Einfluss der Temperatur auf die Dauerfestigkeit autofrettierter und einsatzgehärteter Bauteile von Dieseleinspritzsystemen

Abstract

Bauteile von Dieseleinspritzsystemen werden häufig autofrettiert oder einsatzgehärtet, um durch Druckeigenspannungen die notwendige Festigkeit zu erreichen. Die maximalen Betriebstem-peraturen liegen im Schwerölbetrieb b ei 180 °C, in anderen Betriebsarten bei 120 °C. Der Einfluss solcher Temperaturen auf die Dauerfestigkeit druckeigenspannungsbehafteter Bauteile wird hier erstmals eingehend experimentell und analytisch untersucht. Bei den analytischen Arbeiten kamen für die Autofrettage Plastizitäts- und Bruchmechanik-basierte Methoden zum Einsatz, für die einsatzgehärteten Proben Modelle zur Einsatzhärtung und probabilistischen Dauerfestigkeit. Die Dauerfestigkeitsvorhersagen wurden anhand von experimentellen Werten an Kreuzbohrungen im nicht autofrettierten, autofrettierten und einsatzgehärteten Zustand sowie an einsatzgehärteten Kerbbiegeproben erfolgreich validiert. Als vereinfachte – auch für KMU anwendbare – Methode wird vorgeschlagen, bei Betriebstemperaturen von 100 °C bis 180 °C die für RT ermittelte Dauerfestigkeit um 10 % abzusenken