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Wegmessung zur Motoroptimierung

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Verbrennungsmotore der heutigen Zeit sind auf hohe Leistung bei geringer Umweltbelastung getrimmt. Dabei wird der Interaktion der einzelnen Bauteile eine immer wichtigere Rolle zugeordnet. Eine Herausforderung ist es, diese Interaktion am laufenden Motor zu überwachen. Nur wenige Sensoren werden diesen Anforderungen gerecht. Die Micro-Epsilon beweist sich nun schon seit mehreren Jahren als zuverlässiger Messtechniklieferant für die Motorentwicklung. Dabei werden in interessanten Entwicklungsprojekten immer neue Möglichkeiten gefunden, den Wirkungsgrad der Verbrennungsmotoren zu steigern. Die hierfür in Frage kommenden Sensoren basieren auf dem Prinzip der Wirbelstromtechnik.

Die Wirbelstromsensoren von Micro-Epsilon messen Wege, Distanzen, Positionen und Abstände submikrometergenau. Diese Sensoren werden nun schon seit vielen Jahren in zahlreichen Fällen am Verbrennungsmotor eingesetzt. Dabei entstanden besondere Wirbelstrom-Miniatursensoren, von denen der Kleinste nur 2 mm Außendurchmesser besitzt. Die Distanz zwischen Controller und Sensor lässt sich auf 15 m beziffern. Dadurch kann der Controller während einer Messung in der Fahrgastzelle montiert werden. Das Controllergehäuse ist absolut dicht und resistent gegenüber Öle, Wasser und Schmutz.
Die Anzahl der Anwendungen ist stetig steigend. So wird bspw. die Querbewegung der Kolben festgestellt, die Bewegung der Kurbelwelle detektiert oder der Lagerspalt der Antriebswelle gemessen, auch die Ausdehnung der Zylinderkopfdichtung wird überwacht. Zusätzlich zum Motor werden weitere wichtige Aggregate überwacht. So hat Micro-Epsilon einen speziellen Sensor für die Drehzahl des Turboladers entwickelt.
Turbolader sind heutzutage besonders interessant, da sie praktisch in jedem Dieselfahrzeug zu finden sind. Wichtig für die Leistung eines Turboladers ist neben dem Winkel der Leitschaufeln auch die Drehzahl der Schaufeln am Turbinenrad. Dazu wird die Rotation der Schaufeln stirnseitig gemessen. Wegen zunehmend wachsender Materialbelastung und steigender Drehzahlen wird mehr und mehr auf Titanschaufeln gesetzt, was eine messtechnische Herausforderung darstellt.
Bei variierenden Drehzahlen von 200 bis 400.000 ist es äußerst schwierig, diese präzise zu erfassen. Durch eine besondere Linearisierung und eine aufwendige Elektronik gelingt es Micro-Epsilon dennoch diese Drehzahl im gesamten Drehzahlbereich präzise zu messen.
Micro-Epsilon Messtechnik, Ortenburg
QE 515
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