Für den Schwerlastbereich entwickelte Kolben halten Zünddruckbelastungen bis zu 200 bar stand und erlauben Nutzfahrzeugen eine Laufleistung von über einer Million Kilometer. Die Anforderungen steigen jedoch weiter, Ziel ist deshalb, bei Nutzfahrzeugen die Leistungsfähigkeit der Kolben weiter zu erhöhen. Durch Einführung der Abgasgrenzen Euro 5 wird sich der Werkstoff Stahl bei den Kolben durchsetzen. Stahlkolben zeichnen sich durch eine höhere Flexibilität in der Konstruktion aus. Aufgrund des geschmiedeten Werkstoffs ergeben sich höhere Prozesssicherheiten und Werkstofffestigkeiten. Mahle liefert schon heute Monotherm-Kolben weltweit für 7 Serienmotoren. Ab dem Jahr 2009 sollen über 2 Millionen Monotherm-Kolben weltweit jährlich hergestellt werden. Die Vorteile des Monotherm-Kolbens gegenüber dem Pendelschaft-Kolben sind: höhere Zünddruckbelastbarkeit, - geringere Kavitationsneigung, - reduzierte Reibleistung, - Potenzial zur Reduzierung der Kompressionshöhe und so eine Reduzierung des Motorgewichts, - geringeres Gewicht, - einfachere Handhabung. Auch für Stahlkolben gibt es Grenzen der Belastbarkeit, die durch die höheren Temperaturen, ausgelöst durch den wesentlich geringeren Wärmedurchgang des Stahlwerkstoffs, gesetzt. Hierbei hat der aus Kostengründen hauptsächlich verwendete mikrolegierte Stahl 38Mn-VS6 durch seinen beginnenden Perlit-Zerfall um die 500 Grad C ein maximales Einsatzgebiet von 450 Grad C während der Vergütungsstahl 42CrMo4 bis zu 500 Grad zur Anwendung kommt.
Nutzfahrzeugkolben für erhöhte mechanische und thermische Belastungen
Motortechnische Zeitschrift ; 68 , 6 ; 454-458
2007
5 Seiten, 9 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
ENTWICKLUNG - Kolben: Nutzfahrzeugkolben für erhöhte mechanische und thermische Belastungen
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