich an dem Lagerzapfen, mithin ausschließlich an der zweiten Gleitlagerfläche in zumindest einem ersten Bereich vorgesehen, wobei die zweite Gleitlagerfläche an dem Lagerzapfen in wenigstens einem zweiten Bereich frei ist von der Rücknahmestruktur. Auf diese Weise lässt sich eine besonders effiziente Gleitlageranordnung verwirklichen, wobei die tragende Gleitfläche des Lagerzapfens in Bereichen niedriger Belastung durch die Rücknahmestruktur gezielt und lokal reduziert wird. Dabei zeigt sich, dass in einer Vielzahl von Anwendungen gerade an dem Lagerzapfen während dessen periodischer Drehbewegung – in Umfangsrichtung gesehen – variierende Belastungen auftreten, die bestimmten Umfangsbereichen fest zugeordnet werden können.
-
Alternativ oder zusätzlich ist bei einem Ausführungsbeispiel bevorzugt vorgesehen, dass die an der Lagerschale vorgesehene, erste Gleitfläche in zumindest einem ersten Bereich eine Rücknahmestruktur aufweist, wobei sie in wenigstens einem zweiten Bereich frei ist von der Rücknahmestruktur. Sowohl die Lagerschale als auch der Lagerzapfen und damit auch die erste und die zweite Gleitfläche weisen bevorzugt eine Zylindersymmetrie auf, wobei sich für jedes der beiden Elemente, welches eine Rücknahmestruktur aufweist, eine asymmetrische Verteilung entlang des Umfangs ergibt. Der erste Bereich und der zweite Bereich sind somit insbesondere durch bestimmte Winkelbereiche entlang einer Umfangslinie gekennzeichnet, in denen die Rücknahmestruktur vorgesehen ist, oder die frei sind von der Rücknahmestruktur.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Gleitlageranordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Rücknahmestruktur wenigstens eine Nut aufweist. Dabei ist unter einer Nut insbesondere eine längliche Struktur zu verstehen, die besonders bevorzugt entlang einer Längsachse der Gleitlageranordnung, insbesondere entlang einer Symmetrieachse der Lagerschale und/oder des Lagerzapfens orientiert ist. Bevorzugt weist die Rücknahmestruktur eine Mehrzahl von Nuten auf. Diese sind besonders einfach in die wenigstens eine Gleitfläche einbringbar.
-
Alternativ oder zusätzlich weist die Rücknahmestruktur bevorzugt wenigstens eine Grube auf. Dabei ist unter einer Grube bevorzugt eine Vertiefung zu verstehen, die anders als eine Nut keine langgestreckte, sondern eher eine lokale, in allen Richtungen im Wesentlichen gleiche Erstreckung aufweist. Bevorzugt weist die Rücknahmestruktur eine Mehrzahl von Gruben auf. Dabei haben Gruben gegenüber Nuten den Vorteil, dass sie ein in der Gleitlageranordnung verwendetes Schmiermittel, insbesondere Öl, effizienter halten können, sodass dieses nicht abfließt. Hierdurch ergeben sich verbesserte Reibeigenschaften der Gleitlageranordnung.
