Seit Jahrzehnten konzentrieren sich Wissenschaftler und Ingenieure auf die Verbesserung der für Zahnräder verwendeten Materialien und versuchen, verschiedene Herausforderungen zu bewältigen, wie z. B. Zahnradbrüche an der Wurzel aufgrund von Ermüdung, Verschleiß der Zähne an der Flanke, lokale Überhitzung, zu viel Lärm, Stoßbelastung oder harte Anschläge und Lärm Vibration Probleme.

Heute werden Sintermetallgetriebe durch Hochleistungsgetriebe aus Kunststoff in Automobilen ersetzt, da die Nachfrage nach leichten Fahrzeugen und zur Steigerung der Kraftstoffeffizienz bei weitem nicht nur ein Trend ist - sie wird durch die Einhaltung neuer und bevorstehender Gesetze zur Reduzierung von Emissionen angetrieben, und dies muss mit kostengünstigen Lösungen erfüllt werden -, so dass die Forschung und Tests zur Verbesserung des Getriebedesigns fortgesetzt werden.

Eine der kostengünstigen Lösungen für den Leichtbau eines Automobils ist der Start-Stopp-Motor, bei dem Zahnräder aus Kunststoffen hergestellt werden, die hervorragende mechanische und tribologische Eigenschaften aufweisen. Diese Zahnräder aus Kunststoff reduzieren Gewicht und Kosten. Kunststoff Getriebe werden auch in anderen Automobilindustrie Anwendungen verwendet, z. B. Motor Steuerungsaktuatoren und Leistungssteigerungssysteme, wie z. B. elektrische Lenkung und elektrische Bremsverstärkung – aber in diesem Blog konzentrieren wir uns auf die Start-Stopp-Motoranwendung und die Getriebetestfunktionen von Envalior.

Bei herkömmlichen Motoren werden über die Lebensdauer eines Fahrzeugs bis zu 40.000 Motorstarts oder bis zu 13 Millionen Lastwechsel pro Zahnkranz aus Kunststoff durchgeführt. Vergleichen Sie das mit den Start-Stopp-Startermotoren, bei denen die Anzahl der Starts bis zu 350.000 oder bis zu 45 Millionen Lastwechsel pro Zahnringzahn beträgt.

Darüber hinaus können Start/Stopp-Startmotoren den Kraftstoffverbrauch um bis zu 15 Prozent und die Kohlendioxidemissionen um bis zu 8 Prozent senken. Da das Automobilindustrie Industrie bestrebt ist, die CO_{2 -} Emissionen und das Fahrzeuggewicht zu reduzieren, ist es leicht zu verstehen, warum Automobilindustrie Hersteller ein Getriebe aus Materialien mit geringem Gewicht wünschen, wie z. B. Kunststoffe, die außergewöhnliche Ermüdung Eigenschaften und Verschleiß Raten bieten, um die Haltbarkeit Anforderungen zu erfüllen. Envaliors Stanyl erfüllt  diese strengen Anforderungen an Material in einer Reihe von Leistungsstufen.

Um die tribologischen Eigenschaften von Stanyl optimal zu nutzen und die theoretische und praktische Beziehung zwischen der Anwendung und der Verschleiß und Reibung Eigenschaften der Material zu verstehen, führt Envalior verschiedene Tests durch, um die Grenzflächen- und Umgebungs- Temperatur Bedingungen zu verstehen.

Der Ansatz von Envalior geht über das Testen hinaus auf Industrie Standards und verknüpft die Testparameter mit der Anwendung, um die tatsächlichen Bedingungen zu simulieren. In Kombination mit der umfangreichen Wissensbasis unseres Grundlagenforschungsteams können wir feststellen, welche Material Eigenschaften verbessert werden müssen. Um diese fortschrittlichen Tests durchzuführen, modifiziert Envalior seine Prüfgeräte, um neben Druck- und Gleitgeschwindigkeitsvariablen auch eine präzise Temperatur zu integrieren, um praktische Anwendungen bestmöglich anzunähern.

 Im Material Science Center in Geleen, Niederlande, verfügen Anlaufscheibenprüfmaschinen über ein Thermomanagement zur aktiven Steuerung der Temperaturen durch Kühlung und Erwärmung bis zu 200 °C an der Reibungsgrenzfläche. Wir haben auch die Mechanisch Stabilität erhöht, um die Genauigkeit von Messungen zu verbessern, einschließlich Temperatur Sweeps, Sliding Speed Sweeps oder Verschleiß Rate Runs (siehe Grafik unten). Wir können auch Verschleiß und Reibung unter geschmierten Bedingungen messen, um Erkenntnisse über Anwendungen von Getrieben in geschmierten Systemen zu gewinnen.

Envalior verfügt auch über einen Disk-to-Disk-Tester, der zwei Festplatten gegeneinander laufen lässt, um das Verhalten von Polymer zu Polymer oder Metall zu Polymer bei kontrollierten Temperaturen von bis zu 150 ° C, Geschwindigkeiten bis zu 2.000 U/min (3,6 m / s) und einer maximalen Normalkraft von 2.000 N zu testen. Außerdem werden Gleit- und Rollkombinationen getestet, um die praktischen Bedingungen in einem Zahneingriff besser zu simulieren.

Envalior verfügt über einen hochmodernen Verzahnungstester vor Ort, mit dem Material Leistung auf Anwendungsebene validiert und mit den grundlegenden Material Eigenschaften wie Zugfestigkeit Festigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und tribologischen Eigenschaften korreliert wird. 

Ergebnisse (siehe Grafik unten) aus Zahnradtests zeigten, dass Stanyl bei 2,5 Nm 200.000 Zyklen vor dem Versagen erreicht, während andere Materialien 40.000 Zyklen oder weniger erreichen. Bei hohen Belastungen ergibt sich eine längere Lebensdauer im Vergleich zu alternativen Materialien. Außerdem erreicht Stanyl für eine Lebensdauer von 200k Zyklen ein Drehmoment von 2,5 Nm; Andere Materialien können nur 2 Nm oder weniger erreichen – ein geringeres Gewicht des Zahnrads und die Einsparung von Bauraum für eine bestimmte Lebensdauer sind erforderlich.

Envalior arbeitet mit Herstellern von OEMs- und Tier-1-Teilen auf der ganzen Welt zusammen, um neue Getriebekonstruktionen zu entwickeln und zu testen, um Getriebe und Aktuatoren für das Motormanagement, die Motor Steuerung und die Motor Anwendungen zu verbessern.

Um die Eigenschaften von Stanyl zu Weitere Informationen über oder das Material Science Center und die Weitere Informationen über Envalior Kontaktieren Sie uns für Zahnradtests zu erhalten, um weitere Informationen zu erhalten. Sie können auch plasticsfinder.envalior.com besuchen, um weitere Informationen über Stanyl, einschließlich technischer Datenblätter, zu erhalten .