Im Rahmen der Forschungsaktivitäten zur Reduzierung des Motorgewichts mit Faserverbundkunststoffen auf Basis von CFK und parallelen Entwicklungsarbeiten wurde auch eine Ölwanne aus PA 66 GF 35 für das Automatikgetriebe einer S-Klasse des Jahrgangs 1985 entwickelt. Nach der Entwicklung und Einführung von Kunststoffen bei Ölfilter- bzw. Fluidmodulen konzentrierte man sich ab 2003 auf die PKW-Motorölwanne. Im Beitrag wird zunächst auf die Bauweisen und die Anforderungen an Motorölwannen eingegangen. Drei verschiedene Entwicklungen von Motorölwannen werden beschrieben, eine führte zum weltweit ersten serienmäßigen Motorölwannenmodul aus Kunststoff. Es werden die einsetzbaren Kunststoffe genannt und zum Schluss die Möglichkeiten zur Integration von Funktionen angesprochen. In den letzten drei Jahren wurde bei Daimler eine neue Motorgeneration entwickelt. Dieser Vierzylinder-Dieselmotor mit der internen Bezeichnung OM651 zeichnet sich durch eine sehr hohe Leistungsdichte aus und weist zahlreiche Neuerungen auf, u. a. das weltweit erste Pkw-Motorölwannenmodul aus Kunststoff. Lieferant ist die Fa. Bruss Kunststofftechnik GmbH & Co. KG Hoisdorf, die dieses Bauteil an ihrem Standort in Brieselang bei Berlin fertigt. Elementar für die Konzeption war, auch dem flachen Abschnitt mit seinem inhärent geringen Biegewiderstandsmoment eine hohe Steifigkeit zu geben, um Schwingungen von vornherein zu verhindern, die sich wie bei einem Trommelfell aufbauen und die Geräuschabstrahlung erhöhen würden. Auf eine Verrippung konnte nicht zurückgegriffen werden, da innen liegende Rippen den Ölfluss gestört hätten und der Einsatz von Außenrippen durch den knappen Bauraum kaum möglich war. Die Lösung fand sich in Form einer zweischaligen Konstruktion aus zwei Spritzgussteilen, von denen jedes für sich im Hinblick auf höchste Steifigkeit gestaltet ist. Im Ölsumpf werden Messing-Inserts zur Aufnahme der Ölablassschraube sowie zum Befestigen des Ölstandschalters warm eingebettet. Die hohen Rippen im Sumpf wirken als Schwallbleche, die das Öl führen. Als Werkstoff für dieses Ölwannenmodul wurde Zytel 70G35 HSLRA4 BK267, ein PA 66 GF35 von DuPont, gewählt. Die Gewichtsersparnis gegenüber der Ölwanne aus DG-Al betrug ebenfalls 1,1 kg. Sie kann zudem deutlich wirtschaftlicher hergestellt werden. Bei der Montage wird das neue Ölwannenmodul vollautomatisch mit einem Sechsachsenroboter über zwanzig Schraubpunkte mit dem Al-DG-Ölwannenoberteil verschraubt. Die verliersicheren Schrauben-Hülsen-Elemente werden - ebenso wie das T-Dichtprofil aus Acrylatkautschuk (ACM) - mit der Ölwanne vormontiert angeliefert, ebenso wie die Ölablassschraube. Im Rahmen dieser Entwicklung von Ölwannen aus Kunststoff wurde eine Reihe von PA 66- und PA 6-Typen mit einem Glasfaseranteil von 30 und 35 % einer Alterung bei 150 Grad C und bis zu 3000 h unter genau gleichen Bedingungen unterzogen und Standardkennwerte wie E-Modul, Schlagzähigkeiten und vor allem die Bruchdehnung als wichtigste Eigenschaft ermittelt. Dabei zeigte sich u. a., dass die ausgewählten PA 6-Typen mit den PA 66-Typen für diese Anwendung vergleichbar waren.

    As part of research activities into reducing the weight of the engine by means of fiber-reinforced composite plastics based on CFRP and also development work going on in parallel with this an oil pan made of PA 66 GF 35 was also developed for the automatic transmission of a 1985 model S-Class. Following the development and introduction of plastics in oil filter or fluid modules, work concentrated after 2003 on the car engine oil pan. The contribution will go on first to look at the construction types and the requirements made of engine oil pans. Three different designs of engine oil pan are described, one of which resulted in the world's first series-production engine oil pan module made of plastic. The plastics which can be used are named and finally the possibilities for functional integration functions are discussed. In the last three years a new generation of engines has been developed at Daimler. This four-cylinder diesel engine with the internal designation OM651 is characterized by a very high power density and also incorporates numerous innovations, including the world's first passenger car engine oil pan module made of plastic. The module supplier is Messrs. Bruss Kunststofftechnik GmbH & Co. KG Hoisdorf who produce this component at their plant in Brieselang near Berlin. It was of basic importance in the concept design to give a high rigidity even to the shallow portion with its inherently low bending moment of resistance in order to prevent right from the start the vibrations which build up in a similar manner to a drum membrane and which would boost noise radiation. It was not possible to incorporate ribbing since internal ribs would impede the oil flow and external ribs would be virtually ruled out by the restricted installation space. The solution was found in the form of a double-shell design consisting of two injection moldings, each of which was designed with the highest rigidity in mind. Brass inserts for accommodating the oil drain plug and for attaching the oil level sensor are hot-embedded into the oil pan. The high ribs in the sump act as baffles which guide the oil. The material selected for this oil pan module was Zytel 70G35 HSLRA4 BK267, a PA 66 GF35 from DuPont. The weight saving secured with respect to the diecast aluminum oil pan was also 1.1 kg. It can moreover be produced considerably more cost-effectively. On the assembly line a six-axis robot mounts the new oil pan module fully-automatically on the diecast aluminum oil pan top section by means of 20 screwing points. The captive screw-sleeve elements are - like the T-profile seal made of acrylic rubber (ACM) - supplied already fitted in the oil pan, as is the oil drain plug as well. As part of this development of plastic oil pans, a series of PA 66 and PA 6 types with a glass fiber content of 30% and 35% was subjected to ageing at 150 deg C and for up to 3000 h under precisely the same conditions and the standard parameters determined, such as -modulus of elasticity, impact strengths and, above all, elongation at break as the most important property. Among other things it appeared that the PA 6 types selected were comparable with the PA 66 types for this application.


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    Titel :

    Motorölwannen aus Kunststoff für Pkw


    Weitere Titelangaben:

    Engine oil pans made of plastic for passenger cars


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    8 Seiten, 11 Bilder, 10 Quellen


    Anmerkungen:

    (engl. Version S.169-176)



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch , Englisch