Telemetriemesssysteme für höchste Anforderungen

Anwendungen am Motor

Die Anforderungen an die Motoren der Automobilindustrie steigen stetig. Um Kraftstoffe möglichst effizient zu nutzen und den Verbrauch somit möglichst gering halten zu können, bietet MANNER vielschichtige Messapplikationen aus der Sensortelemetrie.

Bei der Optimierung von Leistung, Wirkungsgrad und Betriebsfestigkeit unterstützen wir Sie in den verschiedensten Bereichen, um höchst präzise Messwerte der Motorkomponenten zu bekommen.

Bei höchsten Temperaturen und Drehzahlen sowie bei engsten Raumverhältnissen finden wir immer eine Messlösung mit berührungsloser Datenübertragung.

Folgende Messaufgaben im Motor werden erfolgreich mit den exakten Sensortelemetriesystemen von uns realisiert:

Kolbentemperatur

Online Erfassung der Kolbentemperatur

Die Kolbentelemetrie von MANNER zählt zu den wichtigsten Werkzeugen für die Entwicklung von Kolben, für den Nachweis deren Betriebsfestigkeit sowie zur Optimierung des Schmierprozesses. Die Systeme erfassen online mehrkanalig die Temperaturen an wichtigen Punkten im Kolben. Bei verschiedenen Lastszenarien können Temperaturverteilungen gewonnen werden. Daraus können wichtige Schlussfolgerungen zur optimalen Gestaltung der Kolben abgeleitet werden.

Die Systeme arbeiten mit robusten Thermoelementen, die dem zunehmenden Vibrationsgrad mühelos standhalten und einfach zu montieren als auch zu kalibrieren sind. Die temperaturfeste Elektronik tastet bei jedem Kolbenhub die Messstellen ab. Dabei werden die erhobenen Werte kontakt- und batterielos auf eine stationäre Auswerteeinheit übertragen.

Pleuelbelastung

Online Erfassung der dynamischen Pleuelbelastung

Die auf den Kolben wirkenden Gaskräfte wie auch die oszillierenden Massenkräfte des Triebwerkes üben eine hohe beschleunigt-verzögerte Zug-Druck Wechselbelastung auf den Pleuel aus und stellen daher hohe Anforderungen an dessen Konstruktion. Dabei sind Masse, Abmessungen, Formsteifigkeit, Pleuelschraubenverbindung, Stahlvergütung/-legierung und Dimensionierung einzelner Pleuelstellen von entscheidender Bedeutung.

MANNER unterstützt seit vielen Jahren Kunden professionell bei den Kräftemessungen an jeglichen Pleuelstellen. Durch kontinuierliche Weiterentwicklung der Pleueltelemetrie werden die Messungen der verschiedensten Teilbelastungen fortwährend optimiert. Zu den bedeutendsten Teilaspekten gehören hierbei:

  • Gaskraftbelastbarkeit
  • Druck-/Zugspannung im Schaft
  • Druck-/Zugspannung im Übergang zum großen Auge
  • Knicksicherheit des Pleuelschaftes
  • die Ovalverformung von Pleuelkopf und Pleuelauge
  • Klaffen der Teilungsfugen des Pleuelkopfes
  • Querkräfte in der Teilungsfuge
  • Biegebeanspruchung
Pleuellagertemperatur

Temperatur am Pleuellager

An den beiden Enden des Pleuels, den Pleuelaugen, findet die Verbindung zu Kolben und Kurbelwelle mittels Gleitlager statt. Bei stetig steigenden Verbrennungsdrücken sind diese erhöhten Belastungen ausgesetzt.

Die durch rotierende Hubzapfen und Kolbenbolzen entstehende Reibung muss durch die Pleuellager verringert werden. Die Steigerung der Verbrennungsdrücke führt hierbei zu erhöhten Ansprüchen an die Lager, besonders am Haupt-Pleuellager, welches den Hubzapfen zur Kurbelwelle führt.

