Auf der IAA 2011 präsentierte das Stuttgarter Unternehmen Mahle, einer der führenden Automobilzulieferer, den neuentwickelten TopWeld-Stahlkolben, der im Pkw-Dieselmotor neue Möglichkeiten eröffnet. Stationär- oder Nutzfahrzeugmotoren arbeiten schon länger mit Stahlkolben. Bei Großmotoren mit Kolbendurchmessern von mehr als 160 mm kommen zweiteilige Konstruktionen zum Einsatz. Jetzt gerät auch der Pkw-Sektor in Bewegung, denn auch hier können Stahkolben gegenüber solchen aus Aluminium einige Vorteile anbieten. Die Paarung von Aluminiumkolben in einem Zylinder aus Stahl war wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Werkstoffe von jeher problematisch. Der neu entwickelte TopWeld-Stahlkolben dehnt sich bei relativ hohen Temperaturen nur etwa halb so stark aus, weshalb er auch in diesem Temperaturbereich immer noch Spiel im Zylinder hat. Die Reibung ist entsprechend geringer. Die Stahlbauweise eröffnet den Motorenentwicklern auch konstruktive Vorteile, denn der Stahlkolben kann aufgrund seiner höheren Festigkeit kompakter ausgeführt werden als ein vergleichbarer Kolben aus Aluminium. Die deutlich reduzierte Kolbenhöhe lässt den Kolbenbolzen näher an den Kolbenboden rücken, was ein längeres Pleuel ermöglicht. Da ein längeres Pleuel eine kleinere Auslenkung erfährt, werden weniger Seitenkräfte erzeugt, somit sinkt auch die Reibung. Die Kolbenringe können dünner ausgefhrt sein, was zusätzlich die Tangentialspannung verringert. Mit dem neuen Konzept lassen sich die innermotorischen Reibwerte deutlich reduzieren. Bei der Kolbenkühlung sind wegen der geringeren Wärmeleifähigkeit von Stahl allerdings noch einige Probleme zu lösen.
Heißes Eisen. Stahlkolben halten jetzt auch im Pkw-Dieselmotor Einzug
Steel pistons are now also making their way into Diesel engines of passenger cars
Krafthand ; 84 , 17 ; 58-59
2011
2 Seiten, 4 Bilder
Article (Journal)
German
Anwendung im Motorenbau , Brennkraftmaschinenkolben , Motorbau , Pkw-Motor , Dieselmotor mit Brennraum im Kolben , Kurbeltrieb , Werkstoffpaarung , Werkstoffwahl , Reibungsverhalten , Kolbenkühlung , Kolbenbolzen , Seitenkraft , innere Reibung , Wärmeleitfähigkeit , Automobilzulieferer , Temperaturbereich , Pleuel , Kolbenring , Stahl
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