-
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rücknahmestruktur eine Mehrzahl von näpfchenartigen Vertiefungen aufweist. Dabei handelt es sich bevorzugt um besonders kleine Grübchen, insbesondere um im Wesentlichen kreisförmige oder kreisförmige Ausnehmungen, wobei besonders bevorzugt eine Tiefe der näpfchenartigen Vertiefungen im Wesentlichen gleich oder gleich einem Durchmesser derselben ist. Solche näpfchenartigen Vertiefungen können besonders dicht und mit hoher Effizienz in Hinblick auf die reibungsreduzierende Wirkung der Rücknahmestruktur auf der wenigstens einen Gleitfläche verteilt angeordnet werden. Zugleich entfalten sie eine hohe Drosselwirkung in Hinblick auf das Schmiermittel der Gleitlageranordnung, welches sehr effizient im Bereich der näpfchenartigen Vertiefungen gehalten wird, wo es der Gleitlageranordnung günstige Reibeigenschaften verleiht.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Gleitlageranordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Rücknahmestruktur, insbesondere die wenigstens eine Nut, die wenigstens eine Grube oder wenigstens eines – bevorzugt alle – der Mehrzahl von näpfchenartigen Vertiefungen, eine Tiefe von mindestens 3 μm bis höchstens 1 mm, vorzugsweise von mindestens 3 μm bis höchstens 100 μm, vorzugsweise von mindestens 3 μm bis höchstens 50 μm, vorzugsweise von mindestens 10 μm bis höchstens 40 μm, vorzugsweises von mindestens 20 μm bis höchstens 30 μm, aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass die Rücknahmestruktur, insbesondere die wenigstens eine Nut, die wenigstens eine Grube und/oder wenigstens eines – bevorzugt alle – der Mehrzahl von näpfchenartigen Vertiefungen, eine Breite von mindestens 3 μm bis höchstens 1 mm, vorzugsweise von mindestens 3 μm bis höchstens 100 μm, vorzugsweise von mindestens 3 μm bis höchstens 50 μm, vorzugsweise von mindestens 10 μm bis höchstens 40 μm, vorzugsweise von mindestens 20 μm bis höchstens 30 μm, aufweist. Dabei zeigt sich, dass die gezielte Strukturierung im Bereich der Rücknahmestruktur Schmiertaschen zur Reibungsreduktion in dem wenigstens einen geringer belasteten, ersten Bereich bereitstellt, wobei die hiermit verbundene Reibungsreduktion bereits auf einer Längenskala im Mikrometer-Bereich wirksam ist. Auf diese Weise können der Tragkraftaufbau und die Reibung der Gleitlageranordnung optimiert werden, ohne dass sich ein nennenswerter Einfluss auf die Festigkeit der Gleitlageranordnung, insbesondere auf die Festigkeit des Lagerzapfens und/oder der Lagerschale, ergibt.
-
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Gleitlageranordnung bevorzugt, bei welchem diese als Gleitlager einer Kurbelwelle ausgebildet ist. Dabei ist die Gleitlageranordnung besonders bevorzugt als Gleitlager für einen Hubzapfen, einen Grundzapfen und/oder für eine endständige Lagerstelle der Kurbelwelle ausgebildet. Insbesondere ist ein Lagerzapfen der Gleitlageranordnung vorzugsweise als Hubzapfen oder als Grundzapfen der Kurbelwelle ausgebildet. Dabei ist ein Hubzapfen der Kurbelwelle mit einem Pleuel wirkverbunden, wobei ein Grundzapfen der Kurbelwelle mit einem Kurbelwellengehäuse wirkverbunden beziehungsweise in diesem gelagert ist. Im Betrieb einer Kurbelwelle ergeben sich periodisch variierende – in Umfangsrichtung gesehen – stets an den gleichen Flächenbereichen der Gleitflächen wirksame Belastungen, wobei die Gleitlageranordnung insbesondere die während eines Verbrennungstakts einer Brennkraftmaschine wirksamen Gaskräfte aufnehmen muss. Diese wirken stets auf die gleichen Flächenbereiche des Lagerzapfens einerseits und der Lagerschale andererseits. Daher ist es hier ohne Weiteres möglich, weniger belastete Bereiche zu identifizieren, und dort die Rücknahmestruktur vorzusehen. In den höher belasteten Bereichen, die ebenfalls ohne Weiteres identifiziert werden können, wird dagegen keine Rücknahmestruktur vorgesehen, beziehungsweise diese bleiben frei von der Rücknahmestruktur.
-
Alternativ wird ein Ausführungsbeispiel der Gleitlageranordnung bevorzugt, bei welchem diese als Gleitlager einer Nockenwelle, einer Pleuelwelle oder als Rotorlager, beispielsweise für den Rotor einer Abgasturboladereinrichtung, ausgebildet ist. Auch in diesen Fällen ergeben sich – in Umfangsrichtung gesehen – variierende Belastungen, sodass die lokal vorgesehene Rücknahmestruktur ihre reibleistungsmindernde Wirkung ohne Schwächung der Tragkraft der Gleitlageranordnung entfalten kann.
