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arithmetischer Mittelwert der Beträge aller Profilwerte des Rauheitsprofils - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice

Prüfung von Honergebnissen

Prüfmöglichkeiten und Darstellung optimaler Honparameter

KS | Kolbenschmidt | Motorservice
17857

Das Honen, oder auch Honschliff genannt, ist ein Feinbearbeitungs- / Fertigungsverfahren für fast alle Werkstoffe und kann zum Beispiel bei Laufflächen von Kolben für Zylinder von Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Das eingesetzte Werkzeug wird Honahle genannt und bewegt sich drehend und in der Längsachse, sodass die Fläche im Anschluss meist am Kreuzschliff erkennbar ist. Wie aber misst man die Ergebnisse des Honschliffs an einem Werkstück und wie bewertet man die Oberfläche oder Form? Gibt es optimale Honparameter? In diesem Beitrag werden verschiedene Prüf- und Bewertungsmöglichkeiten aufgezeigt, die die Oberflächengüte (Oberflächenrauheit) und Rundheitsabweichungen im Zylinder prüfen können.

Rauheitsmessgerät - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice
Eine qualitative belastbare Aussage über die Rauheit der Oberfläche ist durch ein Rauheitsmessgerät möglich. Durch die Verteilung und Ausprägung der Riefen und Spitzen (Topografie) im Rauigkeitsschrieb kann beurteilt werden, wie sich die Oberfläche beim Einlauf entwickelt, wieviel Ölhaltevolumen sie bietet und wie hoch der Traganteil sein wird. Zudem bietet ein Rauheitsschrieb eine wertvolle Dokumentation über die Qualität der Honung.
Mikroskop - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice
Die Oberflächenstrukturen können auch visuell über Mikroskopbilder beurteilt werden. Ab einer 200-fachen Vergrößerung lassen sich Honwinkel, Riefentiefe und die Freilegung der Siliziumkristalle einfacher beurteilen. Ungewollte Schmutzeinlagerungen oder Blechmantelbildungen werden sichtbar.

Neben dem Rauheitsschrieb und dem Messprotokoll sind Mikroskopaufnahmen zudem ein gutes Mittel, um die Qualität der Honung zu visualisieren und zu dokumentieren.
Innenfeinmessgerät  - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice
Für eine schnelle Beurteilung der Zylindrizität reicht es, an mehreren Stellen den Durchmesser zu ermitteln und dadurch eine Vorstellung von der resultierenden Zylinderform zu bekommen. Mit dem Innenfeinmessgerät (Subito) können so durch punktuelle Messungen grundlegende Rundheitsabweichungen im Zylinder ermittelt werden. Die Aussagegenauigkeit über die Form wird durch die Anzahl der Messstellen bestimmt.

Mit dem Innenfeinmessgerät können die meisten unten gezeigten Zylinderformen ermittelt werden.
Messgröße   Beschreibung  
Mittenrauwerte Ra arithmetischer Mittelwert
der Beträge aller Profilwerte
des Rauheitsprofils
Einzelrautiefe Rz1 Summe aus der Höhe der
größten Profilspitze und der
Tiefe des größten Profiltals
des Rauheitsprofils
innerhalb einer Einzelmessstrecke (lr)
 
Rautiefe Rz arithmetischer Mittelwert
der Einzelrautiefen Rz1
aufeinander folgender
Einzelmessstrecken
  Rmax größte Einzelrautiefe
innerhalb der Gesamtmessstrecke
 
 
Kernrautiefe Rk Tiefe des Rauheitskernprofils
reduzierte Spitzenhöhe Rpk gemittelte Höhe der aus
dem Kernbereich
herausragenden Spitzen
reduzierte Riefentiefe Rvk gemittelte Tiefe der aus
dem Kernbereich
herausragenden Riefen
Materialanteil Mr1 kleinster Materialanteil
des Rauheitskernprofils
  Mr2 größter Materialanteil
des Rauheitskernprofils



