Viele Jahre war das Gießen die dominierende Produktionstechnologie für die Nockenwelle von Pkw-Motoren, seit ca. 10 Jahre setzen sich zunehmend Nockenwellen in gebauter Technologie durch. Beide Technologien haben ihre spezifischen Eigenschaften und Vorteile und bevorzugte Einsatzgebiete im gesamten Feld der Pkw-Motoren. Im Beitrag werden die Unterschiede und die Vorteile der jeweiligen Technologie aufgezeigt. Für im Gießverfahren hergestellte Nockenwellen kommt als Ausgangswerkstoff Gusseisen mit Lamellengraphit in Frage, der Schalenhartguss ist bei Pkw-Motoren mit Abstand am weitesten verbreitet. Für die verschiedenen Anforderungen an Verschleißbeständigkeit und strukturmechanischer Festigkeit stehen verschiedene Werkstoffe zur Verfügung. Aufgrund der großen Gestaltungsfreiheit von Gusseisen mit Lamellengraphit können Nockenwellen in Schalenhartguss in einer Vielzahl von Designoptionen hergestellt werden. Schwerpunkt der weiteren Entwicklung bei Gussnockenwellen ist bei MAHLE eine Vergrößerung des Leichtbaupotenzials der Schalenhartgussnockenwelle. Für die am Markt befindlichen Ausführung der gebauten Nockenwelle gibt es verschiedene Fertigungstechnologien. Die MAHLE-Technologie basiert auf dem thermischen Schrumpfsitz, bei dem Nocken und ggf. auch andere Anbauteile kurzzeitig erwärmt und auf das Rohr gefügt werden. Die vielfältigen Designoptionen der gebauten Nockenwelle nach der MAHLE-Technologie betreffen Nockenwellenschaft, die Anbauteile und die Nocken selbst. Je nach Einsatzgebiet kommen unterschiedliche Werkstoffe zum Tragen. Präzisionssinternocken sind besonders auf die Anforderungen des Rollkontaktes hin entwickelt worden. Für Roll- und Gleitkontakt werden Nocken aus dem Wälzlagerstahl 100Cr6 eingesetzt. Bei der Weiterentwicklung der gebauten Nockenwelle liegen die Schwerpunkte auf den Themenbereichen Werkstoffe, Erweiterung der Designmöglichkeiten und Vergrößerung des Leichtbaupotenzials.
Entwicklungstrends für die Nockenwelle in Pkw-Motoren
Development trends for camshafts in passenger car engines
2004
22 Seiten, 19 Bilder, 2 Tabellen, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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