KXtreme – Zukünftige Optionen für die Entwicklung hochbelasteter Verbrennungsmotoren

Autoren

Dipl.-Ing. M. Braun, M. Becker, Dipl.-Ing. F. Heine, KAMAX Automotive GmbH, Homberg/Ohm:

Jahr

2021

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

"KXtreme"-Verbindungselemente vereinen die Eigenschaften einer extrem hohen Zugfestigkeit mit maximaler Duktilität und ermöglichen so neue Möglichkeiten für Downsizing und Leichtbau. Globale Trends im Umweltschutz erfordern neue Motorenentwicklungen, die zu höherer Effizienz, gesteigerter Leistungsdichte, höheren Verbrennungsdrücken, Temperaturen und Belastungen sowie zu Gewichtsreduzierung und geringerer motorinterner Reibung führen. Verbindungselemente können diesen Entwicklungstrend unterstützen! Ultrahochfestes Werkstoffkonzept: Das "KXtreme"-Konzept bietet die Möglichkeit, die Vorspannkraft um ~45 % im Vergleich zu einer Schraube gleicher Geometrie in Festigkeitsklasse 10.9 zu erhöhen. Diese Fähigkeit kann auf zwei Arten genutzt werden: Entweder wird eine Vergrößerung des Verbindungselements vermieden - wo eine höhere Vorspannkraft erforderlich ist - oder die Schraube kann bei gleichbleibender Vorspannkraft verkleinert werden. In Zusammenarbeit mit der FEV in Aachen wurden die Potentiale evaluiert und in verschiedenen Serienanwendungen mit großen OEM's wurde die Funktionalität des Konzepts nachgewiesen. Anhand dieser Beispiele wird der erzielte Nutzen erläutert und auf weitere Potentiale in der Motorenentwicklung hingewiesen.

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