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Thomas Voigt

• Im Rahmen dieser Arbeit war die Relaxationsbeständigkeit von Schraubenverbindungen am Magnesium-Hybrid-Motor und diversen Anbauteilen zu untersuchen. Für das Motorgehäuse sind die Magnesiumlegierungen AZ 91, MRI 153 und MRI 230 zum Einsatzgekommen. In Bereichen mit hohen Belastungen wurden Verstärkungen eingebracht. Die Verschraubungen des Gehäuses erfolgte mit Aluminium- und Stahlschrauben. Die zur Untersuchung notwendigen Auslagerungsversuche wurden unter betriebsüblichen Temperaturen von 130°C bzw. 150°C über eine Zeitdauer von 500h durchgeführt. Hierbei ergab sich eine prinzipielle Eignung der Legierungen MRI 153 und MRI 230 als Gehäusewerkstoff. Die Legierung AZ 91 ist für derartige Temperaturbelastungen nicht geeignet. Eingebrachte Verstärkungen an der inneren Hauptlager-Verschraubung sind grundsätzlich als positiv zu bewerten, jedoch sind mögliche negative Auswirkungen auf benachbarte Schraubenverbindungen zu beachten. Ein Abgleich der Versuchergebnisse mit den Werten vorhandener Berechnungsmodelle für die Legierung AZ 91 zeigte eine gute Übereinstimmung. Eine Verschraubung von Anbauteilen (Aluminiumlegierung) mit dem Gehäuse durch Aluminiumschrauben ergab, dass eine größere Klemmlänge zu geringeren Vorspannkraftverlusten führt. Weiterhin wurde der Einsatz von austentischen Stahlschrauben, anstatt von Stahlschrauben der Festigkeitsklasse 10.9, für die innere Hauptlager-Verschraubung geprüft. Dabei ergaben sich für die austenitischen Stahlschrauben, die vor allem zu Beginn des Auslagerungsversuches sehr hohe Vorspannkraftverluste auszuweisen hatte, ungenügende Restvorspannkräfte. In einem Stichversuch wurde das Relaxationsverhalten einer Schraubenverbindung mit Helicoil-Insert untersucht. Diese wies besonders bei hohen Temperaturen von 150°C Vorteile gegenüber einer Verbindung ohne Insert auf.