-
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 6 geschaffen wird. Diese weist wenigstens eine Welle auf und zeichnet sich dadurch aus, dass die Welle zumindest bereichsweise in einer Gleitlageranordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele gelagert ist. Dabei verwirklichen sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Gleitlageranordnung erläutert wurden.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine ist die Welle als Kurbelwelle, als Nockenwelle, als Pleuelwelle oder als Rotorwelle, beispielsweise für eine Abgasturboladereinrichtung, ausgebildet. Dabei weist die Welle bevorzugt wenigstens einen Lagerzapfen mit einer Gleitfläche auf, wobei an der Gleitfläche des Lagerzapfens bevorzugt in einem ersten Bereich eine Rücknahmestruktur vorgesehen ist, wobei wenigstens ein zweiter Bereich der Gleitfläche frei ist von der Rücknahmestruktur. Bei dem Lagerzapfen handelt es sich bevorzugt um einen Hubzapfen, einen Grundzapfen, oder einen endständigen Lagerzapfen der Welle, insbesondere einer Kurbelwelle.
-
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung einer Gleitlageranordnung, insbesondere einer Gleitlageranordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, gemäß Anspruch 8 geschaffen wird. Dabei wird zunächst ein erster, im Betrieb der Gleitlageranordnung weniger belasteter Bereich einer Gleitfläche der Gleitlageranordnung bestimmt, wobei auch ein zweiter, höher belasteter Bereich der Gleitfläche der Gleitlageranordnung bestimmt wird. Dabei ist es möglich, dass nur der zweite, höher belastete Bereich explizit, beispielsweise mittels einer Simulation der zu erwartenden Last, bestimmt wird, wobei sich der erste, geringer belastete Bereich als komplementärer Bereich der Gleitfläche ergibt. Alternativ ist es möglich, dass nur der erste, weniger belastete Bereich explizit bestimmt wird, wobei sich der zweite, höher belastete Bereich als komplementärer Bereich an der Gleitfläche ergibt. Es ist aber auch möglich, dass sowohl der erste Bereich als auch der zweite Bereich explizit bestimmt werden. Es wird eine Rücknahmestruktur ausschließlich in dem ersten, weniger belasteten Bereich angeordnet, wobei in dem zweiten, höher belasteten Bereich keine Rücknahmestruktur angeordnet wird. Auf diese Weise wird eine ungleichmäßig über die wenigstens eine Gleitfläche verteilte Rücknahmestruktur ausgebildet, welche der bereichsweise variierenden, zu erwartenden Belastung der Gleitlageranordnung angepasst ist. Dabei verwirklichen sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Gleitlageranordnung erläutert wurden.
-
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Rücknahmestruktur in dem ersten Bereich durch ein spanabhebendes Verfahren hergestellt wird. Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt, dass die Rücknahmestruktur durch ein Laserverfahren hergestellt wird. Weiter alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt, dass die Rücknahmestruktur durch ein Ätzverfahren hergestellt wird. Auch ein Herstellen der Rücknahmestruktur durch Kaltverformen, insbesondere Klopfen oder Pressen, ist möglich. In allen Fällen wird die Rücknahmestruktur bevorzugt in die Gleitfläche eingebracht. Es wird also bevorzugt eine unbehandelte Gleitfläche mittels eines spanabhebenden Verfahrens, eines Kaltverformungsverfahrens, insbesondere Klopfen oder Pressen, eines Laserverfahrens und/oder eines Ätzverfahrens behandelt, um die Rücknahmestruktur in die Gleitfläche einzubringen. Dabei handelt es sich um gängige, übliche Verfahren, mit denen kostengünstig und schnell hochdefinierte Rücknahmestrukturen darstellbar sind.
-
Schließlich wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Rücknahmestruktur an einem Lagerzapfen der Gleitlageranordnung, insbesondere an einer Gleitfläche, die an dem Lagerzapfen vorgesehen ist, angeordnet wird. Dabei kann es sich insbesondere um einen Hubzapfen, einen Grundzapfen oder einen endständigen Lagerzapfen einer Kurbelwelle, oder um einen Lagerzapfen einer Nockenwelle, Pleuelwelle oder eines Rotorlagers handeln.
-
Es zeigt sich, dass sich die hier beschriebenen Vorteile stets dann in vollem Umfang entfalten, wenn eine – insbesondere in Umfangsrichtung variierende – periodische Veränderung der durch eine Gleitlageranordnung aufzunehmenden Tragkraft gegeben ist. Dabei konnte mittels einer Simulation am Beispiel einer Kurbelwelle eines 4-Zylinder-Dieselmotors eine potentielle Reibungsreduktion an einem Hubzapfen von 15% ermittelt werden.
