Als Originaldokument nur Kurzmitteilung vorhanden, im wesentlichen wie folgt: Der spezifische Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren kann nach Untersuchungen der Toyota Motor Corp. (1, Toyota-cho, Toyotashi, Aichi 471) um bis zu 12 % verringert werden, wenn Ventilkappen und -stößel mit Titannitrid beschichtet werden. Das liegt, wie die Untersuchungen gezeigt haben, an dem um etwa 40 Prozent verringerten Reibungswiderstand der Ventilschaft-Teile, die im direkten Kontakt mit den Nocken der Nockenwelle stehen. Titannitrid ist als Hartwerkstoff mit Härtewerten zwischen 8 und 9 zwar schon längere Zeit bekannt und wird auch zur Beschichtung von Wälzlagern zum Beispiel in der Technik eingesetzt. Bedingt durch relativ hohe Temperaturen und hohe mechanische Kräfte zwischen den beiden Teilen, blieben diese Überzugsschichten bisher jedoch nur für eine bestimmte Zeit als gleitende Schutzschichten erhalten. Da Titannitrid außerdem halbleitende Eigenschaften aufweist, könnten auch lebensdauerverkürzende elektrochemische Reaktionen mit Bestandteilen des Motoröls dafür verantwortlich sein. Mit einem neuen, vom Unternehmen nicht näher bezeichneten Beschichtungsverfahren kommt es nun aber zu einem sehr viel geringeren Abrieb der keramischen Partikel, so daß mit präparierten Serienmotoren Fahrversuche unternommen werden konnten. Unter wechselnden Fahrbedingungen konnte ein deutlich niedrigerer Kraftstoffverbrauch nachgewiesen werden. Man mißt mit empfindlichen Detektoren freigesetztes Titan oder Titannitrid, um die Lebensdauer der Beschichtungen über einen längeren Zeitraum hinweg genau verfolgen zu können. Die Wissenschaftler versuchen auf diese Weise, die Verwendung vollkeramischer Ventile, zum Beispiel aus Siliziumnitrid, umgehen zu können, deren Massenproduktion erheblich teurer ist als die Beschichtung von Stahl mit Titannitrid. Man verzichtet mit dieser technischen Lösung allerdings auf die recht beträchtlichen Gewichtsverringerungen durch vollkeramische Ventile, die mehreren Untersuchungen zufolge ebenfalls Kraftstoffeinsparungen sowie eine deutliche Geräuschverringerung nach sich zogen.
Geringere Reibungsverluste. Motortechnik. Titannitrid-Schichten auf Ventilkappen und -stößel
Blick durch die Wirtschaft ; 39 , 236 05.12.96 ; 12
1996
1 Seite
Aufsatz (Zeitschrift)
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