Bei den extrem hohen Kräften, die am Pleuelauge auftreten, sind Temperaturerfassungen im Lager aus mehreren Gesichtspunkten sinnvoll und oftmals unerlässlich. Die MANNER Sensortelemetrie GmbH bietet Ihnen Lösungen mit berührungsloser Messdatenübertragung, um Sie in folgenden Aufgabenstellungen optimal zu unterstützen:

  • Temperaturmonitoring bei unterschiedlichen Belastungsszenarien
  • Evaluierung thermischer Belastungsgrenzen
  • Optimierung von Werkstoffen
  • Optimierung von Beschichtungsmaterialien und -Verfahren
  • Optimierung von Schmierstoffen und Schmierprozessen
Kurbelwellenbelastung

Erfassung der dynamischen Kurbelwellenbelastung

Die Schwingungen an der Kurbelwelle werden durch die auftretenden Gas- und Massenkräfte angeregt. Dabei wirken große Belastungen auf die verschiedenen Teile der Kurbelwelle.  Die MANNER Sensortelemetrie GmbH bietet kundenspezifische Messapplikationen für die verschiedensten Belastungsszenarien an der Kurbelwelle. Zu den bedeutendsten gehören:

  • Messung auftretender Kräfte (Pleuelaufstandskraft, Biegemoment)
  • Materialdehnung der Kurbelwelle im Lastbetrieb
  • Torsion und Torsionsschwingung

Neben Kräften und Drehmoment sind auch weitere Messerhebungen im Kurbelwellenbereich möglich, wie z.B.:

  • Kurbelwellenlagertemperatur
  • Ölfilmabmessungen / Erfassung des Abstandes zwischen Lager und Lagerschale
  • Messung des Öldruckes im drehendem System
  • Erfassung der dynamischen Verschiebung der Pleuellager auf der Kurbelwelle
Nockenwellenbelastung

Erfassung der dynamischen Nockenwellenbelastung

Die hauptsächliche Belastung der Nockenwelle wird durch die Ventiltriebskinematik und deren geometrischen Aufbau bestimmt. Des Weiteren sind es die angeregten Ventiltriebsmassen, die Ventilfeder und der Abgasgegendruck (evtl. eine Motorbremse), welche die Nockenwelle zusätzlich belasten. Außerdem ist es das Antriebsmoment für Hilfs- und Nebenaggregate, welches dieses wesentliche Motorbauteil beanspruchen.

Zur Erfassung der Torsions- und Biegemomente an der Nockenwelle empfehlen sich die vielfältigen Messapplikationen der MANNER Sensortelemetrie GmbH. Platzsparend und berührungslos werden die exakten Messdaten digitalisiert und auf ein entsprechendes Ausgabegerät übertragen.

Verschaffen Sie sich einen entscheidenden Vorteil durch ein präzises MANNER-Sensortelemetriesystem an  Nockenwelle, Nocken oder Nockenfolger wie z.B. Kipp- oder Schlepphebel, Tassen-, Flach- oder Rollenstößel, oder andere Bauteile im Kontaktbereich.

Kettenkraft

Dynamische Krafterfassung an der Kette

Die Steuerkette als Antriebselement der Nockenwelle ist für die exakte Einhaltung der Steuerzeiten zuständig. Gleitschienen und Kettenspanner gleichen die Verlängerung der Kette, die sich im Laufe des Betriebs ergibt, aus.

Von großer Bedeutung ist die Zugkraft, welche aufgebracht werden muss, um den Widerstand der Nockenwelle zu überwinden. Auch die Belastung nach dem Nockenwellenantrieb ist von entscheidender Wichtigkeit, da hier eine mangelnde Kettenspannung zu Flattern, im Extremfall zu einem Kettenriss führt.

Diese wird bereits in vielen Anwendungen mit Hilfe der MANNER-Sensortelemetrie genaustens gemessen und aufgezeichnet. Mit Hilfe unserer Kettentelemetrie können exakte Spannungsmesswerte einzelner Kettenglieder berührungslos über eine induktive Kopplung übertragen werden. Auch zu hohe oder einseitige Zug- und Fliehkraftbeanspruchungen werden auf diese Weise exakt und vorbeugend festgestellt.

Optimieren Sie ihre Motorsteuerung und werden Sie den entscheidenden Anforderungen der Steuerkette hinsichtlich Geräuscharmut, Steuerpräzision und Langlebigkeit gerecht. Die MANNER Sensortelemtrie GmbH erarbeitet gerne die optimale Applikation für Ihre Messaufgabe.