-
Die Beschreibungen der Gleitlageranordnung, der Brennkraftmaschine und des Herstellungsverfahrens sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale der Gleitlageranordnung oder der Brennkraftmaschine, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Gleitlageranordnung und/oder der Brennkraftmaschine. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Gleitlageranordnung und/oder der Brennkraftmaschine beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Dieses zeichnet sich vorzugsweise durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal der Gleitlageranordnung und/oder der Brennkraftmaschine bedingt ist. Die Gleitlageranordnung und/oder die Brennkraftmaschine zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Gleitlageranordnung.
-
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Gleitlageranordnung 1 mit einer nur strichliert angedeuteten, ersten Gleitfläche 3 und einer zweiten Gleitfläche 5, die hier nur der einfacheren Darstellung wegen voneinander beabstandet dargestellt sind, im Übrigen aber tatsächlich aufeinander gleitbar und somit dicht aneinander angeordnet sind. Die zweite Gleitfläche 5 ist hier an einem Lagerzapfen 7 angeordnet, wobei die erste Gleitfläche 3 an einer im Übrigen nicht dargestellten Lagerbuchse, die hier nur schematisch mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet ist, angeordnet ist. Selbstverständlich umgreift die Lagerschale 9 den Lagerzapfen 7 bevorzugt vollständig – in Umfangsrichtung gesehen. Lediglich der vereinfachten Darstellung wegen ist hier nur ein Teilbereich der ersten Gleitfläche 3 dargestellt.
-
Die zweite Gleitfläche 5 weist – in Umfangsrichtung gesehen – einen ersten Bereich 11 und einen zweiten Bereich 13 auf. Dabei ist hier der erste Bereich 11 im Betrieb der Gleitlageranordnung 1 geringer belastet als der zweite Bereich 13. Dreht sich also der Lagerzapfen 7 in der Lagerschale 9, wird periodisch der zweite Bereich 13 stärker belastet als der erste Bereich 11.
-
In dem ersten Bereich 11 ist hier eine Rücknahmestruktur 15 angeordnet, wobei der zweite Bereich 13 frei ist von der Rücknahmestruktur 15. Somit ist hier in einer hauptsächlich belasteten Zone des Lagerzapfens 7 keine Rücknahme gegeben, sodass hier ein hoher Tragflächenanteil der zweiten Gleitfläche 5 existiert. In der lastarmen Zone des ersten Bereichs 11 ist dagegen eine bevorzugt maximal mögliche Rücknahme durch die Rücknahmestruktur 15 ausgebildet, sodass sich hier ein deutlich verringerter Tragkraftanteil ergibt. Somit ist die Reibung der Gleitlageranordnung 1 hier lokal und bedarfsgerecht reduziert, ohne dass sich eine Schwächung der Gleitlageranordnung 1 ergibt.
-
Dabei weist die Rücknahmestruktur 15 bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von näpfchenartigen Vertiefungen auf, von denen der besseren Übersichtlichkeit wegen nur eine mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichnet ist. Die näpfchenartigen Vertiefungen 17 weisen vorzugsweise eine Größe von wenigen Mikrometern bis wenigen zig Mikrometern auf, wodurch sich eine gleichzeitig maximale Reibungsreduktion bei minimal oder gar nicht reduzierter Stabilität des Lagerzapfens 7 ergibt.
-
Insgesamt zeigt sich, dass es mithilfe der Gleitlageranordnung, der Brennkraftmaschine und dem Verfahren möglich ist, zugleich eine optimale Reibungs- und Tragkraftverteilung an einem Gleitlager zu verwirklichen, und so insbesondere den Verbrauch an Primärenergie einer Maschine, welche die Gleitlageranordnung aufweist, ohne Stabilitätseinbußen zu reduzieren. Die hohe Reibung, welche sich ansonsten durch die aufgrund der zu erwartenden Spitzenlasten induzierte Überdimensionierung der Gleitlageranordnung ergibt, wird hier durch eine künstliche Verschmälerung zumindest einer Gleitfläche außerhalb des wenigstens einen, mit Spitzenlast belasteten Bereichs, reduziert.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012002727 A1 [0002]
