Moderne Motorkonzepte sowie verschärfte Abgasgesetzgebungen erfordern neue Wege bei der thermischen und akustischen Isolierung heißgasführender Komponenten im Abgasstrang. Bei der Entwicklung von Dämmsystemen zur Applikation am Abgasstrang müssen drei Zielsetzungen verfolgt werden: Zum einen erfordert das Packaging im Motorraum moderner Fahrzeuge eine Abschirmung der umliegenden Bauteile vor der Strahlungswärme der motornahen, heißgasführenden Komponenten. Zum anderen soll die Wärme in den jeweiligen Bauteilen - Turbolader, Katalysator sowie weiteren Teilen des Abgasstrangs - gehalten werden, sodass diese beim Motorkaltstart schneller auf Betriebstemperatur kommen. Die Herausforderung besteht darin, die Leistungsfähigkeit von Hochtemperatur-Dämmsystemen zu erhöhen, ohne dass gleichzeitig der dafür benötigte Bauraum, das Gewicht oder die Fertigungskosten steigen. Isolite XP ist ein Dämmstoff, der ursprünglich für die Luftfahrt als Hochtemperaturdichtung zwischen Rotor und Turbinengehäuse entwickelt wurde, aber nun auch im Automobilbereich, für die Anwendung bei motornahen Abgasreinigungsanlagen vorgesehen ist. Die neuartige Dämmschale vergrößert ihr Volumen beim ersten Aufheizen, beispielsweise der ersten Fahrt mit dem Fahrzeug, um bis zu 30 %. Dabei passt sie sich automatisch und mit einer hohen Maßgenauigkeit an die Oberflächenstruktur des Bauteils beziehungsweise an die sie umschließende Ummantelung an. Selbst komplexe Bauteilgeometrien stellen kein Problem dar. Aufgrund des sogenannten 'Popcorneffekts' gelangen mehr Luftanteile in den Dämmkörper, wodurch sich dessen Wärmeleitzahl verschlechtert. Dieser einmalig ablaufende Expansionseffekt optimiert die Dämmleistung der Dämmschale dauerhaft; eine Kontraktion des Materials beim Abkühlen findet nicht statt. Messungen zeigen, dass sich die thermische Dämmleistung um etwa 10 % verbessert. Gleichzeitig optimiert die expandierte Formschale die Eigendämpfung der Außenummantelung und erhöht so die Schallabsorption im Vergleich zu konventionellen akustischen Dämmlösungen um circa 25 %. Der Dämmkörper wird in einem speziellen Formgebungsverfahren hergestellt. Hauptbestandteil der Silikatfaser ist mit 95.0 % Siliziumdioxid. Zudem weist das Isoliermaterial einen Aluminiumoxidgehalt von 3.5 % auf. Die hohe Anwendungstemperatur von 1000 °C erlaubt die innenliegende sowie außenliegende Verwendung; dazu zählen alle heißgasführenden Komponenten, beispielsweise Abgasrohre, Abgaskrümmer, Turbolader oder die Abgasreinigungsanlage.
Expandierende Faserschalen zur Dämmung Heißgas führender Komponenten
Motortechnische Zeitschrift ; 75 , 1 ; 52-55
2014
4 Seiten, 6 Bilder, 1 Quelle
Article (Journal)
German
EMISSIONEN - Expandierende Faserschalen zur Dämmung heißgasführender Komponenten
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