Ventiltemperatur

Temperaturerfassung an den Ventilen

Hohe Ventiltemperaturen bedeuten hohe Belastungen im Sinne einer geringeren Zugfestigkeit des Materials sowie einer geringeren Verschleißfestigkeit der Ventile und Ventilsitze.

Vielmehr noch stellt sich jedoch die Frage nach einer optimalen Wärmeableitung und deren Wirkung auf die Brennraumfüllung. Die Einflüsse der Konstruktion, von Materialien, Ventilspiel und weiteren Faktoren gilt es zu ermitteln, um Ventiltemperaturen erfolgreich heruntersetzen zu können.

Zur Online-Erfassung der Ventiltemperaturen am befeuerten PKW- oder Großmotor bietet MANNER Ihnen optimale Messapplikationen auf Grundlage der berührungslosen und wartungsfreien Sensortelemetrie.

Die in den Ventilteller integrierte temperaturfeste Elektronik scannt die Temperaturmessstellen. Dabei greift die in großzügigem Abstand montierbare Pickup-Antenne kontaktlos die Messwerte ab und überträgt sie via Kabel an die stationäre Auswerteeinheit. Die Einsatzdauer des Systems ist nahezu unbegrenzt und auch die Rückwirkung auf den Ventilbetrieb ist wegen des geringen Gewichts von 2 Gramm vernachlässigbar. Ein kontinuierlicher Signalkontakt ist nicht erforderlich.

Ventilschaftkraft

Online Erfassung der dynamischen Ventilschaftkraft

Das Ventil geht vom Teller aus parabelförmig in den Ventilschaft über, um den vorbeiströmenden Gasen möglichst geringen Widerstand zu bieten. Die größte Belastung des Schaftes entsteht beim Schließen des Ventils. Beim Aufschlag des Tellers in den Ventilsitz ist der Schaft erheblichen Zugkräften durch die Ventilfeder ausgesetzt. Während des Schließvorganges sind auch Biegungen des Schaftes möglich (z. B. durch Zylinderkopfverzug oder Koaxialitätsfehler).

Zur Ermittlung dieser Zug- und Biegekraftbelastungen unterstützt MANNER Kunden weltweit durch unsere verlässliche Belastungstelemetrie am Ventil. Die in den Ventilteller integrierte temperaturfeste Elektronik scannt die Kraftmessstellen am Schaft. Dabei greift die in großzügigem Abstand montierbare Pickup-Antenne kontaktlos die Messwerte ab und überträgt sie via Kabel an die stationäre Auswerteeinheit.

Die Einsatzdauer des Systems ist nahezu unbegrenzt und es ist kein kontinuierlicher Signalkontakt erforderlich. Auch die Rückwirkung auf den Ventilbetrieb ist wegen des geringen Gewichts von 2 Gramm vernachlässigbar.

Anwendungen an Nebenaggregaten

Auch die Nebenaggregate eines Fahrzeuges unterliegen dem technologischen Wandel in der Automobilbranche. Sie werden ständigen Optimierungsprozessen unterzogen und bedürfen einer adäquaten Messtechnik, die den steigenden Anforderungen bezüglich dynamischer Drehmoment-, Drehzahl-, Druck- und Temperaturbelastung sowie den platzsparenden Raumbedingen innerhalb der Karosserie Rechnung trägt.

Um unkompliziert und verlässliche sowie exakte Messdaten dieser Hilfsmaschinen auswerten zu können, werden bereits zahlreiche Sensortelemetrie-Applikationen an bzw. in folgenden Nebenaggregaten eingesetzt:

  • Lichtmaschine
  • Servopumpe für Lenkhilfe
  • Schmierstoffpumpe, Ölpumpe und Kühlmittelpumpe
  • Unterdruckpumpe, z. B. für die Bremse
  • Klimakompressor und Lüfter
  • Sekundärluftpumpe zur Abgasnachbehandlung
  • Anlasser
  • Hydraulikpumpe, z. B. für die Servolenkung
  • Kühlwasserpumpe
  • Kraftstoffpumpe / Einspritzpumpe
  • Dosierpumpe
  • Ventilator für den Kühler
  • Kompressor der Druckluftbremse oder Turbolader
  • Bremskraftverstärker