Resonanz-Ventilfeder-Prüfstand (VSTM)

IABG Resonanz-Ventilfeder-Prüfatsnd

Trotz der im Vergleich zum gesamten Motor sehr niedrigen Bauteilkosten ist die Ventilfeder ein sicherheitsrelevantes Bauteil. Da ein Ausfall zu einem Schaden des kompletten Motors führen kann, muss ein Versagen der Ventilfeder unter allen Umständen vermieden werden. Aufgrund dieser hohen Bedeutung für den Gesamtmotor sind abgesicherte Auslegungs- und Absicherungskonzepte für Federn-, Motoren- und Fahrzeughersteller von großer Bedeutung.

Der IABG Ventilfederprüfstand erlaubt die zeit- und kostensparende Ermittlung der Schwingfestigkeit von Ventilfedern unter Temperatureinwirkung. Der Prüfstand arbeitet auf Basis des Resonanzprinzips und ist in der Lage, gleichzeitig eine hohe Anzahl an Ventilfedern bis zu ihrer maximal möglichen Beanspruchung zu prüfen, um mit minimalem Aufwand ein statistisch abgesichertes Prüfergebnis zu erzielen.

Vorteile des IABG Ventilfederprüfstandes

  • Energieeffizienz aufgrund der Prüfung im Resonanzprinzip
  • Zuverlässigkeit und geringer Wartungsaufwand
  • Konstruktiv frei von nach außen wirkenden Kräften und Schwingungen
  • Prüfung einer hohen Anzahl von Federn gleichzeitig
  • Schwingversuche unter Temperaturbelastung
  • Softwarebasierte Versuchsführung, Dokumentation und Auswertung
  • Anerkannt von allen Premium PKW-Herstellern


Relevante Einflüsse

  • „„Mechanische Beanspruchung aus Einfederung
  • „„Sehr hohe Anzahl an Lastwechseln
  • „„Umgebungsbedingungen mit erhöhter Temperatur
  • „„Dynamisches Setzen nach vielen Lastwechseln

 

Experimenteller Nachweis

  • „„Dauerfeste Auslegung der Ventilfedern aufgrund Sicherheitsrelevanz
  • Daher Prüfung mit größter auftretenden Beanspruchung bis nahezu Block
  • Schwingfestigkeitsprüfung unter konstanten Amplituden
  • „„Gleichzeitige Prüfung einer hohen Anzahl von Ventilfedern
  • Simulation der Umgebungsbedingungen mit erhöhter Temperatur
  • Statistische Absicherung durch gezielte Versuchsführung und ausreichende Anzahl von Prüflingen
  • „„Ermittlung des dynamischen Setzens

Technische Daten

  • Zulässige Maximallast an jedem der beiden Versuchsplätze: Fmax = 20 kN
  • Maximal zulässige Mittellast an jedem der beiden Prüfplätze: Fm, max = 13 kN
  • Maximal möglicher Schwinghub: H = 80 mm
  • Maximal mögliche Einspannhöhe: L = 250 mm
  • Prüffrequenz:
    fo = 0,6 √(n·R) [Hz] = 2 bis 20 Hz
    n = Anzahl der Federn
    R = Federkonstante [N/mm]
  • Temperaturregelung: Tmax = 200 °C
  • Konstante oder zufallsartig variable Amplituden (Kollektiv)

Definition der Prüflast auf Basis der Betriebsanforderungen