Legende
01
Profilspitzenbereich
02 Kernbereich
03 Profilriefenbereich
04 „Spitzenfläche“
05 Materialanteilkurve (Abbott-Kurve)
06 „Riefenfläche“
07 Materialanteil
Anhand der Kenngrößen werden in der Serienproduktion für jeden Motortyp die besten Honparameter ermittelt, um das Optimum hinsichtlich Reibung, Verschleiß und resultierendem Ölverbrauch bei den Oberflächen zu erreichen. Bei der Instandsetzung sind durch einfachere und breit einsetzbare Maschinen oftmals Grenzen gesetzt. Trotzdem können qualitativ hochwertige Zylinderoberflächen erstellt werden, wenn man auf die wesentlichen Kenngrößen achtet. Die Tabelle soll hierzu eine Orientierung geben.
Messgröße   Einheit Empfohlene Werte
Taststrecke: 4,8 mm / Tastspitze: 2 μm / 90°
      Pkw Benzin / Diesel Nkw Diesel
arithmetischer
Mittenrauwert
Ra μm 0.15 ... 0.40 0.30 ... 0.50
reduzierte
Spitzenhöhe
Rpk μm 0.10 ... 0.40 0.20 ... 0.60
Kernrautiefe Rk μm 0.20 ... 0.60 0.50 ... 1.50
reduzierte
Riefentiefe
Rvk μm 0.50 ... 1.00 0.50 ... 1.50
kleinster
Materialanteil
Mr1 % 4 ... 12 4 ... 10
größter
Materialanteil
Mr2 % 75 ... 90 80 ... 90
Honwinkel α ∠° 25 ... 45 40 ... 60
Art des Fehlers     Grund des Fehlers Abhilfe
Unrundheiten - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | MotorserviceUnrundheiten 0. Ordnung:
perfekter Zylinder
perfekter Zylinder - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice korrekte Geometrie  
  1. Ordnung:
Exzentrizität
Exzentrizität - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice durch feststehenden
Honkopf
Freigängikeit des Honkopfes
prüfen
  2. Ordnung:
ovale Zylinder
Ovale Zylinder - Bewertung von Formen und Geometrien - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice entstehen durch
Deformationen und
durch Überhitzung
Reduzierung des Schneiddrucks –
gegebenenfalls Austausch der
Honsteine
  3. Ordnung:
dreieckige Unrundheiten
dreieckige Unrundheiten  - Bewertung von Formen und Geometrien - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice resultierend aus Verzügen
der 2. und 4. Ordnung
Abhilfen siehe 2. und 4. Ordnung
  4. Ordnung:
quadratische Formfehler
quadratische Formfehler  - Bewertung von Formen und Geometrien - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | Motorservice entstehen meist durch
Verzüge, die durch den
Anzug der Zylinderkopfschrauben
verursacht
werden
Reduzierung der Verzüge durch
die Verwendung einer Honbrille
Trompeten-, Kegel- und Trichterformen  - Bewertung von Formen und Geometrien - Prüfung von Honergebnissen | Kolbenschmidt | BF | MotorserviceTrompeten-, Kegel- und Trichterformen     entstehen durch eine falsche
Hublage. Der Steinüberlauf
ist auf der Seite mit dem
größeren Durchmesser zu
groß
Hublage korrigieren – Steinüberlauf
verringern, bzw.
kürzere Honsteine verwenden
Fassformen | Kolbenschmidt  - Bewertung von Formen und Geometrien - Prüfung von Honergebnissen | BF | MotorserviceFassformen     entstehen beim Honen mit
zu wenig Steinüberlauf oder
zu kurzen Honsteinen
Steinüberlauf vergrößern, bzw.
längere Honleisten verwenden
Welligkeiten | Kolbenschmidt  - Bewertung von Formen und Geometrien - Prüfung von Honergebnissen | BF | MotorserviceWelligkeiten     entstehen, wenn mit extrem
kurzen Honsteinen gehont
wird oder versucht wird,
durch das Verweilen des
Honkopfes Engstellen zu
beseitigen
längere Honsteine, Kurzhübe bei
der gezielten Bearbeitung von
Engstellen

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